Enjeux énergétiques des choix de mobilité Michel WAUTELET Université de Mons-Hainaut Liège -11/03/2008

Pétrole et transports - Aujourd’hui, les transports reposent à 98 % sur le pétrole - Aujourd’hui, environ 50% du pétrole mondial est utilisé par les transports

Aujourd’hui Consommation annuelle de pétrole (2006) : 30 milliards de barils = 30 Gb = 4,8 km3 - Liège : 70 m 1 baril = 159 l. Consommation (production) quotidienne :  82 Mb/j

Le futur : les réserves Réserves Si les réserves actuelles ( R) sont consommées au taux de production actuel (P), ces réserves seraient épuisées en R/P années. En 2007, R/P ~ 40 ans Mais : - à quelle vitesse ? à quel prix ?

Pourquoi faire simple, …… ? Le futur : les réserves Pourquoi faire simple, …… ? Les réserves qui relèvent du domaine public sont les réserves prouvées. Les réserves prouvées, sont aussi appelées réserves politiques  Ce sont les données connues de tous Il ya aussi les réserves prouvées + probables déterminées rétroactivement, appelées réserves techniques  Ces données sont fournies par des firmes spécialisées

Les réserves Aujourd’hui…. Mais demain ?

Le Pic du pétrole Définition : Le Pic du pétrole se produit lorsqu’environ la moitié des réserves extractibles auront été extraites du sous-sol. Il restera encore énormément de pétrole récupérable lorsque la production mondiale commencera son déclin.

Le Pic du pétrole : quand ? Découvertes et production: la courbe de Hubbert Hubbert : 1956 USA courbe en cloche décalage 35 ans variable selon les pays

Le Pic du pétrole : quand ? Au niveau mondial - bientôt

Le Pic du pétrole : quand ? Au niveau mondial - entre pessimistes et optimistes ? - on ne le saura qu’après… - pic ou plateau ?

La production mondiale n’augmente plus depuis 2004 On y est ??? La production mondiale n’augmente plus depuis 2004 et va stagner jusque 2011-2012…. Pétrole brut + condensats Tous liquides Production (Millions de barils/jour)

Pic du pétrole et économie mondiale  

L’approche du Pic et les prix : on y est ???? 1986 1990 1994 1998 2002 2006 L’offre ne parvient plus à satisfaire la demande avant que le Pic ne soit atteint Prix spot ($/baril) Les prix montent - pour diverses « raisons » Marché dominé par les acheteurs (surproduction) Marché dominé par les vendeurs (déficit) Demande Production (millions de barils/j) Production 2004

Le Pic du pétrole : et nous ??? Jusqu’ici : niveau mondial Mais : - pays émergents (Chine, Inde,…) - pays de l’OPEP se développent → consomment « leur » pétrole → exportent moins - Iran, Venezuela - Indonésie (importateur)

millions de barils/jour Quid des principaux pays exportateurs ? OPEP + Russie + Mexique millions de barils/jour USA Europe des 27 Chine OPEP + Russie + Mexique Consommation de pétrole 58% de la production mondiale Gros consommateurs de pétrole Consommation: forte croissance + Production: croissance nulle ou faible = Exportations: déclin (~7% des exportations du groupe perdues d’ici 2010) Jeff Rubin, CIBC, conférence ASPO6, septembre 2007

Le Pic du pétrole : et alors ??? Le passage du Pic du pétrole entraîne(ra) des conséquences importantes : - prix du baril - rendement de l’extraction en baisse → fin du pétrole bon marché - alternatives à développer

Des énergies alternatives ?? Quelles énergies pour remplacer le pétrole, au niveau mondial ? P = 5,1 x 1012 W Pour obtenir la même énergie, il faudrait : Soit 5100 centrales nucléaires de 1 GW Aujourd’hui : ~ 450 Soit 5,1 millions d’éoliennes de 1 MW Soit 280 barrages des 3 Gorges (Chine) Soit 220.000 km2 de panneaux photovoltaïques Soit 3,3 millions de km2 de biomasse (~ UE 25) NB: Si le rendement est plus faible, les nombres sont plus importants (ex : éoliennes)

Résumé de la situation Aujourd’hui : réserves de pétrole : ~ 40 ans mais : - pic du pétrole bientôt ? (de passé à 2030 ?) pétrole cher rendement en baisse solutions alternatives ? → quelle société ? avec quel budget ? avec quelles priorités ?

Quelle société ? Le cas des transports Voitures Aujourd’hui : 271 millions (UE) ; Pétrole (essence, diesel), gaz naturel Camions et utilitaires : Aujord’hui : 44,5 Millions (UE) ; Pétrole (diesel) Avions : Aujourd’hui : 3,8% du pétrole mondial ; Pétrole (kérosène) Demain: 3 solutions principales Agrocarburants Véhicules électriques Voitures à hydrogène

Alternative 1 : Les agrocarburants Agrocarburants (filières classiques) = remplacement à terme du pétrole ? Objectif réaliste: 10 % surfaces agricoles pour les agrocarburants:  4 % consommation actuelle produits pétroliers  10 % (selon hypothèses les plus favorables)  Agrocarburant conventionnel = APPOINT

Alternative 2 : La voiture électrique - Avantages - silencieuse - non polluante - Inconvénients - poids des batteries - autonomie - vitesse - temps de charge → Voiture de ville

Alternative 3 : La voiture à hydrogène 3 composants: Le moteur électrique La pile à combustible Le réservoir d’hydrogène

N’émet que de l’eau Problèmes : coût : 20.000 € pour la pile à combustible (Pt) Réservoir d’hydrogène (dans l’après-gaz naturel) Liquide (basse température : - 253°C) Chimique ? Distribution Production d’hydrogène: Centrales électriques 240 réacteurs nucléaires de 1 GW pour la flotte actuelle (UE) Éoliennes (Bureau du Plan) ? → infractructure lourde à mettre en place → argent et temps (20-30 ans) → peut-être un cul de sac technologique ?

Et les camions ??? - Batteries : trop lourd - Hydrogène : encombrant et coûteux - rapport DD du Bureau du Plan (début 2008) : camions à hydrogène - Agrocarburants quantité limitée (appoint)

Et les avions ??? - Biocarburants - mélange kérosène-biocarburant : prouvé - éthanol : 50% de volume et de poids en plus que le kéroséne pour la même énergie - aujourd’hui : 3,8% du pétrole consommé mondialement - micro-algues (?) - Hydrogène - 4 l de H2 pour produire la même énergie qu’ 1 l de kérosène - hydrogène liquide : - 253°C - explosif et volatil - Electricité (poids) - Solaire (superficie)

Conséquences Quels modes de transports pour les personnes ? 1950 2000 2050 Local Marche, vélo (Marche, vélo), voiture Marche, vélo, voiture électrique Régional Vélo, tram, train Voiture, bus Tram, train Continental Train Voiture, train, avion Intercontinental Bateau, (avion) Avion Bateau

Conséquences Quels modes de transports pour les marchandises ? 1950 2000 2050 Local Cheval, camion Camion ???? Régional Camion, rail Rail ? Continental Train, bateau Camion, train, bateau Intercontinental Bateau, (avion) Bateau, avion Bateau

Des choix, des priorités à déterminer pour le futur Secteurs à ré-évaluer (non exhaustif) (interdépendants) - transports (véhicules, infrastructure) - énergie - agriculture (engrais, machines agricoles, biologique) - chimie (plastiques) - industries - commerce - tourisme → temps (plusieurs décennies) → argent → choix → priorités

Conclusions Notre richesse actuelle repose, notamment, sur la mise à disposition d’une énergie bon marché, dont le pétrole et le gaz naturel. Avec l’arrivée imminente (ou en cours) du pic du pétrole, nous arrivons à la fin de l’ère du pétrole (et de l’énergie) bon marché. Cela aura des conséquences nombreuses sur le fonctionnement de tous les aspects de la société. La mise en place de cette nouvelle société va demander d’énormes efforts d’imagination, de réflexion, de prises de décisions impopulaires, d’argent,…