diaporama jancovici - cité des sciences - paris - 21/11/2017
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A quand la rupture énergétique ?
Jean-Marc Jancovici [email protected] [email protected] [email protected]
Cité des Sciences 21 novembre 2017
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Vous pensez que c’est horripilant si vous voyez s’afficher « pas de réseau » sur votre smartphone ? Que c’est une absolue catastrophe si vous devez attendre 30 minutes qu’on vous serve au restaurant ?
Soyez zen
Que si le RER a une demi-heure de retard le monde s’écroule ?
J’ai une bonne et une mauvaise nouvelle (c’est la même) : dans une heure, vous vous direz que tout cela n’est vraiment pas grave…
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Pour ou contre… quoi au fait ?
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Je peux dire des horreurs à l’oral, mais j’y arrive aussi à l’écrit
Quand on ne sait pas où l’on va, l’essentiel est d’y aller le plus vite
possible
10 ans de débats énergétiques résumés en une maxime shadok :
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Toute organisation, entreprise ou tout état sera un jour « bas carbone » Soit parce que nous le voulons Ou…
Tout le monde sera bas carbone à l’avenir
Parce que nous ne le voulons pas !
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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité (voire de gaz)
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Fraction du revenu consacré à l’achat d’énergie brute en moyenne mondiale. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review et World Bank.
Si l’énergie n’est qu’une facture, il est urgent de pas s’en occuper
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On ne va quand même pas passer la nuit sur 5% de nos charges…
= 5%
= 2%
= 5%
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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité (voire de gaz)
Il faut l'économiser, mais pourquoi ?
La réponse C Ce dont on est rempli un matin où l'on est en forme
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A cause de la loi de conservation de l’énergie, « utiliser de l’énergie », c’est en pratique extraire de l’énergie de l’environnement et la transformer dans un convertisseur.
Pour utiliser « autre chose » (du pétrole, du gaz, de l’uranium, du vent…) il faut un autre convertisseur qui s’appelle une machine
La seule énergie que les hommes peuvent convertir en direct, c’est la biomasse et ses dérivés comestibles
La physique, c’est utile aussi pour la réflexion politique !
W
« Utiliser de plus en plus d’énergie », c’est donc en pratique « commander de plus en plus de machinerie »
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1 L
≈ 0,5 kWh
80 kg + 10 kg x 2000 m de
dénivelée
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
1 jour sur 2 : 100 kWh/an
Même un esclave : 4-40 €/kWh ÷ 10-100
Nietzsche voulait des surhommes : le carbone l’a fait
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=
10 m
10 m
80 km/h
3 millilitres !
6-8 centimes par kWh sans sécurité
d’approvisionnement, 25 à 50 avec
0,3 centimes par kWh
(pilotable)
Vent -> pétrole : prix / 50-100
Pourquoi Diable être passé des ENR au pétrole diabolique ?
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Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2016. Jancovici, 2017
Miam miam kWh
66% = machines à faire de l’électricité
50% = machines à déplacer des gens et
des choses
Ce qui excite les journalistes (et du coup les politiques)
20.000 kWh par personne et par an ≈ 200 « esclaves énergétiques » permanents par personne
Car
bone
!
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Consommation d’énergie dans le monde 1860-2016. Jancovici, 2017
Miam miam kWh + miam miam tout court
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Surplus de consommation mondiale par énergie entre 2000 et 2016. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2017 & divers
Le solaire, énergie la plus en vogue, vraiment ?
De 2000 à 2016, le charbon a augmenté 20 fois plus que le solaire, et 7 fois plus que
l’éolien !
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Surplus de production électrique par mode entre 2010 et 2016. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2017
Le solaire, énergie la plus en vogue, vraiment ?
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Évolution de la production électrique mondiale entre 1980 et 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2015 & divers
L’électricité sent hélas plus fort le carbone que le panneau
1000 g de CO2/kWh électrique
400 g de CO2/kWh électrique
800g de CO2/kWh électrique
10 à 250 g de CO2/kWh électrique piloté
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= 60 kW ≈ 600 paires de jambes
= 100 kW ≈ 10.000 paires de bras
= 100 MW ≈ 10.000.000 paires de bras !
= 100 MW ≈ 1.000.000 paires de jambes…
= 400 kW ≈ 4.000 paires de jambes
L’homme produit avec la machine, ou la machine produit avec l’homme ?
= 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras
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Si nous sommes ici, c’est un peu à cause de lui…
Les ressources naturelles sont inépuisables, car sans cela, nous ne les obtiendrions pas gratuitement. Ne pouvant ni être multipliées ni épuisées, elles ne sont pas l’objet des sciences économiques
Traité d’économie politique (1803)
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L'économie de la terre plate
Système productif
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Il avait tout compris à la prééminence de l’énergie (donc des machines) : vive l’X !
Comparaison faite par le Baron Dupin sur les « forces productives » françaises et anglaises en 1820
Tableau général des forces industrielles et commerciales France Grande-Bretagne
Forces vivantes 6 303 019 7 275 497 Forces inanimées 5 233 333 19 840 000 FORCE TOTALE INDUSTRIELLE 11 536 352 27 115 497
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En fait, il vaut mieux avoir de la ressource…
Système productif
= 200 Travail
+ = 1
Capital
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Avec ce schéma, l’économie est limitée par le premier de ses facteurs limitants : possiblement le nombre de paires de bras…
Et voici comment on fait un modèle économique à l’envers
… mais aussi l’énergie (donc le parc de machines en fonctionnement), ou les t e r r e s a r a b l e s , o u l a s u r f a c e constructible…
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Le meilleur modèle macro-économique du monde : une droite
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde. Données primaires World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
1965
2016
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Variation de la consommation d'énergie (en vert) et du PIB en dollars constants (en bleu), pour le monde. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
Puis-je avoir du PIB sans énergie ?
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1000 ans sans croissance
PIB mondial reconstitué de l’an 0 à 2003. Source Maddison, 2010
1800 ans avec presque pas de
croissance
3% par an pour l’éternité ?
Hollande et Sarkozy auraient du se présenter il y a 1000 ans !
Début des combustibles fossiles
Sans fossiles
nous sommes là
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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
Les maths, c’est décidément détestable…
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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 -∞
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Passe par un maximum absolu entre les 2
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Les maths, c’est décidément détestable…
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Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ? (bis)
Consommation d’énergie en Europe depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016
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Variation annuelle du PIB par personne en Europe. Jancovici, sur données World Bank.
Saloperie de physique !
Brexit !
Trente Glorieuses : l’énergie croit fortement
Trente Piteuses : l’énergie est stable
Post-pic : oooops…
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1824 : Joseph Fourier, physicien français, publie "Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires", où il expose que la température du sol est augmentée par le rôle de l'atmosphère 1838 : Claude Pouillet, physicien français, puis Joseph Tyndall, un irlandais, attribuent l'effet de serre naturel à la vapeur d'eau et au gaz carbonique. Pouillet affirme que toute variation de la quantité de vapeur d'eau, comme de CO2, doit se traduire par un changement climatique 1896 : Svante Arrhenius, chimiste Suédois (Prix Nobel 1903) prédit que l'utilisation intensive des combustibles fossiles engendrera un réchauffement climatique. Il donne un ordre de grandeur : 4°C en plus pour un doublement du CO2 dans l'air.
1950 : Le premier ordinateur (l'ENIAC) est utilisé pour expérimenter le premier modèle numérique de prédiction météorologique
L’effet de serre, de la vieille science…
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Help! Where is the reset button?
Source IPCC, 5th assessment report
You are dead Your kids are dead 10 generations are dead…
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Moyenne ! +5°C
Source: Quaternary Environments Network
5°C, juste un pull en moins ?
L’Europe actuelle L’Europe il y a 20.000 ans
3 km d’épaisseur
Sec et froid ≈ 100.000 h
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Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Atteinte aux écosystèmes
Agents pathogènes
Vagues de chaleur
Un jour, l’avenir devient le présent
Baisse des rendements agricoles
Hausse du niveau de l’océan Acidification de l’océan
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Et nous ne verrons jamais venir à l’avance toutes les conséquences possibles, puisque l’expérience est inédite
Relargage du carbone des sols
Fonte/désagrégation des calottes
Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Partez pas, y’a du rab
Changement de la circulation océanique
Intensification des phénomènes extrêmes
Conséquences sanitaires
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Zones inondées avec un océan plus haut de 9 m
Gérer un port en 2478, ca risque d’être compliqué
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2°C, fingers in the nose?
Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015
2015
Emissions cumulées de CO2 depuis 1870 en Gt
÷ 3 en 2050
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Dans l’enfer de la règle de trois
A diviser par 3 d’ici 2050… et le sera !
+ 25% d'ici 2050 ?
L'équation de Kaya :
+ 2% par an = x 2 en 36 ans ; + 4% par an =
x 4 en 36 ans !!!
Magic technique N°1 : " NRJ par $ de PIB
Magic technique N°2 : " CO2 par kWh = nuke, ENR, CCS & charbon vers gaz
Problème : ≈ 0% en 15 ans !
Problème : ≈ 0% en 15 ans !
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Divisons par trois, donc, mais quoi ?
Décomposition des émissions mondiales en 2016. Jancovici, données diverses.
Centrales à charbon
Centrales électriques gaz & fioul
Ciment
Reste de l’industrie Bâtiments ≈ 2% ≈ 2% ≈ 4% ≈ 6%
Agriculture
Déforestation
Autres
Transports
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There is no easy way out anymore
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Des questions ?