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 ?

Les nouvelles énergies renouvelables

On espère beaucoup des nouvelles énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque...). Mais pour l'instant, elles ne sont pas à la hauteur, elles comptent pour moins de 2 % de l'énergie consommée sur l'ensemble de la planète. On peut, comme imageait le Général de Gaulle, sauter sur sa chaise comme des cabris en criant renouvelable ! renouvelable ! renouvelable ! Mais il ne suffit pas de sauter sur sa chaise, les nouvelles énergies renouvelables sont confidentielles, et sauf révolution technologique elles le resteront longtemps. Les raisons sont simples :

- La demande mondiale d'énergie croît, dopée par la démographie et le pouvoir d'achat.

- Les énergies renouvelables croissent aussi, et même à des taux très élevés. (Voir sur ce site Les nouvelles énergies renouvelables peuvent-elles remplacer les énergies fossiles à elles seules ?)

Que peut-on attendre de cette compétition entre la demande et l'offre ; les énergies renouvelables réussiront-elles à remplacer les énergies fossiles ?

- Les énergies renouvelables doivent d'abord croître au moins autant que la demande d'énergie, pour déjà stabiliser la consommation d'énergies fossiles.

- Puis il leur faudra croître plus que l'augmentation de la demande, entamer une "remontada" d'enfer pour remplacer peu à peu les énergies fossiles.

Pour l'instant on en est à peine au premier point, les énergies renouvelables ne croissent pas plus que la demande d'énergie.

Les énergies fossiles

80 % de l'énergie utilisée sur la planète proviennent des énergies fossiles. La plus abondante entre elles est le charbon – une "qualité" qui pourrait avoir une importance cruciale dans quelques années.

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 gaz

Puisque nous utilisons et utiliserons encore des énergies fossiles le bon sens demanderait d'utiliser la moins polluante, la moins dangereuse entre elles, c'est-à-dire le gaz. Il 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.

Le gaz pollue moins. Il serait donc logique et écologique d'épuiser d'abord le gaz – dans l'hypothèse ou logique et écologique iraient dans le même sens.

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.
• Effet "transition énergétique - énergies renouvelables" en Allemagne : les émissions de CO2 ne baissent pas. (Voir sur ce site La transition énergétique ratée en Allemagne)

► 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...

Il est vrai que les Satan ne sont pas sans reproches, comme tout un chacun. Le gaz de schiste a aussi ses travers, ses nuisances environnementales : il nécessite de nombreux forages locaux dans les zones de production. Mais d'un autre côté, le gaz, de schiste ou non, émet moins de CO2 que le charbon... (les Satan ont aussi 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. Faisons ce choix avec bon sens et cohérence : forages locaux, ou réchauffement planétaire ? Il faut avoir le bon sens de comparer les champs d'exploitation de gaz de schiste aux effets globaux du réchauffement climatique, les incendies gigantesques en Amazonie, en Sibérie, en Australie, les inondations et sécheresses ailleurs.

Il est incohérent de se lamenter des dégâts déjà observés du réchauffement climatique... et de rejeter un des très rares moyens d'en retarder la multiplication.

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 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.

La France a ou n'a pas de gaz de schiste, mais elle a des idées, l'idée d'importer du gaz.

Actuellement un certain nombre de pays remplacent une partie de leur consommation de charbon par du gaz : Etats-Unis, Chine, Europe (c'est le cas de l'Allemagne quiachète du gaz russe pour remplacer son lignite national, et aussi pour masquer que ses énergies renouvelables ne compensent pas la fermeture de quelques centrales nucléaires [01]) (Voir sur ce site La transition énergétique : sortir du réchauffement climatique, ou sortir du nucléaire ?, etc. Cet échange améliore la qualité de l'air et permet d'émettre, non pas moins de CO2, mais moins que ce qui aurait été émis sans ce remplacement (n'oublions pas que par ailleurs, quelle que soit l'énergie utilisée, la consommation d'énergie augmente).

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

Les émissions globales de CO2 sur la planète croissent peu. On pourrait s'en féliciter. Pourtant c'est inquiétant, parce que, outre qu'il ne suffit pas de stabiliser les émissions de CO2 (il faut les réduire drastiquement), ce (mauvais) résultat est obtenu en dépit de l'essor des énergies renouvelables, en dépit du remplacement du charbon par le gaz.

... 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, on l'a vu. Mais attention ! sous son extérieur noir il a des charmes irrésistibles : son abondance et son petit prix. L'Allemagne n'y résiste pas, ni la Chine ni l'Inde, ni Trump. Et rappelons-le, ce qui est le plus abondant, c'est le charbon.

Quand nous aurons bu la dernière goutte de pétrole, respiré la dernière bouffée de gaz, il y aura encore du charbon.

Quand il n'y aura plus de pétrole, qui renoncera à son confort et à son pouvoir d'achat en se privant volontairement d'exploiter ce qui restera encore sous la main, ou sous le pied – le charbon ?

"En France nous n'avons pas de pétrole, mais nous avons des idées". Fameux slogan des années 70 lors du premier choc pétrolier, que les moins de 20 ans ne peuvent pas connaître [1]. Un jour il n'y aura vraiment plus de pétrole, ni en France, ni ailleurs. Mais il y aura encore du charbon ! et des énergies renouvelables, et peut-être des centrales nucléaires. Les énergies renouvelables se développent, mais leur croissance peine à suivre seulement la croissance de la demande d'énergie, encore moins sont-elles en mesure de remplacer les autres énergies à elles seules  (Voir sur ce site Les énergies renouvelables peuvent-elles remplacer les énergies fossiles ?). 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 – le remplaçant éventuel du pétrole est déjà connu : le charbon, l'énergie fossile la plus abondante... mais aussi la plus meurtrière et la plus polluante (Voir sur ce site Pollution et dangers des énergies.) ; avec quelques pour cent d'énergies renouvelables.

Et peut-être avec quelques centrales nucléaires aussi.

Il a encore une vie après le pétrole.

Le roi Pétrole se meurt, vive KingCoal, le roi 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.

Le roi-charbon peut tout, mais il a un gros défaut : il pue de la bouche ! Il empeste l’atmosphère de son haleine fétide, il pue le CO2. À quantité égale d’énergie produite, il libère 35 % de CO2 de plus que le pétrole, et 74 % de plus que le gaz. Quant à la filière du charbon liquéfié, elle libère 2 à 3 fois plus de CO2 que l’utilisation directe du pétrole. Outre le CO2, le charbon émet aussi dans l'atmosphère quantité de poisons, soufre, microparticules, mercure, arsenic, sélénium, plomb, et… radioactivité : une centrale à charbon ou à fioul rejette dans l’environnement 10 à 100 fois plus de radioactivité qu’une centrale nucléaire de même puissance !

Le luxe français existe encore

En France pas question de polluer avec du charbon, on ne mange pas de ce pain-là. 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.
... Mais la France a importé 18 millions de tonnes de charbon en 2010, pour ses centrales au charbon...

La France a peu de charbon, mais elle a des idées :
elle a l'idée d'importer du charbon !

Le charbon du voisin est plus Vert.

L'Allemagne laborieuse et tâcheronne n'a pas les pudeurs françaises à l'égard du charbon, elle choisit le solide plutôt que l’élégante légèreté du luxe français. Pour elle il ne s'agit pas de ne pas retourner au charbon puisqu'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 »)
C'est ainsi que l'on peut voir en Allemagne des mines de lignite à ciel ouvert, à Garzweiler par exemple, avec d’énormes excavatrices de 240 mètres de long, aussi hautes qu'un immeuble de 30 étages.

On a aussi assisté en 2020 à l'inauguration de la nouvelle centrale au charbon de Datteln, de 1 100 MW.

Elle fumera encore dans quarante ans, peut-être.

L'énergie nucléaire

Le 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 atouts importants... Mais insuffisants pour vaincre la peur panique du nucléaire dans les pays développés.

La filière hydrogène

La combinaison "énergies renouvelables", produisant de l'énergie électrique, et "hydrogène", pour stocker [2] et distribuer cette énergie, y compris pour les transports, est séduisante. Mais c'est encore une solution de laboratoire. Et à supposer qu'elle puisse devenir une solution largement applicable, industriellement et économiquement, elle nécessiterait un nombre faramineux d'éoliennes. Un ordre de grandeur : dans l'hypothèse d'école d'un système électrique entièrement assuré par une filière "éolienne" - "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 un système électrique entièrement assuré par une filière "éolienne" - "hydrogène" - "pile à hydrogène", pouvant assurer seulement les utilisations électriques actuelles, voir Pourrait-on alimenter la France en électricité uniquement avec de l’éolien ?)

Ce que sera l'énergie de demain

Les chapitres précédents permettent d'ébaucher ce que sera l'énergie de demain.

• Il y aura des énergies renouvelables (hydraulique, le bois et ses fumées et particules fines...).

Mais peu.

• Il y aura aussi de nouvelles énergies renouvelables (éolien, photovoltaïque...).

Mais très très peu. Elles fournissent moins de 2 % de notre énergie aujourd'hui et progressent moins que la demande d'énergie.

• Il faudra donc, nécessairement, d'autres sources d'énergie massive sans intermittence :

Il en faudra beaucoup.

• Des énergies fossiles. Elles tiennent le haut du pavé, stables à environ 80 % de l'énergie primaire depuis des dizaines d'années.

• De l'énergie nucléaire. Peut-être... sinon, il reste les énergies fossiles...