diaporama conférence de jean-marc jancovici du 21 octobre 2013 à ploërmel

Jean-Marc Jancovici - www.manicore.com - www.carbone4.com - www.theshiftproject.org

L'homme et l'énergie, les amants terribles

Jean-Marc Jancovici 21 octobre 2013


Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?

Ma facture d'électricité (voire de gaz)

Il faut l'économiser, mais pourquoi ?

Ce que l'on ressent un matin où l'on est en forme

Ce qui organise le monde, ou j'ai dit une bêtise ?


L'énergie, plus fort que les euros

L'énergie est là dès que le monde change :

L'énergie n'est donc rien d'autre que l'unité de compte de la transformation du monde qui nous entoure

Modification de température

Modification de la position dans un champ (magnétique, électrique, gravitationnel…)

Modification de la vitesse

Modification de la composition chimique

Changement de composition atomique

Interaction entre matière et rayonnement :

Modification de forme


1 L ≈ 0,5 kWh

20 kg +

80 kg x 2000 m

0,05 kWh (10 kWh/an)

6 m3 terre x 1 m

x 10

10 kWh 2-4 kWh

mécanique

x 100

Au SMIC : 200 €/kWh

1,5 €/L : 0,4 €/kWh

2000 €/kWh

/ 500

/ 5000

Nietzsche voulait des surhommes : le carbone l'a fait

1 jour sur 2 ou 3: 100 kWh/an

Même un esclave : 4-40 €/kWh / 10-100


Miam miam kWh

Consommation d'énergie par personne, moyenne mondiale, de 1880 à 2012. Source : Jancovici, 2013, sur données primaires Schilling et al., 1977, BP Statistical Review,

2013, World Bank

20.000 kWh par personne et par an ≈ 200 « esclaves énergétiques » par personne

+2,5% / an

+0,4% / an


Plus de consommateurs, aussi…

Évolution démographique depuis le néolithique (découverte de l'agriculture). Source : Musée de l'Homme

2013 : > 7 milliards

d'hommes… and rising

Début de la révolution industrielle : ≈ 0,5 milliard d'hommes

Sédentarisation des hommes : ≈ 0,005 milliard d'hommes


Miam miam kWh à 7 milliards

Consommation d’énergie dans le monde depuis 1860. Sources diverses, 2013


Répartition de la consommation d'énergie finale en France en 2012, en milliards de kWh. Données primaires SOeS, 2013 - traitement Carbone 4

La France, pays « tout nucléaire » ?


Le chauffage, tout électrique lui aussi ?

Consommation d’énergie (finale) dans le chauffage des bâtiments en France. Données CEREN, 2013


Le chauffage, tout électrique lui aussi ?

Répartition par énergie du chauffage des bâtiments en France en 2010. Données CEREN, 2013


Du charbon ? Mais pourquoi faire ?

Consommation de charbon par usage, en millions de tonnes équivalent pétrole, de 1971 à 2007. Source : AIE 2009


Répartition des usages des produits pétroliers raffinés en 1973 et 2007, en millions de tonnes par an.

Source AIE, 2009

Le pétrole et l'automobile, c'est le vrai couple


Consommation mondiale de gaz par usage, de 1971 à 2007, en millions de tonnes équivalent pétrole.

Source AIE, 2009

Du gaz ? Mais pourquoi faire ?


Electricité = carbone, cela reste quasiment vrai aussi

Décomposition de la production électrique mondiale par source d'énergie primaire en 1973 et 2007. Source : AIE 2009

Fossiles = 75%

Fossiles = 67%


Matériaux pour pas cher… et objets qui vont avec

Énergie utilisée par secteur industriel (total monde) de 1971 à 2009, en milliers de tonnes équivalent pétrole. Source AIE


Plus d'énergie = plus vite, plus loin, moins cher

Consommation d'énergie par passager pour un km (la voiture tient compte du taux de remplissage moyen) en grammes éqquivalent pétrole. Sources diverses.

Sens de l'histoire (pour le moment)


Part de chaque secteur dans l'emploi en France. Source INSEE

machines

machines

Plus d'énergie = tout le monde à l'usine, puis au bureau

chômage


Peut-on cultiver des patates et faire autre chose ?

Energie par personne et par an vs. % de l'emploi dans l'agriculture. Données primaires World Bank, 2013 (années de référence variables selon les pays).


Vous avez dit dématérialisation ?

Emissions de CO2 par personne et par an vs. % de l'emploi dans les services en 2010. Données primaires World Bank, 2012


Si ce n'est la politique, c'est donc l'énergie…

Source DATAR

1936, 42 millions d'habitants 2000, 59 millions d'habitants


L'ère du feu, croissance à gogo et 2 questions…

CnHp

O2

CO2

Structure actuelle des métiers, loisirs et vacances, études longues, santé, retraites, mondialisation, concentration urbaine et banlieues étalées…

Crac ?

Boum ?

Gratuit !!

= PIB


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


Les maths sont décidément détestables…

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

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Mieux vaut d'abord trouver le pétrole si on veut l'extraire

Découvertes mondiales de pétrole et de gaz récupérable depuis 1900 hors US et Canada, en milliards de barils équivalent pétrole par décennie (1 tonne = 7,3 barils).

Source : IHS, 2006


De quand date la concavité ?

Variation annuelle (moyenne glissante sur 10 ans) de la production mondiale de pétrole depuis 1860. Données : Shilling et. al de 1860 à 1965 ; BP Statistical Review 1966 - 2012


Et le pic mondial, il est loin papa ?

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

Conventionnel Offshore profond

Extra-lourds

Gains de raffinage

Liquides de gaz

CTL, agro-carburants…

$$ ????


Prix réel du baril en $ de 2009 et prévisions de prix de l'AIE effectuée pendant les années 2000 à 2008. Source Carbone 4

Il vaut mieux prévoir le prix passé que le prix futur


Prix réel du baril en $ courants, et approche probabiliste pour le prix futur. Source World Economic Outlook, IMF, 2012

Prudence est mère de sûreté…


Combien d'euros ? La fin des certitudes…

Source : World Economic Outlook 2013, International Monetary Fund


Montant de la facture énergétique de l'Union, en milliards de dollars constants. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review 2013

Le prix du pétrole (donc de l'énergie), un sujet pour l'importateur !


Augmentation cumulée de la dette souveraine (vert) et importations cumulées de pétrole et de gaz (jaune), de 1993 à 2011. Source Olivier Rech, 2012.

Augmentation cumulée de dette souveraine

Importations pétrole et gaz cumulées

Je paye et il encaisse…





…chez les latins comme chez les protestants !



Du Sud au Nord, tout le monde s'y met !




Prix du pétrole (abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1965 à 2012. Source World Bank 2013 et BP Statistical Review 2013

Un pétrole cher est-il nuisible pour le PIB ?


Variation lissée de la consommation mondiale de pétrole (rouge) et du PIB par personne (bleu). Source World Bank 2012 pour le PIB, BP Stat 2012 pour le pétrole

Cherchez les débits (de pétrole), vous aurez le crédit (de $)


Production domestique (rose) et importations annuelles (vert) de pétrole, en millions de tonnes, pour la zone UE+Norvège. Source BP Statistical Review 2013

Camionneur en Europe, un métier d'avenir ?

75%

-15%


Plus de pétrole ? Mettons les gaz !

Simulation de la production mondiale de gaz, en milliards de pieds cubes par jour (!!), jusqu'en 2040. Source Total, 2011


Gaz à tous les étages ?

Evolution de l'approvisionnement en gaz UE+Norvège, en millions de tonnes équivalent pétrole par an, depuis 1965. Source Jancovici sur données BP Statistical Review, 2012

≈ 60%

-10%

Potentiel shale gas Pologne + France


J'fais des trous, des p'tits trous…

Exploitation de gaz non conventionnels aux USA


Au charbon, alors ?

Evolution de la consommation de charbon dans le monde, en millions de tonnes équivalent pétrole (BP Statistical Review, 2013).


Evolution de la consommation d'énergie primaire dans la zone hors OCDE, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Qui sait ce qu'est une dérivée seconde ?


Consommation d'énergie primaire en France, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Et quid du kWh parfumé au camembert ?


Consommation d'énergie primaire en Italie, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Penchons nous sur le pays de Pise


Consommation d'énergie primaire en Espagne, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Olé !


Consommation d'énergie primaire en Grèce, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Patatras en grec, cela s'écrit comment ?


Consommation d'énergie primaire en Grande Bretagne, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Le cricket donne-t-il des ailes au kWh ?


Consommation d'énergie primaire en Allemagne, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Fukushima ou pas, une différence ?


Consommation d'énergie primaire en Europe, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Le kWh communautaire fait comme ses membres


Consommation d'énergie primaire au Japon, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Le Yakuza fait-il peur à la calorie ?


Consommation d'énergie primaire aux Etats-Unis, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Parlez moi de gaz de schiste !


Consommation d'énergie primaire dans la zone OCDE, de 1965 à 2011, bois exclu. Source: Jancovici, 2012, sur données BP Statistical Review, 2012

Baisse + baisse = baisse, jusque là rien d'étonnant


Consommation d'énergie primaire dans la zone hors OCDE, de 1965 à 2012, bois exclu. Source: Jancovici, 2013, sur données BP Statistical Review, 2013

Ailleurs, la grosse bête monte toujours…


Variation de la consommation d'énergie (en vert) et du PIB en dollars constants (en bleu), pour le monde. Données World Bank 2012 pour le PIB et BP stat 2012 pour l'énergie

Puis-je avoir du PIB sans énergie ?



Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1965 to 2011. calculs Jancovici sur données BP stat 2012 et World Bank 2012


Consommation d'énergie vs. PIB de 1965 à 2012, pour l’Espagne. Source World Bank 2013 pour le PIB, BP Statistical Review 2013 pour l'énergie



Faut-il croire nos présidents, ou la règle de trois ?

Evolution du PIB français, en dollars constants, depuis 1960. Source World Bank ; déflateur Jancovici.

Élection de Sarkozy, « président du pouvoir

d'achat » Élection de Hollande, qui veut

« relancer la croissance » (1,7% promis pour 2013 !!!)


Faut-il croire nos présidents, ou la règle de trois ?

Evolution du PIB de la zone OCDE, en dollars constants, depuis 1960. Source World Bank ; déflateur Jancovici.


2012

L'observation, mère de toutes les lois en physique

Il est évident qu'Allègre néglige des données d'observation irréfutables

Effet du relèvement des températures l'habillement depuis 1920 Source : Petit Bateau ; Playtex ; Aubade ; Princesse Tam Tam

Vivement 2020 ?


L'homme, agent climatique

Emissions de CO2 toutes sources depuis 1860. Calculs de l'auteur sur données Schilling et al. & BP Statistical Review pour les combustibles ; source Houghton, The Woods Hole Research Center sur http://cdiac.ornl.gov/trends pour la déforestation ; extrapolations de l'auteur sur données partielles IPCC AR4

pour le ciment


Notre premier problème : les voitures, ou le charbon ?

Emissions de CO2 en 2012. Calculs de l'auteur sur sources diverses


Un petit aperçu de l'EnergieWende…


Le problème est devant, pas derrière !

Évolution de la température moyenne de l'air au niveau du sol, selon les scénarii, et mise en perspective avec le passé. Climate Change 2001, The Scientific Basis, GIEC

Les émissions mondiales restent constantes

10 milliards de terriens évoluent vers les émissions d'un Polonais de l'an 2000

6

5

4

1

0

-1

3

2

Variation naturelle du système : une petite fraction de degré par siècle

Analyses physiques hémisphère Nord

Rel

evés

de

tem

péra

ture

Futur


Il paraît que le réchauffement s'est arrêté ?

Evolution du contenu en énergie des trois principaux compartiments fluides du système climatique. Source : Nuccitelli et al. (2012)


+5°C !!! Source: Quaternary Environments Network

5 °C de plus en un siècle, juste un pull en moins ?


Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions, conséquences possibles du changement climatique :

Un jour l'avenir devient le présent

Affaiblissement, disparition

d'écosystèmes Maladies

Montée des eaux

Plus d'ouragans ? Vagues de chaleur, inondations Modification des courants marins


Et nous ne ferons jamais le tour de toutes les mauvaises surprises possibles à l'avance, puisque la situation est inédite

Conséquences : partez pas, y'a du rab

Acidification de l'océan

Relargage du carbone des sols Hydrates de méthane,

sols arctiques…

Désintégration de la calotte

occidentale de l'Antarctique (et

fonte du Groenland)

Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions :


Le CO2 dans l'air : un petit tour et puis s'en va… ou pas ?

Evolution des émissions de CO2 depuis 1958 (en haut), et accroissement du stock de carbone de chaque compartiment de la planète sur la même période (en bas).

Source : Global Carbon Budget, 2013.

L'atmosphère garde 45% des émissions !

Les végétaux absorbent 30% des émissions " L'océan absorbe environ 25% des émissions, #

Mill

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Emissions de CO2 : 15 à 40 milliards de tonnes en un peu moins de 50 ans


13% 18%

3%

17% 18%

31%

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

Construction et gros entretien des logements

Consommation d'énergie des

logements

Alimentation Autres biens de consommation

Déplacements des personnes

Services

Teq

CO

2/Fr

ança

is

24% 23%

18% 17%

4% Viande

38% Chauffage 90%

15%

Electronique grand public 33%

Fret 15%

Fret 6%

Voiture 80%

Services publics

72%

Et le facteur 3 mondial, appliqué à l’Hexagonal(e)…

Kg equivalent CO2 par Français(e) et par poste en 2009 pour sa consommation finale. Calculs Carbone 4.

10,5 tonnes équivalent CO2 -> 2 à 3 Emissions maximales

par personne


Des questions ?


Production nucléaire allemande en TWh. Source BP Statistical Review, 2013

Quel « tournant » allemand en 2011 ?


Evolution des capacités installées en Allemagne, en MW, depuis 1996. Source AGEE-Stat, Federal Ministry of Environment, Germany.

L'Allemagne, en route vers le « tout renouvelable » ?


Evolution de la production électrique annuelle à base de renouvelables depuis 1996, en MWh

Source AGEE-Stat, Federal Ministry of Environment, Germany.




Evolution de la production électrique allemande depuis 1991. Source AIE


Evolution de la production électrique mensuelle fossile allemande, de 2005 à début 2013. Source ENTSOE



Evolution de la production électrique en Allemagne. Source BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = un consommateur plus économe ?

+ 80 TWh, +15%


Evolution de la consommation d’électricité en France. Source BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = un consommateur plus économe ?

= 67 TWh, +13,5%


Evolution de la facture énergétique importée par personne en Allemagne. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = moins d’importations ?


Evolution de la facture énergétique importée par personne en France. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = moins d’importations ?


Emissions de CO2 fossile par personne en Allemagne. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = moins de CO2 ?


Emissions de CO2 fossile par personne en France. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review, 2013

Plus d’ENR = moins de CO2 ?


Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en France depuis 1965

Revenons au CO2 au camembert


Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en Allemagne depuis 1965

Revenons au CO2 à la choucroute


Evolution de la production électrique allemande mensuelle « non fossile » (tout sauf le fossile), de 2005 à début 2013. Source ENTSOE


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Science