La transition énergétique à un point de bascule : abondance ou précarité énergétique ?
Miser uniquement sur les énergies renouvelables comme le vent et le soleil conduira à une pénurie d'énergie, estime Néckel Polfer.
Au cours des 200 dernières années, l'humanité a connu une croissance de richesse sans précédent, rendue possible par l'exploitation des énergies fossiles et par les progrès technologiques. Aujourd'hui, chaque citoyen du monde dispose en moyenne de 700 fois plus d'énergie utile que nos ancêtres au début du XIXⁿ siècle (1).
Cependant, la consommation d'énergie est très inégalement répartie. En consommation par habitant, le Luxembourg se classe dixième au monde, devant même les États-Unis (2). Ainsi, chacun de nous dispose de trois fois plus d'énergie que chaque Chinois, dix fois plus que chaque Indien, et plus de 30 fois plus que chaque Nigérian. Comme ces pays continuent eux aussi de se développer, la consommation d'énergie augmentera fortement au cours des prochaines décennies.
Au cours des 20 dernières années, la part des énergies renouvelables (éolien, hydraulique, solaire, biomasse) dans la consommation mondiale d'énergie a doublé, passant d'environ sept à 14 % (3). Mais la part des énergies fossiles reste supérieure à 80 % ; le reste (quatre pour cent) revient au nucléaire.
Une transition vers de nouveaux vecteurs énergétiques doit avoir lieu, ne serait-ce que parce que les énergies fossiles finiront par s'épuiser. La question n'est donc pas de savoir si le vent et le soleil joueront un rôle dans la transition énergétique. La vraie question est de savoir si cette transition peut se faire en Europe uniquement avec le solaire, l'éolien et le stockage en l'espace de deux décennies, comme certains le préconisent. Une telle stratégie conduira à une pénurie d'énergie, qui touchera le plus durement les plus vulnérables de la société.
La rentabilité des sources d'énergie
La richesse énergétique d'une civilisation dépend de la facilité avec laquelle l'énergie peut être extraite. Pour rendre une énergie exploitable, il faut d'abord investir une certaine quantité d'énergie. Pour exploiter l'énergie solaire, par exemple, il faut fabriquer des panneaux solaires ; la production de silicium pur en particulier est très coûteuse en énergie.
On estime qu'un module solaire moderne en Allemagne s'amortit énergétiquement en 1,5 an. Pour une durée de vie estimée (de manière optimiste) à 30 ans, une cellule solaire aurait donc produit 20 fois plus d'énergie qu'il n'en a fallu pour la fabriquer. On parle alors d'un « retour énergétique » de 1:20 (4). Pour l'éolien, on estime que ce retour énergétique atteint même 1:25.
Les énergies fossiles affichent un retour énergétique moyen de 1:30, si bien que les renouvelables ont déjà largement comblé leur retard face aux énergies fossiles établies. Cependant, les renouvelables ne pourront plus s'améliorer autant à l'avenir. De plus, ce calcul ne tient pas encore compte du stockage des énergies renouvelables.
Un grand avantage des énergies fossiles est le fait qu'elles constituent déjà de l'énergie stockée, et sont donc toujours disponibles en cas de besoin. En raison de la production réduite d'énergie solaire en hiver et des périodes sans vent, le stockage à long terme des renouvelables est indispensable ; mais les pertes y sont élevées, comme c'est le cas pour l'hydrogène « vert ».
Faire chuter le retour énergétique du solaire de 1:20 à 1:2
Comme l'Europe ne peut pas produire suffisamment d'hydrogène vert, on envisage sérieusement de produire de l'hydrogène vert avec de l'énergie solaire en Australie (!) pour ensuite le transporter vers l'Allemagne (5) ; cela réduirait le retour énergétique du solaire de 1:20 à 1:2 (environ 90 % de pertes). L'Empire romain avait déjà un retour énergétique de 1:2 il y a 2 000 ans (1) ; il est clair qu'une telle société serait bien plus pauvre que la nôtre aujourd'hui.
À l'inverse, l'énergie nucléaire se distingue par un retour énergétique très élevé de 1:75. Le nucléaire n'est pas bon marché en raison des exigences de sécurité élevées, et le stockage final des déchets exige des solutions politiques difficiles. Néanmoins, c'est l'une des sources d'énergie les plus efficaces, et de surcroît pauvre en carbone.
Les conséquences de la pénurie d'énergie
La guerre en Ukraine et la pénurie de gaz russe qui en a résulté ont plongé l'industrie chimique allemande dans une crise – on voit ici comment la pénurie d'énergie se répercute sur l'économie. De plus, les prix élevés de l'électricité en Allemagne (en raison de la transition énergétique) pèsent sur les ménages et l'industrie. Les coûts sociaux d'un avenir pauvre en énergie sont prévisibles : une désindustrialisation et une baisse du pouvoir d'achat, surtout pour les revenus les plus faibles.
Se pose également la question de la sécurité énergétique. Les centrales à charbon allemandes doivent définitivement fermer d'ici 2035 au plus tard, mais la construction des centrales à gaz prend du retard. Il est risqué que notre société devienne toujours plus dépendante de l'électricité, alors que la sécurité énergétique est si peu mise en avant. Dans ce contexte, il faut aussi mentionner le développement insuffisant du réseau électrique, et l'essor simultané des voitures électriques et des pompes à chaleur. Tous ces développements rendent le réseau électrique plus instable, et augmentent donc la probabilité de délestages, voire de black-outs.
La transition énergétique est à un point de bascule. Les investissements dans les infrastructures énergétiques sont coûteux et doivent être planifiés sur des décennies. C'est pourquoi il est si important que les décisions soient bien réfléchies. Rien de moins que notre avenir est en jeu.
* L'auteur est professeur-docteur en chimie et échevin du climat de la commune de Weiswampach.
(1) Smil, Vaclav, 2022, „How the World Really Works“, ISBN 9780241989678.
(2) https://www.cia.gov/the-world-factbook/field/energy-consumption-per-capita/country-comparison
(3) https://ourworldindata.org/grapher/fossil-fuels-share-energy
(4) Schernikau, Lars; et al. „Full Cost of Electricity ‘FCOE’ and Energy Returns ‘eROI’.“ Journal of Management and Sustainability, Vol. 12, No. 1, June 2022.
(5) Nationale Wasserstoffstrategie: „Wasserstoff aus Australien für die Energiewende in Deutschland“, Bundesministerium für Bildung und Forschung, 2023