"Nouvelle économie énergétique" : Un exercice de pensée magique
Le Manhattan Institute est un think tank dont la mission est de développer et de diffuser de nouvelles idées qui favorisent un plus grand choix économique et la responsabilité individuelle. Mark P. Mills est senior fellow au Manhattan Institute et a publié dans ce cadre le rapport The "New Energy Economy": An Exercise in Magical Thinking? qui représente un travail considérable, de grande qualité et original parce qu'il met en avant des arguments nouveaux et pertinents. C'est un réel plaisir de lire de tels documents et c'est pourquoi j'ai voulu les partager même avec les français qui ne lisent pas l'anglais. Dans cette page vous pourrez lire le résumé de l'étude et dans les pages suivantes l'étude elle même en trois parties.
Résumé synthétique
Depuis des décennies, un mouvement s'est développé pour remplacer les hydrocarbures, qui fournissent collectivement 84% de l'énergie mondiale. Tout a commencé par la crainte que nous n'ayons plus de pétrole. Cette crainte s'est depuis déplacée vers la conviction qu'en raison des changements climatiques et d'autres préoccupations environnementales, la société ne peut plus tolérer de brûler du pétrole, du gaz naturel et du charbon, qui se sont tous révélés abondants.
Jusqu'à présent, l'éolien, le solaire et les piles - les alternatives préférées aux hydrocarbures - fournissent environ 2 % de l'énergie mondiale et 3 % de celle des États-Unis. Néanmoins, une nouvelle affirmation audacieuse a gagné en popularité : nous sommes à l'aube d'une révolution énergétique axée sur la technologie qui non seulement peut remplacer rapidement tous les hydrocarbures, mais qui le fera inévitablement.
Cette "nouvelle économie de l'énergie" repose sur la croyance - pièce maîtresse du Green New Deal et d'autres propositions similaires ici et en Europe - que les technologies de l'énergie éolienne et solaire et le stockage des batteries subissent le même type de perturbations que l'informatique et les communications, réduisant considérablement les coûts et augmentant leur efficacité. Mais cette analogie fondamentale fait abstraction des différences profondes, fondées sur la physique, entre les systèmes qui produisent de l'énergie et ceux qui produisent de l'information.
Dans le monde des personnes, des voitures, des avions et des usines, l'augmentation de la consommation, de la vitesse ou de la capacité de charge entraîne l'expansion et non la contraction du matériel. L'énergie nécessaire pour déplacer une tonne de personnes, chauffer une tonne d'acier ou de silicium, ou cultiver une tonne de nourriture est déterminée par les propriétés de la nature dont les limites sont fixées par les lois de la gravité, de l'inertie, de la friction, de la masse et de la thermodynamique et non par un logiciel intelligent.
Cet article met en lumière la physique de l'énergie pour illustrer pourquoi il n'y a aucune possibilité que le monde subisse - ou puisse subir - une transition à court terme vers une " nouvelle économie énergétique ".
Parmi les raisons :
- Les scientifiques n'ont pas encore découvert, et les entrepreneurs n'ont pas encore inventé, quelque chose d'aussi remarquable que les hydrocarbures en termes de combinaison de faible coût, haute densité énergétique, stabilité, sécurité et portabilité. Concrètement, cela signifie qu'en 30 ans d'exploitation, chacune des éoliennes ou des panneaux solaires d'une valeur de 1 million de dollars produira environ 50 millions de kilowattheures (kWh), tandis qu'un montant équivalent de 1 million de dollars consacré à un appareil de forage de schistes produit suffisamment de gaz naturel sur 30 ans pour produire plus de 300 millions de kWh.
- Les technologies solaires se sont considérablement améliorées et continueront à devenir moins chères et plus efficaces. Mais l'ère des gains décuplés est révolue. La limite physique des cellules photovoltaïques (PV) au silicium, la limite Shockley-Queisser, est une conversion d’au plus 34 % des photons en électrons ; la meilleure technologie PV commerciale actuelle dépasse 26 %.
- La technologie de l'énergie éolienne s'est également considérablement améliorée, mais là aussi, il ne reste plus de gains de 10 fois. La limite physique d'une éolienne, la limite de Betz, est un captage maximal de 60 % de l'énergie cinétique de l'air en mouvement ; les éoliennes commerciales dépassent aujourd'hui 40 %.
- La production annuelle de la Gigafactory de Tesla, la plus grande usine de batteries au monde, pourrait stocker trois minutes de la demande annuelle d'électricité aux États-Unis. Il faudrait 1 000 ans de production pour fabriquer suffisamment de batteries pour répondre à la demande d'électricité des États-Unis pendant deux jours. Entre-temps, de 50 à 100 kilogrammes de matériaux sont extraites, déplacées et traitées pour chaque kilogramme de batterie produite.
