Diaporama conférence de Jancovici à Jussieu - 18/10/2016

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Diaporama de la conférence de Jean-Marc Jancovici à Jussieu le 18 octobre 2016 :
« Energie et climat : les ( très, très, très, très ) grands défis du XXIème siècle »
Dans un contexte de situation environnementale alarmante, et d’un ralentissement généralisé de l’économie dans l’OCDE, quel projet de société peut inspirer les ingénieur(e)s et chercheurs(ses) de demain ?

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Diaporama conférence de Jancovici à Jussieu - 18/10/2016

  1. 1. manicore.com Energie et climat, les (très très très très) grands défis du XXIè siècle Jean-Marc Jancovici jmj@manicore.com jean-marc.jancovici@carbone4.com jean-marc.jancovici@theshiftproject.org UPMC 18 octobre 2016
  2. 2. www.manicore.com Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ? Une facture d'électricité (voire de gaz)
  3. 3. www.manicore.com Cout total de l’énergie achetée sur les marchés, en fraction du PIB. Calculs Jancovici sur données BP Statistical Review et World Bank Si c’est une facture, ce n’est pas la première
  4. 4. www.manicore.com On ne va quand même pas passer la nuit sur 5%… = 5%*PIB = 2%*( )
  5. 5. www.manicore.com Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ? Une 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 ?
  6. 6. www.manicore.com L'énergie, plus fort que les euros L'énergie est là dès que le monde change : Compter l’énergie, c’est compter la transformation physique 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 Transfert de rayonnement à de la matière Modification de forme
  7. 7. www.manicore.com La physique sera toujours plus forte que les promesses de campagne La loi de conservation impose que l’homme ne peut rien faire d’autre que d’exploiter à son profit une source d’énergie déjà existante dans l’environnement Toutes les énergies primaires sont gratuites : personne n’a rien payé pour que se forment le pétrole, le gaz, l’uranium, le soleil ou le vent. Les hydrocarbures sont aussi gratuits que les renouvelables. Le « cout de l’énergie » représente uniquement les revenus humains qu’il a fallu payer pour extraire l’énergie de l’environnement. La nature ne se fait jamais payer. Plus une énergie est diffuse et non pilotable, plus elle coutera cher. C’est juste de la physique.
  8. 8. www.manicore.com Utiliser du pétrole, c’est plus facile que du vent… = 10 m 10m 80 km/h 3 millilitres ! 8 centimes par kWh sans pilotage, 25 à 50 avec 0,3 centimes par kWh (pilotable) Renouvelables -> fossiles : prix / 50-100
  9. 9. www.manicore.com L’énergie étant la marque de la transformation, il n’y a pas d’énergie sale ou propre par nature -> tout est dans les conditions de mise en œuvre et les ordres de grandeur. On peut échapper à une loi humaine simplement parce qu’on l’ignore. Par contre, ignorer une loi physique ne l’empêche pas de s’appliquer quand même. Il est impossible de sortir d’un débat sur l’énergie sans parler chiffres. Soyons tout de suite désagréables
  10. 10. www.manicore.com 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 pétrole l’a fait
  11. 11. www.manicore.com Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2014. Jancovici, 2015 Il fut une époque où nous étions renouvelables et durables… 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
  12. 12. www.manicore.com Les voici, nos esclaves des temps modernes ! = 200 (moyenne mondiale) à 600 (moyenne française) +
  13. 13. www.manicore.com = 60 kW ≈ 600 paires de jambes (ou 100 vrais chevaux) = 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 Nos esclaves : efficaces, très moraux, mais hélas pas durables du tout… = 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras
  14. 14. www.manicore.com L’énergie c’est du carbone, ou presque Fossile !
  15. 15. www.manicore.com Surplus de consommation mondiale par énergie entre 2000 et 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2015 & divers Le solaire, énergie la plus en vogue, vraiment ? De 2000 à 2015, le charbon a augmenté 26 fois plus que le solaire, et 8 fois plus que l’éolien !
  16. 16. www.manicore.com Évolution de la production électrique mondiale entre 1980 et 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2015 & divers L’électricité sent plus fort le carbone que le panneau
  17. 17. www.manicore.com Répartition de la consommation d'énergie finale en France en 2012. Source Carbone 4, 2013, d’après SOeS, Ceren, SBCU, RTE. Calculs avec un baril à 100 $ La France, pays « tout nucléaire » ? 1,5 Md $ import/an – 12% du CO2
  18. 18. www.manicore.com L'économie vue par Super Mario (ou Super Manuel !) Système productif
  19. 19. www.manicore.com En fait, il vaut mieux avoir de la ressource… Système productif = 200 Travail += 1
  20. 20. www.manicore.com 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
  21. 21. www.manicore.com Le meilleur modèle macro- économique du monde : une droite Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie 1965 2015
  22. 22. www.manicore.com 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 ?
  23. 23. www.manicore.com La productivité du travail ? Des machines et de l’énergie ! +2,5% / an 0% par an dans l’OCDE… <=> chaque année, le parc de machines par personne augmente d’au moins 2,5% <=> chaque année, la transformation de ressources par personne augmente d’au moins 2,5% <=> chaque année, la production économique par personne augmente d’au moins 2,5% Les chocs pétroliers correspondent à l’arrêt de la hausse rapide de la productivité du travail pour des raisons physiques 0,5% par an : la corne d’abondance se fatigue
  24. 24. www.manicore.com Variation de la croissance du PIB par personne en moyenne mondiale. Jancovici, sur données World Bank. It’s the kWh, stupid! L’énergie par personne croit de 2,5% par an L’énergie par personne croit de 0,5% par an L’énergie par personne ne croit quasiment plus
  25. 25. www.manicore.com CnHp O2 CO2 Structure actuelle des métiers, loisirs et vacances, études longues, santé, retraites, mondialisation, concentration urbaine et banlieues étalées… Crac ? Boum ? Gratuit !! = PIB L’ère du feu, croissance à gogo et 2 questions… Minerais, sols, ressources vivantes…
  26. 26. www.manicore.com 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…
  27. 27. www.manicore.com 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…
  28. 28. www.manicore.com 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 ConventionnelOffshore profond Extra- lourds Gains de raffinage NGL CTL, agro- carburants $$ ???? Et le pic mondial, il est loin papa ?
  29. 29. www.manicore.com Le prix du pétrole, un non sujet pour le PIB mondial Prix du baril (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1960 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie 1960 2015
  30. 30. www.manicore.com 1921 1973 1986 2001 2015 Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1921 à 2015. Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review Le prix du pétrole est-il élastique ?
  31. 31. www.manicore.com Variations respectives du tonnage de pétrole extrait dans le monde, et du PIB par personne. Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review Oubliez le prix, regardez le volume !
  32. 32. www.manicore.com Et pour le volume, c’est la grosse bête qui descend, qui descend…
  33. 33. www.manicore.com Il y a pétrole et pétrole Production mondiale de liquides décomposée par catégorie depuis 1900. Données non publiques. Vrai pétrole Ethane, propane, butane Essences naturelles (quoi que)
  34. 34. www.manicore.com Consommation d’énergie de l’OCDE depuis 1965. Données PB Statistical Review, 2015 Vous avez dit pétrole de schiste ? Début du pétrole de shiste !
  35. 35. www.manicore.com Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ? Consommation d’énergie dans l’OCDE depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015
  36. 36. www.manicore.com Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ? Consommation d’énergie dans l’Union depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015 Sécurité d’approvisionnement menacée par la géologie mondiale Sécurité d’approvisionnement menacée par la géologie régionale Sécurité d’approvisionnement menacée par la baisse des ressources locales et le CO2 Sécurité d’approvisionnement menacée par la peur Sécurité d’appro- visionnement menacée par les besoins en capital
  37. 37. www.manicore.com Moins d’énergie = moins de transformation = moins d’industrie Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World Bank -7%
  38. 38. www.manicore.com Ciel, mon pouvoir d’achat ! Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World BankPIB par personne en Europe de 1960 à 2014. Données World Bank
  39. 39. www.manicore.com Production industrielle de la zone OCDE de 1970 à 2013. Données World Bank -3% Pas d’énergie, pas d’industrie
  40. 40. www.manicore.com OCDE cherche mines et barils, désespérément Taux de croissance de l’approvisionnement énergétique de la zone OCDE depuis 1965. Calculs Jancovici sur données BP Statistical review
  41. 41. www.manicore.com Saloperie de physique ! Taux de croissance du PIB de la zone OCDE sur la période 1960-2015 (bleu), de la moyenne sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de la tendance (pointillé). Calculs Jancovici sur données World Bank
  42. 42. www.manicore.com 2015 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'observation, mère de toutes les lois en physique
  43. 43. www.manicore.com 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…
  44. 44. www.manicore.com Moyenne ! +5°C Source: Quaternary Environments Network 5°C, juste un pull en moins ? L’Europe actuelleL’Europe il y a 20.000 ans 3 km d’épaisseur Sec et froid≈ 100.000 h
  45. 45. www.manicore.com 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
  46. 46. www.manicore.com 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
  47. 47. www.manicore.com Et si on ne veut pas ? Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015 2015 Emissions cumulées de CO2 depuis 1870 en Gt
  48. 48. www.manicore.com Émissions potentielles liées aux réserves prouvées par combustible et par zone, en milliards de tonnes de CO2. Jancovici, sur données BP Stat 2015 Pas plus de 700-1000 Gt CO2, qui s’en passe ?
  49. 49. www.manicore.com Si nous voulons faire baisser les émissions, il faut savoir où elles sont Décomposition des émissions mondiales en 2014. Jancovici, données diverses. Centrales à charbon Centrales électriques gaz & fioul Ciment Reste de l’industrieBâtiments ≈ 2%≈ 2%≈ 4%≈ 6% Agriculture Déforestation Autres Transports
  50. 50. www.manicore.com Empreinte carbone d’un français en 2010 (ECO2 Climat). Calculs Carbone 4. 10,5 tonnes équivalent CO2 -> 2 puis 0… Emissions maximales par personne en 2050 Eviter 5°C, les doigts dans le nez ? (fabrication)
  51. 51. www.manicore.com Nous sommes en train de vivre une transformation non réversible : la fin de la croissance. « Serrer les fesses » en pensant que la croissance durable va revenir est illusoire -> il va falloir transitionner en décroissance. Il va désormais falloir faire mieux avec moins -> réutiliser et optimiser plutôt qu’ajouter Nouveau problème, nouvelle métrique -> les euros d’aujourd’hui seront de moins en moins prédictifs des euros de demain. Il faut revenir aux flux physiques qui donnent les euros pour comprendre l’évolution. Quelques premières conclusions Les classes moyennes vont voir leur pouvoir d’achat se contracter, et il faut passer d’une économie de consommation à une économie de reconstruction
  52. 52. www.manicore.com Il faut décarboner la ville et le bâtiment : Pour les bâtiments à garder, isoler pour ÷ 2 la conso / m2 en obligeant les gens à le faire (sinon ca n’ira jamais assez vite) Décarboner l’énergie résiduelle -> pompe à chaleur, bois, biométhane, solaire thermique… Et maintenant, que vais-je faire ? (air connu) La mégapole et l’étalement ne sont pas durables -> il faut « dégonfler » les grandes villes et revenir à un urbanisme du type centre historique des vieilles villes Il faut décarboner les transports: Passer une partie des voitures sur l’autocar/l’autobus pour le périurbain Passer une partie des voitures et de l’avion sur le train en interurbain Descendre la conso unitaire des voitures en circulation aussi vite que possible (allègement et baisse de motorisation) ; l’électricité c’est pour plus tard Il faut décarboner l’industrie: Baisser les volumes primaires, augmenter le recyclage, et arrêter la course à la complexité Électrification et efficacité énergétique Relocaliser l’urbanisme industriel près des rails Refaire des unités productives plus petites et plus polyvalentes L’état doit créer un schéma d’aménagement à long terme qui encadre fortement l’action des élus locaux en ce sens Baisser la portée des déplacements quotidiens et augmenter le vélo et la marche
  53. 53. www.manicore.com Il faut décarboner l’agriculture : Déspécialiser partiellement les régions agricoles pour diminuer la dépendance au transport aval (un camion sur 3 transporte quelque chose qui se mange) Augmenter la transformation – et donc la valeur ajoutée – près de l’exploitation Diviser par deux le cheptel bovin (renforcement des politiques de label avec moins de volumes et des prix plus élevés ; remise en place de quotas) Et maintenant, que vais-je faire ? (air connu) Revenir plus largement à la polyculture élevage pour diminuer la dépendance au gaz à l’amont (premier poste de dépense énergétique des cultures) Renforcer le 2è pilier de la PAC (éco-conditionnalité, rémunération pour services écosystémiques) Il faut décarboner la finance : Flécher l’épargne vers des investissements de décarbonation Augmenter les primes d’assurance pour les entités qui ne font rien pour l’adaptation… Autoriser la pénalisation des exportations pour les pays trop intensifs en carbone Renforcer l’exigence en fonds propres des prêteurs aux activités dépendantes des combustibles fossiles Acter la suprématie de la décarbonation sur la libre concurrence en Europe Il faut décarboner le commerce :
  54. 54. www.manicore.com Et encore ! Éviter partout et tout le temps de régler un problème en dépensant 10 quand on peut le régler en dépensant 1, sinon notre destin nous échappera plus vite : Il vaut mieux obliger à la rénovation que durcir les obligations sur le neuf (actuellement on fait l’inverse et on investit 10 fois plus pour éviter une tonne de CO2) Il vaut mieux remettre la vignette (taxe annuelle à la détention des voitures, fonction de leur consommation) que subventionner l’électricité (actuellement on fait l’inverse) Il vaut mieux utiliser le biogaz pour faire rouler des bus que pour produire de l’électricité (actuellement on fait l’inverse) Il vaut mieux prendre l’argent du consommateur pour faire du solaire à concentration au Maghreb que pour subventionner des panneaux solaires en France (actuellement on fait l’inverse) Il vaut mieux faire du nucléaire que du solaire photovoltaïque (actuellement on fait l’inverse, et on investit 10 à 20 fois plus pour éviter une tonne de CO2… ou pas, cf Allemagne)
  55. 55. www.manicore.com Pour bien se tromper de solution, l’idéal est de se tromper de problème
  56. 56. www.manicore.com Des questions ?

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