PIB, ENERGIE, CO2 … faut choisir ?

L’urgence climatique est là : ce constat ne peut plus être ignoré. Mais au delà du constat, on doit poursuivre la réflexion et l'action ...

Comment faire pour réduire notre empreinte carbone, durablement ? pour atteindre une neutralité carbone vers 2050 ? pour que la nécessaire bifurcation ne s’accompagne d’une chute vertigineuse de l’activité industrielle, du PIB et d’une décroissance qui porteraient atteinte à l’emploi et au « niveau de vie » des plus démunis ?

Cette interrogation est absente des préoccupations du gouvernement Macron … comment s’en étonner ?
Elle a été posée lors des Amfis-2020 de La France Insoumise, et elle est également portée par des « think tank » comme « The Shift Project » animé par Jean-Marc Jancovici.
Nous repartirons d’une leçon magistrale qu’il a prononcée à Sciences Po., en 2019. Son enregistrement video est consultable ici. (1)
Dans ce qui suit, je le citerai sous la forme  ( JMJ minutes:secondes ) en faisant référence au compteur-temps de la video ci-dessus.

« The Shift Project » se donne pour objectif l'atténuation du changement climatique et la réduction de la dépendance de l'économie aux énergies fossiles. L’exposé de Jean-Marc Jancovici prend la forme d’une « démonstration sur l’inéluctable fin de l’âge d’or énergétique… »
Malgré quelques désaccords que j’exprimerai, cet exposé sera donc la vedette … avec son titre ravageur « PIB ou C02, il faut choisir »

 

Quelques mots sur Jean-Marc Jancovici (JMJ) et « The Shift Project » (TSP).

Ce projet de « Shift » (ou changement d’allure) se présente donc comme une démonstration scientifique.
Malgré la complexité et les multiples inter-relations du problème à résoudre, il ne sera pas question ici de « sciences de la complexité » (2), mais essentiellement d’énergie, de thermodynamique et de mécanique qui vont structurer l’argumentation.

Son cadre de pensée est celui de la méthode scientifique classique qui consiste précisément à réduire la complexité de la situation réelle, pour poser le problème « plus simplement » et obtenir LA solution … mais qui n’est plus tout à fait la réponse à la situation réelle.
Voilà pourtant le sens de la leçon de JMJ à ses étudiants : <<… La vie, ce n’est que des problèmes mal posés qui admettent plusieurs solutions …>> (JMJ 30:00)

Et sa solution est « carrée ». Par exemple, elle ne souffre aucune prise en compte de ce qui constitue la base du scénario Negawatt : sobriété et efficacité énergétique…
<<… Economiser l’énergie… la meilleure énergie est celle qu’on n’utilise pas : mauvaise réponse …>> (JMJ 6:10).
On va tenter de montrer ce que cette façon de poser le problème « PIB ou C02, il faut choisir »  occulte la dynamique de la transition énergétique vers des EnR.

Surprenante, cette « erreur épistémologique » qui consiste à croire (ou faire croire) que l’énergie dans sa matérialité serait LA cause première du développement, comme si l’énergie était déjà là, sous nos pieds… Il y a bien sous nos pieds du charbon, du pétrole, de l’uranium mais qui n’acquièrent le statut de ressources énergétiques que parce que l’homme les a inventées en tant que ressources énergétiques. Ce n’est pas un détail …

Surprenante encore cette autre erreur qui consiste à assimiler le « système Terre » à un système isolé : notre problème de réchauffement a précisément pour cause le fait que la Terre n’est pas isolée, qu’elle reçoit en permanence l’énergie de rayonnement du Soleil, et que l’atmosphère terrestre constitue « une serre » ayant pour effet de faire monter sa température...
Bien que sa proposition soit absolument vraie :
<<… Loi de conservation : dans un système isolé, la quantité d’énergie reste rigoureusement constante …>> (JMJ 11:30)
son application au système Terre est un contre-sens.

Comment est-ce possible ?
C’est peut-être parce que, dans sa représentation de l’énergie, les EnR n’existent pas, le soleil n’existe pas !!!
D’où son titre surprenant dans le schéma ci-dessous : << Miam miam KWh : c’est pas durable mais qu’est-ce que c’est bon …>>
Et son commentaire : << ce qui excite les journalistes (et les politiques)…>> ce sont les EnR.
Effectivement, les EnR pèsent peu dans le mix énergétique mondial, c’est une vérité …
Mais on aurait aimé ici une argumentation critique car des questions techniques et matérielles se posent réellement, en particulier quant à la disponibilité des ressources nécessaires pour fabriquer les « convertisseurs » d’EnR.

Au lieu de quoi une affirmation concernant le pouvoir d’achat :
<<… 100% EnR on n’y arrivera pas pour des raisons physiques : notre pouvoir d’achat serait divisé entre 5 et 40 …>> (JMJ 27:17).
Ah bon ? Où en est la démonstration ?
Et plus loin : <<… Physiquement on peut très bien le faire, mais ce n’est pas un monde qui correspond à la situation physique actuelle …>> (JMJ 27:39),

energiesmonde

En réalité, la part mondiale de l’énergie nucléaire est du même ordre de grandeur (10,4% en 2020) que celle des EnR auxquels il faut ajouter les 15,6% d'énergie hydroélectrique ... Ce qui n’empêche pas JMJ de valoriser le nucléaire.
De façon très juste, il condamne ITER (avec des arguments tout à fait imparables).
Mais dans sa réponse à un étudiant, il utilise sa condamnation de la fusion pour donner du poids à la valorisation de la fission :
<<… Y a t’il une alternative dans la fusion nucléaire ? Réponse NON, pas dans la fusion… Mais la fission OUI …>> (JMJ 2:01:02 )
<<… Vous allez voir que le problème nucléaire en France est surtout un problème médiatique. Focalisation en France qui ne correspond pas du tout à ses inconvénients réels. Je présente le nucléaire comme un amortisseur de la décroissance et un amortisseur des emmerdements, pour des inconvénients associés à la filière qui sont mineurs, totalement négligeables au regard des problèmes …>> (JMJ 2:04:50).
Totalement négligeables ou totalement occultés ?
Quant aux déchets nucléaires, il balaie le problème de leur stockage en évoquant le « Réacteur nucléaire naturel d'OKLO au Gabon », en osant un argument absolument époustouflant :
<<… Il y a des déchets en libre circulation dans la nature depuis des milliards d’années. Ça vous a empêché de vivre ? NON …>>.
Après plusieurs milliards d’années, ils ne risquaient pas de vous empêcher de vivre … JMJ sait très bien que la radioactivité de ces déchets n’est plus un problème. Et c’est donc un problème qu’il ose employer un tel argument.
Plus loin : <<… En France, TOUS les déchets d’exploitation des centrales sur 40 ans d’exploitation tiennent dans cet amphi….>> ce qui ne correspond pas vraiment aux chiffres de l’ANDRA. (3).
Le stockage des déchets classés « Haute Activité » et « Moyenne Activité à Vie Longue » qui est actuellement en projet (à Cigéo) concerne déjà 46.880 m3 … et d’autres catégories de déchets existent bel et bien :

dechets-1

Oublions donc ces propos de JMJ concernant le nucléaire. Ils comportent trop d’approximations et « d’oublis » fâcheux.
La dangerosité des centrales nucléaires, par exemple, inconvénient mineur totalement négligeable !!!

Il fallait le souligner car son propos savant empreint de rationalité scientifique pourrait faire « baisser la garde » par une forme insidieuse d’ « abus de position intellectuelle dominante ».

Pour finir, on notera (avec regret) qu’il attend la fin de son exposé pour prôner la sobriété … Son exposé aurait pris une autre tournure s’il l’avait reconnu dès le début, la sobriété étant une condition nécessaire à une sortie progressive planifiée du nucléaire et des énergies carbonées.

 

PIB ou CO2 …

JMJ nous propose une sorte de brêve histoire de l’humanité où l’on voit que le développement des différentes formes de l’énergie est constitutif du développement de la société elle-même. Tout est contenu dans la définition qu’il donne de l’Énergie : l’Énergie est ce qui permet de transformer le monde
Retenons cette définition avec une précision qu’il apporte lui-même : quand on parle d’énergie, on parle en réalité de machines : en 1,5 siècle avec le passage de l’homme à la machine, on a divisé le coût unitaire d’une transformation de l’environnement par quelques centaines voire quelques milliers…
<< Chaque terrien (avec les machines) a multiplié sa puissance musculaire par 200 ... En occident, ce n‘est pas 200 mais entre 500 et 1000. >>. (JMJ 32:07).

La chaîne argumentaire de JMJ peut alors se résumer ainsi :
- L’énergie est la condition nécessaire à toute transformation,
- Un « maillon intermédiaire » s’introduit implicitement, à savoir une équivalence (non-dite) entre énergie et CO2, étayée par le fait historiquement incontestable que non seulement l’utilisation des énergies fossiles dans le monde est dominante. Mais encore, lors des accroissements de production d’énergie, ce sont les énergies fossiles qui augmentent le plus ... avec "un bémol" de taille concernant la Chine, premier pollueur mondial ! (ANNEXE 1)
- Il résulte de cet argumentaire que toute transformation du monde induit une production (supplémentaire) de CO2 (provenant des énergies fossiles)
- Le PIB étant un indicateur construit pour représenter l’activité, une sorte d’équivalence s’établit entre PIB et activité humaine, qui vaut en particulier pour toute activité de transformation du monde.
D’où sa conclusion :
<<… PIB ou CO2 il faut choisir … Si vous voulez plus de PIB vous aurez plus de CO2 … tant que ça passe. >> (JMJ 1:01:20)
Et plus loin : <<… La neutralité (carbone) qui est physiquement possible c’est une énorme contraction du PIB …>> (JMJ 1:03:08)
Effectivement, ces deux propositions sont logiquement équivalentes : (+ de PIB => + de CO2 ) et ( - de C02 => - de PIB ).

Mais le « maillon intermédiaire » de cette argumentation est précisément le maillon faible : à savoir l’occultation de la catégorie des EnR.

 

Énergies et rendements …

On a coutume de représenter les flux de consommations et pertes d’énergie par un diagramme de Sankey (4)
Considérons un diagramme simplifié dans lequel on fait apparaître les pertes liées aux rendements du système énergétique proprement dit, mais aussi les pertes liées au rendement des moteurs thermiques (de l’ordre de 50%).
De cette donnée technique (incontournable) il résulte que l’énergie mécanique réellement utilisable à partir de la consommation finale de pétrole raffiné (ou de gaz) est de l’ordre de la moitié de ce que l’on doit en consommer. C’est l’ordre de grandeur du rendement des moteurs de voitures et de camions qui circulent sur nos routes.
Autrement dit, si je consomme 2 barils de pétrole (consommation finale), je ne récupère en réalité qu’un baril d’énergie mécanique (l’autre baril étant perdu à cause du rendement du moteur).
Avec un certain nombre de barils d’énergie finale on va pouvoir agir sur le monde … et fabriquer une éolienne qui elle même, sur sa durée de vie, va restituer beaucoup plus d’énergie que ce qu’il aura fallu en dépenser pour sa construction. Selon les références (5), le "temps de retour" d'une éolienne serait de l'ordre de trois mois ou, en tout cas, de moins d'un an, alors que son exploitation peut durer 25 ans.
On voit donc que tout raisonnement concernant la transition énergétique doit impérativement intégrer le temps, puisque la transition énergétique exige une dépense instantanée (pour le remplacement immédiat des modes de consommation) alors qu’elle produira une quantité d’énergie renouvelable qui, dans la durée, coûtera seulement l’amortissement et l’entretien des machines.
Quand on parle d’EnR, tout raisonnement qui n’intégrerait pas le temps n’a donc aucun sens puisqu’il occulte la nature renouvelable du flux d’énergie.
Et c’est une erreur de même nature que celle qui consisterait à occulter le temps dans le cas des énergies fossiles, car cela reviendrait alors à considérer que l’on disposerait d’un stock inépuisable d’énergies fossiles …

sankey-bis

Énergies et investissement …

Le diagramme de Sankey ci-dessus exprime ainsi un résultat évident : tout investissement dans les EnR permet de réaliser une économie de long terme.
Examinons dans le détail.
Dans nos consommations d’énergie finale, deux secteurs représentent une part considérable (près des 2/3 du total) : le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) et le secteur du transport.
Dans un billet précédent (6), on a pu voir que l’investissement dans l’isolation thermique des bâtiments représente un coût, qui s’intègre naturellement au PIB (témoin de cet activité industrielle). Mais ce coût représente fondamentalement une économie de long terme qui viendra ensuite en déduction du PIB. Et cette réduction se fera sans perte de revenu réel puisque la dépense relative au chauffage (qui est économisée par l’isolation) revenait de fait à jeter de l’argent (des calories) par les fenêtres.
Prenons maintenant l’exemple du transport de marchandise route / rail.

 

Le cas du transport de marchandises …

Pour aller au bout de cette question, il est nécessaire d’ajouter un étage supplémentaire (à droite du diagramme de Sankey précédent) pour pouvoir comparer les modes de transport par la route et par le rail.
En effet, au delà du rendement proprement dit des moteurs (thermique versus électrique) s’impose la prise en considération de l’efficacité énergétique de ces deux modes de transports. Comme on l'expose en ANNEXE 2, plusieurs éléments sont déterminants.

En résumé, la bibliographie (7) compare l’efficacité énergétique Poids-lourd / Train qui s’exprime par les valeurs de l’énergie finale par tonne-kilomètre.
Pour les Poids-lourds : 0,389 kWh, et pour le Train : 0,083 kWh
Ainsi, le gain en efficacité énergétique (en préférant le train à la route) est de l’ordre de 4,7.
On peut dès lors évaluer l’ordre de grandeur des économies d’énergie réalisables si une partie (disons la moitié) des transports routiers actuels se faisaient par le rail.

 

Consommation d’énergie dans les transports …

Pour mémoire, la consommation finale énergétique utilisée pour le transport de marchandises et de voyageurs atteint 49,4 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep), soit près du tiers de la consommation totale d’énergie en France.

En 2015, les 323 milliards de tonnes-kilomètres de marchandises sont transportés …
à 87 % par route (soit 281 milliards tonnes-km) et à 11 % par voie-ferrée (soit 35,5 milliards tonnes-km).
En tenant compte des tonnes-kilomètres transportées et des efficacités énergétiques respectives (poids-lourds et train), les consommations en TWh (millions de MWh) sont :
109,313 TWh pour les poids-lourds  et  2,949 TWh pour le train , soit une consommation totale actuelle de 112,262 TWh

En reportant sur le rail une moitié du transport routier, les 54,656 TWh consommés sur route (pour la moitié de son trafic) se réduiraient à 4,7 fois moins par le rail, soit 13,664 TWh (de consommation électrique par le rail).
Dans le transfert de la moitié du trafic routier actuel vers le Rail, l’énergie économisée serait de l’ordre de 40,992 TWh. (54,656 - 13,664)

Que représenterait cette économie de fuel par rapport à notre production d’électricité ?
En 2017, les 58 réacteurs nucléaires ont produit 379 TWh, soit en moyenne 6,53 TWh par réacteur. (8).
L’économie d’énergie ainsi réalisée représenterait l’électricité produite par un peu plus de 6 réacteurs nucléaires.

Que représenterait le supplément de dépense électrique en nombre d’éoliennes nécessaires ?
Une éolienne de moyenne puissance (2,5 MW) produit annuellement environ 6000 MWh (avec un facteur de charge d’environ 100 jours par an. Voir ANNEXE 3).
En tenant compte des efficacités énergétiques, pour transférer la moitié du transport routier de marchandise vers le rail, on a vu que la production électrique nécessaire serait de 13,664 TWh, ce qui représente la production d’un peu plus de 2200 éoliennes.
Ce chiffre peut paraître considérable s’il devait être réalisé dans une année. En réalité 220 éoliennes par an pendant dix ans est un investissement réalisable sans aucun problème.

 

Investissement financier …

Une éolienne de moyenne puissance (2,5 MW) coûte environ 3 millions €. (9).
Pour 220 éoliennes l’investissement serait de 660 millions €.
Cet investissement serait un effet de levier car il produirait de l’activité et de la richesse.
On a vu qu’une telle éolienne peut produire 6000 MWh par an. Au tarif de 0,12 € TTC le kWh, cette production rapporte 720.000 € /an.
Elle est donc amortie en moins de 4,5 ans alors qu'une éolienne pourra produire pendant 25 ans et que le coût de l’énergie électrique se réduira au coût de fonctionnement.

La transition énergétique représente donc une opportunité à la fois écologique, économique, financière et sociale
Pour des raisons de souveraineté économique nationale aussi bien que pour éviter le déménagement permanent du monde (à raison de 323 milliards de tonnes-kilomètres en France en 2015), l’idée d’un « protectionnisme solidaire » et d'une relocalisation de nos productions industrielles a fait son chemin.
Pour le reste, si seulement la moitié du transport actuellement réalisé par camion passe par le train, on voit l’économie réalisée sur notre facture énergétique : une économie de l’ordre de 40,992 TWh.
Cette économie représente de l’ordre de 3.534.000 TEP soit environ 26 millions de barils de pétrole par an.
Cependant, pour mémoire, la France consomme environ 590 millions de barils par an. Cette seule économie ne représente donc que 4 % de la facture, ce qui est peu…
Le prix du baril s'établissant à 35,8 € en moyenne l’économie réalisée serait malgré tout d’environ 930 millions € par an (et tous les ans) pour un investissement de 220 éoliennes, soit 660 millions €
Soit un bénéfice annuel de 270 millions €, qui se reconduit chaque année.
Bien entendu, tous ces chiffres tirés de la bibliographie ne sont donnés ici que pour fixer les ordres de grandeurs.

 

PIB ou CO2 … question mal posée ?

L'argumentation développée ici quant à l'investissement financier n'a fait référence qu'aux éoliennes, mais il va de soi qu'elle vaut également pour les autres EnR, énergie solaire thermique ou photovoltaïque, énergie houlo-motrice ou hydrolienne, hydroélectricité produite par les barrages ou les micro-installations au fil de l’eau

On voit bien que la réponse à la question posée par JMJ était contenue dans la formulation de la question
- un premier biais de son argumentation consiste à assimiler toute Énergie aux énergies fossiles et donc au CO2 qu’elles dégagent
- Un second biais consiste à ne pas considérer les EnR comme un FLUX, renouvelable, ce qui permet précisément d’amortir dans la durée les investissements (financiers et en dégagement de CO2).
Pour rappel, sa réponse était sans appel :
<<… 100% EnR on n’y arrivera pas pour des raisons physiques : notre pouvoir d’achat serait divisé entre 5 et 40 …>> (JMJ 27:17).

On peut par conséquent « oublier » la question du PIB telle qu’elle était formulée : pendant toute la durée des investissements engagés pour une transition énergétique, le PIB ne fléchit pas, le « niveau de vie » non plus, l’investissement produit de l’activité, des richesses et permet de réduire d’autant le chômage.
Par contre, au cours du temps, la masse des gaspillages doit fortement décroître et cette décroissance pourra alors s’accompagner d’une décroissance du PIB … mais qui ne s’accompagnera pas d’une baisse de la qualité de la vie dans la mesure où, justement, ce sera le gaspillage de ressources qui sera éliminé.
Des ressources gaspillées donc sans utilité sociale.
On doit considérer aussi que les investissements à réaliser constituent eux-mêmes un flux, nécessaire pour rénover les matériels vieillissants.
C’est à ce niveau que se situe l’exigence primordiale de l’économie circulaire : les matériaux nécessaires étant en quantité finie, il faut absolument pouvoir les récupérer pour produire le renouvellement du parc.

Ainsi pourra se régler le problème "du PIB et du CO2", à condition de reconnaître cet impératif : changer de système de représentation et  changer de monde :
- un monde dans lequel le profit, la concurrence et le "libre marché" ne sont plus les règles organisationnelles,
- dans lequel la consommation des plus riches doit impérativement décroître car le seul ruissellement avéré de l’hyper-consommation est celui du CO2 … qui envahit nos vies et notre atmosphère …
- un monde fini, qui sonne le glas « de l’âge d’or énergétique » au profit de la sobriété et de l’efficacité énergétique.
- un monde de partage, dans lequel l'énergie n'est plus une marchandise source de profit, et dans lequel on donne au  service public les moyens  de développer et protéger le bien commun.

Un changement de monde, porté par une méthode et des principes qui ont un nom : l'écosocialisme !   (10)

 


ANNEXE 1 : Chine : hausse de la capacité des énergies renouvelables au premier semestre 2020.

La capacité de production d'énergie photovoltaïque a augmenté de 20% en glissement annuel pour atteindre 127,8 milliards de kWh, tandis que celle d'énergie éolienne a progressé de 10,9% par rapport à la même période l'année dernière pour atteindre 237,9 milliards de kWh au premier semestre.

ANNEXE 2 : Efficacité énergétique de ces deux modes de transports route-rail

Plusieurs éléments sont déterminants.
- Un camion est dépendant du trafic routier, il est soumis de ce fait à des ralentissements voire des arrêts qui nécessitent ensuite une consommation supplémentaire d’énergie pour récupérer la vitesse de croisière. Il faut savoir que l’énergie cinétique (correspondant à une masse M se déplaçant à la vitesse V est proportionnelle à M et au carré de la vitesse… Toute variation de vitesse se traduit donc par une sur-consommation
- Comme on le sait, les trains sont prioritaires aux passages à niveau … et en général la déclivité des voies ferrées est limitée ce qui permet aux trains de rouler à vitesse quasiment constante.
- Le rapport entre la masse totale roulante et la charge utile est en faveur du rail
- Le rendement du roulement sur rail est très supérieur à celui sur pneus, surtout pour les très grosses charges.

ANNEXE 3 : Précision concernant le facteur de charge des éoliennes

La valeur utilisée (100 jours /an qui donne 2400 heures de fonctionnement par an) est plutôt dans le haut de la fourchette, mais c'est une valeur intermédiaire entre le facteur de charge "moyen" des éoliennes terrestre (22,5% soir 2000 heures/an) et celui des éoliennes offshore (entre 29% et 48% soit jusqu’à 4200 heures/an)
https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/eoliennes-en-mer-offshore

 


RÉFÉRENCES

(1) Leçon inaugurale à Polytechnique, par Jean-Marc JANCOVICI
https://www.sciencespo.fr/fr/actualites/actualit%C3%A9s/%E2%80%9Cco2-ou-pib-il-faut-choisir%E2%80%9D/4307

(2) Sciences de la complexité
https://halshs.archives-ouvertes.fr/halshs-00775743

(3) ANDRA
https://www.andra.fr/les-dechets-radioactifs/tout-comprendre-sur-la-radioactivite/inventaire

(4) Diagramme de Sankey : (pages 22-23)
https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/sites/default/files/2019-09/datalab-59-chiffres-cles-energie-edition-2019-septembre2019.pdf

(5) - Le temps de retour énergétique est de 3 mois (offshore) et 2,6 mois pour l’éolienne onshore.
https://eolienne.f4jr.org/energie_grise_d_une_eolienne
     - Dans le cas de l'off shore comme de l'éolien terrestre, il faut moins d'un an pour produire autant d'énergie que l'énergie grise nécessaire à la production, à la fabrication, à l'utilisation et au recyclage d'une éolienne.
https://energie.eelv.fr/la-transition-energetique/comment/leolien/

(6) Voir aussi le billet
https://blogs.mediapart.fr/jeanpaulcoste/blog/090920/peut-conjuguer-sobriete-energetique-et-green-new-deal-0

(7) Efficacité énergétique dans les transports
https://fr.wikipedia.org/wiki/Efficacit%C3%A9_%C3%A9nerg%C3%A9tique_dans_les_transports

(8) LE NUCLÉAIRE EN FRANCE
https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-nucleaire-en-chiffres

(9) Coût d’une éolienne
http://taillard.cartellier.com/page15.html

(10) Premier Manifeste des Assises pour l’Écosocialisme (Février 2013)
https://www.lepartidegauche.fr/wp-content/uploads/2017/03/ecosocialisme_premier_manifeste_fr.pdf

A écouter ce "coup-de-gueule" justifié de François Ruffin, sur "les pleureuses" du gouvernement.


 

 

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.