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Énergies : quel scénario pour 2050 ?

Magazine alternatives n° 1, 3e trimestre 2002 Rubrique : Dossier

En matière de consommation d'énergie, il n'est pas réaliste d'imaginer que les pays industrialisés reviennent en arrière, bien que des progrès puissent encore être réalisés en termes d'économie et d'amélioration du rendement des moyens de production. La consommation énergétique continuant de croître, il conviendra donc de satisfaire cette demande. Pour les pays en développement, les besoins sont encore plus forts et devront tout autant être satisfaits, au risque d'entraîner de sérieux problèmes économiques et sociaux.

L'examen des avantages et inconvénients de toutes les sources d'énergie, ainsi que de leur disponibilité, doit prendre plus en compte que par le passé leur impact environnemental global, dans l'esprit du développement durable. Selon les projections actuelles de l'ONU, de 6 milliards d'individus aujourd'hui, la population de la Terre devrait passer à 9 milliards en 2050, pour se stabiliser finalement entre 10 et 12 milliards. Or la plupart des futurs nouveaux terriens habiteront des pays en développement dont la consommation d'énergie croît de 5 à 10 % par an, contre 1 à 2 % pour les pays industrialisés. La progression de la demande est par conséquent inévitable.

Plusieurs scénarios se dessinent

Le Conseil mondial de l'énergie, basé à Londres, a publié en 2001 une étude détaillée sur le développement durable considéré du point de vue énergétique. Il en ressort que dans l'hypothèse d'une projection du mode de production énergétique actuel en 2050, la situation serait catastrophique.

Les experts de cet organisme envisagent en effet deux scénarios. Dans le premier, avec un simple renouvellement du parc existant, la part du nucléaire dans la production globale d'énergie resterait quasiment à son niveau actuel, qui équivaut à 0,7 Gtep. Dans cette hypothèse, les énergies renouvelables connaîtraient un accroissement non négligeable (de 1,3 à 1,9Gtep), mais les combustibles fossiles verraient eux aussi leur utilisation s'accroître (de 7,6 à 9,4 Gtep) en entraînant un réchauffement climatique considéré comme insupportable. Dans le second cas, celui d'un monde qualifié de « vivable », il y aurait une forte « décarbonisation » de l'énergie, les grands bénéficiaires étant les énergies renouvelables (5 Gtep) avec une croissance de 160 % et le nucléaire (1,8 Gtep) avec une hausse de production du même ordre (+ 150 %).

C'est vers ce scénario qu'il faudrait s'orienter, tout en faisant appel à des solutions complémentaires, au premier rang desquelles il y a bien entendu un effort en matière d'économies d'énergie.

L'IIASA (International Institute for Applied System Analysis) a également tenté, dans une étude récente (2001), d'évaluer la part des différentes formes d'énergie d'ici à 2050. Il en ressort que l'ère actuelle des hydrocarbures pourrait se prolonger encore sur une bonne partie du xxie siècle, avec l'exploitation de gisements non conventionnels, et la mise en œuvre de techniques comme la séquestration dans le sol du gaz carbonique rejeté.

Vers une pluralité énergétique

Ce qui va surtout changer dans les décennies à venir, c'est donc avant tout la répartition des différentes formes d'énergie disponibles. De nombreux spécialistes s'accordent à reconnaître que c'en est fini de l'hégémonie d'une forme d'énergie par rapport à une autre, et que l'on va vers ce que l'on appelle le « mix énergétique ». Actuellement, les combustibles fossiles (charbon et hydrocarbures) se taillent la part du lion, avec les trois quarts du total, mais il apparaît qu'au milieu du siècle prochain une plus grande pluralité énergétique devrait être de mise.

La dimension environnementale aura un poids déterminant, notamment lié aux préoccupations concernant le réchauffement climatique. Si le débat scientifique n'est pas clos, il faut néanmoins considérer qu'il y a « péril en la demeure », pour reprendre la formule lancée par le Président Jacques Chirac lors du sommet climatique de La Haye en novembre 2000.

Des énergies de substitution vont donc devoir prendre progressivement la relève des énergies fossiles, qui sont génératrices de gaz à effet de serre. Au premier rang de celles-ci, il y a les énergies renouvelables. Il existe maintenant dans la plupart des pays une volonté politique de les promouvoir, fut-ce au prix de fortes subventions. La France, par exemple, s'est ainsi donné pour objectif de produire 40 TWh à partir d'énergies renouvelables en 2010, soit environ dix fois plus qu'aujourd'hui. Le bouquet énergétique national sera donc assez sensiblement modifié dans les années qui viennent.

Contrairement à une opinion répandue, les énergies renouvelables n'ont pas vraiment été délaissées dans le passé. L'hydro-électricité, qui entre pleinement dans cette catégorie, est en effet utilisée depuis plus d'un siècle. Rappelons qu'elle représente actuellement 19 % de l'électricité produite dans le monde, soit plus que le nucléaire, dont la part relative n'est que de 16 %. Elle produit 2 540 TWh d'énergie au total, ce qui est loin d'être négligeable comparé aux 8 320 TWh des trois énergies fossiles réunies. Soulignons également que le potentiel hydro-électrique exploitable (14 000 TWh) est supérieur à la production mondiale totale d'énergie électrique mais inégalement localisé. En théorie, les barrages pourraient donc satisfaire à eux seuls les besoins actuels d'électricité de la planète ! En théorie, car il existe de grandes disparités entre les pays industrialisés, dont les sites les plus intéressants sont déjà équipés, et ceux en développement. Pour ces derniers, il faut également tenir compte de l'impact des nouveaux barrages avec le problème des populations déplacées (1,5 million de personnes en Chine pour les Trois-Gorges et 60 millions au total dans le monde durant le xxe siècle), les risques de rupture de barrage et les conséquences sur l'écosystème.

La séduisante énergie éolienne

Si, dans la catégorie des énergies renouvelables, l'hydraulique est pour l'heure, avec 93,7 %, largement prédominante dans la production d'électricité bien qu'inégalement utilisée sur le plan géographique, la biomasse (4,6 %) arrive en seconde position, suivie de la géothermie (1,4 %), de l'éolien (0,3 %) et du solaire, dont la part est négligeable. Encore modeste dans ce classement,l'énergie éolienne est néanmoins celle qui a le plus progressé ces dernières années.

Cette dernière est séduisante à bien des égards, mais il faut reconnaître que l'implantation d'éoliennes à terre ne va pas sans poser quelques problèmes. Ces installations soulèvent d'ailleurs les protestations des écologistes (par exemple dans le Larzac) en raison d'importantes nuisances sonores et visuelles, tandis que celles d'éoliennes off-shore provoquent un tollé de la part des pêcheurs et des navigateurs… Sur un plan strictement technique, n'oublions pas que le rendement d'une éolienne reste faible. Au final, il apparaît que même pour les meilleurs sites (près des côtes), on ne peut guère espérer plus de 60 kWh annuels par mètre carré d'emprise au sol. Pour obtenir (en puissance) l'équivalent du parc nucléaire français actuel, il faudrait implanter plus de 200 000 éoliennes! En termes d'énergie fournie, le calcul est encore plus défavorable : il en faudrait trois fois plus pour compenser le handicap de leur rendement et leur faible disponibilité. Alors que de nombreux champs d'éoliennes ont fleuri ces dernières années en Allemagne (3 500 GWh produits en 1997), le Danemark et l'Espagne n'envisagent, quant à eux, l'éolien que comme une énergie complémentaire permettant de réaliser des économies de combustible.

Un usage limité pour le solaire

L'énergie solaire a également pour défaut sa faible « densité » énergétique (peu de kWh par hectare) et son inconstance liée aux nuages. Pour fixer les idées, il faut savoir que l'emprise au sol de panneaux photovoltaïques produisant une quantité d'électricité équivalente à celle d'une centrale thermique classique serait de 10 000 hectares. Une telle superficie équivaut à une déforestation… Seuls les déserts conviendraient bien à l'implantation de ce type de centrale, mais les besoins électriques autour des régions désertiques sont fort limités. Sans compter que la fabrication des matériaux photovoltaïques génère des polluants dangereux, chlorés notamment. La conversion de la lumière solaire en électricité présente en outre quelques handicaps : le meilleur rendement d'une photopile est de 20 % en laboratoire, et reste compris entre 10 et 15 % en pratique, sans réelle perspective d'évolution. Certains font cependant remarquer qu'un effort de recherche et un développement réellement volontariste dans ce domaine permettraient sans doute d'augmenter ce rendement de manière à se rapprocher de la compétitivité avec d'autres formes d'énergie. Il reste que l'énergie solaire trouvera toujours sa justification pour alimenter des habitations isolées, non raccordables au réseau. Mais elle ne sera jamais une énergie capable de satisfaire les besoins primaires d'un pays.

Quant à la géothermie, les ressources potentielles sont gigantesques mais le flux de chaleur est trop faible pour être exploité directement, sauf en présence de nappes d'eau chauffées en profondeur, ce qui réduit le nombre de sites exploitables. De plus, l'eau ainsi utilisée renferme du dioxyde de carbone qui, une fois rejeté dans l'atmosphère (380 g/kWh), contribue presqu'autant à l'effet de serre que le charbon (1 000 g/kWh). Quarante-six pays dans le monde utilisent actuellement l'énergie géothermique, totalisant 43 TWh par an, le potentiel identifié étant de 60 TWh. Il ne semble donc pas que ce type d'énergie connaisse un développement important d'ici à 2050.

L'énergie de la biomasse, tirée des végétaux – c'est indirectement de l'énergie solaire – connaît une évolution très variable selon les pays. Sur un potentiel mondial supplémentaire évalué à 70 Mtep, une tonne équivalent pétrole seulement est utilisée pour produire de l'énergie. Il semble ainsi que les énergies renouvelables auront beaucoup de difficultés à devenir prédominantes dans le bouquet énergétique. Car, même si les avancées technologiques ont considérablement amélioré leurs performances, aucune n'apparaît, à ce jour, véritablement compétitive avec les énergies fossiles.

Et le nucléaire ?

Dans ces conditions, quid du nucléaire ? Après deux décennies de contestation, liée notamment à la montée de mouvements écologistes et à l'accident de Tchernobyl, plusieurs indices laissent à penser que cette énergie peut revenir sur le devant de la scène dans un avenir proche. Certes, les arguments avancés contre elle sont multiples : question du stockage à long terme des déchets, risques d'accident comme à Three Miles Island ou Tchernobyl, menaces d'attentats terroristes...

Mais le fait qu'elle ne génère pas de gaz à effet de serre présente un intérêt considérable dans le contexte actuel. Les industriels ont par ailleurs mis au point des réacteurs nouveaux comme l'EPR, tout à la fois plus sûrs, plus compétitifs, utilisant plus efficacement les combustibles et, par-là même, produisant moins de déchets. Les états-Unis, après avoir cessé d'installer de nouvelles centrales, envisagent maintenant une relance audacieuse. La Finlande a, de son côté, donné l'exemple en Europe. Le Japon, la Chine, ainsi que quelques autres pays d'Asie, n'ont, pour leur part, jamais cessé de continuer à s'équiper...

En France, où la production électrique est excédentaire, aucune nouvelle tranche n'a été installée depuis celle de Civaux en 1999, mais la question reste d'actualité. Quant aux pays qui ont décidé son abandon à terme (Suède, Allemagne), ils n'ont jamais exploité aussi intensément les réacteurs nucléaires dont ils disposent ! La part du nucléaire devrait donc progresser sensiblement dans les décennies à venir, avec notamment la multiplication de plus petites unités, mieux adaptées à la libéralisation du marché de l'électricité.

Un nouveau mode de croissance à inventer

Au moment où s'ouvre le sommet de Johannesburg, dit « Rio + 10 », il n'est sans doute pas inutile de rappeler le constat des 178 états qui étaient présents au Brésil en 1992 : l'avenir de la planète est menacé par la surexploitation des ressources naturelles, un mode de production basé sur la rentabilité à court terme et le gaspillage de l'énergie. Pour freiner les dégradations environnementales, il faudrait adopter un nouveau mode de croissance, respectueux des ressources naturelles. De son côté, le Conseil mondial de l'énergie, à Madrid, la même année, démontra que le développement économique n'est pas forcément incompatible avec la protection de l'environnement. Ce juste milieu s'appelle le développement durable.

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La géothermie est une forme d'énergie nucléaire.