Quelles sont les perspectives énergétiques pour les décennies à venir ?
Nous tentons ici de fournir quelques informations de base , afin de susciter la réflexion, et même la contribution au débat.
Les échéances sont peut-être plus proches qu’on ne pense…

Les valeurs données se rapportent à l’énergie primaire consommée, c’est-à-dire qu’elles englobent aussi bien les pertes (10 % de l’électricité par transport…), les transformations (65 à 70 perdus % dans la transformation du thermique ou du nucléaire en électricité) que la consommation en soi.

A – La situation actuelle

1 – Charbon
Usage restreint en France (4,6 % de la consommation globale d’énergie primaire en 2002), mais en croissance (centrales thermiques)
Au niveau mondial : réserves très importantes, assez bien partagées.
Environnement : effet de serre majeur, 3 fois plus que le pétrole ou le gaz, à énergie égale. 1 tonne de charbon brûlée = 3,5 t de CO2, pollution atmosphérique importante.

2 – Pétrole
En France : 34,6 % de la consommation énergétique. Stable ou en léger déclin ces dernières années.
Monde : le maximum de production a été probablement atteint ces dernières années. Les cours sont en hausse. Les réserves (essentiellement au Moyen-Orient) sont de 40 ans environ au taux actuel. Il pourrait y être ajouté celles dites " non conventionnelles ", mais d’exploitation beaucoup plus onéreuse (actuellement 20 % de l’énergie produite est déjà absorbée par l’exploitation et le traitement).
Contrairement aux décades précédentes, les réserves diminuent, en dépit des recherches…
Environnement : effet de serre, pollution par les hydrocarbures actuellement non maîtrisée.

3 – Gaz naturel.
En France : 14,6 % de la consommation. Encore en augmentation marquée.
Monde : Consommation croissante. Représente environ 70 % de l’énergie pétrolière. Réserves pour 60 ans au taux actuel (principalement en Russie et Moyen-Orient), mais moins si celui-ci continue à croître.
Environnement : effet de serre et pollution atmosphérique, mais moindres que les précédents

4 – Nucléaire
En France 39,3 % de l’énergie consommée. Il s’agit ici de l’énergie primaire (Uranium), ce qui explique l’importance du chiffre. 1/3 seulement sera converti en électricité (la même remarque est valable pour le charbon et une petite partie du pétrole et du gaz).
Renouvellement des réacteurs nécessaire dans 10 à 20 ans. La nouvelle filière EPR ne diffère que par des détails techniques de l’actuelle : pratiquement même production de déchets radioactifs par Kwh produit, mêmes risques dramatiques sur accident et surtout sur attentat.
En France, 78 % de l’électricité est d’origine nucléaire. Dans l’ensemble du monde, cela tombe à 16 – 17 %.
Environnement : pas d’effet de serre (gros argument invoqué) mais dangers potentiels énormes (cf. Tchernobyl) en cas d’accident mais surtout d’attentat dans les contextes politiques actuels. Problème du traitement des déchets, de volume réduit, mais très dangereux et à longue vie, que dans l’état actuel des choses, on lègue aux générations futures…

5 – Energies renouvelables avérées
*- L’électricité d’origine hydraulique (5,5 %). Environ 14 % de l’électricité en fait.
En fait les 5,5 % correspondent à l’énergie primaire (pétrole) qu’il faudrait dépenser pour la remplacer, afin de permettre une comparaison " juste " avec les autres sources d’électricité.
Environnement : 90 % des ressources sont équipées. Une extension des micro-centrales n’apporterait qu’un massacre des petits cours d’eau (1 Mw = 4 km de mise en conduite pour un débit de 0,5 m3 / s !

*-Le chauffage au bois (4,7 %). Pas d’effet de serre si replantation.

*-L’éolien. Technique au point, actuellement en démarrage en France. Mais ne pourra jamais être qu’un appoint. Exemple du Danemark, leader en la matière : 1000 à 2000 éoliennes installées en 10 ans, fournissant 1,3 % de la consommation totale d’énergie… absorbée par un an d’augmentation de celle-ci !
Le programme en cours en France et qui vise à l’installation de 10 000 Mw en éoliennes (7 à 10 000 machines) d’ici 2010 est parfaitement réalisable : l’Allemagne a installé 12000 Mw (production de deux réacteurs nucléaires). Cependant cela ne fournira que 7 % de notre l’énergie électrique, et 2,7 % de la consommation primaire. Mais il faut noter que la consommation d’électricité augmente de plus de 2 % par an (elle prend ainsi une part croissante dans le bilan global)
Un développement (en mer ?) pourrait accroître cette production, mais celle-ci resterait inférieure à l’hydraulique actuel.
Environnement : surtout problèmes paysagers. Les autres peuvent être maîtrisés.

*--Les bio-carburants. Energie d’appoint négligeable quand tout le bilan énergétique est pris en compte (par exemple distillation pour l’éthanol de betterave). Il faudrait 10 % de la superficie française pour fournir l’équivalent de 5 % de sa consommation pétrolière actuelle.
En pays tropicaux, les chiffres pourraient être meilleurs, mais ce ne serait quand même pas la panacée.
Environnement : l’effet de serre demeure. Mais le plus important serait les vastes surfaces de monoculture nécessaires.

*- Le solaire. Actuellement pratiquement 0, mais on y reviendra.

4 – Evolution globale en France

La consommation totale primaire a été de 275 millions de tonnes équivalent-pétrole en 2002.
Elle correspond à une augmentation annuelle de 1,5 % sur les 12 dernières années, pratiquement sans changement sur les 3 dernières.
Mais il s’agit de chiffres avec corrections climatiques. Les chiffres bruts montrent une quasi-stabilité sur 2000 – 2002.
Le réchauffement a du bon… Amélioration par rapport aux années 80 (2 % par an)
Au niveau mondial : actuellement 1,7 % par an (en progrès par rapport aux 2,1 % des décades précédentes). Mais l’émission de CO2 croit de 1,8 % par an.

B – A moyen terme (quelques dizaines d’années)

Déclin du pétrole et du gaz, principales sources mondiales d’énergie actuelles.
Par quoi les remplacer ?

1 – Le charbon.
Il y en aurait pour plus d’un siècle, en prenant toute la relève énergétique au taux actuel. Mais effet de serre dramatique, 2 à 3 fois plus important à énergie égale qu’avec le pétrole ou le gaz.

2 – Les ressources " non conventionnelles " de pétrole
Huiles lourdes, sables asphaltiques, schistes bitumineux dont les réserves sont également considérables. Mais elles coûteraient cher (en énergie) à exploiter, auraient probablement pour certaines un impact environnemental dévastateur, et un effet de serre très élevé.
NB : concernant ces sources, il peut être envisagé techniquement la séparation et la " séquestration " du CO2 émis. Celui-ci serait stocké dans des pièges géologiques adéquats. Cela aurait un coût énergétique, bien sur, et ne serait possible que sur de grosses unités industrielles, donc partiellement
A coté des déchets radioactifs, on léguerait ainsi aux générations futures du CO2… en milliards de tonnes par an (à l’échelle mondiale).

3 – Le nucléaire " classique " (réacteurs PER dits de 3ème génération)

Il ne se porterait pas très bien. Parce que les réserves actuellement connues d’uranium ne correspondent qu’à quelques dizaines d’années de consommation, comme le pétrole… Mais elles sont certainement très sous-estimées. Cependant, faute de carburant fossile, les autres producteurs d’électricité se rabattraient sur le nucléaire (actuellement très minoritaire dans le monde), et les réserves pourraient être vite épuisées, de l’avis général des spécialistes, bien que l’on manque de données précises.

4 – Les surgénérateurs

Ils ne manqueraient pas d’être ressortis à ce stade. Techniquement ça tient la route. Super-Phénix a mal marché, mais a marché, et après 10 à 20 ans d’évolution technologique, on arriverait certainement à les faire fonctionner correctement. Cela assurerait des siècles d’alimentation électrique, toujours au taux actuel. Et sans effet de serre (l’argument massue des partisans). Mais avec notre territoire jalonné de quelques dizaines de bombes A potentielles, chacune valant 100 fois Hiroshima…

5 – Le solaire

La France compte maintenant plus de 10 000 km² de toitures. En en équipant la moitié en cellules voltaïques (pour se limiter à cette seule technique…), et compte tenu du rendement et de l’ensoleillement moyen, on couvre la consommation actuelle d’électricité.
Ceci peut être rendu possible par la percée technologique en cours dans la fabrication des cellules, qui va abaisser considérablement leur coût.
Mais le problème, c’est le stockage de l’énergie. Celle-ci sera abondante en été, alors que le maximum de besoin se fera sentir en hiver. Les divers modes de stockage actuellement connus sont tous très imparfaits, et on perd au moins un facteur 2.
Néanmoins, l’ordre de grandeur reste très intéressant. Mais la mise en œuvre demanderait dans un roche futur une politique nationale volontariste et soutenue.

Environnement : ne serait pas tout à fait innocent, du moins au début. Car il y a consommation d’énergie pour la fabrication (10-20 % de celle totale fournie ?), d’où effet de serre dans l’état actuel des choses.

6 – Les économies d’énergie

Il faudrait évidemment s’y mettre bien avant que les ressources soient épuisées, c’est-à-dire à court terme.
La consommation d’énergie était presque deux fois moindre il y a 30 ans. Etions-nous bien moins heureux ? La parole à ceux qui ont connu cette époque (mais ils étaient jeunes !). Mais cette consommation ne se répartissait pas de la même façon qu’aujourd’hui :* trois fois moins de consommation d’électricité, et 5 fois moins en résidentiel et tertiaire !
* Même consommation pétrolière (dont une part pour l’électricité), mais 2 fois moins en transports, davantage en chauffage.
* Quatre fois moins de consommation de gaz
Il faudrait accepter un sérieux impact sur notre vie quotidienne :
* restriction drastique (ou coût beaucoup plus élevé) sur les véhicules particuliers utilisant les énergies fossiles, et priorité aux transports en commun ;
* disparition des transports aériens à bon marché, et d’une manière générale, limitation des déplacements ;
* renchérissement de nombreux biens, au profit de leur longévité ; on changerait moins de êtements, de chaussures, de PC…
Mais cet impact pourrais être réduit par la mise en œuvre systématique de développements techniques, par exemple dans l’isolation des logements. Un exemple (modeste) en est le développement actuel de l’éclairage " froid ". Cependant, il faut reconnaître que si de nombreux organismes proposent des programmes d’économies d’énergie, leur résultat chiffré n’est pas évalué.

Bien sur, les innovations peu gourmandes en énergie : informatique, Internet, sono-vidéo… resteraient d’actualité, et sources de développement.

Pas d’illusions à se faire : une telle politique d’économies d’énergie sera très difficile à faire accepter, surtout dans un contexte ou tous les mouvements politiques ne jurent que par la croissance économique matérielle, incompatible avec la diminution de consommation énergétique,pour résoudre les problèmes de société.

Au point de vue mondial, on rappellera simplement qu’il y a des pays en développement qui ne veulent pas entendre parler d’économie ou d’environnement avant d’approcher le niveau économique des pays industrialisés, supposé assurer le bonheur. Au 1er rang la Chine, avec 1 milliard de tonnes de charbon brûlé par an (actuellement), suivie par l’Inde. Il est évident qu’à vouloir maintenir (pour les uns) ou atteindre (pour les autres) les niveaux de consommation énergétique actuels européens ou américains, on va tous dans le mur.

7 – Un cauchemar possible

La voie de la facilité serait évidemment charbon, et/ou pétrole " non conventionnel " (éventuellement avec séquestration partielle du CO2) et surgénérateurs. Elle permettrait en effet dans une certaine esure le maintien du modèle économique de la croissance matérielle, et de ne pas restreindre la part de la bagnole.
Les conséquences (climat, risque nucléaire) risqueraient d’être très lourdes.

C – A échéances encore incertaines

1 – L’électricité solaire sur orbite
Des panneaux géants de cellules voltaïques (en milliers de km²) seraient mis en orbite et l’énergie captée transférée sur terre par des faisceaux d’ondes hertziennes ultra-courtes.
Théoriquement cela pourrait fournir une énergie électrique très importante, mais aucune indication de faisabilité technique, surtout pour le transfert. A craindre les perturbations de tous ordres apportées par des faisceaux de micro-ondes véhiculant des puissances gigantesques.
Mais le gros problème serait que pour mettre ces immenses récepteurs sur orbite, il faudrait des quantités considérables de combustibles fossiles (carburants de fusées) qui risqueraient justement de faire défaut à cette époque…

2 – La fusion contrôlée

Le projet ITER n’en est qu’une étape, et de gros écueils techniques restent à surmonter. Son coût quoique important, n’est pas faramineux : 3,7 milliards d’euros, sur 7 à 10 ans pour la réalisation, c’est 15 % du budget Défense annuel de la France, ou encore le " Charles de Gaulle " avec l’aviation embarquée, ou une petite part du " trou " du Crédit Lyonnais… La France bien sur n’en assumerait qu’une partie, mais confortable (30 %) si c’est Cadarache qui est retenu.

Mais les enjeux sont fantastiques :
* 1 kg de Lithium et d’hydrogène lourd fournirait l’équivalent en énergie de 450 tonnes de pétrole ; les ressources énergétiques seraient pratiquement illimitées
* Pas de déchets radioactifs
* Aucun risque, sinon très limité à l’échelle locale (niveau classique). Tchernobyl impossible…
* Les flux de neutrons intenses pourraient " brûler " les déchets radioactifs actuels

Il y aurait bien quelques inconvénients prévisibles :
* matériaux de structure radioactifs, activés par les neutrons. Mais quantitativement et qualitativement (temps de déclin courts) sans comparaison avec les déchets nucléaires actuels.
* Utilisation nécessaire de grandes quantités de tritium, gaz radioactif. Mais celui-ci pourrait être créé sur place, à partir du lithium, au gré des besoins. Il s’agit d’ailleurs d’un radio-élément de très faible radiotoxicité.
* Le lithium (Li-6 et Li-7) n’est pas un élément très abondant, quoique répandu ; il faudra l’extraire de minerais à faible concentration.
* Au début au moins, et sauf percées, la technologie paraît être très lourde et réservée à quelques pays. Mais si un jour nous voulons aller à la découverte d’autres systèmes planétaires, ce ne sera qu’en passant par cette énergie.

Une opposition se manifeste à ce développement. Raisons invoquées : coût élevé, résultats incertains, problèmes résiduels de sécurité radioactive, lourdeur vraisemblable de la technologie, la réservant aux pays industrialisés…
Face à ces objections, il faut souligner l’importance de l’enjeu, les améliorations qui peuvent être apportées par l’évolution technique*, le fait que d’autres voies (solaire surtout, à plus court terme) peuvent être développées conjointement.
* Il faut bien se rendre compte que nous baignons dans des technologies telle que la micro-informatique, Internet, les CD-DVD laser…et sommes confrontés à des problèmes (effet de serre…) que nous n’imaginions même pas il y a 40 ans.

Quelques références biblio et Internet
* Encyclopaedia Universalis
* www.sortirdunucléaire.org
* www.industrie.gouv.fr - www.manicore.com
* www.iea.org (site de l’Agence Internationale de l’Energie)
* Quid 2003

Jean Faïn, FRANE
jean.fain1@worldonline.fr