L'énergie de demain ; énergies renouvelables, énergies fossiles dont le charbon, nucléaire ?
La demande et la consommation mondiale d'énergie augmentent, dopées par l'augmentation des populations et du pouvoir d'achat. Quelle énergie demain pour répondre à cette demande croissante ?
Ce chapitre résume les résultats qui ont été analysés précédemment. État des lieux
Source : D'après bp Statistical Review of World Energy 2021.
La consommation mondiale d'énergie croît ; dopée principalement par la démographie et la sortie du sous-développement (pas (seulement) par les excès des pays développés) La production des nouvelles énergies renouvelables croît aussi. Mais cette croissance est insuffisante pour seulement compenser l'augmentation de la consommation globale ; encore moins est-elles en mesure de remplacer les énergies fossiles dans un temps prévisible. De sorte que La part des nouvelles énergies renouvelables dans le mix énergétique mondial est seulement d'environ 2 % (iea - 2020). L'augmentation de la consommation globale est majoritairement assurée par les énergies fossiles. Les émissions de CO2 liées à la consommation d'énergie croissent (continuent à croître). Les énergies fossiles étaient et restent Les nouvelles énergies renouvelablesOn fait miroiter que les nouvelles énergies renouvelables prendront le pouvoir (éolien, photovoltaïque...). Mais pour l'instant, elles ne sont pas à la hauteur ; elles progressent, mais leur part dans le mix énergétique mondial est seulement d'environ 2 % (iea - 2020). On peut, comme imageait le Général de Gaulle, sauter sur sa chaise comme des cabris en criant renouvelable ! renouvelable ! renouvelable ! Mais cela ne suffit pas, parce que pendant que les nouvelles énergies renouvelables progressent... la consommation totale d'énergie progresse aussi. (Voir sur ce site Les énergies renouvelables peuvent-elles remplacer les énergies fossiles à elles seules ?) Les énergies fossilesCe sont principalement les énergies fossiles qui répondent "présent" à l'accroissement de la demande d'énergie. 80 % environ de l'énergie consommée sur la planète est d'origine fossile, une proportion qui reste à peu près constante depuis des années. Cette proportion constante d'une consommation qui augmente signifie que la quantité d'énergies fossiles consommée augmente. La plus abondante des énergies fossiles est le charbon – une "qualité" lourde de menaces à terme.
Estimation des réserves mondiales conventionnelles d’énergie :
- Estimation selon le rythme actuel des consommations (alors que cette consommation augmente) ; - à un coût comparable à ce que nous payons aujourd’hui ; - en ne considérant que des réacteurs de deuxième génération dans le cas de l'uranium, c'est-à-dire sans envisager le cas des surgénérateurs.
Le gazNous utilisons et utiliserons encore des énergies fossiles. Le gaz pollue moins. Il serait donc logique et écologique d'épuiser d'abord le gaz – dans l'hypothèse ou logique et écologie iraient dans le même sens. Le gaz émet moins de CO2, d'oxydes d'azote, de soufre, microparticules et autres polluants, que le charbon et le pétrole. C'est ainsi que le remplacement du charbon par le gaz dans le nord de la Chine s'y traduit par une nette amélioration de la qualité de l'air et de la santé publique [0]. Pour les mêmes raisons des villes sont fières de faire savoir qu'elles mettent en service de nouveaux bus fonctionnant au gaz. Les États-Unis sont devenus le premier producteur mondial de gaz en exploitant le gaz de schiste. Il est difficile aujourd'hui de se faire un avis complet sur le gaz de schiste et son futur, néanmoins, on peut noter les faits déjà connus. Le gaz remplace aujourd'hui une partie du charbon dans les centrales électriques aux États-Unis, avec comme résultat une réduction des émissions de CO2, ce qui est exactement la priorité écologique No1 de ce siècle. De 2010 à 2015 aux États-Unis :
• La production de gaz a crû. • La production de charbon a décru. • Les émission de CO2 dues à la combustion de charbon ont décru. • Les émission de CO2 dues à la combustion d'énergie ont décru.
Source : D'après iea - CO2 emissions from fuel combustion - Highlights - 2018
On peut ainsi comparer deux effets :
• Effet "gaz de schiste" aux États-Unis : les émissions de CO2 dues à la combustion d'énergie baissent.
► Le gaz de schiste est plus efficace qu'une éolienne pour combattre le réchauffement climatique.
Moins de CO2 aux États-Unis – bravo ! Pourtant les Verts protestent ! Le gaz de schiste en effet fait partie de la grande galerie verte des Satan rouges, en compagnie du Satan nucléaire, du Satan OGM, du Satan pesticide, du satan Monsanto... Le Satan gaz de schiste a en effet ses travers, ses nuisances environnementales : il nécessite de nombreux forages locaux dans les zones de production. Les Satan ne sont pas sans reproches – comme tout un chacun. Mais ces nuisances locales n'effacent pas les bénéfices planétaires du remplacement du charbon par le gaz, de schiste ou non... même les Satan ont leurs bons côtés – comme tout un chacun. Tout ceux qui ont passé l'âge de croire au Père Noël savent que les solutions parfaites n'existent pas. Il est rare d'avoir à choisir entre deux meilleures solutions ; le plus souvent nous avons le choix de la moins mauvaise décision, du moindre mal : forages locaux, ou réchauffement planétaire ? Il faut choisir entre les champs d'exploitation de gaz de schiste et les effets globaux du réchauffement climatique, les incendies gigantesques en Amazonie, en Sibérie, en Australie, les inondations et sécheresses ailleurs. Pendant ce temps... la France donneuse de leçons – toujours à la pointe du "Je montre le chemin", "Je fais mieux que les autres" – se refuse même à savoir s'il y a du gaz de schiste sous ses pieds ; le lobby idéologique vert s'oppose à de simples sondages d'exploration ; "ignorez ce gaz que je ne saurais voir". Pendant ce temps, la France regarde le train qui passe... les Américains sont dans le train qui passe. Pendant ce temps, les États-Unis réduisent leurs émissions de CO2. Ils sont devenus exportateurs de gaz, ils ont construit et construisent des terminaux de liquéfaction en Louisiane, au Texas... Et la France construit à Dunkerque un terminal méthanier de re-gazéification du gaz naturel liquide transporté par bateaux. Honni soit qui mal penserait que ce pourrait être du gaz de schiste américain ! Croix de bois croix de fer, il n'arrivera pas de gaz de schiste à Dunkerque. ... Pourtant les importations de GNL des États-Unis vers la France explosent. 19 291 million Cubic feet en 2018, 117 791 en 2019, 86 824 en 2020 (année Covid) (Liquefied U.S. Natural Gas Export to France - eia - 2021). La France a ou n'a pas de gaz de schiste, mais elle a des idées, l'idée d'importer du gaz. Un certain nombre de pays remplacent une partie de leur consommation de charbon par du gaz, de schiste ou non : Etats-Unis, Chine, Europe (c'est le cas de l'Allemagne qui achète du gaz russe pour remplacer son lignite national et tenter de se refaire une vertu écologique [01]) (Voir sur ce site La transition énergétique : sortir du réchauffement climatique, ou sortir du nucléaire ?)), etc. Ce remplacement diminue la pollution atmosphérique et permet, non pas une réduction des émissions de CO2, mais d'en émettre moins que sans remplacement ; ce qui n'empêche pas que ce gaz, même s'il est préférable au charbon ("moins pire"), est une énergie fossile émettant du CO2. Le diagramme suivant montre les économies de CO2 que le gaz a déjà permis de réaliser.
Source: The Role of Gas in Today’s Energy Transitions - iea - 2019
On peut se lamenter des dégâts déjà observés du réchauffement climatique. Et refuser le gaz de schiste. Ce qui accélère le réchauffement climatique. Trouvez l'erreur. Les émissions globales de CO2 sur la planète croissent peu. On pourrait s'en féliciter. En réalité il est inquiétant de ne pouvoir faire mieux que seulement ralentir la croissance des émissions ; il ne suffit pas qu'elles croissent moins, il faudrait qu'elles baissent – beaucoup. Il est inquiétant de ne pas faire mieux alors que pourtant nous avons déjà dégainé une partie de notre arsenal contre les émissions de CO2 : développement des énergies renouvelables, remplacement du charbon par le gaz... Il ne nous reste que quelques dernières cartouches : l'énergie nucléaire, rejetée par quelques pays, et réduire notre consommation – qui est une cartouche mouillée (Voir sur ce site Il faudrait consommer moins, mais la sobriété n'est pas naturelle). ... Puis un jour peut-être le gaz viendra à manquer ; mais il restera encore du charbon... que se passera-t-il alors ? Le scénario noir : le règne de KingCoal, le roi-charbon !Le charbon est calamiteux. Mais attention ! sous son extérieur noir il a des charmes irrésistibles : son petit prix par exemple. L'Allemagne n'y résiste pas, ni la Chine ni l'Inde, ni Trump. Et en outre, c'est l'énergie fossile la plus abondante, et on en trouve presque partout. Quand nous aurons bu la dernière goutte de pétrole, respiré la dernière bouffée de gaz, il y aura encore du charbon. Il est utile de rappeler que le roi charbon peut tout, y compris remplacer le pétrole. Il peut être transformé en gaz ou carburant liquide et faire rouler voitures et camions. L'Allemagne a fait avancer ses chars au pétrole de charbon pendant la dernière guerre mondiale, lorsqu'elle était privée de pétrole. L’Afrique du Sud a également utilisé le pétrole-charbon, en réponse au blocus qui lui était imposé du temps de l’apartheid. Il est souhaitable de ne pas arriver à cette extrémité : cette filière du charbon liquéfié émet 2 à 3 fois plus de CO2 que l’utilisation directe du pétrole. Quand la pénurie de pétrole se fera sentir, quand les camions n'approvisionneront plus les magasins, quand nous aurons perdu notre confort et nos facilités, quand la nourriture se fera rare... quel règlement, quelle écologie, quels règlements et interdits vertueux pourront empêcher d'exploiter ce qui restera encore sous la main, ou sous le pied – le charbon ? Il faut se poser honnêtement la question ; qui préfèrera avoir froid plutôt que piocher dans le charbon ? Le monde avide d'énergie laissera-t-il dormir sous ses pieds du charbon abondant et peu coûteux sans l'exploiter ? « L’appétit pour le charbon ne faiblira pas ces prochaines années en raison de la demande en Asie et en dépit de la crise climatique, (Agence internationale de l’énergie - AIE - décembre 2019) » La famine énergétique planétaire n’aura pas lieu – pas tout de suite – un remplaçant éventuel du pétrole est déjà connu : le charbon, l'énergie fossile la plus abondante... On discutera plus bas du cas de l'énergie nucléaire.
Il a encore une vie après le pétrole. Le roi Pétrole se meurt, vive KingCoal, le roi Charbon. Des sirènes font miroiter que non, nous ne retournerons pas au charbon, elles prétendent que les nouvelles énergies renouvelables pourront satisfaire nos besoins énergétiques... (Voir sur ce site Les énergies renouvelables peuvent-elles remplacer les énergies fossiles à elles seules ?)
Le luxe français existe encoreEn France pas question de polluer avec du charbon. Une demande d'ouverture de mine de charbon dans le département de la Nièvre avait plongé le gouvernement français dans une grande perplexité : organiser un Grenelle de l’environnement et en même temps autoriser l’ouverture d’une mine de charbon, ça ferait désordre. Les Français ne retourneront pas au charbon, pas tout de suite, la demande a été refusée en décembre 2009.
C'est ça le luxe français, on ne mange pas de ce pain-là. La France a peu de charbon, mais elle a des idées : Le charbon du voisin est plus Vert. L'Allemagne laborieuse et tâcheronne n'a pas les pudeurs françaises, elle choisit le solide, le sûr, plutôt que l’élégante légèreté du luxe français. Elle ne retournera pas au charbon... elle n'en est jamais sortie. Au contraire, elle fait feu de tout bois, de tout charbon, de tout lignite (le lignite est un charbon de très mauvaise qualité extrêmement polluant). Pour sa transition énergétique et sa sortie du nucléaire, l'Allemagne importe du gaz et exploite tout ce qu’elle a sous la main, ou sous le pied, et qui brûle, même si ça ne brûle pas très bien : « Course à la houille en Allemagne – Le pays a décidé d’exploiter trois gisements de lignite jusqu’en 2045 et d’exproprier 42 000 personnes. » (site de Terra eco, « le bimédia francophone du développement durable »)
On a aussi assisté en 2020 à l'inauguration de la nouvelle centrale au charbon de Datteln, de 1 100 MW. Techniquement elle pourrait fumer encore dans quarante ans. L'énergie nucléaireLe nucléaire peut produire massivement une énergie non intermittente, bas carbone, qui émet très peu de CO2, et est l'énergie la moins dangereuse qui soit, accidents compris. (Voir sur ce site Pollution et dangers des énergies.) Ce sont des arguments très forts en faveur du nucléaire pour qu'il participe à la résolution de "l'affaire du siècle". C'est sous cette appellation, "l'affaire du siècle", qu'une pétition qualifiait la menace de réchauffement climatique (deux millions de signatures). Cette pétition demandait à poursuivre l'État français en justice en raison de son inaction en matière de lutte contre le réchauffement climatique. Mais les signataires sont-ils vraiment convaincus que le réchauffement climatique est l'affaire du siècle, que c'est l'ennemi public No 1 ? On peut en douter puisqu'ils rejettent l'énergie nucléaire, un des plus puissants outils dans cette affaire. Il est plus simple de signer une pétition que de s'informer. La Chine, sans tambour ni pétition, prévoit la construction d'une centaine de réacteurs d'ici 2035, au rythme de six à huit par an. Il n'y aura pas de pétition "l'affaire du siècle" en Chine. Parce que ce n'est pas le genre de la maison, et parce que sur ce point de l'action contre le réchauffement climatique, en tenant compte qu'elle part de très loin, la Chine est exemplaire ; elle est aussi championne des énergies renouvelable et de l'hydraulique. La filière "renouvelables - hydrogène"La combinaison "énergies renouvelables", produisant de l'énergie électrique, et "hydrogène", pour stocker [2] et distribuer cette énergie, y compris pour les transports, paraît séduisante à première vue. Elle devient moins séduisante quand on apprend les investissements colossaux et le nombre colossal d'éoliennes et de centrales photovoltaïques qui seraient nécessaires, compte tenu du rendement de chacune des étapes de la filière. Un ordre de grandeur : dans l'hypothèse d'école d'un système électrique entièrement assuré par une filière "éolienne - hydrogène - stockage de l'hydrogène - pile à combustible à hydrogène", pouvant assurer les usages actuels de l'électricité, et en plus alimenter les transports, il faudrait couvrir la France d'environ 600 000 éoliennes de 2 MW, Pour imaginer l'énormité du chiffre : il y avait 8 000 éoliennes en France en 2018 ; il faudrait multiplier ce nombre par environ 70 ; là où nous voyons aujourd'hui une éolienne, imaginons d'en voir 70. Mais "quand on aime les éoliennes on ne compte pas"... L'électricité nucléaire pourrait évidemment faire autant que toutes ces éoliennes – en consommant moins d'espace, en moins coûteux, en défigurant moins les paysages de la doulce France. L'énergie de demainCe qui précède permet d'ébaucher ce que sera l'énergie de demain. • Il y aura les anciennes renouvelables (hydraulique, le bois, ses fumées et particules fines...). Mais peu. L'hydraulique est limité par les possibilités qu'offre la géographie. • Il y aura aussi de nouvelles énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque...). Mais peu. Elles fournissent environ 2 % de notre énergie aujourd'hui et progressent moins que la demande d'énergie. • Il faudra donc, nécessairement, d'autres sources d'énergie massive, et qu'elles soient massives, pilotables, sans intermittence : Il en faudra beaucoup. • Des énergies fossiles. Elles tiennent le haut du pavé et leur consommation augmente. • De l'énergie nucléaire. Peut-être... sinon, il reste les énergies fossiles...
[0] La Chine est en passe de devenir le premier importateur mondial de GNL, Gaz Naturel Liquéfié, et le premier exploitant de gaz de schiste dont elle possède les plus importantes réserves au monde. Le tout pour remplacer une part du charbon. On peut considérer que c'est une bonne nouvelle. [01]
L'Allemagne ferme des centrales nucléaires... Mais elle achète du gaz russe via le gazoduc Nord Stream qui fonctionne depuis 2012. Elle est également engagée dans la construction du gazoduc Nord Stream 2, et de terminaux méthaniers pour l’importation de gaz naturel liquéfié. [1] La France en effet a eu une idée : elle a développé le programme nucléaire qui fait que la France est aujourd'hui l'un des pays d'Europe qui émet le moins de CO2 par habitant. [1-1] C'est un tic français : se refuser de produire sur son sol, mais accepter d'importer : charbon, gaz de schiste, OGM... [2] L'hydrogène est un moyen de stockage... à condition de pouvoir le stocker, de la même façon que notre "gaz de ville" est stocké dans le sous-sol. Mais l'hydrogène présente des particularités qui limitent le nombre de sites favorables ; c'est l'une des difficultés de la solution.
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Mise à jour : 16 juillet 2021