Reprise d’un excellent article, publié le mar­di 21 avril 2015, sur l’ex­cellent site Sortirdupetrole.com (site ani­mé par Vincent Ron­dreux).


Doit-on débran­cher des éner­gies concen­trées telles que le pétrole et le char­bon pour concen­trer et bran­cher des éner­gies bien plus dif­fuses comme le solaire ? Pour l’expert amé­ri­cain du pic pétro­lier, John Michael Greer, il serait autre­ment plus effi­cace de déve­lop­per le solaire en valo­ri­sant et en opti­mi­sant ses propres atouts : pro­duire loca­le­ment de la cha­leur, pour l’eau, le chauf­fage des loge­ments, la cuis­son, l’activité éco­no­mique qui en besoin… Ques­tion de ther­mo­dy­na­mique.

Force est de le recon­naître : si le nucléaire fait peur et si les éner­gies fos­siles pro­voquent le réchauf­fe­ment glo­bal et ses désordres cli­ma­tiques, toutes les éner­gies, y com­pris les renou­ve­lables, ont leurs défauts et leurs limites. Ain­si, comme l’explique en par­ti­cu­lier l’ingénieur Phi­lippe Bihouix (1), on ne sait pas encore com­ment recy­cler les puis­santes éoliennes bour­rées de tech­no­lo­gies « high tech » alors que leur durée de vie est de quelques dizaines d’années. A l’instar des éoliennes, les éner­gies marines, qui en sont tou­jours au stade expé­ri­men­tal, néces­sitent une grande quan­ti­té de matière pre­mière et d’énergie (fos­sile) pour leur mise en place. De la même manière, le solaire pho­to­vol­taïque est actuel­le­ment une source non négli­geable d’émissions de gaz à effet de serre pen­dant sa construc­tion et néces­site, du pan­neau à la bat­te­rie, des maté­riaux rares.

La concen­tra­tion de l’énergie importe beau­coup plus que la quan­ti­té d’énergie dis­po­nible

De leur côté, les plus tra­di­tion­nels bar­rages hydrau­liques court-cir­cuitent les cours d’eau et donc la conti­nui­té éco­lo­gique, per­tur­bant la faune, la flore, et peuvent éga­le­ment modi­fier les condi­tions cli­ma­tiques locales. Quant à la com­bus­tion du bois d’un arbre, elle émet encore plus de CO2 que le char­bon à l’instant T, ce qui n’est com­pen­sé qu’avec le déve­lop­pe­ment com­plet d’un nou­vel arbre iden­tique et ce qui néces­site en plus de lais­ser sur place une par­tie des arbres abat­tus (feuilles, rameaux, bran­chages…) pour la péren­ni­té du sol fores­tier. Ain­si, quid de la limite de la neu­tra­li­té car­bone du bois avec des mar­chés de la pla­quette et du « gra­nu­lé » ou « pel­let » fai­sant feu de tout bois et connais­sant un déve­lop­pe­ment expo­nen­tiel, notam­ment avec les cen­trales bio­masse et même cer­taines cen­trales ini­tia­le­ment à char­bon ?

Ces limites sont-elles autant de rai­sons pour ne pas uti­li­ser toutes ces éner­gies renou­ve­lables ? Bien sûr que non, mais l’i­dée est qu’elles doivent gui­der la manière dont on déve­loppe les éner­gies liées au soleil, au vent, à l’eau, à la bio­masse, si l’on désire que les outils ain­si mis en place soient eux mêmes durables… Ques­tion de bon sens, non ? L’expert amé­ri­cain du pic pétro­lier John Michael Greer va plus loin en déve­lop­pant une autre limite des éner­gies renou­ve­lables dites « dif­fuses », celle de la ther­mo­dy­na­mique (2).

En effet, de manière géné­rale « la quan­ti­té de tra­vail que vous obtien­drez d’une source d’énergie dépend non pas de la quan­ti­té d’énergie conte­nue dans celle-ci, mais de la dif­fé­rence éner­gé­tique entre la source et l’environnement », énonce ce scien­ti­fique. « Cette dif­fé­rence résulte de la deuxième loi de la ther­mo­dy­na­mique, qui sti­pule que l’énergie dans un sys­tème fer­mé évo­lue tou­jours des formes les plus concen­trées aux formes les plus dif­fuses, en pro­dui­sant du tra­vail en cours de route ». Et « plus la dif­fé­rence est grande, plus il est pos­sible d’effectuer du tra­vail », explique-t-il. Dit autre­ment, la concen­tra­tion de l’énergie importe beau­coup plus que la quan­ti­té d’énergie dis­po­nible. Cela fait d’entrée, dans les condi­tions actuelles du monde indus­triel, toute la force du pétrole et des autres éner­gies fos­siles (char­bon, gaz) sur les­quelles s’appuient la construc­tion et le fonc­tion­ne­ment de l’ensemble de la tech­no­struc­ture actuelle.

“La confu­sion entre la quan­ti­té d’énergie et la concen­tra­tion imprègne toutes les dis­cus­sions sur les éner­gies renou­ve­lables”

Il est « éga­le­ment intrin­sèque aux lois de la ther­mo­dy­na­mique que la conver­sion d’énergie d’une forme à une autre soit hau­te­ment inef­fi­cace et entraîne une perte impor­tante de l’énergie ori­gi­nale en cha­leur dif­fuse », pour­suit John Michael Greer. Mais comme le pétrole est jusqu’alors tou­jours abon­dant, cette inef­fi­ca­ci­té ne pose pas de pro­blème grave en termes de res­source. « Bien que 75 % de l’énergie conte­nue dans l’essence que vous brû­lez soit conver­tie en cha­leur dif­fuse éli­mi­née par le radia­teur, vous ne vous en faites pas puisqu’il en reste bien assez pour rou­ler à bonne allure », illustre le scien­ti­fique.

Contrai­re­ment au pétrole, les éner­gies renou­ve­lables comme le solaire, bien que dis­po­sant d’un gise­ment glo­bal très impor­tant, ne sont pas concen­trées mais rela­ti­ve­ment « dif­fuses ». « La confu­sion entre la quan­ti­té d’énergie et la concen­tra­tion imprègne toutes les dis­cus­sions sur les éner­gies renou­ve­lables », relève John Michael Greer. « Par exemple, il est facile d’affirmer que la quan­ti­té d’énergie solaire tom­bant annuel­le­ment sur une petite par­tie du Neva­da équi­vaut à la quan­ti­té d’énergie élec­trique uti­li­sée aux États-Unis en un an, puis de sau­ter à la conclu­sion qu’en cou­vrant une cen­taine de kilo­mètres car­ré du Neva­da de concen­tra­teurs qui conver­ti­ront l’insolation en vapeur, tout ira pour le mieux », lance-t-il.

Mal­heu­reu­se­ment, la réa­li­té est pour cet expert bien dif­fé­rente, parce que jus­te­ment, comme le démontre la ther­mo­dy­na­mique, il faut beau­coup d’énergie pour concen­trer une éner­gie dif­fuse et qu’en plus, on en perd beau­coup à chaque trans­for­ma­tion. « Avec les sources d’énergies alter­na­tives, l’inefficacité devient pro­blé­ma­tique. C’est pour­quoi la dif­fé­rence entre les éner­gies dif­fuse et concen­trée importe autant », répète-t-il. Ain­si, « des tech­no­lo­gies spé­ci­fiques, mais aus­si des classes entières de tech­no­lo­gies dont dépend le monde indus­triel moderne com­portent des inef­fi­ca­ci­tés si grandes que les sources d’énergie dif­fuse ne pour­ront pas les faire fonc­tion­ner sans occa­sion­ner des pertes qui les ren­dront non éco­no­miques. Per­dez 75 % de l’énergie dans un litre d’essence en cha­leur inutile et il n’y aura pas de consé­quence grave, mais per­dez en cha­leur 75 % de l’énergie recueillie par un pan­neau solaire et il est fort pos­sible que vous ayez fran­chi le seuil où le pan­neau pro­duit moins de tra­vail que l’énergie et l’argent requis pour le pro­duire et l’entretenir », pro­nos­tique-t-il.

La bonne option consis­te­rait donc “à apprendre à tirer le meilleur par­ti pos­sible de l’énergie rela­ti­ve­ment dif­fuse tout en ména­geant les stocks d’énergie hau­te­ment concen­trée »

Sa conclu­sion claque : « La ten­ta­tive de pro­duire de l’énergie hau­te­ment concen­trée à par­tir de sources dif­fuses est un pari per­du d’avance qui, dans les faits, accroît la ponc­tion sur ce qu’il reste d’énergie concen­trée (…) Au fur et à mesure que les car­bu­rants fos­siles s’épuiseront, le sys­tème éco­no­mique qui en dépend pour sa sur­vie risque de se retrou­ver devant un dilemme très dif­fi­cile à résoudre. Nos éco­no­mies indus­trielles ont sans doute aggra­vé ce dilemme en uti­li­sant ce qui reste de car­bu­rants fos­siles pour concen­trer des res­sources dif­fuses aux mêmes concen­tra­tions qu’eux ».

John Michael Greer estime en fait que l’on ne déve­loppe pas les éner­gies renou­ve­lables à leur bon niveau. Pour lui, il fau­drait « uti­li­ser le com­por­te­ment de l’énergie en notre faveur. L’énergie se trans­forme très effi­ca­ce­ment en cha­leur dif­fuse, presque à 100 % dans cer­tains cas, et vous pou­vez pro­fi­ter de cette pro­prié­té si vous entre­pre­nez d’utiliser déli­bé­ré­ment ce type de cha­leur. Ain­si, chauf­fer de l’eau, de l’air, des ali­ments ou autre chose à une tem­pé­ra­ture infé­rieure à 200°C est par­mi les choses les plus utiles que vous puis­siez faire avec de l’énergie solaire, parce la meilleure uti­li­sa­tion de la cha­leur dif­fuse implique habi­tuel­le­ment de la lais­ser exis­ter en tant que cha­leur dif­fuse », déve­loppe-t-il. Et de citer le Fran­çais Augus­tin Mou­chot, pion­nier de l’énergie solaire au XIXème siècle, inven­teur entre autre d’un four de cam­pagne solaire et pliant (uti­li­sé pen­dant quelque temps par la Légion), d’un dis­til­la­teur solaire…

La bonne option consis­te­rait donc « à apprendre à tirer le meilleur par­ti pos­sible de l’énergie rela­ti­ve­ment dif­fuse tout en ména­geant les stocks d’énergie hau­te­ment concen­trée res­tants en la réser­vant aux tâches pour les­quelles elle est néces­saire », et en res­pec­tant, rajou­tons-le, les quan­ti­tés fixées par les scien­ti­fiques du Groupe d’experts inter­gou­ver­ne­men­tal sur l’évolution du cli­mat (GIEC) pour que l’humanité reste dans la limite d’un réchauf­fe­ment de + 2°C depuis l’époque pré­in­dus­trielle.

« Pas­ser à l’action pour satis­faire le plus de besoins éner­gé­tiques pos­sible avec de l’énergie dif­fuse peut avoir un impact consi­dé­rable sur la façon dont l’avenir se pré­sen­te­ra »

Bonne sur­prise : cette approche offre des pos­si­bi­li­tés de recherche et de déve­lop­pe­ment « inat­ten­dues », car « plu­sieurs des tâches que nous fai­sons accom­plir aux éner­gies concen­trées pour­raient plu­tôt être faites avec de l’énergie plus dif­fuse », assure John Michael Greer. Par exemple, « il n’est pas néces­saire d’utiliser de l’énergie concen­trée pour chauf­fer un réser­voir d’eau à envi­ron 50°C. On peut y arri­ver très effi­ca­ce­ment avec de l’énergie dif­fuse comme celle du soleil (…) Etant don­né qu’une grande par­tie de l’énergie que les gens uti­lisent dans leur vie de tous les jours est de la cha­leur dif­fuse, suf­fi­sante pour chauf­fer de l’eau, réchauf­fer une mai­son, cuire un repas, etc., il tombe sous le sens d’un point de vue éco­no­mique, dans une socié­té pauvre en éner­gie, que les gens col­lectent la cha­leur là où ils sont et la mettent au tra­vail sur place plu­tôt que d’utiliser des sources d’énergie concen­trée qui viennent de loin ». Le scien­ti­fique amé­ri­cain tire la même conclu­sion pour les pro­cé­dés indus­triels qui uti­lisent ce type de cha­leur dif­fuse, par exemple pour la puri­fi­ca­tion de l’eau.

Tou­jours dans la pers­pec­tive d’une « des­cente éner­gé­tique mon­diale », si John Michael Greer estime « qu’une grande part du super­flu » devra de toute façon « dis­pa­raître », il pense éga­le­ment que « pas­ser à l’action pour satis­faire le plus de besoins éner­gé­tiques pos­sible avec de l’énergie dif­fuse peut avoir un impact consi­dé­rable sur la façon dont l’avenir se pré­sen­te­ra » (…) « Quand l’énergie concen­trée est rare, la pro­duc­tion d’énergie dif­fuse pour une uti­li­sa­tion locale est une façon beau­coup plus viable de sou­te­nir l’activité éco­no­mique. Ceci per­met­trait de réser­ver les éner­gies hau­te­ment concen­trées aux usages vrai­ment néces­saires tout en pro­té­geant les com­mu­nau­tés locales des consé­quences d’un effon­dre­ment par­tiel ou total des réseaux éner­gé­tiques cen­tra­li­sées », pré­vient-t-il.

Comme quoi les tech­no­lo­gies qui uti­lisent des sources d’énergie dif­fuse « peuvent gran­de­ment contri­buer à la satis­fac­tion des besoins et des dési­rs humains », mais elles sup­posent éga­le­ment « un fonc­tion­ne­ment éco­no­mique très dif­fé­rent de celui que nous connais­sons aujourd’hui, fon­dé sur les cen­trales, les réseaux et les raf­fi­ne­ries cen­tra­li­sées (…) L’entropie devra prendre sa place par­tout dans la pen­sée éco­no­mique », pré­sage John Michael Greer.


(1) Phi­lippe Bihouix. L’Age des Low Tech. Vers une civi­li­sa­tion tech­ni­que­ment sou­te­nable. Livre paru aux édi­tions du Seuil, col­lec­tion Anthro­po­cène. 2014.

(2) John Michael Greer. La fin de l’a­bon­dance. L’é­co­no­mie dans un monde post-pétrole. Livre paru aux édi­tions Eco­so­cié­té. 2013.

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