Cours : Le choix énergétique : une décision stratégique à fort impact sur les sociétés

Des choix cornéliens ?

Avant de chercher à identifier les paramètres à prendre en compte pour orienter les choix à faire, il est important de rappeler d’une part que les changements climatiques en cours doivent s’apprécier à l’échelle de la planète et, d’autre part, que nos actions futures ne pourront que limiter l’impact négatif de ces changements.

Pour que les choix à faire ne soient pas dictés par tel lobby, telle doctrine économique, tel média…, il est important que chacun ait une connaissance du fonctionnement du système Terre.
En effet, même s’il a été montré que le battement d’ailes d’un papillon au Brésil ne peut pas influencer les conditions aérologiques au Texas (« effet papillon » évoqué par le scientifique Edward Lorenz en 1972), il n’en reste pas moins que l’accumulation de nombreux petits facteurs peut avoir des conséquences importantes.

Pour faire des choix sur son futur énergétique, une société doit inévitablement prendre en compte plusieurs critères de natures différentes.

Les critères géopolitiques

• La disponibilité des ressources est un critère important.
  Ce critère concerne évidemment bien plus les ressources « non renouvelables », car contrairement au pétrole, au gaz naturel, au charbon ou à l’uranium, les ressources « renouvelables » existent partout sur la planète !
  À l’échelle locale, si un pays ou une région du monde dispose d’une ressource naturellement sur son territoire, c’est un atout considérable pour ce pays.

Exemple

Si la Chine a massivement développé la filière du charbon pour fournir l’énergie nécessaire à son développement, c’est que son sous-sol en regorge.

De même, si les États-Unis ont misé sur le pétrole pour subvenir à leur voracité énergétique, c’est que le plus grand bassin permien (bassin sédimentaire) au monde se trouve entre le Texas et le Nouveau-Mexique.

Les ressources étant inégalement réparties, certains pays en exportent et d’autres en importent, l’important serait donc de les « partager ».
Ainsi, l’exploitation des ressources naturelles doit aussi s’entendre à l’échelle mondiale : une ressource naturelle en quantité assez importante dans un pays peut être une ressource rare à l’échelle de la planète. Il convient alors de protéger cette ressource.

• L’indépendance vis-à-vis d’autres pays est un critère plus politique et économique.
  De nombreux accords existent entre les pays et globalement les relations interétatiques (entre les États) sont relativement pacifiées. Toutefois, pour éviter les pressions politiques ou pour ne pas pâtir des conséquences de tensions entre certains États (exemple : choc pétrolier de 1973), il est important de dépendre le moins possible des autres pays.
  Pour y parvenir deux options existent : multiplier ses sources d’approvisionnement pour « diluer » le risque, ou mettre en place une filière moins dépendante des approvisionnements.

Exemple

Si le Japon et la France font le choix de la filière nucléaire dans les années 1960-1970, c’est notamment pour pallier le manque de ressources fossiles sur leur territoire et ne pas être dépendants des importations de pétrole par exemple.

• Le respect des accords internationaux est un critère juridique qui doit être pris en compte par les pays signataires.
  Nous ne parlons pas ici des accords commerciaux pour l’approvisionnement en ressources énergétiques, mais des accords sur l’environnement impliquant une diminution des émissions de GES notamment. En effet, cette « obligation » de diminution n’est pas sans conséquence sur l’utilisation des ressources fossiles, très grandes émettrices de GES.
• Ces accords ont tendances à orienter les choix vers des ressources non carbonées.

Exemple

La quasi-totalité des pays de la planète sont signataires du protocole de Kyoto et nombre d’entre eux sont également engagés par des accords internationaux contraignants (COP 21).

• Sur ce graphique, on peut constater que les choix fait en Europe, notamment pour satisfaire les accords internationaux, ont permis une légère diminution des émissions de GES. (Pour les États-Unis, la baisse que l’on observe est essentiellement liée à la crise des subprimes à partir de 2007.)
• Le critère politique est un critère dual.
  D’un côté, le plus souvent, les dirigeants des États sont élus (plus ou moins démocratiquement). Il est donc important, en vue d’une réélection, de satisfaire son électorat, électorat pour lequel la réalité du quotidien supplante bien souvent la question écologique ou les traités internationaux (exemple : choix de Donald Trump de développer le pétrole de schiste).
  D’un autre côté, l’émergence d’une conscience environnementale pour de plus en plus de citoyens (et plus uniquement dans les pays nordiques) pousse petit à petit certains dirigeants à teinter leur discours et leurs choix de « vert ».

Les critères socio-économiques

Les critères socio-économiques jouent beaucoup pour les choix des différents pays.

• L’aspect économique est pris en compte par les pays pour effectuer leurs choix énergétiques. La logique de la rentabilité imposée par le système économique actuel fait parfois de cet aspect un point de tension avec d’autres critères.
  Cette logique économique est notamment servie par les lobbies qui conseillent ou font pression sur les dirigeants pour orienter les décisions selon leurs intérêts.

Exemple

Si les pays en développement sont davantage tournés vers la filière du charbon pour subvenir à leurs besoins énergétiques, c’est que celle-ci est fiabilisée (pas de coûts en recherche et développement) et très développée (économie d’échelle : production en grande quantité qui entraîne une baisse des coûts de production).
Ainsi, son utilisation est donc économiquement plus intéressante qu’une autre ressource d’énergie.

Poursuivre avec des filières existantes évite de lourdes dépenses en recherche (R&D) pour en mettre au point une nouvelle.
Investir aujourd’hui pour des économies de consommation d’énergie pour en tirer profit dans plusieurs années est parfois difficilement acceptable pour des investisseurs avides de rendements immédiats.
Cependant, il est important de souligner que la raréfaction à venir des réserves de certaines ressources va irrémédiablement entraîner des hausses de prix, et c’est un critère qui va prendre de plus en plus d’importance dans un futur proche.

• L’aspect social/éthique implique notamment les questions relatives à l’emploi ou aux déplacements de populations.

Exemple

Certains pays ont recours au travail des enfants pour exploiter les ressources minières ensuite utilisées soit pour la production d’énergie soit pour produire un moyen de stockage de l’énergie (batterie de smartphone ou de voiture électrique), comme dans les mines de cobalt en République démocratique du Congo (RDC). La question se pose donc pour les pays qui souhaiteraient passer des accords avec d’autres pays moins regardants au niveau des droits des personnes : peut-on accepter que nos choix énergétiques soient liés à des pratiques qui vont à l’encontre des droits et libertés des individus ?

Autre exemple : la filière du pétrole aux États-Unis ou la filière du charbon en Chine et en Inde fournissent un emploi à plusieurs dizaines de millions de personnes ; emplois dont il faudra tenir compte si les orientations énergétiques doivent être modifiées.

• La question de l’adéquation aux besoins immédiats est essentielle du fait que l’énergie ne se stocke pas. Des recherches et des progrès sont en cours dans le domaine avec des supercondensateurs ou des batteries de grande capacité (exemple : la firme Tesla commence à développer un usage industriel avec le concept Powerpack en Australie et le projet Megapack), mais en attendant il faut tenir compte de cet inconvénient.

Exemple

Le Soleil ou les vents sont capables de fournir une quantité d’énergie supérieure à ce que l’humanité consomme. C’est vrai d’une manière globale, mais il n’y a pas toujours corrélation entre la disponibilité et la demande instantanée. Par exemple, en hiver, le soir, entre 18 heures et 22 heures, la consommation énergétique des ménages augmente, mais le vent ne souffle pas plus pour autant !

Les critères environnementaux et sanitaires

• Les critères environnementaux sont des points cruciaux qui doivent absolument être pris en compte pour la viabilité du choix opéré.
  Autrefois souvent ignorés ou minimisés au profit d’autres critères, l’urgence climatique, la sauvegarde la biodiversité et les préoccupations pour l’avenir de l’humanité les ont replacés au centre du prisme décisionnel.

Exemple

Par exemple, la construction d’un barrage hydro-électrique (Serre-Ponçon en France ou les Trois-Gorges plus récemment en Chine), en plus de l’impact social, modifie durablement et irrémédiablement l’environnement avec la création d’immenses lacs de retenue et la modification du débit des cours d’eau.
La culture de l’huile de palme, huile très utilisée dans la fabrication des biocarburants, entraîne souvent des déforestations importantes.
L’exploitation de nombreuses mines de « terres rares » (très utilisées pour la production de batteries), comme par exemple celle de Bayan Obo en Chine, qui est la plus grande au monde, est un fléau environnemental.

Image satellite de la mine de terres rares de Bayan Obo, dans le nord de la Chine. La photographie couvre une zone de 15 x 19 km.

Définition

Terres rares :

On appelle « terres rares » un ensemble de métaux (toute la famille des lanthanides, ainsi que l’yttrium et le scandium) possédant des propriétés électroniques et magnétiques uniques très utiles dans les nouvelles technologies.
L’appellation « terres rares » est impropre, car ils sont en fait présents en quantités relativement importantes dans la croûte terrestre.

• Les critères sanitaires permettent d’appréhender les impacts sur les populations concernées en matière de santé.

Exemple

Par exemple, avec le développement des mégapoles, la Chine ou l’Inde se trouvent confrontées à de graves problèmes sanitaires liés à la pollution engendrée par le trafic routier et les industries pourtant indispensables à l’économie de ces pays.

• L’évaluation et l’acceptation des risques doivent être appréhendées et remis en question en fonction de chaque choix énergétique qui s’offre à une société.

Exemple

Par exemple la filière du nucléaire civil émaillée de plusieurs accidents (Three Mile Island aux États-Unis en 1979 ; Tchernobyl en Ukraine en 1986 ; Fukushima au Japon en 2011) continue à se développer, car elle a l’avantage de permettre de répondre aux exigences de diminution des rejets de gaz à effet de serre (satisfaction des objectifs fixés par la Cop 21) sans pour autant diminuer la production d’énergie.

• La liste des critères n’est pas exhaustive, car de nouveaux critères peuvent apparaître en fonction de circonstances particulières, mais le plus souvent les choix faits conduisent à une diversification des sources d’énergie et à un mix énergétique.

Voyons à présent un exemple de processus de choix énergétique concret.

Étude de cas : conséquences des choix sur le mix électrique d’un pays

Prenons le cas d’un pays qui, après la Seconde Guerre mondiale, a dû se bâtir une filière énergétique pour subvenir à ses besoins : la France.
Au lendemain de la guerre, il faut des sources d’approvisionnement bon marché, en quantité suffisante, présentes directement dans le pays si possible.
Les considérations environnementales sont totalement absentes à cette époque.

Compte tenu de ces critères, le premier choix effectué est donc de relancer la filière charbon existante avec la nationalisation de l’industrie charbonnière d’une part et la nationalisation de la production d’énergie électrique d’autre part (centrales à charbon et développement de l’hydroélectricité). Ce mix électrique est complété par des importations de pétrole, non présent en France, mais abondant dans les colonies.

Une fois l’urgence de la reconstruction d’après-guerre passée, dans les années 1960-1970, de nouveaux critères influençant les choix énergétiques vont apparaître, avec notamment les considérations suivantes :

• Que faire de la filière charbon, devenue économiquement moins rentable (par rapport au pétrole), mais fournissant du travail à beaucoup de monde ?
• Comment sécuriser au mieux les approvisionnements en pétrole malgré les crises internationales (décolonisation, canal de Suez, création de l’OPEP…) ?
• Trouver de nouvelles sources d’énergie renouvelables ou non
• Maintenir le développement économique du pays

Tout d’abord le pragmatisme économique associé au déclin important des ressources va conduire à la mise à l’arrêt progressif de la filière charbon (fin définitive de l’exploitation des mines en 2004 seulement, arrêt des dernières centrales à charbon prévu pour 2022).
Pour combler ce déficit énergétique, une solution est de développer la filière pétrole, mais les crises et les tensions internationales font peser de grands risques sur les importations, obligatoires, de cette ressource.
Dans le but d’éviter une dépendance énergétique, le pays s’en remet à la science pour trouver des alternatives avec des recherches dans le domaine du solaire et du photovoltaïque (menées par le tout nouveau CNRS) et dans le domaine du nucléaire (menées par le CEA).

• À la fin des années 1970, le mix électrique de la France a donc évolué, le pétrole est prépondérant et le charbon commence une lente décrue.

Le premier choc pétrolier de 1973 va changer la donne et le problème de dépendance vis-à-vis du pétrole devient alors un critère prioritaire.
Compte tenu des avancées scientifiques de l’époque, la filière nucléaire semble plus à même de répondre au besoin en énergie que la filière renouvelable (solaire et photovoltaïque), confrontée à des problèmes de rendement.
Mais avant de choisir il faut prendre en compte d’autres paramètres comme l’approvisionnement en uranium, les risques d’accident, les coûts de construction…

• La volonté d’indépendance énergétique de ce pays ainsi que l’influence des lobbies liés à l’électricité et à l’atome vont faire passer les risques et les coûts au second plan et la France va se doter d’une filière nucléaire civile très importante très rapidement.

Cette évolution se poursuit, car même si le critère de risque d’accident est bien présent, le critère environnemental lié au réchauffement climatique (et donc au rejet de dioxyde de carbone) vient s’ajouter dans les arguments en faveur du développement du nucléaire.

Attention

Bien que cette énergie produise moins de GES que les énergies fossiles, cela ne veut pas dire qu’elle n’en produit pas du tout : il n’existe pas d’énergies propres à cette échelle de production. L’extraction de l’uranium, le montage et démantèlement des centrales, ainsi que l’enfouissement de déchets produisent des GES.
De plus, le traitement des déchets nucléaires est un réel problème environnemental, voire de santé publique, à long terme.
Pour finir l’uranium n’est pas non plus une ressource illimitée : selon certaines estimations, il pourrait être épuisé en 65 ans, si toute la planète utilisait cette énergie.

On peut constater que les choix faits à la fin des années 1970 ont bien permis de limiter la dépendance au pétrole, mais en contrepartie d’une nucléarisation importante avec tous les risques liés.
Les enjeux climatiques actuels semblent valider ces choix, du fait du peu de rejets de GES liés au nucléaire, mais si on étudie ces trois graphiques de plus près, on constate aussi que ces décisions prisent dans les années 1970 ont fait une victime collatérale : les énergies renouvelables. Pourtant, à l’origine, les deux pistes ont été explorées (par le CEA et le CNRS), mais le choix du nucléaire a réorienté tous les moyens financiers et sonné le glas de bon nombre de recherches dans le domaine des énergies renouvelables, domaine dans lequel la France est maintenant en retard.

Face à l’urgence de la situation, hâtons-nous lentement !

Entre le premier rapport du GIEC en 1990 et une reconnaissance effective de l’origine anthropique (humaine) du réchauffement climatique, il s’est écoulé 20 ans.
De nombreux pays ont pris conscience de l’urgence d’agir, parce qu’ils subissent directement les effets de ce réchauffement climatique (sécheresses et incendies en Australie ou en Californie par exemple), ou parce qu’une sensibilité écologique y est plus développée (Norvège, Suède, Finlande, Islande, Costa Rica…), mais surtout parce qu’ils ont signé des accords internationaux visant à limiter ce réchauffement climatique.

Pourquoi dans ce cas les choses ne bougent-elles pas plus vite ? Comment expliquer cette inertie ?
Nous allons voir que l’inertie du système est notamment liée à trois critères : le progrès technique à inventer, la logique économique à modifier et des habitudes à changer.

Le progrès technique ne se décide pas !

Comme nous venons de le dire, la prise de conscience a eu lieu et des décisions concrètes en matière de transition énergétique ont commencé à émerger (mobilité électrique, énergies renouvelables…).
Tout d’abord, pour avoir une chance d’aboutir à du concret, ces décisions doivent faire l’objet d’un réel soutien politique : si des États décident d’investir dans ces domaines, alors les effets seront bien plus importants que si cette décision ne se prend qu’à l’échelle d’associations ou d’entreprises isolées.
Ensuite, une fois la décision prise, il faut du temps aux chercheurs pour inventer de nouvelles technologies.

Exemple

Le cas de la voiture électrique est un très bon exemple : tout le problème de sa démocratisation repose sur son autonomie et donc sur sa batterie. De nombreux scientifiques de par le monde font des recherches pour en améliorer les performances, les progrès sont permanents, mais entre l’idée, les tests et la mise au point, cela prend toujours énormément de temps.

Il en va de même pour l’éolien ou le solaire avec des recherches en cours sur l’amélioration des rendements.

Pourquoi changer une équipe qui gagne ?

La lenteur s’explique également par le système économique en place depuis des années : la logique de rentabilité constitue parfois un frein au changement.

Exemple

Prenons l’exemple de la filière automobile : la majorité des entreprises de cette filière réalise d’importants profits avec la technologie actuelle (moteur à combustion), elles n’ont donc pas vraiment d’intérêt (économique) à changer leur production.
Les grands groupes pétroliers sont dans la même mouvance avec leurs réseaux de distribution très développés et très rentables économiquement.

Ces lenteurs peuvent aussi s’expliquer aussi à cause de l’inertie liée à la mise en place, à grande échelle, d’une nouvelle technologie ou de nouvelles infrastructures pour exploiter des sources d’énergie.

Exemple

Par exemple, installer des éoliennes est une chose, mais il faut également construire les infrastructures pour les relier au reste du réseau électrique.
Développer l’usage du véhicule électrique nécessite la mise en place d’un réseau de bornes de recharge, à l’image de ce qui existe avec les stations-services pour les véhicules thermiques.

Au final, entre les coûts pour ces nouvelles infrastructures et des entreprises qui sont réticentes pour changer un modèle économique encore viable, les délais s’allongent et l’urgence doit attendre…

Une société à repenser

La volonté d’une transition énergétique en adéquation avec l’urgence environnementale doit induire d’importants changements dans nos comportements individuels et collectifs.

Exemple

Prenons l’exemple du domaine des transports, notamment en ville, où la voiture a de moins en moins sa place. L’idée est séduisante, mais les sociétés occidentales (et, par mimétisme, bien d’autres ensuite) se sont développées sur le mode du « tout voiture ». Pendant longtemps, les États ont investi pour développer les infrastructures routières, y compris dans les villes, avec des autoroutes urbaines et des périphériques pour permettre à chacun de se déplacer au mieux. Le développement de ces infrastructures a eu pour conséquences un étalement urbain toujours plus important (modèle du pavillon de banlieue) très néfaste pour l’environnement, car il a empiété sur les terres agricoles et les forêts, et a généré des déplacements des sources de pollution. De nos jours, cet étalement urbain est un état de fait et vouloir changer les « règles » de mobilité dans les villes nécessite de repenser ce mode de vie et de mettre en place des transports collectifs performants. Ce sont des processus de longue haleine difficilement compatibles avec une urgence, et pourtant…

Évidemment, le transport n’est pas le seul domaine concerné :

• nos manières de produire et de consommer doivent évoluer, en favorisant par exemple l’économie circulaire, passant par le choix de produits éco-conçus, le choix de produits d’occasion, le partage plutôt que la propriété, ou encore le recyclage ;
• notre rapport à l’énergie doit être repensé (appareils en veille en permanence, surchauffage en hiver et climatisation en été, etc.) ;
• cela demande aussi d’aller vers plus de cohérence et d’égalité à l’échelle mondiale. Il n’est plus envisageable de « délocaliser » la pollution inhérente à nos mauvaises habitudes vers d’autres pays (exemple : délocalisation d’industries polluantes, envoi de déchets à recycler vers d’autres pays, etc.).

Tous ces changements, nécessaires, prennent souvent du temps, car les habitudes sont bien ancrées dans notre quotidien.

Les « freins à l’immobilisme » (expression de Raymond Barre) sont donc nombreux et l’un des challenges de la transition énergétique est de faire en sorte de pouvoir les supprimer.