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Diaporama conférence Jancovici "L'homme et l'énergie, des amants terribles" septembre 2015

Leçon inaugurale 2015 - ParisTech Jean-Marc Jancovici est ingénieur conseil en énergie et en climat et président du Shift Project. Il a été invité à L’École des Ponts Paris Tech le 7 septembre pour donner une leçon inaugurale. Le thème de l'intervention, "L'homme et l'énergie, des amants terribles" a poussé les étudiants, dès la rentrée, et en cette année de COP, à s'interroger sur notre rapport aux ressources naturelles. Lien vers la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=o7805tvS9hc&list=PLMDQXkItOZ4IEz1-_Q4vGi6XHU96Aaot9&index=6

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L’homme et l’énergie, des
amants terribles
Jean-Marc Jancovici
jmj@manicore.com
jean-marc.jancovici@carbone4.com
jean-marc.jancovici@theshiftproject.org
Ecole des Ponts
7 septembre 2015
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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 ?
Ce que l'on ressent un matin
où l'on est en forme
Ce qui organise le monde,
ou j'ai dit une bêtise ?
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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
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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 pétrole l’a fait
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Avant charbon, pétrole, & co : pas moral,
peu efficace, mais parfaitement durable
100 W au max :
ridicule !
1 kW au
max : bof…
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…
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Diaporama conférence Jancovici "L'homme et l'énergie, des amants terribles" septembre 2015

  • 1. manicore.com L’homme et l’énergie, des amants terribles Jean-Marc Jancovici jmj@manicore.com jean-marc.jancovici@carbone4.com jean-marc.jancovici@theshiftproject.org Ecole des Ponts 7 septembre 2015
  • 2. www.manicore.com Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ? Ma 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 ?
  • 3. 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
  • 4. 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
  • 5. www.manicore.com Avant charbon, pétrole, & co : pas moral, peu efficace, mais parfaitement durable 100 W au max : ridicule ! 1 kW au max : bof…
  • 6. 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 Avec pétrole & co : très efficace, très moral, mais hélas pas durable du tout… = 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras
  • 7. www.manicore.com Consommation d'énergie par personne, moyenne mondiale, de 1880 à 2014. Jancovici, 2015, sur sources Schilling et al., 1977, BP Statistical Review, 2015, World Bank, 2015 20.000 kWh par personne et par an ≈ 200 « esclaves énergétiques » permanents par personne +2,5% / an +0,4% / an 66% = machines à produire de l’électricité 50% = machines à déplacer Miam miam kWh pour plein de machines…
  • 8. www.manicore.com Les voici, nos esclaves des temps modernes ! = 200 (moyenne mondiale) à 600 (moyenne française) +
  • 9. www.manicore.com Nos esclaves des temps modernes mangent du carbone, comme nous Répartition de la consommation d'énergie primaire dans le monde en 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review & divers Énergie de stock, CO2 Énergie de stock, CO2 Énergie de stock, CO2
  • 10. www.manicore.com L’électricité sent plus fort le carbone que le panneau Production mondiale d’électricité, en milliards de kWh, par énergie primaire. Source US EIA Historical Statistics for 1980-2012 in www.tsp-data-portal.org Ce qui excite le journal Fossile Fossile Fossile 1ère ENR électrique de loin
  • 11. www.manicore.com L’électricité, ca doit être zéro CO2, puisque Ghosn le dit Répartition des émissions mondiales de gaz à effet de serre en 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review, AIE, CDIAC, divers Plus d’un quart du total !
  • 12. www.manicore.com Et avec ca, que dit le résultat ? Contenu carbone moyen d’une tonne équivalent pétrole consommée dans le monde depuis 1860. Vous avez dit décarbonation ? Début de la « révolution IT ». Effet net = 0 Début du « boom des ENR ». Effet net = 0
  • 13. 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 2014, le charbon a augmenté 35 fois plus que le solaire, et 10 fois plus que l’éolien !
  • 14. 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 salaires et rentes qu’il a fallu payer pour extraire l’énergie de l’environnement. La nature ne se fait pas payer. Plus une énergie est diffuse et non pilotable, plus elle coutera cher. C’est juste de la physique.
  • 15. www.manicore.com Primaire Final Charbon brut Pétrole brut Gaz brut Noyaux fissiles Bois, soleil, géothermie, vent… Carburants raffinés Gaz purifié Boulets, coke… Electricité Vapeur, eau chaude… 5%-75% pertes Utile Chaleur Transformation Mouvement 10%-95% pertes ingénieurs Pas clair ! Rayonnement… Soyons efficaces !
  • 16. www.manicore.com Nos esclaves des temps modernes mangent du carbone, comme nous (bis) Répartition de la consommation d'énergie primaire dans le monde en 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review
  • 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 La France, pays « tout nucléaire » ? 65 Mds $ importés par an – 64% du CO2 16 Mds $ importés par an – 24% du CO2 1,5 Md $ import/an – 12% du CO2 1 Md $ U importé – 0 CO2
  • 18. www.manicore.com Nombre d’actifs en France par catégorie sur 2 siècles. Source INSEE. Machines ! machines Chômage Energie Minimum forestier Forges et industrie Plus d’énergie = tout le monde à la mine, puis à l’usine, puis au bureau
  • 19. www.manicore.com Peut-on cultiver des patates et faire autre chose ? Energie par personne et par an vs. % de l'emploi dans l'agriculture. Données World Bank, 2013
  • 20. www.manicore.com Source DATAR 1936, 42 millions d'habitants 2000, 59 millions d'habitants Nos élus, ou le pétrole ?
  • 21. www.manicore.com L'économie vue par Super Mario (ou Super (Em)Manuel !) Système productif Capital Travail Production
  • 22. www.manicore.com En fait, il vaut mieux avoir de la ressource ! Capital Production Nos muscles = 1 Machines utilisant de l’énergie = 200 ! Système productif Ressources Travail
  • 23. 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
  • 24. 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 ?
  • 25. www.manicore.com Le meilleur modèle économique du monde : une droite Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1965 à 2013. Mêmes sources que précédemment. 1965 2014
  • 26. 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… (gratuits aussi)
  • 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. www.manicore.com C’est la grosse bête qui descend, qui descend…
  • 29. 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 ?
  • 30. www.manicore.com Prix moyen constaté du baril (en rouge) en $ constants, et projections de l’Agence Internationale de l’Energie de 1991 à 2010. Source Olivier Rech, Carbone 4, 2011 Il vaut mieux prévoir le prix passé que le prix futur
  • 31. www.manicore.com Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1960 à 2014. Jancovici, 2014, sur données World Bank & BP Statistical Review Le prix du pétrole est-il élastique ? 1921 1973 1986 2001 2014
  • 32. www.manicore.com Prix du pétrole (abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1960 à 2014. Jancovici, sur données World Bank et BP Statistical Review L’économie mondiale et le prix du pétrole : pas la question 1960 2014
  • 33. www.manicore.com Montant de la facture énergétique de la France, en milliards de dollars constants. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2015 Le prix du pétrole (donc de l’énergie), un sujet pour l’importateur !
  • 34. www.manicore.com Variation lissée de la consommation mondiale de pétrole (rouge) et du PIB par personne (bleu). Source World Bank 2015 pour le PIB, BP Stat 2015 pour le pétrole D’abord la croissance qui vient de Mars, ou d’abord le pétrole ?
  • 35. www.manicore.com Consommation d’énergie de l’OCDE depuis 1965. Données PB Statistical Review, 2015 Autant de pétrole qu’on veut, qu’il parait ?
  • 36. www.manicore.com Production domestique (rose) et importations annuelles (vert) de pétrole, en millions de tonnes, pour la zone UE+Norvège. Données BP Statistical Review 2015 40 ans de pétrole, qu’il paraît ? -18,2% Importations Production en Europe (incl. Norvège)
  • 37. www.manicore.com Approvisionnement en gaz UE+Norvège, en millions de tonnes équivalent pétrole par an, depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015 348 ans (au moins) de gaz, qu’il paraît ? ≈ 60% -22% Potentiel gaz de schiste à 20/30 ans Importations Production en Europe (incl. Norvège)
  • 38. www.manicore.com Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ? Consommation d’énergie dans l’Union depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015
  • 39. www.manicore.com France, ton industrie fout le camp ! (air connu) Production industrielle de la France depuis 1970. Données World Bank -9%
  • 40. www.manicore.com Mieux au Nord-Ouest ? Production industrielle de la Grande-Bretagne depuis 1970. Données World Bank -10%
  • 41. www.manicore.com Mieux au Nord ? Production industrielle du Danemark depuis 1970. Données World Bank -11%
  • 42. www.manicore.com Mieux au Nord ? (bis) Production industrielle de la Suède depuis 1970. Données World Bank -7%
  • 43. www.manicore.com Mieux au Nord ? (ter) Production industrielle de la Finlande depuis 1970. Données World Bank -24%
  • 44. www.manicore.com Et voici le champion ! (ou la championne, plutôt) Production industrielle de l’Allemagne depuis 1970. Données World Bank 6%
  • 45. www.manicore.com L’industrie ne se dope pas aux tapas Production industrielle de l’Espagne depuis 1970. Données World Bank -24%
  • 46. www.manicore.com Et l’industrie ne se dope pas aux linguine Production industrielle de l’Italie depuis 1970. Données World Bank -20%
  • 47. www.manicore.com C’est mieux à 28 ? Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World Bank -7%
  • 48. www.manicore.com Oubliez les promesses de croissance ! Taux de croissance du PIB européen sur la période 1960-2014 (bleu), de la moyenne sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de la tendance (pointillé). Données World Bank
  • 49. www.manicore.com OCDE cherche croissance, désespérément Taux de croissance du PIB de la zone OCDE sur la période 1960-2014 (bleu), de la moyenne sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de la tendance (pointillé). Données World Bank
  • 50. www.manicore.com En route pour la croissance mondiale perpétuelle ? Taux de croissance du PIB du monde sur la période 1960-2013 (bleu), de la moyenne sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de la tendance (pointillé). Données World Bank
  • 51. www.manicore.com 2014 Il est évident qu'Allègre néglige des données d'observation irréfutables Effet du relèvement des températures l'habillement depuis 1920 Source : Chantelle ; Playtex ; Aubade ; Princesse Tam Tam Vivement 2020 ? L'observation, mère de toutes les lois en physique
  • 52. 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…
  • 53. www.manicore.com Moyenne inter-modèles de l'évolution des précipitations pour une élévation de 2°C par rapport à 1980-2010. Source : GIEC, 5è rapport d'évaluation, 2014 Pleuvra, pleuvra pas ?
  • 54. www.manicore.com Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions Affaiblissement, disparition d’écosystèmes Maladies Vagues de chaleur, inondations Un jour l’avenir devient le présent Baisse des rendements agricoles Montée des eaux Acidification de l’océan
  • 55. www.manicore.com Et nous ne ferons jamais le tour de toutes les mauvaises surprises possibles à l’avance, puisque la situation est inédite Relargage du carbone des sols Hydrates de méthane, sols arctiques… « Fonte » de la calotte occidentale de l’Antarctique (et du Groenland) Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions Partez pas, y’a du rab Modification des courants marins Question sur tornades, orages, ouragans
  • 56. 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
  • 57. www.manicore.com Evolution des émissions de CO2 depuis 1750 (en haut), et destination du CO2 émis (en bas). L’atmosphère conserve environ 45% des émissions ! Les végétaux absorbent environ 30% des émissions " L’océan absorbe environ 25% des émissions, # Milliardsdetonnesdecarbone Emissions de CO2 passées de 15 à presque 40 milliards de tonnes en un peu moins de 50 ans Le CO2 dans l’air : un petit tour et puis s’en va ? Source : IPCC, 2013
  • 58. www.manicore.com Vive 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 !
  • 59. www.manicore.com 300 milliards d’euros investis Je dépense 300 milliards € pour faire moins de CO2 : 1ère option Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en Allemagne depuis 1965. Jancovici, sur données BP Statistical Review
  • 60. www.manicore.com 300 milliards d’euros investis Je dépense 300 milliards € pour faire moins de CO2 : 2ème option Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en France depuis 1965. Jancovici, sur données BP Statistical Review
  • 61. www.manicore.com Source : AIE, World Energy Outlook Le solaire, premier récipiendaire des investissements ?
  • 62. www.manicore.com Empreinte carbone d’un français en 2010. Calculs Carbone 4. 10,5 tonnes équivalent CO2 -> 2 puis 0… Emissions maximales par français en 2050 Eviter 5°C, les doigts dans le nez ?
  • 63. www.manicore.com Bref… L’énergie sera le défi du siècle, que nous le voulions ou non…