Les énergies décarbonées, oui, mais lesquelles ?

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Les énergies décarbonées, oui, mais lesquelles ?

28 Novembre 2023

Le pétrole et le gaz nous ont habitués à disposer d'une énergie facile d'accès, disponible en tous lieux en quantités illimitées, et sans installations encombrantes, disgracieuses, voire polluantes, susceptibles de nous gâcher le paysage puisque ces produits proviennent de contrées lointaines qui se chargent de l'arrière-cuisine. Nous n'avions que la peine d'ouvrir les robinets des gazoducs, des oléoducs, ou vidanger les tankers ... Et payer la petite note bien entendu.

( Et assumer une dépendance énergétique vis à vis de sources d'approvisionnement souvent discutables...)

Mais cette vie de château ne saurait durer encore bien longtemps puisque d'une part ces sources vont se tarir bientôt ( Le « peak oil » serait déjà derrière nous selon les « experts » ) et d'autre part les émissions de CO2 associées à leur utilisation sont nuisibles à la stabilité du climat de la Planète et donc doivent cesser le plus vite possible.

Deux raisons donc de cesser de consommer ces produits dont nous sommes devenus les esclaves.

( Biens d'autres malédictions nous menacent à terme, mais chaque chose en son temps, l'urgence est mise sur la chasse au CO2 dont les dégâts sont déjà constatables ).

Cette nécessaire transition énergétique pose à l'Humanité un problème inédit :

Les civilisations « modernes », et donc l'humanisme qui les sous-tend, se sont développées sans aucune espèce de préoccupation concernant l'avenir de la Planète et donc la permanence des ressources qu'elle nous procure, et des paramètres qui définissent l'environnement ( Températures, niveau des océans, données climatologiques, etc...).

Dans les temps préhistoriques, l'adéquation entre les besoins des sociétés humaines et les ressources naturelles appelées à les satisfaire s'effectuait naturellement comme on peut le voir ( encore...) actuellement pour les espèces « sauvages » dont la population s'ajuste à la quantité de ressources disponibles, qu'il s'agisse de proies animales ou de végétaux.

La « civilisation », celle de l'Histoire, a permis à l'Homme de rompre cette équation par un contrôle de son environnement grâce à la domestication du feu, puis l'invention de l'outil, la domestication animale, et l'utilisation des forces de la nature, force du vent, force de l'eau des rivières.

La découverte récente ( Deux siècles sont une seconde pour le cosmos ) à la fois de la machine à vapeur, du pétrole, du moteur à combustion, et de l'électricité, a provoqué une explosion du machinisme qui, en s'appuyant sur l'énergie inépuisable des fossiles, a permis l'explosion démographique que l'on sait, accompagnée d'une explosion de la consommation d'énergie et du pillage des ressources de la Planète.

( Oui, cela fait beaucoup d'explosions ; gardons-nous de l'explosion ultime qui mettrait fin à l'expérience...).

Pour les deux raisons citées plus haut, et d'autres qui en sont les conséquences ( Pollution de l'environnement, destruction de la biodiversité...) il semble que le temps soit venu de mettre fin à cette insouciance et de prendre des mesures afin de garder cette Planète habitable pour nos descendants.

( La lutte contre le CO2 n'est que la face visible de l'iceberg ).

Les préoccupations écologiques sont longtemps demeurées l'apanage d'une minorité éloignée des centres de décisions, et les notions de préservation de la Planète ont longtemps été confinées dans des ouvrages lus essentiellement par les seuls écologistes.

Cet aveuglement collectif, qui nous a amenés à glisser sous le tapis tous les indices témoignant d'une catastrophe en gestation au profit d'une « rentabilité économique » immédiate, nous place aujourd'hui en situation d'avoir à résoudre tous les problèmes à la fois, c'est le coup de pied dans la fourmilière.

La réalité fait désormais sortir l'écologie de son placard académique vers son nouvel état de grande cause humanitaire, que les investisseurs ne sont pas préparés à traiter car il faudra investir beaucoup pour n'en recueillir les fruits que dans les générations futures, ce qui est contraire aux usages actuels plutôt du genre « I want my money back as soon as possible... ».

Les politiques ( c'est-à-dire les décideurs ? ), sont devant la transition énergétique comme la poule qui aurait couvé un œuf de canard; qu'est-ce que c'est, que vais-je pouvoir faire avec ce truc, en quoi cela peut-il servir ma carrière et accroître ma popularité ?...

Les industriels tâchent de naviguer à vue entre les « business plans » des technocrates, les réglementations multiples et locales plus ou moins contraignantes, en utilisant au mieux l'argent distribué par l'Etat ( Les Etats...) aux fins de réaliser des démonstrateurs qui n'aboutiront à rien parce que la réglementation aura changé, tout en essayant de maintenir à flot des outils de production qui seront peut-être à mettre au pilon dans six mois parce que la phase d'industrialisation aura été « externalisée » pour des raisons de rentabilité financière.

( Voir l'exemple des panneaux solaires...)

L'ennemi principal étant le CO2 émis par la combustion des fossiles dans le but essentiel d'obtenir de l'énergie, deux solutions sont donc envisageables simultanément : réduire notre consommation d'énergie, et satisfaire les besoins restants avec de l'énergie provenant de sources décarbonées ou neutres en carbone.

( Il ne s'agit pas de deux options, mais d'une double obligation).

Le problème est que le monde est devenu une gigantesque machine dont le sang est constitué d'énergies fossiles à plus de 80%. Notre challenge consiste à remplacer ce sang par un autre dont on ne connaît pas bien la composition ni la source, et ceci sans arrêter la machine.

N'importe quel ingénieur vous rirait au nez devant une prétention aussi saugrenue.

Mais nos décideurs politiques ne sont pas des ingénieurs, et leur horizon est limité par la durée de leur mandature, ce qui les rend inopérants pour traiter des projets de très long terme. De plus, leur « terrain » d'action est le territoire national, éventuellement régional au sens large, alors que la transition énergétique doit être une affaire planétaire.

Pour toutes ces raisons, le passage du flambeau allumé par l'IPCC vers les décideurs politiques ne

peut s'effectuer de manière satisfaisante.

(Rappelons que l'IPCC ( GIEC ) N'a aucun pouvoir de décision sur quoi que ce soit, pas plus que les COP xx ).

Les relations internationales se sont établies sur la base d'affrontements de divers blocs dans le but de conquérir des territoires, s'assurer la suprématie, agrandir ses richesses, garantir son accès à l'énergie, aux richesses du sous-sol, et asseoir sa puissance et sa domination.

Mais la transition énergétique est une affaire planétaire qui nécessite une stratégie commune pour défendre des intérêts communs, le contraire de ce qui existe aujourd'hui.

Faute d'une gouvernance mondiale, que personne ne souhaite par ailleurs, chaque Etat, ou groupe d'Etats, tente de définir SA politique de transition énergétique, avec comme préoccupations principales la défense de ses intérêts, sa place sur l'échiquier mondial, son indépendance énergétique ( Bien souvent imaginaire ), ses sources d'approvisionnement, son PIB, et bien sûr l'état de ses finances, l'état de son opinion, le tout dans une perspective nécessairement électorale c'est-à-dire court-termiste.

Tout cela n'est pas propice à l'établissement d'un programme de transition énergétique solide, documenté, avec des financements identifiés, des moyens industriels établis, et une visibilité très au-delà d'une législature.

Il en résulte des décisions contradictoires, voire contre-productives.

( On a pu « apprécier » par exemple en France la valse hésitation du Nucléaire dont l'existence même était remise en cause avec une urgence variable au gré des résultats électoraux, pour revenir sur le devant de la scène à la faveur d'une ambiance politique mieux disposée, sans assurance de ne pas subir un revirement aux prochaines élections...

On a pu également assister au déploiement explosif de l'éolien en Allemagne, contrainte maintenant de recourir à des centrales à fossiles pour compenser l'intermittence du vent, détail qui avait semble-t-il été « oublié »...).

La transition énergétique est ainsi devenue une arène dans laquelle se cristallisent tous les conflits financiers de la Planète, et où s'affrontent les grands blocs et se définissent les futurs leaders de ce formidable marché du siècle dans lequel les taux boursiers compteront plus que le taux de CO2.

Il faut reconnaître que le passage d'une rente de situation où la seule difficulté consistait à choisir entre pétrole ou gaz naturel, voire charbon, vers une « terra incognita » où il faudra extraire soi-même l'énergie convoitée d'un environnement pas forcément favorable, constitue un choc civilisationnel auquel nous n'étions pas préparés.

Pourtant les sources possibles de remplacement des fossiles sont nombreuses :

Eolien terrestre, Eolien offshore, Solaire photovoltaïque, Solaire à concentration, Hydroélectrique, Géothermie, Biomasse solide, Biogaz, Biocarburants de première, deuxième, troisième génération, Electronucléaire, n'en jetez plus, c'est l'enfant devant la vitrine de Noël, lequel choisir ?

( Sans parler d'un certain Hydrogène naturel, qui pourrait bien s'ajouter à la liste et bouleverser l'échiquier ).

Et d'abord, qui doit choisir ? Et sur quels critères ?

En France, la majorité de l'opinion reconnaît la nécessité d'abandonner les fossiles au profit des renouvelables. Par contre, personne n'en veut dans son jardin.

( Réflexe « NIMBA », Not In My BAckyard...)

Les raisons de cette méfiance sont diverses :

Le Nucléaire est connoté Tchernobyl et Fukushima, et contamination radioactive de longue durée.

L'hydroélectrique est très bien jugé, mais SVP pas de barrage dans ma vallée...

L'Eolien est parfait, mais plutôt dans le département d'à côté, et surtout pas en face de ma plage....

Et puis çà fait tourner le lait des vaches....

Le solaire, c'est bien au Sahara, mais disgracieux dans ma commune...

Le bois, c'est bucolique, mais pas touche à ma forêt.

Les biocarburants, pourquoi pas, mais sur quels terrains les cultiver, et il paraît que Bruxelles veut tuer les moteurs thermiques, alors pourquoi des biocarburants, et pour quels moteurs ?

( La saga des désastres provoqués par l'affaire de l'huile de palme est dans tous le journaux...).

Reste le biogaz, qui remplacerait le gaz naturel dans les mêmes usages, les mêmes réseaux, les même installations de stockage que le gaz fossile. Il apporterait une solution pour la compensation de l'intermittence de l'éolien et du solaire grâce aux centrales à Gaz , mais son potentiel sera-t-il suffisant ?

Les énergies renouvelables sont ainsi jugées à la fois la meilleure et la pire des choses. Les études d'utilité publiques et les analyses d'impacts sur la biodiversité et l'environnement, qui retardent les dossiers d'instruction de tout projet de renouvelables, jettent un doute sur le potentiel réel de production dans un domaine aussi controversé.

En attendant que les français se décident à faire des concessions et acceptent les milliers d'éoliennes off-shore, les dizaines de milliers d'hectares de panneaux solaires, les centaines de STEP, qui seront nécessaires pour produire une quantité suffisante ( peut-être ) d'électricité verte et compenser l'intermittence de la production, il faut bien que l'Etat se préoccupe sérieusement de maintenir un outil de production capable de soutenir les besoins d'un pays qui n'accepterait pas de se contenter d'une énergie sporadique.

L'éolien et le solaire ne sont ni stables ni pilotables, ils fournissent une énergie électrique intermittente; sur ce point au moins il n'y a plus de débat ( bien que le consensus soit récent ).

Quant à L'Hydroélectrique, il peut être assimilé à une source de base dans les pays bien pourvus en réserves d'eau exploitables, comme en Norvège. Ce n'est pas le cas de la France où l'hydroélectrique ne peut intervenir que pour de courtes durées.

( Quant à noyer quelques vallées supplémentaires pour produire davantage d'Hydroélectricité, il ne faut même pas y penser …).

Dans ce contexte pas très glorieux, la seule source d'énergie à la fois stable, pilotable, et décarbonée, est l'électronucléaire.

( S'il en existe une autre, son inventeur est bien discret...)

Ce constat est factuel, et déconnecté des problèmes réels ou imaginaires posés par les risques de cette technologie.

On peut décider de renoncer au nucléaire, mais il faudra accepter les inconvénients d'une production instable qui nous rendra dépendants de fournisseurs étrangers qui auront d'ailleurs les mêmes problèmes.

Cette technologie déjà ancienne a au moins le mérite d'exister* et d'offrir de bonnes perspectives d'évolution vers plus d'efficacité et moins de nuisances dues aux déchets.

*( Le nucléaire est présent dans 14 pays de l'Europe des 27 , et produit 22% de l'électricité européenne.

( Source Eurostat ).

Le choix du ou des types d'énergies décarbonées à développer n'est donc pas simple, sachant que les investissements seront très lourds et viendront s'ajouter aux autres investissements liées à la transition énergétique : Modernisation des réseaux électriques, électrification des nombreux secteurs utilisant aujourd'hui des fossiles, etc.

( Il faut deux décennies pour remettre sur pieds un parc nucléaire, il suffit de quelques années pour construire un parc éolien ou solaire...)

Il n'y a pas de critère universel permettant de choisir de développer telle ou telle méthode d'exploitation des énergies décarbonées.

Il existe par contre certains critères d'exclusion en rapport avec les spécificités régionales :

On ne fera pas d'Hydroélectrique dans les régions désertiques, on y fera plutôt du Solaire.

On ne fera pas de Solaire en Europe du Nord, mais plutôt de l'Eolien et/ou de l'hydroélectrique lorsque le relief et le climat s'y prêtent.

On ne fera pas d'électronucléaire dans les régions politiquement instables.

Dans les régions développées fortement urbanisées et à vocation touristiques, on pourra faire

du Nucléaire.

L'Eolien offshore sera largement exploité sur les littoraux peu peuplés et peu touristiques.

Etc...

Les productions intermittentes devront dans tous les cas voisiner avec des productions de base pilotables et des liaisons inter-régionales devront être développées pour compenser les fluctuations d'offre et de demande.

Le système électrique européen se développe dans ce sens et les liaisons transfrontalières voient leurs capacités d'échange accrues dans de fortes proportions, y compris par câbles sous-marins.

Quelles que soient les solutions adoptées par les différents pays européens, l'existence de ce réseau inter-régional est un passage obligé, comme le sera le réseau « intelligent » sans lequel tout cela ne pourra pas fonctionner convenablement.

Aujourd'hui le Monde utilise encore à 80% les énergies fossiles, les énergies renouvelables intervenant pour 20% ( Biomasse, déchets, Hydraulique, Nucléaire, Eolien, Solaire, Géothermie ).

L'éolien et le solaire ne représentent encore que 3% du total.

Nous partons donc de très loin et l'ennemi à éliminer se porte encore très bien, malgré les annonces de mort imminente du pétrole.

S'il est vrai que le pétrole dit « conventionnel » a vécu son heure de gloire et décline depuis 2008 selon les experts, par contre le pétrole non conventionnel, genre schistes bitumineux, fait de la résistance et ne semble pas disposé à quitter le champ de bataille facilement...

Quand au charbon et au gaz naturel, çà va encore très bien, merci...

Un temps on a pu penser que les fossiles seraient « encouragés » à quitter la scène sous le poids des « taxes carbone » qui semblaient alors l'arme ultime.

Comme on a pu le voir, il n'en a rien été. Taxer les fossiles équivaut à taxer l'économie mondiale, ce qui revient à se tirer une balle dans le pied, au moment où justement démarre la course à la transition énergétique...

Certains on cru pouvoir utiliser la manière forte en interdisant l'usage des fossiles purement et simplement.

Autant édicter un règlement interdisant la guerre...

Il nous faudra donc vivre encore avec les fossiles, la seule façon de les éliminer sera de démontrer la faisabilité économique de la transition énergétique, et son aptitude à couvrir les besoins actuels et futurs...

Les énergies renouvelables qui tiennent le devant de la scène ( à tort ou à raison...) fournissent de l'électricité. On sait les mettre en œuvre, les technologies existent, il suffit d'investir et de multiplier les éoliennes, les parcs solaires, les barrages hydroélectriques, les centrales nucléaire, les STEP...

Le véritable problème est ailleurs.

Cette électricité va devoir remplacer les fossiles dans un parc de « machines » au sens large, dont la plupart ne sont pas conçues pour utiliser de l'électricité.

Il faudra donc les remplacer par d'autres machines, ce qui représente des investissement fabuleux qui viendront s'ajouter à ceux qui doivent déjà être mobilisés pour fabriquer cette électricité.

Et ce remplacement fera apparaître des problèmes nouveaux de dépendance pour les approvisionnements en métaux rares, indispensables pour les batteries, les piles à combustibles, et les semiconducteurs...

De plus, les réseaux de distribution d'énergie électrique devront être modifiés pour s'adapter à ces nouveaux besoins, et étendus aux zones non encore desservies.

Toutes les « machines » ne pourront pas être converties à l'électricité de réseau, tout simplement parce que de nombreuses régions du Globe ne possèdent pas de réseau...En particulier les transports maritimes lourds, les transports aériens, fluviaux, mais aussi certaines régions terrestres défavorisées.

Il existera donc, pendant longtemps encore, un besoin de carburants de type conventionnel pour assurer ces applications.

( N'oublions jamais par exemple que la sécurité de l'alimentation électrique d'une centrale nucléaire, d'un hôpital, ou d'un centre de données, est assurée par des génératrices actionnées pas des moteurs diesel....)

Nous assistons ainsi à l'émergence ( Plutôt redécouverte ) d'une sous-catégorie d'énergies décarbonée issues de la Biomasse solide, liquide, ou gazeuse, qui fournit déjà 10 % de la consommation mondiale d'énergie, et pourrait bien supplanter les renouvelables « nobles » dans de nombreux domaines, voire même produire de l'électricité.

Ces sources d'énergie à carbone recyclable offrent plusieurs avantages :

Les produits énergétiques obtenus sont directement substituables aux fossiles, ils sont transportables, stockables, et directement utilisables dans les installations existantes, y compris pour produire de l'électricité.

- Ils sont très performants ( 50 litres de biocarburant contiennent autant d'énergie qu'une batterie au Lithium de 2,2 tonnes !).

Mais leur développement est freiné par plusieurs aspects jugés négatifs :

- Leur production est considérée comme concurrentielle de la production de denrées alimentaires, et/ou du développement du couvert forestier capteur de CO2.

( Cela peut changer avec les e-fuels ).

- Leur utilisation en substitution des produits fossiles n'apporte aucune amélioration des rendements énergétiques, contrairement à l'électricité qui permet des gains de l'ordre de 50% voire davantage.

Ces inconvénients, réels ou imaginaires, seront un frein à leur développement, mais la demande mondiale sera là et pourra encourager la recherche de solution pour en atténuer la portée.

Quant au biogaz ou au syngaz, ils seront indispensables au moins pour alimenter les centrales thermiques CCCG nécessaires à la compensation de l'intermittence des renouvelables. La querelle autour du Biogaz ou du syngaz est donc stérile et n'a pas lieu d'être .

Quand on fait le tour des besoins futurs, on s'aperçoit ainsi que toutes les énergies renouvelables auront leur rôle à jouer, à proportion des spécificités des régions en ressources naturelles décarbonées évidemment, et des besoins locaux en énergie.

La transition énergétique comporte plusieurs volets :

- Le remplacement des fossiles par des sources d'énergie décarbonée ou à carbone recyclable.

- L'adaptation du monde des machines aux nouvelles formes d'énergie.

- La gestion des dégâts matériels et humains causés par le changement climatique inévitable et dont les effets sont déjà perceptibles.

- L'adaptation de l'habitat et des usages aux nouvelles contraintes imposées par ces nouvelles énergies.

- La réorganisation des circuits commerciaux d'approvisionnement, d'échange, et de distribution des nouvelles énergies.

- La réorganisation des moyens de stockage de sécurité par des capacités appropriées spécifiques.

- La gestion de la cohabitation entre les énergies traditionnelles et les énergies nouvelles pendant la durée nécessaire au basculement, durée généralement très sous-estimée.

- Etc...

Toutes ces tâches seront semées d'embûches et exigeront beaucoup de discernement pour être menées à bien sans créer de désordres sociaux ingérables qui viendraient s'ajouter au désordre climatique désormais inéluctable..