Publié par Collectif Solon

Accepter la complexité des enjeux énergétiques

 

Pour bien situer les enjeux énergétiques il faut d’abord commencer par faire quelques rappels d’histoire et de physique.

 

Un peu d’histoire de l’énergie

 

Historiquement, la maitrise de l’énergie a toujours été à l’origine de la domination des peuples entre eux et permet de distinguer les stades de progrès de l’humanité suivant le type d’énergie maitrisée.

Pendant la plus grande partie de l’histoire de l’humanité c’est la maitrise de l’énergie mécanique qui a assuré la domination de l’homme sur les animaux puis sur les hommes entre eux. L’invention de l’arc a constitué à cet égard un progrès considérable, décliné ultérieurement sous les formes améliorées d’arbalètes, de catapultes et autres machines de guerre.

La maitrise de l’énergie chimique, sans oublier l’énergie calorifique avec la machine à vapeur et toutes ses déclinaisons, a ouvert un nouveau cycle, d’abord centré sur les machines de guerre, fusils, canons et autres bombes, puis s’est appliquée à la transformation des énergies fossiles en travail mécanique, donnant naissance à la révolution industrielle.

 

Ce n’est qu’au début du vingtième siècle qu’un saut technologique considérable a pu voir le jour grâce aux travaux fondamentaux d’Albert Einstein montrant l’équivalence masse-énergie au travers de sa fameuse formule E=MC2, ouvrant la voie à une possible conversion d’énergie considérable. D’abord maitrisée uniquement pour fabriquer des bombes dites « atomiques », bombes A basées sur le phénomène de fission (fragmentation) des atomes, puis bombes H beaucoup plus puissantes, basées sur la fusion des atomes. Là encore la maitrise par quelques nations de ces nouvelles technologies a assuré directement leur domination mondiale en en faisant de « grandes puissances », sans considération de leur réelle puissance économique. Plus tardivement seule la maitrise du contrôle des réactions de fission nucléaire a pu donner naissance à une filière nucléaire civile permettant la transformation de cette énergie nucléaire en énergie électrique.

 

Que nous dit la Physique ? 

 

D’un point de vue physique l’énergie ne se crée pas contrairement à une expression usuelle. On ne peut que transformer l’énergie qui existe sous diverses formes, thermique, mécanique, chimique, électrique ou nucléaire. On peut donc passer d’une forme à l’autre mais la physique nous dit également que cette opération s’accompagne toujours de pertes. Le transport de l’énergie sur de longues distances consomme également beaucoup d’énergie.

Une autre contrainte très forte de l’énergie est qu’elle peut difficilement être stockée (c’est surtout vrai de l’énergie électrique). Si on exclut la biomasse, le seul stock d’énergie disponible sur lequel l’humanité a pu largement puiser ces derniers siècles est l’énergie fossile résultat de transformations qui ont affecté notre Terre au cours de millions d’années, avec la formation du charbon, du pétrole et du gaz. Ces ressources, en cours d’épuisement, sont transformables principalement par la réaction chimique de combustion qui produit des gaz dits « à effet de serre » à l’origine du réchauffement climatique.

D’autres énergies sont disponibles, solaire et éolienne mais elles sont intermittentes et nécessitent donc de pouvoir être stockées.

 

L’impasse énergétique actuelle

 

Il existe une relation linéaire (donc de proportionnalité) entre la consommation énergétique d’un pays et son Produit Intérieur Brut (PIB). La puissance économique d’un pays est donc directement liée à ses capacités à produire ou vendre de l’énergie. Un obstacle majeur est très récemment venu questionner cette course à l’énergie : le réchauffement climatique qui lui aussi est directement lié à notre consommation d’énergie fossile (constituant la principale source actuelle d’énergie consommée dans le monde).

Les énergies alternatives aux énergies fossiles sont actuellement principalement au nombre de quatre : les énergies hydrauliques, solaires, éoliennes ou nucléaires. 

L’énergie hydraulique présente presque tous les avantages : non polluante, renouvelable, disponible instantanément, rechargeable par pompage en utilisant les surplus temporaires d’énergie électrique (système STEP). Cependant la quantité disponible est très limitée (11% de la production électrique française) et cette part ne peut être augmentée que marginalement.

Les énergies solaires et éoliennes peuvent être qualifiées de renouvelables, mais présentent l’inconvénient majeur de ne produire de l’électricité que de manière intermittente. Or, comme mentionné ci-dessus, l’électricité est actuellement très difficilement stockable. En absence de vent et de soleil en un point donné il faut donc soit acheminer le même type d’énergie produite en un autre point (souvent très éloigné), soit avoir recours à l’énergie d’origine fossile ou nucléaire. L’exemple de l’Allemagne est à cet égard emblématique. Ayant choisie, sous la pression des mouvements Verts allemands, d’abandonner la filière nucléaire, l’Allemagne s’est tournée vers les énergies solaires mais surtout, pour des raisons évidentes vers les énergies éoliennes. Cependant l’énergie éolienne étant produite essentiellement au nord de l’Allemagne, l’équilibre entre la production au nord et la consommation au sud n’a pu être obtenu, malgré des investissements considérables. L’opposition des écologistes à la construction de lignes à haute tension entre le nord et le sud a encore amplifié ce déséquilibre. Au bilan l’Allemagne a vainement tenté d’exporter son énergie éolienne dans les périodes excédentaires et s’est vu contrainte d’importer massivement notre énergie d’origine nucléaire et de construire en urgence de nouvelles centrales à charbon très polluantes et productrices de gaz à effet de serre.

 

Le nucléaire comme seule solution ?

 

L’énergie nucléaire est effectivement très peu productrice de gaz à effet de serre. On ne peut néanmoins pas la qualifier actuellement d’énergie renouvelable dans la mesure où elle consomme de l’uranium dont la quantité de minerai est limitée dans le monde. Par ailleurs, elle produit des déchets de très longue durée de vie dont on ne maitrise que très partiellement le retraitement. Les accidents récents, chacun associé à des causes très particulières ont semé le discrédit sur l’ensemble des installations nucléaires et conduit à un renforcement drastique des normes de sécurité (par parenthèse non imposées aux industries chimiques) qui se traduit par une augmentation très importante des coûts de production. L’absence de planification sur le long terme des choix énergétiques a par ailleurs entrainé la perte de l’expertise française antérieurement mondialement reconnue dans ce domaine. Comment expliquer qu’une technologie française telle que l’EPR fournit le réseau chinois alors que Flamanville coûte toujours plus cher avec les erreurs d’EDF et une ingénierie défaillante ?

Plus que jamais une relance des recherches de base est nécessaire car des solutions restent à développer : filière à neutrons rapides qui permettrait de sécuriser les approvisionnements en combustibles nucléaires pour des siècles, réacteurs à fusion dont la faisabilité reste à démontrer et ne serait, dans le meilleur des cas, pas opérationnels avant des décennies.

 

Cette première partie s’est principalement appliquée aux formes de production d’énergie et aux problématiques qu’elles posent mais l’évolution actuelle du climat pose le problème de la consommation énergétique dans son ensemble. Actuellement la majeure partie de l’énergie utilisée dans le monde est consommée, principalement sous forme d’énergie fossile, dans l’habitat et les transports. Deux voies sont possibles pour faire baisser cette source principale de gaz à effet de serre : Diminuer la consommation par économie d’énergie ou remplacer ces énergies fossiles par des énergies renouvelables.
La première solution est certainement la plus efficace mais se situe à contre-courant  des tendances économiques actuelles : construction à bas coûts, développement du transport longues distances, promotion du transport routier au dépens du ferroviaire, valorisation des véhicules puissants (succès des SUV, absence de communication sur la consommation). Après le premier choc pétrolier des années 1970, les publicités mettaient l’accent sur les véhicules consommant 3 litres aux cent kilomètres. Qu’en est-il actuellement ?

La deuxième solution consiste à substituer, essentiellement dans les transports, ces énergies fossiles par de l’énergie électrique, souvent sans considération de son mode de production. Les problèmes développés dans la première partie sont ainsi occultés. Comment produire cette électricité ? Comment la stocker ? Les énergies renouvelables le sont-elles vraiment ? 

Quelques exemples : la fabrication des éoliennes, des panneaux solaires, des automobiles à propulsion électrique nécessite des matières premières dont la source est par nature limitée, dont la production est souvent source de pollution et le recyclage en fin de vie le plus souvent problématique (voir les batteries et les matériaux composites). Le bilan carbone du cycle complet de la voiture électrique est actuellement questionné. Le stockage des énergies intermittentes est un problème qui offre des solutions limitées par la physique : stockage mécanique (on sait remonter l’eau dans les barrages, on réfléchit au stockage inertiel…), ou stockage chimique (essentiellement les batteries dont les capacités restent très limitées, la production de combustibles de synthèse, la production d’hydrogène, le développement des piles à combustibles). Toutes ces techniques offrent des capacités de stockage très limitées dans l’état actuel des connaissances et dans tous les cas ne peuvent satisfaire les besoins industriels considérables de consommation instantanée d’énergie électrique. 

Sauf à suivre le modèle allemand un recours à l’énergie nucléaire est indispensable pour les décennies à venir. Elle doit être associée à une forte réduction globale de la consommation des énergies fossiles et à un ensemble de mesures nécessitant, d’une part, de reconsidérer nos modèles de consommation actuelles (basés sur le renouvellement frénétique des biens de consommation, l’absence de véritable recyclage, de réparabilité..) et, d’autre part, de repenser la gestion de l’habitat (isolation thermique, rapprochement domicile travail, renforcement des transports en commun..) autant d’évolutions indispensables qui constituent une remise en cause profonde de l’organisation de notre société.


On le voit, il n’y a pas de solution miracle et indolore au dérèglement climatique actuel. Les choix énergétiques sont au cœur du débat. Une mobilisation forte dans la sécurisation de nos installations nucléaires est nécessaire mais aussi dans la recherche fondamentale sans laquelle les progrès technologiques actuels n’apporteront que des améliorations marginales au regard des défis énergétiques auxquels nous sommes confrontés dès à présent.

Ce débat doit être ouvert à tous les citoyens pour sortir des solutions simplistes souvent mise en avant dans les programmes politiques et sur les réseaux sociaux. Sachons parier sur l’intelligence humaine pour aborder dans toute leur complexité les problèmes énergétiques cruciaux auxquels nous sommes confrontés.

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