L’impossible découplage entre énergie et croissance

Version publiée dans le livre « Economie de l’après-croissance. Politiques de l’Anthropocène II » ,  faisant suite à un  séminaire à l’Institut Momemtum, Novembre 2011

Mise à jours Octobre 2015.

[Les diagrammes sont dans un autre post]

[Cet article a donné lieu à deux publications « papier »:
voir le post
« Deux livres sur le découplage« ]

 

Au cours de ces dernières années marquées par les enjeux énergétiques et climatiques, l’innovation technologique est devenue pour beaucoup la principale piste de sortie de crise, celle qui permettrait de retrouver le chemin de la croissance. Les immenses progrès réalisés en matière de technologies de l’information et l’accumulation considérable de connaissances dans les domaines scientifiques et techniques font espérer que, bien utilisés, ils permettraient une croissance de l’activité économique découplée de l’usage des matières premières, et, en premier lieu, des énergies fossiles.

Experts et hommes politiques nous disent que ce découplage est à notre portée, qu’il suffirait d’investir dans l’innovation pour qu’un nouveau type de croissance survienne. Certains auteurs utilisent les termes de « troisième révolution industrielle » ou « croissance verte » pour qualifier de telles améliorations qui conduiraient à un nouveau cycle économique. L’un des promoteurs les plus connus de ce concept, Jeremy Rifkin, très écouté par nos dirigeants, estime par exemple qu’une telle révolution sera possible grâce à la mise en réseau de moyens de production d’électricité renouvelable décentralisés.

Cette vision semble très optimiste. En effet, l’indicateur grâce auquel nous pouvons quantifier ce découplage, l’intensité énergétique du PIB, ne s’est que très peu amélioré dans le passé. Plusieurs facteurs, physiques et sociétaux, permettent d’expliquer cette évolution et laissent à penser qu’il n’y aura pas plus d’amélioration dans l’avenir. Ce fait appelle alors à reconsidérer les perspectives de croissance et notre vision du futur.

Mesurer l’efficacité énergétique

Pour les physiciens, l’énergie est la mesure de toute transformation dans le monde physique, que ce soit pour changer la température, déplacer, modifier la composition chimique, transformer la matière… Toute activité humaine, a fortiori toute activité économique, se traduit par une consommation énergétique ou, plus précisément, par une dégradation de l’énergie d’une forme dite « libre » vers une forme dite « liée » ou « dégradée », la chaleur. L’efficacité énergétique de l’économie mesure la capacité à transformer l’énergie en biens et en services.

L’intensité énergétique de l’économie est le principal indicateur de l’efficacité énergétique. Il est défini comme le rapport entre la consommation d’énergie et le produit intérieur brut (PIB). Ce rapport varie fortement entre les pays, en fonction, par exemple, de la part des services ou du prix de l’énergie. En revanche, sa variation évolue lentement au sein d’un même pays. Surtout, elle n’évolue que très lentement au niveau mondial : depuis 1970, chaque augmentation de 1 % du PIB mondial a été accompagnée d’une augmentation de 0,6 % de l’énergie primaire, soit une amélioration moyenne de 0,7 % par an. Ce taux est presque constant, sans à-coups, montrant que les variations locales se sont compensées au niveau global. Par exemple, si un pays délocalise son industrie et augmente sa part de services, il diminue son intensité énergétique, mais il doit importer davantage en provenance de pays tels que la Chine, dont la consommation énergétique a explosé en même temps que ses exportations. La variation de l’intensité énergétique mesure donc bien l’amélioration de l’efficacité des procédés de production des biens et des services dans une économie mondialisée.

Découplage CO2 et matière

Il existe d’autres indicateurs de découplage, comme l’intensité carbone de l’économie qui représente le ratio entre les émissions de gaz à effet de serre et le PIB. Cet indicateur se dérive de l’intensité énergétique en ajoutant le contenu en CO2 de l’énergie. Ce paramètre évolue très lentement, car il dépend de la structure du système énergétique mondial, et il s’est fortement détérioré ces dernières années du fait de la part croissante du charbon. Il s’ensuit que l’intensité carbone de l’économie s’améliore encore plus lentement que l’intensité énergétique. Le cabinet PricewaterhouseCoopers a par exemple montré que la tendance sur cinq ans a été de 0,7 % chaque année, et que le G20 devrait réduire son intensité carbone de 6 % par an pour maintenir la croissance économique actuelle sans dépasser deux degrés de réchauffement climatique[1].

Un autre indicateur intéressant est l’empreinte matière, qui représente l’ensemble des matières premières utilisées par un pays, et pour lequel nous retrouvons des taux similaires. Selon une récente étude australienne, chaque augmentation de 1 % du PIB mondial a été accompagnée d’une augmentation moyenne de 0,6 % de l’empreinte matière des pays[2].

Ces indicateurs sont donc cohérents entre eux, et reflètent un nombre croissant d’études scientifiques qui racontent globalement la même histoire, celle de la non-soutenabilité de notre modèle de croissance.

Efficacité énergétique et croissance

On démontre facilement que le taux de croissance du PIB par habitant est à peu près égal à la somme de l’augmentation de la consommation énergétique par habitant et de l’évolution de l’intensité énergétique du PIB[3]. Ainsi, lors des Trente Glorieuses, le PIB par habitant augmentait de 3,5 % par an et la consommation énergétique de 2,5 % par an, tandis que depuis vingt ans, les taux sont respectivement de 1,5 % et 0,5 % par an.

Cette relation a été affinée récemment par Gaël Giraud, qui a montré par une étude statistique sur les données de cinquante pays pendant quarante ans, que c’est bien la hausse de la consommation d’énergie qui précède celle du PIB, et que, après un choc exogène (un krach financier par exemple), les deux sont voués à revenir toujours l’un vers l’autre au bout d’un certain temps[4]. D’après ses travaux, l’élasticité du PIB par rapport à l’énergie primaire est comprise entre 40 %, pour les zones les moins dépendantes du pétrole, comme la France, et 70 % pour les États-Unis, avec une moyenne mondiale tournant autour de 60 %. En d’autres termes, sur les 3 % d’augmentation moyenne du PIB par habitant au cours des Trente Glorieuses, environ 2 % provenaient de l’accroissement de la consommation de pétrole, de charbon et de gaz[5]. Ces résultats recoupent plusieurs travaux plus anciens de Robert Ayres et Benjamin Warr[6] ou de Rainer Kümmel.

Ces résultats remettent en question le rôle jugé généralement important du capital et du progrès technique dans la croissance économique. Surtout, ils montrent que les investissements croissants dans l’innovation technologique et la recherche scientifique ne se traduisent pas par une amélioration de l’efficacité énergétique de l’économie mondiale. Il y a donc des forces contraires qui s’opposent au progrès technique, en termes d’efficacité énergétique.

Rendement décroissant de l’énergie investie

Comme toute activité humaine, capturer de l’énergie requiert une dépense énergétique : l’agriculteur doit s’alimenter pour travailler son champ, il faut des machines pour extraire le pétrole du sol, le raffiner et le transporter, il faut des usines pour fabriquer des éoliennes, etc. La quantité d’énergie disponible une fois déduite l’énergie nécessaire à sa production s’appelle l’énergie nette, ou surplus énergétique.

Pour calculer l’énergie nette, on peut utiliser le taux de retour énergétique, ou energy return on investment (EROI), qui est le ratio de l’énergie utilisable rapportée à la quantité d’énergie dépensée pour l’obtenir. Quand l’EROI d’une ressource est inférieur ou égal à 1, cette source d’énergie est en fait un « puits d’énergie » et ne peut plus être utilisée comme source d’énergie primaire.

Au xxe siècle, l’humanité a profité d’une énergie présentant un excellent EROI, le pétrole. Mais les choses changent et les EROI sont en décroissance continue depuis cinquante ans[7]. Ainsi, il y a un demi-siècle, pour injecter quinze litres de sans-plomb 95 dans le réservoir d’une automobile, il suffisait de vingt centilitres en amont, depuis l’extraction du pétrole brut jusqu’à la fourniture d’essence à la station-service, en passant par le transport et le raffinage de l’or noir initial (EROI = 75/1). Aujourd’hui, en moyenne il en faut un litre (EROI = 15/1). Cela s’explique par le fait que, les réserves faciles d’accès ayant été exploitées en premier, il faut de plus en plus d’énergie pour extraire le pétrole d’un champ en fin de vie, ou situé en mer à une plus grande profondeur ou dans des environnements très difficiles comme l’Arctique. Les pétroles non conventionnels et les agrocarburants requièrent des procédés encore plus énergivores pour être exploités et ont des EROI bien plus faibles, de l’ordre de 4/1 pour les sables bitumineux (ce qui signifie qu’on ne récupère que 75 % de l’énergie stockée[8]) et 2/1 pour les bioéthanols en Europe. Le charbon a aussi des coûts d’extraction qui tendent à croître, auquel il faudrait ajouter, pour limiter les conséquences sur le climat, l’énergie nécessaire pour séquestrer le CO2, de l’ordre de 30 % de celle extraite, et éventuellement celle nécessaire pour le liquéfier, ce qui double encore la note.

Hors hydraulique, les sources d’énergie renouvelables ont également des EROI faibles, que ce soit l’éolien ou le solaire photovoltaïque, car il faut de l’énergie pour produire, installer et entretenir les capteurs. Des études estiment ainsi à environ 3/1 l’EROI des centrales photovoltaïques en Espagne[9], en prenant en compte l’ensemble des facteurs. Comme ces énergies sont en général intermittentes, il faut des systèmes de stockage ou de lissage de la production pour l’adapter à la consommation, tels que pompage-turbinage, hydrogénisation, stockage chimique, réseaux intelligents et capacités de production thermique. Tous ces équipements ont un coût énergétique non négligeable[10] et engendrent des pertes de rendements[11], qui réduisent encore les taux de retour énergétiques.

Cette baisse tendancielle des EROI implique donc que, toutes choses étant égales par ailleurs, il faut plus d’énergie primaire pour produire la même quantité de biens et de services, ce qui va de toute évidence à l’encontre du découplage.

Le même raisonnement s’applique aux matières premières, qui nécessitent une quantité accrue d’énergie pour être extraites[12]. Par ailleurs, beaucoup de technologies liées à l’énergie requièrent des matériaux rares (ou qui le deviennent) ou sont soumises à des contraintes géopolitiques. Même des métaux pratiquement non substituables tels que le cuivre, le zinc ou l’argent ont des perspectives limitées. L’approvisionnement en matières premières peut donc interférer avec le déploiement d’équipements susceptibles d’améliorer l’intensité énergétique.

Cannibalisme énergétique

Les faibles EROI ont également un impact sur la vitesse à laquelle on peut changer un système énergétique. En effet, le déploiement rapide d’une technologie permettant de produire ou d’économiser de l’énergie requiert de l’énergie. Joshua M. Pierce a montré que, si ce taux de déploiement était supérieur à l’inverse du temps de retour énergétique de la technologie, alors il serait nécessaire de « cannibaliser » d’autres sources énergétiques[13]. Par exemple, supposons un dispositif ayant un EROI « tout compris » de 4/1 (c’est-à-dire qu’il a produit ou économisé dans sa durée de vie quatre fois plus d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer, l’installer, adapter l’existant, assurer sa maintenance, etc.), et une durée de vie de vingt-quatre ans. Son temps de retour énergétique sera donc de six ans. Si le taux de croissance excède 1/6, soit environ 17 % par an, alors toute l’énergie produite ou économisée doit être réinjectée dans la fabrication du dispositif, sans production d’excédent énergétique.

En d’autres termes, dans un monde où la quantité d’énergie fossile décroît, se réduit aussi notre capacité à le changer, et notamment notre capacité à produire des dispositifs technologiques susceptibles de fournir de l’énergie renouvelable et d’améliorer l’efficacité énergétique et le découplage.

Inertie sociétale

Au début du xvie siècle, Machiavel écrivait : « […] il faut considérer qu’il n’existe rien de plus difficile à accomplir, rien dont le succès ne soit plus douteux, ni rien de plus dangereux à mener, que d’initier un nouvel ordre des choses. Car le réformateur a des ennemis parmi tous ceux qui profitent de l’ordre ancien, et seulement de tièdes défenseurs chez tous ceux qui pourraient profiter de l’ordre nouveau, cette tiédeur émergeant en partie de la crainte de leurs adversaires, qui ont les lois en leur faveur ; et en partie de l’incrédulité de l’humanité, qui ne croit réellement à rien de nouveau tant qu’elle n’en a pas vraiment fait l’expérience[14]. »

Or, vouloir réduire significativement la consommation énergétique d’une société, c’est bien initier un nouvel ordre des choses. Et de fait, toutes politiques publiques de sobriété et d’amélioration des intensités énergétiques rencontrent des résistances qui freinent leur mise en œuvre. Le plus évident concerne le prix de l’énergie, difficile à augmenter par tout gouvernement, alors que c’est la solution la plus simple pour inciter les acteurs économiques à l’utiliser efficacement. Mais des oppositions apparaissent aussi face à l’installation d’équipements (champs d’éoliennes, réseaux intelligents, lignes à haute tension, nanotechnologies…), face au changement d’activité vers des activités moins intensives en énergie (par exemple de l’industrie automobile vers la rénovation des bâtiments) et face à la promotion des comportements sobres (limitations des vitesses automobiles, densification des villes…). Toutes les mesures liées à l’énergie affectent nécessairement de nombreuses catégories sociales et sont donc difficiles à mettre en place, particulièrement en démocratie.

Considérons par exemple le covoiturage. Si cette pratique se diffusait au point de doubler le nombre moyen de personnes transportées par voiture, cela signifierait moins de véhicules sur les routes (donc qui s’usent), moins d’emploi dans la filière automobile (constructeurs de voitures et de pneus, équipementiers, raffineries, garagistes…), dans les sociétés d’autoroutes et les entreprises du bâtiment, mais aussi moins de médecins (car moins de pollution), de pharmaciens, de gendarmes, etc. C’est toute l’activité du secteur lié aux déplacements qui en serait affectée, donc le PIB, l’emploi, le pouvoir d’achat de millions de personnes. Certes le pouvoir d’achat des covoitureurs augmenterait, mais on voit bien la difficulté à « initier un nouvel ordre des choses », particulièrement de la part d’hommes et de femmes politiques élus sur des promesses d’amélioration du pouvoir d’achat et de relatif statu quo sociétal, sur des horizons de temps qui n’excèdent pas la prochaine élection.

Difficiles incitations

Une autre force bien étudiée qui s’oppose au découplage est l’effet rebond. Celui-ci stipule que les économies d’énergie ou de ressources initialement prévues par l’utilisation d’une nouvelle technologie sont partiellement ou complètement compensées à la suite d’une adaptation du comportement de la société. La large diffusion d’un appareil qui consomme moins d’énergie finit par compenser le gain unitaire par appareil.

Plus généralement, il y a une vraie difficulté à inciter les agents économiques à investir pour réduire leur consommation ou améliorer leur efficacité énergétique. Il est en outre possible qu’ils n’aient pas les moyens financiers nécessaires à l’investissement pour économiser rapidement de l’énergie, par exemple lors de crises économiques, car les capitaux manquent, comme on a pu l’observer lors des chocs pétroliers de 1974 et de 2008.

Ajoutons que les incitations telles que les aides basées sur des critères monétaires peuvent se révéler des freins au développement de filières industrielles efficaces. L’industrie photovoltaïque en est un exemple : la délocalisation en Chine, devenue premier producteur mondial grâce aux faibles coûts du capital et de l’énergie, a empêché jusqu’ici le développement de technologies avec des EROI élevés, car les politiques d’achats subventionnés favorisent les meilleurs retours financiers et non les meilleurs retours énergétiques.

Rendement décroissant de l’innovation

Les investissements dans l’innovation technologique et la recherche scientifique augmentent, sans pour autant que les intensités énergétiques s’améliorent au même rythme. Une explication est que la recherche tend à être une activité privée ou soumise à des intérêts économiques rapides.

Il existe également un autre phénomène, la baisse des rendements de la recherche scientifique et de l’innovation technologique, qu’illustre par exemple le fait qu’il faut de plus en plus de moyens humains et financiers pour produire un brevet ou faire une découverte. C’est une analyse développée par l’anthropologue Joseph Tainter, qui a montré que plus l’organisation sociale d’une société est complexe, plus elle aura tendance à consommer de l’énergie et plus elle éprouvera des difficultés à trouver des solutions pour faire face à la baisse de ses rendements énergétiques[15]. En dehors des domaines du traitement de l’information et de la biologie, les innovations majeures appartiennent au passé et les efficacités ne s’améliorent que lentement. La complexité accrue des solutions technologiques les rend sensibles à la loi du minimum de Liebig, selon laquelle la non-disponibilité d’un seul élément suffit à limiter la production entière. Même les technologies de l’information ne suffisent pas à compenser la diminution de la productivité du travail, comme l’a analysé l’économiste Robert Gordon dans un article très commenté sur la fin de la croissance aux États-Unis[16].

TIC, réseaux intelligents et découplage

Les domaines où la technologie avance le plus vite, tels que les technologies de l’information et de la communication (TIC) ou les biotechnologies, n’ont pas engendré à ce jour d’amélioration sensible de l’efficacité énergétique globale de l’économie[17] et ne participent pas au découplage[18]. L’infrastructure mondiale de l’internet, depuis les serveurs jusqu’au réseau 4G et aux smartphones, requiert de grandes quantités d’énergie et de matières premières rares pour fonctionner et croître. Les immenses investissements dans le secteur servent le plus souvent à changer la manière dont les services sont rendus par de nouveaux acteurs, éventuellement à en créer de nouveaux, mais généralement sans considération sur l’énergie dépensée. Les gains en matière d’efficacité des centres de calculs sont compensés par l’effet rebond. Par exemple, le coût énergétique d’une photo ou d’un film numérique est bien moins élevé que leur équivalent argentique, mais la conséquence a été l’explosion du nombre de photos et de vidéos stockées dans les centres de données comme ceux de Facebook (plusieurs centaines de millions chaque jour).

Les « réseaux intelligents » sont souvent cités comme exemple où les technologies de l’information pourraient améliorer le découplage. L’intérêt principal est leur capacité à mieux gérer l’intermittence des énergies renouvelables et à augmenter ainsi leur part dans le mix énergétique. C’est nécessaire mais limité par les problèmes de faible EROI, et cela ne contribue pas à l’amélioration de l’efficacité énergétique. L’autre intérêt est une meilleure information des usagers sur leur consommation instantanée, mais il n’est pas prouvé que cela infléchisse à long terme les comportements.

Certes, il existe encore des marges de progrès considérables en matière de traitement de l’information, car nous sommes loin d’avoir atteint les limites physiques. Il est possible que nous ayons à l’avenir des voitures qui conduisent toutes seules, des robots qui feront le ménage et des machines expertes en médecine ou en affaires juridiques[19]. Mais cette marge de progrès n’est en aucun cas extrapolable aux autres secteurs et ne paraît pas avoir d’impact significatif sur l’efficacité énergétique de nos économies. On peut aussi s’interroger sur l’impact sociétal de ces innovations, qui menaceront fortement l’emploi.

Inéluctable décroissance

Il est donc peu probable que les taux d’amélioration des intensités énergétiques s’améliorent significativement dans les années et décennies à venir. Pas plus que dans les quarante dernières années, il n’y aura pas de découplage fort entre consommation énergétique et activité économique, même en investissant davantage dans la recherche et l’innovation.

Ce qui va changer, par contre, c’est la quantité d’énergie disponible, qui va diminuer du fait de la déplétion des ressources d’énergie fossile, de la lutte contre le réchauffement climatique, du manque d’investissement ou de la baisse des EROI. Ainsi le pic de production de pétrole conventionnel a été dépassé en 2007, et si les pétroles non conventionnels permettent de compenser encore en volume, l’énergie nette stagne à cause de leur faible EROI et devrait baisser dans les années à venir[20].

Énergie et activité économique formant un système couplé, nous devrions donc assister à la poursuite du ralentissement de la croissance économique mesurée par le PIB, puis à une baisse. Même en espérant une amélioration de l’intensité énergétique de 1,5 % par an au niveau mondial, ce qui paraît très optimiste puisque ce taux est presque nul depuis quelques années, cela sera insuffisant pour compenser la baisse de la production d’énergie fossile qui pourrait être largement supérieure à 2 % par an. Cette décroissance du PIB conduira sans doute à des rétroactions négatives, comme la réduction des capacités d’investissement pour augmenter la production énergétique ou améliorer les processus industriels, la multiplication de krachs financiers provoqués par l’incapacité de rembourser les dettes ou encore l’exacerbation de la crise sociale compromettant l’acceptation du changement par les citoyens. La situation ne sera pas identique dans chaque pays, mais dans une économie fortement mondialisée, avec une démographie croissante et des classes moyennes plus nombreuses, il est peu probable que certains puissent éviter les récessions. La France en particulier, sans ressource d’énergie fossile et très endettée, n’a que très peu de marges de manœuvre. Le prix de l’énergie devrait se maintenir à des niveaux élevés, mais sans pour autant permettre le financement suffisant de solutions alternatives.

Une quatrième blessure narcissique

Cette inéluctable décroissance de l’activité économique est connue depuis au moins quarante ans. En 1972 paraissait le rapport Meadows pour le Club de Rome, intitulé The Limits to Growth, qui montrait déjà que l’activité économique était nécessairement dépendante des flux de matières et que ceux-ci ne pouvaient que se réduire. À la même période, Nicholas Georgescu-Roegen intégrait l’économie dans la thermodynamique, et notamment dans le second principe qui traduit l’irréversibilité des transformations de l’activité économique.

Pourtant, la plupart des économistes, hommes politiques, journalistes ou spécialistes continuent de prendre pour hypothèse, implicite ou explicite, que le progrès technique permettra un fort découplage et une croissance « verte »[21]. Cette hypothèse est basée sur des modèles macroéconomiques de croissance endogène qui ignorent l’énergie en tant que facteur de production – qui manquent donc l’essentiel – et sur une vision optimiste des capacités de l’humain à trouver des solutions techniques aux problèmes qui se posent.

Freud écrivait que « le narcissisme universel, l’amour-propre de l’humanité, a subi jusqu’à présent trois graves démentis de la part de la recherche scientifique[22] » : la révolution copernicienne (la Terre n’est pas au centre de l’Univers), la théorie de l’évolution (l’homme est un animal comme les autres) et la psychanalyse (l’homme n’est pas maître de ses pulsions). L’impossibilité de découpler l’activité économique des flux de matière et d’énergie représente une quatrième blessure narcissique, s’opposant à l’idée de progrès qui structure la société occidentale depuis les Lumières. On peut comprendre la considérable inertie pour accepter un nouveau paradigme.

Certes, les innovations, notamment les technologies numériques et leurs fantastiques possibilités de disséminer l’information, pourraient aider à l’émergence d’une société plus sobre, mais à condition de prendre conscience de leur dépendance aux ressources physiques et aux organisations sociales.

Une meilleure compréhension des limites du progrès nous paraît indispensable. Elle n’est faisable qu’à condition de remettre en question les indicateurs, unités et concepts économiques habituels. À l’aune d’indicateurs tels que l’intensité énergétique, l’EROI ou le carbone évité, il est fort improbable que des innovations jugées prometteuses par des prospectivistes comme Jeremy Rifkin (réseaux intelligents, imprimante 3D, photovoltaïque, piles à combustible, séquestration du CO2…) soient suffisantes pour compenser la déplétion des ressources fossiles et maintenir l’accroissement de l’activité économique[23]. Les modèles macroéconomiques sont évidemment à revoir, afin qu’ils intègrent enfin le rôle majeur de l’énergie dans l’économie et permettent de conduire une transition vers une société postcroissance.

Il est en outre important de donner des grilles de lecture aux citoyens sur les causes de la crise économique et les raisons pour lesquelles il faut accepter, au risque de les subir, des remises en question des modes de vie. Laisser croire que le progrès technique résoudra les problèmes peut entraîner un refus du changement et la recherche de boucs émissaires. A contrario, un considérable effort de pédagogie concernant la dépendance de notre modèle de société aux ressources physiques, associé à une réduction des inégalités, peut grandement aider au changement. Le mouvement des villes en transition donne l’exemple d’une telle pédagogie, basée sur le concept de résilience locale et de « catastrophisme éclairé »[24]. Tel doit être l’enjeu d’une réelle transition écologique.

[1]. PwC, Two Degrees of Separation. Ambition and Reality. Low Carbon Economy Index 2013, Londres, PricewaterhouseCoopers, septembre 2014, http://pwc.to/1n29icu.

[2]. Thomas O. Weidmann et al., « The Material Footprint of Nations », PNAS, 3 septembre 2013.

[3]. Jean-Marc Jancovici propose une démonstration simple à la fin de son texte, « Qu’est-ce que l’énergie, exactement ? », juillet 2014, www.manicore.com.

[4]. Gaël Giraud, « Le découplage énergie-PIB, ou le rôle (sous-estimé) de l’énergie dans la croissance du PIB », dans Thierry Caminel, Philippe Frémeaux, Gaël Giraud, Aurore Lalucq et Philippe Roman, Produire plus, polluer moins : l’impossible découplage ?, Paris, Les petits matins, 2014, p. X-X.

[5]. Gaël Giraud, Illusion financière, Paris, Éditions de l’Atelier, 2e éd., 2013.

[6]. Robert U. Ayres et Benjamin Warr, The Economic Growth Engine. How Energy and Work Drive Material Prosperity, Cheltenham, Edward Elgar Publishing, 2010.

[7]. La plupart des valeurs citées viennent de David J. Murphy et Charles A. S. Hall, « Year in Review – EROI or Energy Return on (Energy) Invested », Annals of the New York Academy of Sciences, 1185, 2010, p. 102-118.

[8]. La formule est : Énergie nette = Énergie initiale ´ (EROI-1) / EROI.

[9]. Calculs intégrant notamment l’énergie nécessaire à l’installation et au raccordement, de Charles A. S. Hall et Pedro Pietro, Spain’s Photovoltaic Revolution. The Energy Return on Investment, Berlin, Springer, 2013. Voir aussi Michael Dale et Sally M. Benson, « Energy Balance of the Global Photovoltaic (PV) Industry. Is the PV Industry a Net Electricity Producer ? », Environmental Science & Technology, 47 (7), 2013, p. 3482-3489.

[10]. D’après Daniel Weißbach, les systèmes électriques à base d’éolien et de photovoltaïque ont un EROI d’un ordre de grandeur plus faible que des systèmes basés sur le nucléaire, l’hydraulique ou les énergies fossiles : Daniel Weißbach et al., « Energy Intensities, EROIs (Energy Returned on Invested), and Energy Payback Times of Electricity Generating Power Plants », Energy, 52, 2013, p. 210-221.

[11]. D’après Ulf Bossel, 80 % de l’énergie électrique produite par une éolienne est perdue si elle est transformée en hydrogène puis reconvertie en électricité dans une pile à combustible : Ulf Bossel, « Does a Hydrogen Economy Make Sense ? », Proceedings of the IEEE, 94 (10), 2006, p. 1826-1837.

[12]. D’après Philippe Bihouix, l’extraction et le traitement des métaux consomment déjà entre 8 et 10 % de l’énergie primaire mondiale : Philippe Bihouix et Benoît de Guillebon, Quel futur pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société, Les Ulis, EDP Sciences, 2010.

[13]. Rogers Kenny, Colin Law et Joshua M. Pearce, « Towards Real Energy Economics. Energy Policy Driven by Life-Cycle Carbon Emission », Energy Policy, 38 (4), 2010, p. 1969-1978.

[14]. Machiavel, Le Prince, ville, éditeur, année d’édition, chap. VI, p. xx.

[15] Joseph A. Tainter, The Collapse of Complex Societies, New York (N. Y.), Cambridge University Press, 1989.

[16]. Robert J. Gordon, « Is U.S. Economic Growth Over ? Faltering Innovation Confronts the Six Headwinds », CEPR Policy Insight, 63, septembre 2012.

[17]. Voir, par exemple, Patricia Crifo, Michèle Debonneuil et Alain Grandjean, Croissance verte, Paris, Conseil économique pour le développement durable, 2009.

[18]. À ce sujet, lire Fabrice Flipo, Michèle Dobré et Marion Michot, La Face cachée du numérique. L’impact environnemental des nouvelles technologies, Paris, L’Échappée, 2013.

[19]. Erik Brynjolfsson et Andrew McAfee, Race Against the Machine. How the Digital Revolution Is Accelerating Innovation, Driving Productivity, and Irreversibly Transforming Employment and the Economy, Richmond (Va.), Digital Frontier Press, 2011.

[20]. Voir les calculs d’Antonio Turiel, « The Twilight of Petroleum », 4 février 2013, http://cassandralegacy.blogspot.fr.

[21]. Le découplage est ainsi présenté comme « une nécessité majeure » dans le scénario de transition énergétique de Greenpeace (2013), sans que sa faisabilité ne soit discutée.

[22]. Sigmund Freud, « Une difficulté de la psychanalyse », dans Essais de psychanalyse appliquée, Paris, Gallimard, 1971 [1933], p. 137-147.

[23]. Voir aussi Robert J. Gordon, « The Death of Innovation, the End of Growth », TED talks, février 2013, www.ted.com/talks.

[24]. Luc Semal, « Politiques locales de décroissance », dans Agnès Sinaï (dir.), Penser la décroissance. Politiques de l’Anthropocène, Paris, Presses de Sciences Po, 2013, p. 139-158.

DiagrammesFig 1: Évolution des intensités carbones et énergétiques de 1970 à 2004. On observe qu’elles sont proches, et ne se sont améliorées que de moins de 1% par an.  (source: GIEC AR4 )
Fig 2: EROI et quantités disponibles pour les principales sources d’énergie. La taille du ballon indique la part d’incertitude associée aux estimations. D’après l’auteur , il faut un EROI d’au moins 5 pour que se maintienne une civilisation industrielle (source: Charles Hall)

Fig3: Corrélation PIB Mondial / Production de pétrole


Fig 4: Variante de l’équation de Kaya, montrant que le taux annuel de croissance du PIB par habitant (POP), en pourcentage, est à peu près égal à la somme de l’augmentation de la consommation énergétique (NRJ) par habitant, et du taux d’amélioration de l’intensité énergétique du PIB. Celui ci est inférieure à 1% au niveau mondial.


Fig 5: Énergie nette en fonction de l’EROI, montrant la « falaise » quand les EROI se rapprochent de 1. (source: Murphy et Hall)

Fig 6: Historique et simulation de la production mondiale d’énergie liquide, en milliards de barils par an. Le pic de production conventionnel est derrière nous, tandis que celui « tout liquide » est estimé vers 2020.
Source: Australian Government, BITRE, 2009. Lien: http://bit.ly/gQwpH3

Fig 7: Investissements en R&D des USA, de l’Europe et de l’Asie, en milliards de dollar. La hausse ne s’est pas traduite par une amélioration significative de l’efficacité énergétique.

Fig 8 : Historique et projection de l’évolution  de l’intensité énergétique. On constate la régularité de l’amélioration au niveau mondial malgré des variations régionales, et pas de de rupture dans le futur. (source:BP repris par FMI)

 

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