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Énergie et environnement - Septembre 2004 L'homme et l'énergie, des amants terribles
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Page 2 de 11 L'homme et l'énergie, des amants terriblesJean Marc Jancovici (81), Président de X-Environnement Un peu d'histoire Comme tous les êtres vivants présents à la surface de la planète, l'homme ne pourrait pas vivre sans énergie. Les plantes ont besoin de l'énergie du soleil (ou d'une autre source si elles ne sont pas chlorophylliennes) pour croître et subsister, et tous les animaux ont besoin d'énergie pour se mouvoir ou se développer. Pendant très longtemps, jusqu'à la domestication du feu il y a environ 500.000 ans, la seule énergie disponible pour notre espèce a été celle de notre propre corps, lequel fournit (pour l'Homo Sapiens Sapiens actuel) de 100 watts au repos (pour le métabolisme de base) à près d'un kilowatt pendant un effort intense. Conjuguée à une population qui était alors de l'ordre du million d'individus tout au plus, la puissance cumulée de l'humanité ne présentait assurément pas une menace pour l'environnement. Nous sommes aujourd'hui 6 milliards d'hommes, disposant chacun, en permanence, d'une puissance moyenne de l'ordre de 2,5 kilowatt. Dit autrement, chaque habitant de la planète dispose, en permanence, de l'équivalent de 10 esclaves à sa disposition, si nous considérons que la puissance unitaire moyenne d'un esclave au travail est de 250 watts (même un esclave dort, et il ne peut pas être en permanence en train de fournir 500 watts, ce qui correspond à un pédalage intense à vélo !). Ces esclaves des temps modernes s'appellent le chauffage central, les moteurs électriques et thermiques, les ampoules (voir graphique ci-dessous). Exemples de consommations énergétiques (toutes énergies confondues), en kWh, pour quelques usages modernes en France. Notes : (1) l'électroménager complet signifie réfrigérateur + congélateur + lave-linge + lave-vaisselle + sèche-linge + cuisinière + électronique de loisir (TV, magnétoscope, etc). La valeur indiquée représente bien sûr la consommation annuelle de l'ensemble. (2) Cette valeur ne concerne que l'énergie utilisée par l'agriculture et l'industrie, mais ni le chauffage du magasin, ni les transports de marchandises, ces derniers consommant à peu près un tiers des carburants routiers en France (le reste est pour les voitures, bien sûr). Il s'agit d'une valeur moyenne par personne. (3) pour une voiture qui consomme 8 litres aux 100 en moyenne ; 15.000 km représentent à peu près le kilométrage annuel moyen d'une voiture en France (4) chauffage au fioul ou au gaz + eau chaude sanitaire ; moyennes nationales. Avec de l'électricité, la consommation d'énergie finale est 2,5 à 3 fois inférieure, mais l'énergie primaire reste équivalente (voir encadré ci-dessous) Sources : Olivier Sidler, 1999 (éclairage et électroménager), Williams/Kluwer, 2004, adapté par l'auteur (ordinateur), calculs de l'auteur pour les autres lignes, d'après CEREN, ADEME, et Observatoire de l'Energie. Bien sûr cet "équivalent esclave" devient particulièrement élevé pour les pays développés : un Français dispose ainsi de 20 "équivalent esclave" pour satisfaire ses "besoins" modernes, et un Américain ou un Canadien montera jusqu'à 50. C'est dire que depuis les temps préhistoriques, non seulement notre population a été multipliée par un facteur mille (graphique ci-dessous), mais en outre la consommation unitaire d'énergie par individu a été multipliée par un facteur 10 à 20. 1 : Evolution démographique depuis le néolithique. Source : MNHN Or notre consommation d'énergie ne représente rien d'autre que notre aptitude à changer le monde qui nous entoure : l'énergie, c'est ce qui nous permet de créer du chaud à la place du froid (ou inversement), de déplacer des objets ou des personnes là où ils ne pourraient être autrement, ou encore de modifier la structure de la matière. Et si toutes les espèces perturbent peu ou prou leur voisinage dans le cadre de leur existence (en consommant des proies, en creusant un terrier), c'est le changement d'ordre de grandeur propre à l'espèce humaine qui est désormais la source de bien des préoccupations. C'est aux alentours de -500.000 ans que nous avons quitté le destin commun des autres êtres vivants en domestiquant le feu, cette étape ayant marqué le début de la longue évolution qui allait nous amener à devenir des homo industrialis. Un demi-million d'années plus tard, la combustion du bois représente toujours une part significative de l'énergie pour une large fraction de l'humanité (voir figure 2). Le développement de l'agriculture a été l'occasion de l'appropriation d'une deuxième source d'énergie, elle aussi renouvelable : celle du métabolisme des animaux de trait, avec la domestication du cheval et de la vache (un âne attelé développe quelques centaines de watts), aux alentours de 5000 ans avant notre ère, et cette énergie là est aussi toujours répandue dans le monde. Les autres énergies renouvelables sont aussi connues et exploitées depuis l'Antiquité : le vent a servi a propulser les premiers bateaux à voiles (il y a 5000 ans environ), avant de faire tourner des moulins, ancêtres des éoliennes modernes ; la force mécanique de l'eau est utilisée pour moudre le grain depuis le début de l'ère chrétienne, et tout le monde a en mémoire les prouesses d'Archimède avec l'énergie solaire. Mais ce qui peut sembler surprenant, c'est que même le pétrole et le charbon sont connus depuis l'Antiquité : on trouve de multiples témoignages de l'emploi du pétrole dans la civilisation mésopotamienne, plusieurs milliers d'années avant notre ère, et des traces de l'utilisation du charbon par les Chinois il y a 3000 ans environ. Quelles énergies consommons nous aujourd'hui Notre consommation énergétique est actuellement très largement dominée par les hydrocarbures, qui fournissent plus des trois quarts de l'approvisionnement mondial en énergie primaire (graphique ci-dessous). Figure 2 : Décomposition de l'approvisionnement énergétique mondial en 2000 par source. La catégorie "hydro et ENR" est détaillé dans la figure 4. Energie primaire et énergie finale La nature ne met pas à notre disposition, sous une forme prête à l'emploi, toutes les variétés d'énergies que nous utilisons au quotidien : aucun processus naturel ne permet à l'électricité de "sortir du mur" toute seule ; il n'existe pas de fontaine naturelle d'essence ou de butane, et seules les plantes savent exploiter directement l'énergie solaire pour en faire autre chose que de la chaleur. Les énergies que nous utilisons, et qui sont qualifiées de "finales", sont obtenue