Le défi de l'électrique via le solaire et l'éolien

L'énergie est source de mouvements et c'est bien utile. Il y a le travail vivant qui nécessite de l'énergie au sein des êtres vivants et dont l'usage peut les fatiguer, voire les tuer plus ou moins directement par surmenage. Il y a aussi le travail mort, celui-là n'est pas issu d'êtres vivants ou pas directement et ce sont des machines qui travaillent, certes jamais totalement toutes seules. Pour cela, le pétrole, le charbon et le gaz peuvent être bien pratiques, mais il n'existe qu'en quantité limitée et provoquerait un changement climatique défavorable à l'humain. Il y a aussi le nucléaire, mais l'uranium est loin d'être abondant et les expériences de nucléocrates d'autres manières de faire n'offrent aucune garantie d'être probabantes.

Pourtant il suffirait de lever la tête au ciel. Le soleil et le vent, voila des sources d'énergies qui ne risquent de s'épuiser de sitôt. Il faut faire une transition énergétique ? Eh bien voila la solution et en route vers le développement durable. Il se pourrait bien que cela ne soit pas si simple…

Capter l'énergie

Avec le solaire et l'éolien, il n'y a pas d'extraction d'énergie, cependant il y captation. Mais que faut il pour capter et convertir en électricté ? Il faut des panneaux pour le soleil et des éoliennes pour le vent. Pour les construire, il faut des métaux. Là il y a un hic : un grand nombre de métaux ne sont pas disponibles en abondance, dont certains particulièrement efficients pour l'électricité via le solaire et l'éolien.

Comme avec l'uranium, le gaz, le pétrole et le charbon, on retombe donc dans l'extractivisme et la finitude. Il y a de quoi rétorquer à cela, car en effet il y a des métaux de tous types à peu près partout, y compris sous les mers et les océans, ainsi qu'en dehors de la planète Terre. De plus, il est possible de recycler, néamoins cela n'est possible que dans une certaine mesure et pas d'une manière totalement parfaite (c'est-à-dire à propriétés physiques strictement identiques).

Cela soulève une question énergétique, puisqu'extraire et recycler nécessite de l'énergie. Souvent partisan du moindre effort, l'humain va en général extraire d'abord là où ça lui parait le le plus simple (et il a bien souvent raison à quelques approximations près), ce qui correspond dans la majorité des cas à ce qui nécessite le moins d'énergie. En conséquence, pour une même quantité d'un métal, il faudra toujours plus d'énergie. On pourrait donc penser que l'électricité via solaire et l'éolien est à terme condamnée, puisqu'elle produirait toujours la même quantité d'énergie (en l'occurence de l'électricité) avec des coûts énergétiques en progression tendanciellement constante, ce qui à terme la rendrait énergétiquement non rentable, puisque produisant moins d'électrité que d'énergie préalablement nécessaire à cette production.

Du moins ce serait le cas à niveau de technique constant. Il peut en effet y avoir des innovations pour consommer moins d'énergie. Mais elles devront tendanciellement galloper plus vite dans l'efficience énergétique que ne le fait l'extractivisme de métaux voués à être tendanciellement toujous plus profonds et disséminés. Cela suppose donc des gains perpétuels d'éfficacité, ce qui est défi technique loin d'être gagné. Certains iront prétendre qu'il est vraisemblablemnt perdu d'avance, en invoquant potentiellement que la croissance infinie dans un monde fini est illusoire (et là il peut être question de physique et/ou de technique, et pas nécessairement d'économie, au moins pas toujours directement).

On pourrait aussi se questionner sur la durée de vie des installations permettant de profiter du solaire et de l'éolien pour jouir d'électricité. Pourrait on en produire qui soient éternelles, ou au moins avec une très longue durée de "vie", et ainsi éviter de devoir indéfiniment extraire et/ou recycler des métaux ? Au début du 21ème, pareille chose n'existe pas. De plus, on peut douter que cela soit possible un jour, puisque même des pyramides en Égypte ont été ensevellies sous le sable après "seulement" quelques milliers d'années, sans pour autant prétendre que cela soit une preuve, mais cela peut contribuer à se forger une opinion sur ce qui semble le plus vraisemblable (installations résistantes sur le très long terme possibles ou nécessairemnt bien plus éphémaires ?).

Il y a certes le recyclage. Cependant un recyclage parfait n'est pas possible, c'est-à-dire qu'il y a toujours perte d'une partie de ce qui voulait être recyclé (cf. le deuxième principe de la thermodynamique, aussi appelé principe de Carnot). De plus, le recyclage engendre parfois du recyclé partiellement différent de l'original (avec une différence pouvant être infime mais qui peut néanmoins ne pas être qualitativement négligeable). En conclusion sur le recyclage, il ne peut être purement circulaire, donc de l'extractivisme est nécessaire pour se maintenir à un niveau égal de jouissance de métaux (et de ce qu'ils permettent).

Si on avait voulu faire une analyse plus exacte, il aurait aussi fallu évoquer l'entretien des infrastures. C'est que pour cela il faut aussi de l'énergie, directement mais également indirectement, car la maintenance nécessite dans au moins certains cas d'être sur place, or les personnes mainteneuses de ce genre d'engins n'habitent pas toujours tout près à pied ou en vélo (en partie car ils peuvent être sources de nuisance), et la tâche confiée à des robots ne serait pas non plus énergétiquement nulle (même s'ils fonctionnent énergétiquement au solaire car ils sont fait de métaux qu'il a fallu extraire et/ou recycler).

Intermittence de l'énergie

Le soleil et le vent seront encore là bien longtemps, que l'humanité (ou une autre espèce) en fasse usage pour obtenir de l'électricité ou pas. Cette ressource est donc renouvelable et on pourrait miser sur l'hypothèse que la captation peut être faite d'au moins une manière renouvelable (en vue d'avoir de l'électricité dans le contexte de cet article). Mais le soleil et le vent, il n'y en a pas tout le temps, et pas avec une intensité constante quand il y en a.

Une solution très simple pour s'adapter à cette contrainte est de l'intégrer à notre société (y compris à la production) et nos modes de vie. Concrètement, si nous n'avons pas d'électricité, il "suffit" de ne pas en utiliser. Plus probablement, il y en aura la très vaste majorité du temps, mais une quantité fluctuante, ce qui nécessitera de faire des compromis quand ce sera un moment avec peu d'électricité. Cela n'empêcherait aucune activité, mais il faudrait être flexible sur le moment de les réaliser (si de l'électricité est nécessaire pour les mener à bien). Cependant certaines activités ont besoin de ne pas être arrétées ou il y a un coût important pour les démarrer ou les éteindre, elles pourraient être abandonnées et/ou faites d'une manière compatible avec l'intermittence électrique, mais on pourrait aussi imaginer qu'elles aient une priorité d'accès à l'électricité (par exemple via une planification qui pourrait être décidée démocratiquement et/ou un coût monétaire plus élevé) à condition de limiter à une estimation pessimiste de la production minimale, voire de faire plusieurs niveaux de priorité qui ne fournirait pas tous le niveau maximal de garantie de service.

Pour contrer l'intermittence, on peut aussi utiliser une source d'énergie "pilotable", c'est-à-dire que l'on peut utiliser quand on veut. Pour cela, il y a notamment le pétrole, le gaz et le charbon, mais ce sont des ressources finies et elles contribuent au changement climatique. Il y a aussi les agro-carburants, mais ils nécessitent des terres arables (c'est-à-dire des terres sur lesquelles on peut faire de l'agriculture) et/ou de grands espaces pour des forêts, et il resterait à s'assurer que le taux de rendement énergétique soit strictement supérieur à 1 (puisqu'il faudrait investir plus d'une unité énergétique pour en obtenir une si le taux de rendement énergétique est inférieur à 1) pour produire de l'électricité (et cet article se limite à ce type d'énergie finale). Il y a aussi la production d'électicité via le nucléaire, qui est pilotable mais seulement partiellement (puisqu'arrêter même non définitivement une centrale prend du temps et demande de l'énergie) et qui est par exemple prôné par Jean-Marc Jancovici (néanmoins dans son cas pas juste comme béquille pour le solaire et l'éolien). Cependant la production d'électicité via le nucléaire crée des déchets de très longue durée non triviaux à gérer, et il y a le risque d'une erreur dans la conception ou la gestion qui pourrait provoquer de graves dégâts comme à Tchernobyl en 1986 et à Fukushima en 2011 (mais le changement climatique est aussi loin d'être anodin), tout en n'étant pas renouvelable (puisque les combustibles nucléaires sont loin d'être disponibles à profusion et on peut penser que cela est une bonne chose étant donné les bombes que ces combustibles permettent de faire).

Une autre façon de s'affranchir de l'intermittence est le stockage de l'énergie dans des batteries. Cependant les batteries ne sont pas faites à partir de rien, elles sont en effet un assemblage de métaux, comme les panneaux photovoltaiques et les éoliennes. Ce n'est pas nécessairement les mêmes métaux que pour capter et stocker, mais cela peut l'être, et on ne fait que retomber dans la fuite tendancielle à toujours plus de moyens techniques (et probablement aussi d'énergie), y compris quand c'est effectivement des métaux différents.

Puisque les batteries électriques ne stockent pas l'énergie d'une manière "pure" (contrairement à un baril pour le pétrole), cela s'accompagne généralement d'une certaine lourdeur et d'un volume pouvant être significatif, ainsi que d'une complexité supérieur à un simple conteneur (comme le réservoir d'une voiture à essence). S'il y a lourdeur et transport, le transport devient plus énergivore, ce qui est négligeable pour un ordinateur de poche, mais cela ne l'est pas pour un fauteil roulant à moteur (que l'on peut par exemple aussi joliment nommé "moto", "voiture", "camion", "train", "métro" "tramway" ou "bus", en fonction des cas). Le volume peut aussi ne pas être négligeable, comme c'est par exemple le cas d'au moins certains des ordinateurs multi-fonctions de poche (écran tactile, échanges sans-fil entre appareils, géolocalisation, émission et captation audio, prise de photos et vidéos, etc.), sans que ce soit toujours jugé suffisant (et c'est ainsi que fut proposé des batteries encore plus grosses pour remplacer celles d'origine, ainsi que des batteries externes qui n'ont pas pour rôle de remplacer puisqu'au contraire elles ont été pensées pour complémenter les batteries internes). La complexité demande souvent des moyens techniques et/ou énergétiques, tout en réduisant parfois la maintenabilité tout court ou au moins pour les usagers finaux (et donc l'autonomie potentielle).

Toutefois on peut aussi transformer l'électricté en une autre forme d'énergie, c'est qu'il y en a des astuces pour avoir de l'électricté quand on veut ! Par exemple, on peut utiliser de l'électricité temporairement en surplus pour monter une charge en hauteur, on pourra la redescendre au moment voulu, qui sera vraisemblablement quand il y a moins de soleil et de vent (si on mise en grande partie ou exclusivement sur cela pour avoir de l'électricité) ou quand il y a un pic de consommation. Cette technique de stockage en hauteur est d'ailleurs utilisée avec les barrages qui peuvent stocker de l'eau, mais à la différence que la masse (en l'occurence l'eau) n'a pas eu à être montée mais "juste" retenue, ce qui au passage ne serait pas sans conséquence néfaste pour le contrebas mais aussi pour le réchauffement climatique. On peut aussi transformer l'électricité en gaz (power to gas en anglais). Le gaz ainsi obtenu pourrait être utilisé directement comme source d'énergie finale ou transformé plus tard en électricité (mais avec nécessairement une perte énergétique). D'une manière générale, on peut stocker l'énergie provenant de l'électricité sous une autre forme (d'une manière "substancielle" comme avec le gaz, mais pas uniquement comme avec la retenue d'une masse en hauteur) et plus tard reconvertir cette énergie en électricité, mais on peut aussi utilisé directement l'autre forme d'énergie (c'est-à-dire la forme stockée).

Miser sur le solaire et l'éolien pour l'énergie ?

On peut bien sûr miser sur le solaire et l'éolien pour avoir sur le long terme de l'électricité, ou plus généralement de l'énergie non biologique, et préserver les conditions de possibilités de vie d'au moins notre espèce (et il ne sera pas ici question d'animalisme puisque cela est un sujet dédié et malgré qu'il soit cependant vrai qu'il est lié). Cependant on peut penser que c'est un pari et aussi potentiellement qu'il est loin d'être gagné. Si on n'a pas la certitude ou la quasi-certitude de son succès, la prudence devrait être de mise, et en conséquence au moins un autre projet de société devrait être envisagé, en excluant ou pas le pari de l'électricité via le solaire et/ou l'éolien.

De plus, il faut rester conscient que l'obtention d'électricité via le solaire et l'éolien pose des problèmes environnementaux pour l'extraction et le recyclage. On peut rajouter d'autres problèmes environnementaux comme le bétonnage des sols et/ou de la mer. Il y a aussi pour certaines personnes un problème esthétique. Mais au moins certaines personnes trouveraient encore d'autres désagréments de soutenabilité ou d'une nature différente.

Faut il pour autant faire sans le solaire et l'éolien pour l'énergie (et cette fois pas juste l'électricité) ? Ce serait ridiculle. Par exemple pour l'éolien, les moulins et les bateaux à voile sont bien utiles et peuvent être soutenables (à condition de ne pas en abuser). Pour le solaire, il y a les plantes, des organismes géniaux qui captent et stockent l'énergie issue du Soleil, tout-en-un ! De plus, c'est simple "d'usage" et parfaitement soutenable, avec en plus un sentiment de beauté pour de nombreuses personnes. Les plantes sont des sources d'énergie, puisque sans elles pas d'herbivore, donc pas de carnivore, et pas non plus d'omnivore, parce que c'est directement ou indirectement une source d'énergie indispensable aux animaux (et utile également au moins chez l'humain pour la synthèse de la vitamine D, qu'il peut toutefois aussi obtenir via l'alimentation). Elles sont aussi bien plus, même d'un point de vue utilitariste : matériaux de construction, combustibles, refuges pour que les proies survivent, etc. De quoi donc aussi redonner des idées d'agro-carburants, mais cet article a pour vocation de ne pas trop dériver de l'électricité, bien qu'on pourrait s'en servir pour obtenir de l'électricité, avec cependant un taux de rendement énergétique qui risque de ne pas être reluisant (et nécessiter beaucoup d'espace si on veut de l'électricité à profusion).

Innovations techniques complexes ou réduction énergétique ?

La perpétuation, et encore plus l'amplification, d'une société basée sur la profusion énergétique ne se fera probablement pas avec de la simplicité. En effet, au moins rester à un "haut" niveau de consommation énergétique (disons celui des pays les plus capitalistiquement développés dans le dernier tiers du 20ème siècle pour donner un ordre de grandeur de ce que l'on pourrait entendre par "haut"), tout en étant durable écologiquement, nécessite vraisemblablement des techniques plus complexes que celles majoritaires dans au moins la première partie du 21ème siècle. On pourrait brièvement résumer ce credo comme suit : faire au moins autant (ou juste un peu moins) avec des ressources dont l'accès est techniquement plus dur et sans perturber trop fortement le non-humain (voire contribuer à en restaurer au moins certaines parties).

Concrètement cela pourrait se concrétiser de plusieurs manières. Un exemple simple est l'amélioration de l'efficacité, c'est à priori sans danger, pas déroutant, et a fort potentiel de consensus. Cependant il faut veiller à avoir une vision holistique de l'efficacité, car par exemple un objet peut être plus efficace à l'usage qu'un autre mais sa création et son impact post-usage peuvent l'être moins, potentiellement jusqu'à un impact négativement supérieur à la fin en ayant tout compté, mais cela est un exemple encore réductionniste puisqu'une chose a (y compris pendant son usage) des impacts sur d'autres choses, qui peuvent néanmoins être considérés comme négligeables dans certains cas. Une manière plus "radicale" est de concurrencer, voire à terme de remplacer, un ou des systèmes existants. Un exemple typique est de miser sur un nouveau type de centrales nucléaires, ou, "mieux" encore, absorber directement l'énergie du Soleil via une auréole spatiale autour (et là on a atteint un stade en terme de mégalomanie…). Après tout le progrès technique avance plus vite qu'avant, donc peut-être qu'il avancera assez vite pour résorber à temps les problèmes crées antérieurement, tout en conservant voire amplifiant un mode de vie exubérant.

Pousser la technique encore plus loin, la rendre compatible avec le long terme et suffisament rapidement, ce n'est pas une certitude que cela advienne (comme l'ont exposé Pablo Servigne et Raphaël Stevens en 2015 dans le livre "Comment tout peut s'effondrer"), car cela se base sur des hypothèses "optimistes" (si l'on considère comme désirable l'accroissement de la technique et ce que cela peut impliquer). Si on mise surtout sur des techniques plus complexes, on peut tout de même penser qu'il est souhaitable de prévoir un plan de secours par prudence. Il y a donc de quoi développer la réduction énergétique au moins pour l'essentiel et dans une proportion suffisante pour absorber l'éventualité de l'échec d'un accroissement des techniques qui soit suffisant (pour conserver ou amplifier un mode de vie) et écologiquement soutenable sur le long terme. Pour cela, on peut se tourner vers de multiples propositions et personnes autrices : la permaculture (concept fait par David Holmgren et Bill Mollison), Ivan Illich, Élisée Reclus, Serge Latouche, Murray Bookchin, les basses technologies (ou low-tech), une autre pratique de la valeur économique (comme le propose par exemple le sociologue et économiste Bernard Friot), consommer local quand c'est pertinent (car la concentration de la production permet dans certains cas des gains supérieurs entre autres au coût du transport), se passer des réfrigérateurs et congélateurs, plafonner la vitesse d'accès à Internet (voire l'éteindre), mettre un terme à la télévision, limiter autant que possible les emballages (dont la fabrication, le transport et l'éventuel recyclage nécessitent de l'énergie), entretenir et réparer plutôt que d'acheter du neuf, abroger (ou au moins limiter) les incitations à consommer (car rien n'est fait sans énergie), mettre un terme à la circulation par avions (à part pour aider en cas de catastrophe significative), la gratuité des transports en commun (qui pourrait cependant produire de l'effet rebond et donc engendrer un nouvel exemple du paradoxe de Jevons), interdire ou limiter très fortement les transports individuels à moteur, conserver sa chaleur avec des vêtements au lieu de faire fonctionner des radiateurs, dormir la nuit et vivre le jour (pour limiter l'éclairage), communiquer moins (et plus qualitativement), etc.

Cependant on peut penser que la réduction énergétique suppose de changer de mode de production. Comme exemple de ce genre de pensée, on peut par exemple citer : On peut trier les déchets tant qu'on veut, pendant que la Chine rentre dans la mondialisation charbonnière, ou fermer vos robinets (ça fait faire à Veolia l'économie de l'entretien de son réseau). C'est des trucs qui se jouent à des niveaux extrêment élevés, là où on configure les grandes structures. (Frédéric Lordon, le 24 septembre 2013, au mardis de l'École Supérieure des Sciences Économiques et Commerciales). En effet, on peut estimer que par exemple le capitalisme est un régime d'accumulation dont les dogmes et la force pousseraient à s'affranchir des limites réglementaires qui pourraient être mises en place (en particulier s'il y a libre circulation des capitaux et des marchandises), voire carrément inciteraient à ne pas en prendre, par exemple en pronant l'auto-régulation. Ne pas remettre en cause le mode de production peut peut notamment être perçu comme [un moyen] d'échapper au réel en se laissant plonger dans le monde enchanté, le monde des songes où l'on est dispensé de poser la question des causes, comme celles des conditions de possibilité de ce qu'on veut : le monde est bien près de finir, mais nous croyons à la fée Marjolaine ("Appels sans suite : le climat", Frédéric Lordon, le 12 octobre 2018, sur son blog "La pompe à phynance" hébergé par "Le Monde diplomatique"). Cependant passer à autre chose que le mode de production dominant (qui est par exemple le capitalisme dans le début du 21ème siècle) peut être difficile à imaginer et à réaliser. En fait, même "simplement" continuer avec lui mais en lui faisant prendre une autre forme (qu'on supposerait écologique si l'actuelle nous parait ne pas l'être) peut sembler ardu et il se pourrait bien que ce soit effectivement le cas (comme l'ont pronostiqué Renaud Lambert et Sylvain Leder pour le capitalisme libre-échangiste dans "Face aux marchés, le scénario d'un bras de fer", qui fut publié en page 10 et 11 du numéro d'octobre 2018 du journal "Le Monde diplomatique"). Mais bien sûr, ces réflexions sont inutiles écologiquement si on estime avoir de bonnes raisons de penser être dans une société énergétiquement soutenable ou en prenant sérieusement la voie (sans qu'elle ait à devoir changer profondément pour finalement y parvenir), d'autant plus si l'on pense que le mode de production actuel (que ce soit le capitalisme ou autre chose) ou même la forme qu'il revétit actuellement soit une condition de possibilité pour la réussite des innovations énergétiques et qu'on mise exclusivement sur elles, ce qui ne devrait pas pour autant faire ignorer les arguments que l'on n'a pas pris en compte et potentiellement se ré-interroger sur ceux que l'on avait classé comme mauvais. Il convient de rappeler que la remise en cause potentielle devrait être envisagée peu importe le sujet par tous et toutes.