Utilisation rationnelle de l'énergie et
équilibre mondial
par Bernard GIOVANNINI
professeur à l'Université de Genève
responsable de l'Académie internationale de l'environnement (Genève)

Résumé: Le problème de l'énergie se trouve au centre de la menace écologique. Des économies sont possibles dans beaucoup de domaines: chauffage, transports, électricité domestique. Malheureusement le comportement humain obéit à d'autres motivations: prestige, confort, individualisme, coût des améliorations.
Zusammenfassung: Das Energieproblem steht im Zentrum der ökologischen Bedrohung. In vielen Bereichen sind Einsparungen möglich: Heizung, Verkehr, Strom im Haushalt. Leider wirken andere Motivationen auf das menschliche Verhalten: Prestige, Komfort, Individualismus, hohe Verbesserungskosten.
Summary: The energy problem lies at the heart of the ecological threat. Saving are possible in many fields: heating, transport and domestic electric power. Unfortunately human behaviour is moved by other motives: prestige, comfort, individualism and the coat of improvements.
 INTRODUCTION





     Parler d'utilisation rationnelle de l'énergie il y a dix ou quinze an exposait ses auteurs à être classés immédiatement parmi les gens suspects. Le productivisme était alors totalement dominant, et l'on ne pouvait guère mettre en doute d'une quelconque façon que la solution au problème de l'énergie était d'en produire le plus possible. Aujourd'hui les attitudes changent, et s'il est encore difficile de faire admettre les politiques concrètes d'utilisation rationnelle, le principe en est largement accepté.
     C'est sans conteste la menace des changements climatiques globaux qui a fait modifier les attitudes, du moins dans notre pays. Or, le responsable principal de l'effet de serre est le CO2, et les émissions de CO2 sont dues essentiellement à l'utilisation des énergies fossiles.
     Le problème de l'énergie se trouve ainsi au centre de la menace écologique la plus grave sur notre planète. La grande majorité des scientifiques s'accorde à dire que pour atténuer cette menace, il est impératif de stabiliser et, si possible, de diminuer dès maintenant la consommation d'énergies fossiles dans le monde. D'une augmentation inexorable de 2-3% par an, cette consommation doit ainsi revenir à 0% d'augmentation.
     Trois réponses possibles à ce défi: le nucléaire, les énergies renouvelables, l'utilisation rationnelle. Or, le calcul est vite fait:
l'énergie nucléaire contribue pour environ 3% à l'énergie finale  [1] utilisée dans le monde. Pour assurer 3% d'augmentation d'énergie à l'échelle mondiale, il faudrait, la première année, et en une seule année, doubler la capacité nucléaire actuelle! 

[1]. Energie liée aux consommateurs

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Pour les énergies renouvelables, la disproportion est infiniment plus grande encore! Reste l'utilisation rationnelle de l'énergie. Deux questions se posent ici: Le potentiel est-il suffisamment grand? Est-il possible de le mettre en oeuvre assez rapidement?

LE POTENTIEL DE L'UTILISATION RATIONNELLE
DE L'ÉNERGIE

     Pour la plupart des utilisations actuelles de l'énergie, il existe en fait une marge très grande entre la consommation moyenne aujourd'hui et la consommation optimale.
     L'exemple le plus connu, et admis par tous, est celui du chauffage et de la production d'eau chaude. Un immeuble moyen aujourd'hui utilise à cette fin environ 700 MJ/m2.an. (700 mégajoules par mètre carré par an). Selon les normes préparées par les professionnels du bâtiment, on doit construire ou rénover aujourd'hui de manière à atteindre la moitié de ces chiffres. Et si l'on veut appliquer les meilleures technologies accessibles aujourd'hui, mais sans franchir le seuil de la rentabilité économique, on peut atteindre des consommations spécifiques de l'ordre de 200 MJ/m2.an. Plus qu'un facteur trois!
     Des économies semblables peuvent être faites dans le secteur des appareils ménagers électriques. Ainsi, les réfrigérateurs en Suisse consomment en moyenne 1,5 GJ/an (1,5 gigajoule par an). On sait construire, avec des technologies traditionnelles, des réfrigérateurs qui consomment le tiers de cette valeur. Et les nouvelles technologies d'isolation thermique, en développement aujourd'hui, permettent d'obtenir des valeurs encore plus basses.
     Le transport automobile privé est particulièrement important pour le problème du CO2

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Dans la plupart des pays développés, y compris le nôtre, c'est le trafic automobile qui est responsable de la croissance la plus rapide des émissions de CO2. Le besoin de mobilité semble croître sans limites. On peut essayer de freiner cette boulimie kilométrique automobile de plusieurs manières: par la promotion des transports publics, par l'éducation et la sensibilisation, par le changement des valeurs de société. Mais le plus simple et le plus efficace est encore d'imposer graduellement de meilleures consommations spécifiques. Les voitures neuves aujourd'hui consomment environ neuf litres aux cent kilomètres, les meilleures voitures consomment la moitié, et des voitures "pilote" consomment jusqu'à 2,5 litres/100 km, c'est-à-dire près du quart de la moyenne actuelle.
     L'automobile, avec les bus et les camions, joue un rôle central dans la problématique actuelle. Elle contribue pour une part très significative aux problèmes de pollution, que ce soit la pollution urbaine ou l'effet de serre, et surtout, le nombre d'automobiles croît très rapidement, beaucoup plus rapidement que la population. Il y a aujourd'hui déjà un demi-milliard de véhicules sur la route, et les trois quarts sont des voitures automobiles.[2]
     La flotte automobile mondiale a un très grand impact sur la consommation d'énergies fossiles, et donc sur les émissions de CO2. Le secteur des transports, dont les voitures automobiles constituent la partie de loin la plus importante, consomme encore les deux tiers du pétrole utilisé aux Etats-Unis, 40% en Europe de l'Ouest, 25% au Japon, 50% dans les pays en voie de développement et en URSS. La flotte automobile dans le monde augmente à un rythme très soutenu de 4,7% par an, ce qui signifie qu'elle pourrait doubler tous les quinze ans En fait la projection actuelle prévoit un milliard de véhicules vers 2030!
     Les véhicules automobiles sont des sources majeures de pollution de l'air: 47% des émissions de NOx et plus des deux tiers des émissions de CO dans les pays de l'OCDE.
     Améliorer les performances énergétiques des automobiles réduirait l'ensemble des problèmes de pollution: moins de CO2, moins de CO, moins de NOx. L'amélioration des performances énergétiques peut se faire par une variété de moyens techniques:
     - l'amélioration du moteur lui-même, par de meilleures techniques de combustion ("ultra-lean-burn", "stratified charge"), par l'emploi des céramiques;
     - l'amélioration des transmissions ("Continuously Variable
Transmissions" (CVT), "Lock-up clutcher");
     - la modification de l'aérodynamique (qui peut être encore améliorée de 30% environ, en utilisant les techniques courantes, et jusqu'à 60%, en changeant fondamentalement l'aspect des véhicules);
     - la réduction du poids des véhicules par l'utilisation de matériaux plus légers, en remplacement de l'acier (magnésium, aluminium, plastique, composite, etc.). Une diminution de 10% du poids d'un véhicule permet d'arriver à une diminution de 6% de la consommation d'énergie;
     - la récupération de l'énergie inutilisée, énergie de freinage, énergie non utilisée pendant l'arrêt, etc. Cette récupération peut se faire notamment par l'emploi d'un volant inertiel "flywheel". 
[2]. voir World Resources, 1990-1991, A report by the World Resources Institute, Oxford University Press, 1990
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     L'utilisation de ces techniques permet de diminuer considérablement la consommation spécifique des voitures. Parmi les voitures "pilote", il faut citer en particulier: la Renault Vesta 2, qui consomme 3 litres/100 km en ville et 2,2 litres/100 km sur route, et la Toyota AXV, qui consomme 2,6 litres/l00 km en ville et 2,1 litres/l00 km sur route.
     Les économies d'énergie pour les voitures automobiles, contrairement à beaucoup d'autres secteurs, posent des questions fondamentales sur la signification du confort. Les voiture à basse consommation d'énergie sont confortables, de taille moyenne. Elles permettent de rouler sans difficulté aux vitesses légales. Par contre, elles n'ont pas l'accélération fulgurante des voitures de haut de gamme, et elles ne permettent pas d'aller bien au-delà des vitesses maximales autorisées. L'image de l'automobile, dans l'esprit du citoyen moyen, devrait ainsi changer fondamentalement: d'objet de prestige, l'automobile deviendrait alors un instrument de transport individuel confortable, mais banal.
     Un autre domaine où les économies considérables sont possibles est celui de l'électricité dans le bâtiment, notamment le secteur tertiaire des bâtiments: banques, assurances, supermarchés, etc. Là aussi il y a une différence très grande entre la performance moyenne aujourd'hui et la performance optimale, que l'on peut obtenir en appliquant les meilleures connaissances technologiques. Les économies dans ce secteur proviennent essentiellement des économies dans l'éclairage, la ventilation et la climatisation, et les appareils de diverses natures (congélateurs, réfrigérateurs, etc.).
     Mais dira-t-on, pourquoi économiser l'électricité pour atténuer le problème du CO2? On est peu habitué à cet aspect du problème en Suisse et en France, car dans ces pays, la plus grande partie de l'électricité est produite à partir d'hydroélectricité et d'énergie nucléaire.
     Mais il faut se souvenir que dans le monde, la plus grande partie de l'électricité est produite à partir d'énergies fossiles, en particulier le charbon. Ceci est vrai dans la plupart des pays, y compris les pays européens, tels que l'Allemagne, l'Italie ou l'Angleterre.
     Economiser l'électricité en Europe, où que l'on soit, étant donné l'interconnexion des réseaux, a donc comme conséquence une réduction des émissions de CO2 et donc de l'effet de serre.

ASPECTS ÉCONOMIQUES

     La question que l'on se pose évidemment concerne le coût de ces améliorations. Sont-elles rentables? Autrement dit, le coût de l'investissement est-il compensé par les économies ultérieures en énergie?
     De nombreuses analyses ont montré que la très grande majorité des mesures d'utilisation rationnelle est tout à fait rentable. Que ce soit dans le bâtiment ou le secteur tertiaire, l'industrie ou le transport, un compte économique strict nous amènerait à faire des économies d'énergie spectaculaires. Le fait que cela ne se fait pas montre que notre société est loin d'être une parfaite économie de marché, dans laquelle chacun d'entre nous serait un petit robot économique cherchant sans cesse le profit maximum ou les dépenses minimales.

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     Et ceci est heureux. Le comportement humain obéit heureusement à bien d'autres motivations: personne ne choisirait de prendre son café là où il est le moins cher, mais là où il se sent bien pour lire son journal.
     Il existe par ailleurs toute une série d'obstacles objectifs à la rationalité économique et énergétique dans le domaine des économies d'énergies:
     - l'incertitude sur les prix de l'énergie à l'avenir;
     - la difficulté d'obtenir des capitaux à des taux raisonnables;
     - le facteur de "tranquillité": étudier et chercher la meilleure solution n'est pas nécessairement l'occupation que l'on préfère avoir dans le temps disponible;
     - le manque d'accès aux connaissances nécessaires, le manque de compétences professionnelles adéquates;
     - le fait que la personne qui paie l'investissement n'est pas la même que celle qui en reçoit les bénéfices (par exemple, propriétaires et locataires dans le secteur des bâtiments);
     - des obstacles légaux et administratifs.

     Ces obstacles doivent être soigneusement pesés et évalués si l'on veut améliorer l'efficacité de la politique d'utilisation rationnelle de l'énergie.

POTENTIEL DE MISE EN OEUVRE DES ÉCONOMIES D'ÉNERGIE




     Le potentiel des économies d'énergies est très grand. Mais pour réduire l'augmentation de consommation d'énergies fossiles de 2% à 0%, il faut que ce potentiel soit mis en oeuvre rapidement, au rythme approximatif de 2% par an. Est-ce possible?
     Aujourd'hui, en raison de la pression des prix, des progrès technologiques, de l'image de marque des produits, l'efficacité énergétique des équipements (bâtiments, appareils, voitures, etc.) s'améliore constamment. Différentes études ont montré que cette amélioration se fait à un rythme d'environ 0,5% par an.[3] Ce rythme peut-il raisonnablement être accéléré?
     La réponse à cette question passe par une analyse détaillée des rythmes d'amélioration dans différentes circonstances. Cette analyse a montré des différences spectaculaires selon l'importance économique de l'énergie. Dans la plupart des activités industrielles, contrairement à ce qui est souvent dit et écrit, les dépenses pour l'énergie sont négligeables, moins de 1% du coût de production, et aucune attention particulière n'est donnée au problème de l'utilisation rationnelle. Le même phénomène est patent dans le comportement moyen des consommateurs.
     Un réfrigérateur, par exemple, nous coûte entre trente et cinquante francs par an d'électricité. Choisir un modèle économique, dans une taille donnée, permet peut-être d'économiser dix francs par an. Quatre cafés. Personne ne choisit, pour des raisons économiques, de faire l'effort de tenir compte de ce facteur supplémentaire de choix, puisqu'il est déjà bien ennuyeux d'en choisir la couleur et l'aménagement intérieur.
     Dans le secteur des services également, le coût de l'énergie est un facteur, en général, négligeable.
     Pour tous ces secteurs, qui représentent la grande majorité de la consommation d'énergie, le taux d'amélioration est en moyenne de 0,5% par an.


[3] B. GIOVANNINI, D.PAIN. Scientific and Technical Arguments for the Optimal Use of Energy, 1990
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     Il y a cependant des exceptions. Le transport automobile en est une, mais chacun sait que le choix d'une automobile obéit à des critères beaucoup plus complexes que la simple rationalité, et les améliorations technologiques sont aujourd'hui compensées par le désir d'avoir des voitures plus grandes et plus puissantes.
     Les deux autres exceptions sont les industries intensives en énergie et le transport aérien. Les industries intensives en énergie sont les industries pour lesquelles le coût de l'énergie est une part importante des coûts de production: 5, 10, 20%, parfois plus.
Exemples: l'aluminium, le ciment, le verre, l'acier.
     Relevons que, pour ces fabrications industrielles, l'amélioration des rendements a été depuis toujours beaucoup plus rapide que dans la majorité de l'industrie: de 2 à 3% par an, et la marge entre la consommation moyenne actuelle et la consommation minimale est aussi devenue faible, beaucoup plus petite que dans les autres secteurs.
     Dans le transport aérien, où le coût du kérosène représente 20 à 30% du coût d'exploitation, et où il existe une vive concurrence entre les compagnies aériennes, l'amélioration au cours des vingt dernière années a été encore plus marquée: de l'ordre de 3% par an!
     Il est donc techniquement et économiquement possible d'améliorer les performances énergétiques suffisamment rapidement pour maitriser l'effet de serre, mais cela signifie qu'il faudrait que tout le monde commence à utiliser l'énergie comme s'il était réellement important de l'utiliser de la façon la plus rationnelle possible. Le but est techniquement et économiquement accessible, mais au prix d'un changement très profond de l'attitude de notre société vis-à-vis des ressources naturelles.
     Le moins que l'on puisse dire est que ce changement ne se fait pas rapidement, et il faut hélas être très pessimiste. Mais rien n'empêche d'être à la fois pessimiste et prêt à tout faire pour que les faits finissent par contredire ce pessimisme.

UTILISATION RATIONNELLE DE L'ÉNERGIE ET
ÉQUILIBRE MONDIAL

     Le problème de l'effet de serre est un problème global, qui ne pourra être résolu que si l'ensemble des pays fait un effort adéquat. Il apparaît cependant que les responsabilités et les moyens d'action sont très différents d'un pays à l'autre. Les pays en voie de développement, même en appliquant les meilleures technologies d'utilisation rationnelle, devraient continuer à augmenter leur consommation d'énergie. Pensons par exemple à la Chine, avec son immense besoin de développement et ses réserves gigantesques de charbon. On peut limiter l'augmentation de la consommation du charbon en Chine, on ne peut pas la stopper. Les pays développés ont ainsi, du fait de leur richesse et de leur capacité technologique, du fait également de l'énorme boulimie énergétique à laquelle ils se livrent aujourd'hui, le devoir impératif non seulement de stopper leur augmentation de consommation d'énergie, mais de la diminuer, en fait de 1 à 2% par an. Seul un effort de cet ordre permettrait de demander, en échange, aux pays tropicaux de gérer mieux leurs forêts, et aux pays en voie de développement de freiner leur croissance de consommation d'énergie. Le problème écologique de l'effet de serre est ainsi très étroitement lié à la négociation Nord-Sud et aux problèmes du développement. Mais seule une attitude courageuse et généreuse des pays développés pourrait à terme convaincre l'ensemble de l'humanité d'agir de façon efficace pour sauver la planète. Les moyens techniques sont là, les investissements nécessaires sont économiquement rentables, il reste à changer notre attitude et notre politique de façon fondamentale.

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