Taux de retour énergétique

Il faut dépenser de l'énergie pour en produire. Dès lors, il est de première importance d'évaluer le rapport de l'énergie produite à l'énergie investie pour la produire. Le mot investissement évoque immédiatement une dépense monétaire. Or il ne s’agira pas ici d’argent, mais, j’insiste, d’investissement énergétique. De quoi s’agit-il ?

 

                  Tout animal s’en doute : il faut dépenser de l’énergie pour s’en procurer.

                Prenez l’exemple des oiseaux : ils sont de petite taille et tendent à perdre leur chaleur d’autant plus vite que leur rapport surface sur volume est grand ; de plus, voler consomme beaucoup d’énergie musculaire. Conséquence : ces petites bêtes passent leur temps à chercher de la nourriture car, comme pour tout être à sang chaud, ce sont les transformations chimiques associées à la digestion des aliments qui produisent la chaleur nécessaire pour conserver une température constante. Pour que cette activité assure la survie de l’animal, il faut toutefois qu’elle remplisse une condition : que l’énergie récupérée lors de la digestion soit au moins égale à l’énergie dépensée pour se procurer cette nourriture. Eh oui, sinon, l’animal puise sur ses réserves, à terme, c’est la mort. Si, en plus, on tient compte de l’énergie dépensée à la construction du nid, à la reproduction, à nourrir les petits … et à chanter, le retour énergétique sur investissement énergétique doit être bien supérieur à 1. 

Oui, mais de combien plus grand que 1 ? Bonne question.

                Considérez maintenant nos sociétés. Elles se sont développées, surtout depuis la dernière guerre mondiale, en s’appuyant sur une consommation accélérée de combustibles fossiles, et notamment de pétrole. Celui-ci représente encore 30 % de notre consommation de combustibles fossiles, et 95 % de l’énergie assurant nos besoins de transport.

Or, il faut dépenser de l’énergie pour extraire un baril de pétrole, et même des formes  sophistiquées d’énergie : pour fabriquer le matériel de forage, les camions, l’électricité. Si, pour sortir un baril de pétrole, il faut dépenser l’équivalent énergétique d’un baril, tout ce qu’on peut faire, c’est s’asseoir dessus et le regarder.

Soyons précis. Considérons toute la chaîne qui va de l’extraction du pétrole à la mise à disposition d’essence pour le consommateur. Partons d’une quantité de pétrole dont le contenu énergétique est de 100 (peu importe l’unité). Pour l’extraire, il faut en dépenser 10. Pour raffiner ce pétrole, il faut en dépenser 27. Le transport de l’essence obtenue demande encore 5 unités. Mais il faut aussi disposer d’infrastructures de transport et les entretenir : comptez 38 unités. Au total, sur les 100 unités initiales, il n’y a que 20 unités rendues disponibles à la pompe.

Il convient à présent de prendre toute la mesure de cette façon d’effectuer la comptabilité énergétique de la société. Car, dans l’énergie investie, il faut aussi tenir compte de celle consommée par les gens qui travaillent, donc la nourriture qui leur permet de vivre, d’avoir une famille, d’avoir accès au système éducatif, au système de santé et, last but not least, aux activités artistiques  et activités de loisir : tout cela entre dans le bilan énergétique.

Quel doit être le retour énergétique minimum pour que nos sociétés puissent fonctionner ? Pour le pétrole conventionnel, voici ce qu’on trouve : pour que l’essence soit disponible, le retour minimum doit être de 3 pour 1 (il faut sortir 3 unités d’énergie pour 1 investie), pour que les ouvriers aient de quoi se nourrir, le retour doit être de 5 pour 1 ; il doit passer à 10 pour 1 si l’on inclut l’entretien d’une famille et l’éducation, à 12 pour 1 pour disposer des soins de santé, et à 14 pour 1 pour avoir accès aux activités de loisir.

Rassurez-vous : le retour énergétique du pétrole et du gaz conventionnels sont aujourd’hui autour de 30, celui du charbon autour de 50, voire plus. Comme ces sources constituent 80 % de notre énergie primaire, nous sommes bien au dessus du minimum. Mais il faut noter que ces rendements ont tendance à diminuer – sauf pour le charbon, qui maintient ainsi une bonne position d’avenir – hélas !

On comprend évidemment que cette analyse puisse et doive être menée pour toutes les sources d’énergie disponibles. Qu’en est-il, alors, des énergies renouvelables, dont certains affirment qu’elles sont susceptibles de remplacer les fossiles ?

Il existe une étude très détaillée, menée sur deux ans de production, du photovoltaïque espagnol. Elle est due à Charles Hall, un scientifique américain qui a développé cette approche toute sa vie de chercheur, et Pedro Prieto, un ingénieur espagnol spécialisé dans le photovoltaïque. Ils montrent, dans un livre publié en 2012, que le rendement énergétique passe de 8 pour 1, si l’on ne tient compte, comme investissement énergétique, que des panneaux et de leur installation technique (hors main d’œuvre), à 2 pour 1 si l’on prend en compte toute la chaîne comprenant le transport des matériels, les fondations, les liaisons au réseau, l’entretien et la maintenance, la main d’œuvre et la compensation des variations de production (nuit, mauvais temps etc.) par des centrales à gaz déjà existantes. Cela ne prend même pas en compte le fait que si les capacités installées augmentaient massivement, il faudrait mettre en place des capacités de stockage ou de compensation supplémentaires pour gérer les variations de la production.

Un retour de 2 pour 1, seulement ?! Eh oui.

Cela signifie tout simplement que ces technologies ne se développent que parce qu’elles s’appuient sur des sources ayant un bien meilleur rendement énergétique, à savoir … les énergies fossiles ! Si nous sommes capables d’améliorer leur rendement énergétique, les renouvelables  pourront sans doute être utiles à la décarbonation de nos sociétés, mais aujourd’hui, leur rôle est marginal, y compris en Allemagne, qui les a pourtant développées de façon importante.

             De ce simple point de vue, les scénarios 100% renouvelables que l’on trouve ici ou là ignorent tout simplement la façon dont l’énergie alimente les sociétés humaines, à tous leurs niveaux d’existence.

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