Faire le pompier sans carbone, facile Faire le pompier sans carbone, facile ? Jean-Marc Jancovici - SDIS 91 - 13 septembre 2011

Back to basics : qu’est-ce que l’énergie ? L’énergie est la grandeur physique qui permet de caractériser un changement d’état dans un système : Modification de température Modification de la vitesse Modification de forme Modification de la composition chimique Modification de la position dans un champ (magnétique, électrique, gravitationnel…) Changement de composition atomique Modification de l’énergie ou du nombre de photons L’énergie n’est donc rien d’autre que l’unité de compte de la transformation du monde qui nous entoure

Nietzsche voulait des surhommes : le pétrole l’a fait Energie mécanique fournie par un organisme humain : 3.000 mètres de dénivelée (facile !) pour une personne de 65 kg : 0,5 kWh d’énergie mécanique (rappel pour les sceptiques : E = mgh ; ici E = 65 x 9,81 x 3000 ≈ 1,9 MJ ≈ 0,5 kWh) Avec une personne payée au SMIC (≈ 100 euros par jour avec charges sociales) : 200 euros le kWh mécanique 1 grand trou pour les géraniums, soit 18 tonnes de terre remontée de 1 mètre : 0,05 kWh d’énergie mécanique (pour les même sceptiques : E = 18000 x 9,81 x 1 ≈ 0,18 MJ = 0,05 kWh) Avec une personne payée au SMIC : 2000 euros le kWh mécanique 1 litre d’essence, c’est (roulement de tambour)… 10 kWh ; après passage dans un moteur c’est 2 à 4 kWh d’énergie mécanique 0,20 à 0,50 euro le kWh mécanique (avec de l’électricité : ≈ 0,20 euro) 1 kWh (mécanique) de moteur coûte de 1000 à 10.000 fois moins cher qu’un kWh de travailleur humain payé au SMIC

Bilan énergétique mondial en 2008 - Source : BP Stat 2009 - AIE 2009 Energie primaire = carbone, ou presque Combustibles fossiles : > 75% de carbone, < 25% d’hydrogène 340 g CO2/kWh 200 g CO2/kWh 260 g CO2/kWh 12,4 Gtepprimaire 8,3 Gtep final Bilan énergétique mondial en 2008 - Source : BP Stat 2009 - AIE 2009

Débat sur l’énergie = débat sur le chauffage électrique ? Répartition de la consommation d’énergie finale en France par secteur et par type d’énergie, en TWh. Source SOeS, 2011

Mix par pays d’Europe en 2007. Source Energy Information Agency, 2009 Et quid des électrons européens ? Mix par pays d’Europe en 2007. Source Energy Information Agency, 2009

Et quid des électrons tricolores ? Production électrique française de septembre 2010 à mai 2011, en GW, avec le détail par moyen de production. Source : Hubert Flocard, sur données RTE, 2011

Pétrole et gaz, des énergies de dinosaure ! Époques de formation du pétrole et du gaz, en pourcentage des réserves mondiales. Source Université d’Uppsala, Suède, 2011

Miam miam kWh 20.000 kWh par personne et par an ≈ 100 esclaves énergétiques par personne ! Consommation d’énergie en kWh par habitant, moyenne mondiale, de 1880 à 2010 - compilation de l’auteur sur sources AIE, Schilling et al., WRI, BP Statistical Review.

Les renouvelables : plus on en cause, moins il y en a ≈ 9% total mondial ≈ 6% total mondial ≈ 0,57% total mondial ≈ 0,45% total mondial ≈ 0,46% total mondial… et déjà 14% des céréales mondiales ! ≈ 0,05% total mondial Contribution des énergies renouvelables au bilan énergétique mondial en 2009. Toutes les sources purement électriques sont en équivalent primaire. Compilation de l’auteur.

Plus chère, l’énergie ? La bonne blague ! X 20 !!! 1860 1880 1970 2009 Prix du baril depuis 1861 en $ courants et en $ de 2009. Source BP Statistical Review, 2010 Il faut travailler 30 à 100 fois moins de minutes pour se payer un esclave énergétique au 21è siècle qu’en 1850

Les acquis sociaux ? De la photosynthèse passée ! Énergie fossile à gogo = puissance multipliée par 100 à 500 = productivité  du temps travaillé pour gérer la matière Productivité  du temps travaillé pour gérer la matière = prix réel des produits ou services  = pouvoir d’achat  Productivité  du temps travaillé pour gérer de la matière = coût du traitement d’une information divisé par 1.000.000 = financiarisation Productivité  du temps travaillé = temps « libre » = 35 heures, études longues, vacances, retraites… Productivité  dans l’agriculture et l’industrie = tertiarisation des emplois = commerce d’abord puis finance ensuite Différence de coût salarial + transports quasi-gratuits = mondialisation Et même le divorce ! 2 fois plus de surfaces à construire et chauffer, 2 fois plus d’objets à fabriquer, déplacements supplémentaires…

??? ??? L’ère du feu, croissance à gogo et 2 questions… CO2 O2 CnHp Structure actuelle des métiers, loisirs et vacances, études longues, santé, retraites, mondialisation, concentration urbaine et banlieues étalées… O2 CnHp ???

Gaz et électricité à tous les étages : au résultat Stock donné une fois pour toutes Stock donné une fois pour toutes Stock donné une fois pour toutes Stock donné une fois pour toutes Consommation mondiale d’énergie primaire en Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) depuis 1860. Sources Schilling & al + AIE + BP statistical review, compilation de l’auteur

Les maths, c’est décidément détestable… Dès qu’il y a un stock de départ donné une fois pour toute (hydrocarbures, minerais…) Une extraction annuelle indéfiniment croissante est impossible Même une extraction annuelle indéfiniment constante est impossible (sinon stock infini !) Il se démontre qu’en pareil cas l’extraction annuelle : Est nulle à -∞ Est nulle à +∞ Passe par un maximum absolu entre les 2

Je découvre et j’extrais, voilà le résultat Découvertes annuelles de pétrole Production annuelle de pétrole 1964 60 Extractible connu ≈ 2 000 Gb Réévaluation des réserves et des possibilités d’extraction 50 Milliards de barils (Gb)/an $$ ???? 40 - x %/an 30 45 ans 20 10 1 150 Gb Produits fin 2008 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Découvertes à venir Années Institut Français du Pétrole, Direction Géologie-Géochimie-Géophysique Yves MATHIEU Combloux 2009

Je freine, je freine… et bientôt je ralentis ? 0,1% par an 0,8% par an 5,4% par an Production pétrolière mondiale depuis 1965, incluant liquides de gaz, sables bitumineux, et extra-lourds. Source BP Statistical Review, 2011

Et le pic mondial, il est loin papa ? CTL, agro-carburants… Gains de raffinage Liquides de gaz Extra-lourds Offshore profond Conventionnel Simulation de la production mondiale de « liquides », discriminée par type de production. Source : « Transport energy futures: long-term oil supply trends and projections », Australian Government, Department of Infrastructure, Transport, Regional Development and Local Government, Bureau of Infrastructure, Transport and Regional Economics (BITRE), Canberra (Australie), 2009

Pic de la production… et pic des exportations ! Egypte Consommation intérieure = leurs bagnoles Indonésie Capacité d’exportation = nos bagnoles Production (total des deux aires), consommation intérieure (en vert) et capacité d’exportation (en jaune) de deux producteurs de pétrole. Echelle verticale en milliers de barils par jour D’après BP Statistical Review 2009

-8% ≈ 75% Il y aura des manifestations contre le prix du gas-oil… Production domestique et importations annuelles de pétrole, en millions de tonnes, pour la zone UE+Norvège. Source BP Statistical Review 2011

Reste A Trouver à partir de 2012 Nos désirs, ou la réalité ? Ventes de carburant Mtep hors autoroutes Reste A Trouver à partir de 2012 Dans le cas de l’hypothèse basse sur l’offre en carburants, on constate une incapacité à satisfaire la demande de mobilité dès 2012. autoroutes Consommation passée de carburant depuis 1995 (voitures, utilitaires et poids lourds) et projection jusqu’en 2033 avec les « prévisions » de trafic actuelles. Calculs Carbone 4 bervqeb 21

Reste A Trouver à partir de 2012 Nos désirs, ou la réalité ? Ventes de carburant Déficit dès 2012 Mtep hors autoroutes Reste A Trouver à partir de 2012 Carburants disponibles en France – Scénario BAS Dans le cas de l’hypothèse basse sur l’offre en carburants, on constate une incapacité à satisfaire la demande de mobilité dès 2012. autoroutes Consommation passée de carburant depuis 1995 (voitures, utilitaires et poids lourds) et projection jusqu’en 2033 avec les « prévisions » de trafic actuelles. Calculs Carbone 4 22 bervqeb 22

Plus de pétrole ? Mettons les gaz ! Volumes découverts annuellement Volumes produits annuellement Tm3 15,0 1970 12,5 10,0 Réévaluations et / ou réserves additionnelles 7,5 5,0 50 ans 2,5 1950 1970 1990 2010 2030 2050 Restant à découvrir (nouvelles) Direction Géologie-Géochimie-Géophysique Yves MATHIEU Combloux 2009

Du gaz ? Mais pourquoi faire ? Consommation mondiale de gaz par usage, de 1971 à 2007, en millions de tonnes équivalent pétrole. Source AIE, 2009