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26 novembre 2016 - Flux d’énergie naturels et flux d’énergie artificiels

femme_au_foyer Le monolithe, dans la scène d’ouverture de 2001 L’Odyssée de l’espace.

Il est très étrange que dans le débat sur la politique énergétique, on ne fasse pas la distinction qui me paraît essentielle entre flux d’énergie naturels et flux d’énergie artificiels.

Je m’explique.

Les flux d’énergie naturels, c’est ce que l’on appelle généralement, et de manière assez impropre à mon avis [1], « énergies renouvelables » : des flux d’énergie qui existent déjà dans la nature, avant toute intervention humaine (rayonnement solaire, déplacement des masses d’air ou d’eau, etc).

Les flux d’énergie artificiels, ce sont au contraire ceux que l’homme crée en déclenchant lui-même des réactions chimiques (combustion ou oxydoréduction) ou nucléaires (fission ou fusion, même si la fusion n’est pas encore bien maîtrisée). C’est donc le nucléaire (fission, fusion), mais c’est aussi la bougie (combustion). La bougie, c’est-à-dire le feu. La première fois que l’homme a créé un flux d’énergie artificiel, c’est quand il a inventé le feu.

Par définition, les flux d’énergie naturels ont des caractéristiques données (on parle d’énergie « fatale »). Ils existent en un lieu donné, ils ont telle densité de puissance. Et dans certains cas, leur localisation et/ou leur densité de puissance sont aléatoires. Les courants de marée sont prédictibles, mais pour les vents on n’a que des prévisions à quelques jours. Le rayonnement solaire est prédictible en termes de localisation mais seulement prévisible en termes de densité de puissance (puisque celle-ci dépend de la couverture nuageuse et donc de la météo).

Par ailleurs, sur Terre, ces flux d’énergie naturels ont des densités de puissance assez faibles. On peut cependant concevoir des dispositifs de collecte permettant de concentrer ces flux et d’obtenir à la sortie une densité de puissance bien plus élevée (barrage hydroélectrique, ferme éolienne, centrale solaire photovoltaïque, ou centrale solaire dite «à concentration», justement).

Le problème lié à la faible densité de puissance des flux d’énergie naturels peut donc être résolu. Le problème lié à leur caractère fatal, en revanche, est plus ardu.

C’est là qu’il faut en effet se demander : de quoi avons-nous besoin ?

Nous avons besoin d’un flux d’énergie de telle densité de puissance, à tel endroit. S’il s’agit par exemple de faire rouler une voiture à 130 kilomètres/heure, il faut que le flux d’énergie soit localisé dans la voiture, qu’il ait une puissance suffisante pour propulser le véhicule à 130 kilomètres/heure, et qu’il ne passe pas par un « tuyau » plus gros que la voiture elle-même.

Résultat, comment fait-on pour amener une voiture à 130 kilomètres/heure avec des flux d’énergie naturels ?

Eh bien, on ne le fait pas.

Les flux naturels qui existent sur place (rayonnement solaire par exemple) ne permettraient guère de dépasser 10 ou 20 kilomètres/heure, quant à ceux que l’on a déjà concentrés par ailleurs (dans des centrales solaires, des fermes éoliennes ou autres), on ne peut pas les amener jusqu’à la voiture.

Résultat, qu’est-ce qu’on fait ? On crée un flux d’énergie artificiel, en déclenchant sur place, à l’intérieur de la voiture, une réaction chimique d’oxydoréduction, dans des batteries. Certes, on peut recharger ces batteries à partir de panneaux solaires, ou d’une éolienne, ou d’une hydrolienne, etc. N’empêche, à la fin, et au moins dans ce cas précis, on a réellement besoin d’un flux d’énergie artificiel. Fondamentalement, les flux d’énergie artificiels sont bien mieux adaptés à nos besoins, puisque l’on peut les créer où on veut, quand on veut, et ajuster - dans certaines limites - leur densité de puissance. Et c’est sans doute pour cette raison même que nos ancêtres ont fait l’effort de maîtriser le feu il y a environ 400 000 ans. Le caractère artificiel de ce flux d’énergie était précisément ce qui en faisait tout l’intérêt.

Alors certes, si l’on recharge nos batteries à partir de panneaux solaires, d’une éolienne ou d’une hydrolienne, on évite de brûler des hydrocarbures. Mais d’un autre côté il faut fabriquer les panneaux solaires, l’éolienne ou l’hydrolienne, et les batteries, ce qui exige de mobiliser pas mal de matières premières qu’on ne peut jamais recycler en totalité, et que l’on ne peut recycler qu’en consommant encore d’autres matières premières. Si l’on recharge nos batteries à partir d’une centrale thermique à flamme alimentée au fioul, on doit quand même se demander pourquoi on n’a pas directement mis un réservoir d’essence ou de gasoil dans la voiture, avec un moteur thermique…

On peut sans doute alimenter le réseau électrique d’un pays à partir de flux d’énergie naturels (ce qui ne veut pas dire que ce soit judicieux pour autant). Pour ce qui est des transports routiers, ou a fortiori aériens, ou a fortiori spatiaux, c’est une autre histoire. Mais au-delà de ces questions pratiques immédiates, l’enthousiasme que l’on voue ces derniers temps aux énergies dites «renouvelables» pourrait correspondre en fait à une formidable régression anthropologique. Et je crois qu’il faut venir d’urgence au secours de ce bon vieux Prométhée (attaqué frontalement aujourd’hui par des auteurs tels que François Flahault).


[1] En réalité, le rayonnement solaire est par exemple produit par la fusion nucléaire de l’hydrogène au sein de notre étoile, réaction qui convertit chaque seconde environ 3,4 millions de tonnes de matière en quelque 100 milliards de térawatts-heures d’énergie.