« Dans la jungle énergétique » – Marie-Alix Dalle, Thomas Gibon & Frederic Conrotte

Imagine-toi, aventurier-ère au cœur d’une immense forêt vierge tropicale, marchant depuis plusieurs jours sans croiser une goutte d’eau. Assoiffé-e, tu tombes sur une mare stagnante peuplée de larves gesticulantes, et alimentée par un cours d’eau quasiment à sec. Attends-tu patiemment que le cours d’eau remplisse ta gourde, ou plonges-tu goulument la tête dans la mare, au diable les larves, ça fera des protéines ?

Peu après, il pleut, enfin ! Tu vas pouvoir stocker de l’eau. Mais le goulot de ta gourde est très étroit, tu n’en récoltes que peu… Des coques de noix de coco vides autour de toi te permettent d’en récolter plus, mais il en faudrait bien plus pour récupérer toute l’eau dont tu auras besoin jusqu’à la prochaine pluie ! S’il pleuvait en continu, ouvrir la bouche suffirait pour boire… 

A force de te dépêcher pour gagner du temps, tu es fatigué-e, assoiffé-e et affamé-e… Et les baies autour de toi sont plus rares et plus petites : il faudra plus de travail pour assouvir ta faim…Ta récolte compensera-t-elle les calories dépensées ? Lorsque les baies étaient plus grosses, tu avais le temps de te reposer après la récolte et le repas, avant de repartir…

“Pourquoi tu nous racontes tout ça au fait ? C’est quoi le rapport avec l’énergie là ?” 

Et pourtant… Imagine-toi, aventurier-ère au cœur d’une immense forêt boréale très dense, marchant depuis plusieurs jours sans croiser un rayon de soleil. Frigorifié-e, tu tombes sur un tas de charbon, éclairé par un mince faisceau de soleil. Attends-tu patiemment que le faisceau te réchauffe le dos, ou allumes-tu précipitamment un feu de joie, au diable les particules fines et le CO2, ça en fera plus pour la photosynthèse des plantes ?

Peu après, une clairière ensoleillée, enfin ! Tu vas pouvoir recharger ta batterie portable. Mais ton panneau solaire est minuscule, tu ne récoltes que peu d’énergie… Avec les matériaux présents autour (et tes compétences d’ingénieur-e en panneaux photovoltaïques) tu parviens à construire d’autres panneaux et batteries, mais il en faudrait beaucoup plus pour récupérer toute l’énergie dont tu auras besoin jusqu’au lendemain ! Si le soleil brillait en continu, on n’aurait plus froid… 

Pour te réchauffer vite tout à l’heure, tu as fait un gros feu, utilisant tout ton bois d’un coup, alors qu’un plus petit feu aurait duré plus longtemps… Et les branches de bois sec sont plus rares et plus petites : il faudra plus de travail pour en avoir assez pour te réchauffer… En récolteras-tu assez avant d’être congelé-e ? Lorsque les branches étaient plus grosses, tu avais le temps de te reposer après avoir fait le feu et t’être réchauffé-e, avant de repartir…
 
Voilà comment en quelques mots nous avons exploré les enjeux principaux de l’énergie.
La mare d’eau stagnante représente les sources d’énergies fossiles (pétrole, charbon, gaz), carbonées, polluantes, et disponibles en quantités limitées, mais denses (contenant beaucoup d’énergie en un petit volume), stockées et stockables, transportables et disponibles sur demande.
La pluie légère ou le cours d’eau au faible débit quant à eux représentent les sources d’énergies dites “renouvelables” (solaire, éolien…), s’écoulant de façon intarissable, intermittentes, et peu denses (il faut beaucoup de surface pour en collecter une quantité suffisante), et nécessitant donc plus de collecteurs et de moyens de stockage (gourde), eux-mêmes requérant plus de matières premières (coques de noix de coco). 1
Nous avons également abordé la notion de perte d’énergie utile sous forme de chaleur lorsque les actions sont plus rapides (course vs marche) : cela illustre la nécessité de ralentir, anticiper, s’organiser pour économiser l’énergie. 

Enfin, le dernier concept que cette histoire nous a permis d’évoquer, au travers des baies plus petites demandant plus de travail de récolte, est le Taux de Retour Energétique (TRE, ou EROI en anglais) qui compare l’énergie investie (travail pour récolter les baies) à l’énergie récupérée (calories apportées par les baies). C’est cette notion qui explique pourquoi certaines sources d’énergies sont plus utilisées que d’autres, car ce sont les sources d’énergies ayant un EROI élevé, c’est-à-dire les sources d’énergies qui nous fournissent beaucoup d’énergie sans que nous n’ayons eu à trop en dépenser pour les récolter, qui nous permettent d’avoir le mode de vie que nous avons aujourd’hui, avec des vacances, des congés payés, une retraite… C’est grâce à la découverte de sources d’énergies très denses (c’est-à-dire permettant de récupérer beaucoup d’énergie en en dépensant peu pour la collecte) telles que le charbon, le pétrole ou le nucléaire que nos sociétés ont pu se dégager du temps libre pour s’instruire et se développer. 2
Et surtout peut-être encore plus fondamental, cette petite comparaison a mis en exergue le caractère vital de l’énergie, au même titre que l’eau. 

« Vital ? Je peux très bien vivre sans énergie ! L’aventurier n’a qu’à mettre plus de pulls ! »

C’est vrai que l’énergie est utilisée pour un certain nombre de choses agréables dont on pourrait se passer, comme recharger son téléphone pour regarder des vidéos de chat, ou chauffer son logement à 23°C en hiver. Mais l’énergie ce n’est pas que ça : l’énergie c’est aussi tout ce qui nous permet de transformer le monde autour de nous, de créer des objets, des vêtements, des maisons, et surtout, c’est ce qui nous alimente ! Sans l’énergie du soleil atteignant la terre, qui réchauffe l’atmosphère, alimente le cycle de l’eau, génère les vents, et surtout alimente la photosynthèse des plantes, dont nous nous nourrissons, pas de vie !

« Oui d’accord, moi je parlais de l’électricité, du charbon, du pétrole, gaz et tout le reste ! Tout ça, on peut s’en passer, on n’a qu’à vivre tout nu dans la forêt tropicale, comme l’aventurier ! »

Certes, bien qu’il ne soit pas sûr que tout le monde soit de ton avis… Ceci dit ta remarque est intéressante : elle illustre bien la différence entre l’énergie qu’un humain utilise directement, et celle qui est nécessaire pour alimenter les machines dont il se sert pour faire le travail à sa place. La différence entre un monde peu dépendant de l’énergie, et celui dans lequel on vit est principalement… l’ensemble des activités qui utilisent des machines, c’est-à-dire toutes les activités économiques. Et oui, comme on l’a vu, l’énergie est ce qui nous permet de transformer le monde autour de nous, donc plus il y a d’activités industrielles, économiques, urbaines, numériques, et plus on utilise d’énergie.
Au passage, pour ramener à son point de départ une voiture qui aurait roulé avec 1L d’essence, il faudrait qu’un humain la pousse pendant 30 jours ! 3

« Bon, ok, c’est vrai que l’énergie est essentielle à notre mode de vie. Mais moi j’ai un contrat vert. Donc je peux maintenir mon niveau de vie sans culpabiliser, le changement climatique ce n’est pas ma faute ! »

C’est une très bonne chose ! Puisqu’on parle d’aventure, l’offre de contrats verts est aussi une jungle : il y a différents niveaux de “qualité” d’électricité verte.

Comme les centrales électriques ne peuvent pas se déplacer, et les électrons impossibles à retracer dans le réseau européen, le marché de ce qu’on appelle les “garanties d’origine” permet à n’importe quel consommateur de s’assurer qu’un MWh (unité d’énergie) renouvelable aura été injecté dans l’année où celui-ci consomme un MWh.

« Et ceux qui n’ont pas acheté de garanties ? »

Ils se retrouvent avec l’électricité non-étiquetée, tant pis pour eux ! La majorité de l’électricité verte consommée au Luxembourg provient de Norvège (40% en 2018), et d’Islande (21%) 4. Ah l’Islande, ses paysages volcaniques, ses plages de galets noirs, son hydroélectricité, ses centrales géothermiques, et… son absence totale d’interconnexion électrique avec l’Europe. Alors qu’il est indéniable que la Scandinavie a une des productions d’électricité la plus bas carbone au monde, comment se fait-il que nous puissions nous aussi en profiter ? Tout simplement parce qu’il n’existe pas de correspondance entre les flux d’électricité physiques et ce qui est échangé sur ce marché des garanties, la seule contrainte est qu’au bout d’une année, la somme des MWh vendus comme “verts” doit correspondre à la somme des consommations liées à des contrats verts.

« Mais il reste un problème : si nous achetons de l’électricité à l’Islande, cela signifie-t-il que les islandais consomment du charbon et du gaz ? »

Oui, en tout cas selon ce système des garanties d’origine, appelé l’European Energy Certificate System (EECS). Tant pis pour eux, ils n’avaient qu’à pas vendre leur hydroélectricité, après tout. De manière plus réaliste, votre électricité provient sûrement de centrales beaucoup plus proches de vous, des centrales au lignite ou au gaz – loin d’être vertes. Alors que faire pour baisser son empreinte carbone ? Il existe des contrats qui garantissent l’investissement dans des centrales bas-carbone, par exemple Enovos propose le “nova naturstroum”, plus strict que “naturstroum” (qui “utilise” surtout de l’hydroélectricité scandinave, payée par les impôts norvégiens et islandais, et amortie depuis longtemps), qui permet de s’assurer que votre argent est bien redirigé vers des parcs solaires et éoliens.

« Est-ce vraiment efficace ? »

Les études qui explorent le sujet ont montré que ce système de garanties est (encore) loin d’encourager le développement des renouvelables (sauf cas précis, comme l’éolien en mer néerlandais, qui bat régulièrement des records de prix) 5. Les subventions d’état pour l’installation de renouvelables sont bien plus efficaces vis-à-vis de ce développement. Avec un pas de temps d’un an, le système de garanties s’affranchit également des variations journalières et saisonnières inhérentes à une production renouvelable intermittente. Il faudrait réduire ce pas de temps à la semaine, au jour, voire à l’heure pour augmenter la fiabilité de ce système et son efficacité. Enfin, puisqu’on parle d’intermittence, il est également prouvé que plus il y a d’électricité renouvelable dans le réseau, plus il y a de centrales à gaz… 6 Difficile de se dépêtrer des fossiles. Si vous voulez plus d’informations, nous vous conseillons cette excellente vidéo pour tout savoir sur l’électricité verte : https://youtu.be/goceQuwWwKA.
 
À présent sortons un peu la tête du guidon. Nous nous sommes ici concentrés sur l’électricité, pas l’énergie. La majorité des européens conduisent une voiture à combustion, prennent l’avion, et ne se chauffent pas à l’électricité. Le transport routier par camions mais aussi l’industrie lourde, comme la production d’acier, la production de ciment pour les bâtiments, utilisent beaucoup de carburants fossiles (pétrole, gaz, charbon). L’électricité ne représente en effet que 26% de l’énergie finale consommée en OCDE 7.

« Oui, mais on va trouver une nouvelle source d’énergie, propre, dense et impactant peu l’environnement ! »

Si elle existe, il faut la trouver vite car le changement climatique nous laisse peu de temps.
Il y a une chose que ma petite fable du début n’a pas expliqué, c’est que l’énergie ne se créé ni ne se détruit : elle change simplement de forme. On l’a décrit plus tôt, le soleil est à l’origine de l’énergie solaire, éolienne et hydraulique, et alimente les plantes (biomasse). Les plantes non consommées se retrouvent compressées et condensées sous terre sous l’effet des fortes pressions et températures qui y règnent, et se transforment au bout d’un temps très long en pétrole, gaz et charbon. C’est grâce à ce lent processus naturel que ces sources d’énergie fossiles sont si concentrées en énergie. Donc de toutes les sources d’énergie que nous connaissons sur terre, la plupart tirent leur origine de l’énergie solaire atteignant la terre, et les énergies fossiles ne sont que la forme naturelle condensée et stockée de l’énergie solaire. 
L’énergie nucléaire est l’énergie contenue dans les liaisons des noyaux de la matière : c’est la source d’énergie la plus dense, mais les éléments dont on tire le plus facilement cette énergie sont eux aussi en quantité limité sur terre. Enfin, il y a également un flux d’énergie gravitationnelle atteignant la terre, à l’origine des marées, ainsi qu’un flux d’énergie thermique au sein de la Terre, à l’origine de la géothermie, mais ces flux sont infimes en comparaison des autres flux. 8
Tout le reste, l’électricité, l’hydrogène, l’air comprimé…. ce ne sont pas de nouvelles sources d’énergie, car elles n’existent pas à l’état naturel, ou sont difficiles à capter dans l’environnement : ce sont simplement des vecteurs d’énergie, plus pratiques pour la stocker ou la transformer.

« Ok alors en résumé, l’énergie est partout et façonne notre confort, en nous aidant à transformer le monde. Comme il n’y a pas de source d’énergie parfaite, pour économiser l’énergie et réduire notre impact sur l’environnement, il faut faire moins de choses, et plus lentement ! »

C’est ça ! Posséder moins, faire moins, pour créer plus de liens sociaux et savourer la vie (:

Auteurs: Marie-Alix Dalle, Thomas Gibon, Frederic Conrotte

  1. Quadrennial technology review concepts in integrated analysis, September 2015 []
  2. Energy, EROI and quality of life, Jessica G.Lambert, Charles.S.Hall, Stephen Balogh, Ajay []
  3. https://jancovici.com/transition-energetique/l-energie-et-nous/combien-suis-je-un-esclavagiste/ []
  4. Rapport Biannuel de l’institut luxembourgeois de régulation sur le système d’étiquetage, Graphique 5, accessible à https://assets.ilr.lu/energie/Documents/ILRLU-1685561960-737.pdf []
  5. Jansen, Jaap, Does the EU Renewable Energy Sector Still Need a Guarantees of Origin Market? (July 7, 2017). CEPS Policy Insights No. 2017-27,  Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3055638 []
  6. Alova, G. (2020). A global analysis of the progress and failure of electric utilities to adapt their portfolios of power-generation assets to the energy transition. Nature Energy, 1-8. []
  7. https://www.iea.org/sankey/#?c=OECD%20Total&s=Balance []
  8. W. Hermann, Quantifying Global Eyergy Resources. Energy 2006;31(12):1349-1366 []

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