Demande et sources d’énergie

Le présent module explore les modes d’utilisation de l’énergie qui améliorent les conditions de vie humaine. Étant donné que l’énergie est au cœur de notre existence et qu’elle a joué un rôle déterminant dans l’évolution de l’humanité, depuis la préhistoire jusqu’à nos jours, il est essentiel de comprendre l’évolution de la production et de la consommation d’énergie pour faire de bons choix qui auront une incidence sur notre vie d’aujourd’hui et de demain.

Le film génial de Stanley Kubrick, « 2001 : L’odyssée de l’espace », commence par une scène qui illustre la façon dont l’homme s’est différencié d’emblée des autres animaux : par le maniement d’outils – l’utilisation d’une massue comme arme et la domestication du feu. Au cours d’une grande partie de l’histoire, les avancées de la technologie et les progrès dans l’exploitation des sources d’énergie qui la sous‑tendent ont contribué au développement économique. Et ce développement a pris des directions différentes en fonction des changements technologiques ou des sources d’énergie disponibles. Prenons un exemple au xvie siècle. À l’époque, l’industrie métallurgique anglaise est florissante, mais la fabrication du charbon de bois finit par épuiser les forêts et cette pénurie provoque l’exode de l’industrie d’abord vers l’Irlande et plus tard vers l’Écosse, où elle a accès à d’abondantes sources de bois.

Quelques centaines d’années plus tard, au xixe siècle, le charbon de bois cède le pas au charbon, qui sera lui-même remplacé au xxe siècle par le pétrole dans nombre de ses applications. À l’heure actuelle, le pétrole est talonné par le gaz naturel. De nombreuses personnes espèrent et sont convaincues que les sources d’énergie renouvelables remplaceront bientôt les combustibles fossiles, dont la combustion libère du carbone dans l’atmosphère, ce que notre société ne juge plus acceptable en raison des effets de l’excès de carbone sur la planète. Mais d’aucuns pensent que d’importantes mesures incitatives seront nécessaires pour que l’on adopte complètement les sources d’énergie renouvelables. L’avenir énergétique à long terme pourrait bien résider dans l’hydrogène, qui peut être une source d’énergie propre, mais dont la production consomme à l’heure actuelle plus d’énergie qu’elle n’en produit. Et d’autres encore pensent que la fusion nucléaire – porteuse d’une énergie sûre, sans limites et propre – viendra un jour s’ajouter au portefeuille énergétique, même s’il faudra encore attendre plusieurs dizaines d’années, voire plus, pour qu’émerge une technologie appropriée.

C’est ainsi que les choses se présentent. En examinant rétrospectivement ces changements, on parvient à en suivre le fil conducteur et à cerner leurs répercussions. Mais la prospective est d’un autre ordre. On sait maintenant que la prospective est un exercice parfois nécessaire mais toujours difficile dont l’utilité réside surtout dans le fait qu’elle permet d’analyser les possibilités.

Interaction de l’économie et de l’énergie

D’un point de vue économique, l’énergie fait partie des nombreux facteurs de production, au même titre que le travail de l’homme, les matières premières et les machines. Le progrès technologique a joué un rôle important en nous permettant d’exploiter plus efficacement l’énergie pour obtenir ce que nous voulons. L’accès à l’énergie est essentiel pour permettre à la technologie de jouer son rôle. En fait, on observe un « cercle vertueux » entre l’économie et l’énergie. Dans les sociétés primitives, les bœufs tiraient des instruments simples qui aidaient l’agriculteur. Aujourd’hui, une seule personne sur un tracteur moderne – assise dans une cabine à l’air climatisé avec de la musique sur le lecteur CD ou MP3 – peut faire le travail de centaines de bœufs et de gens.

Le monde n’est cependant pas une entité unique où tout un chacun bénéficie de ces progrès. Certes, les habitants des pays industrialisés ont accès aux fruits du progrès scientifique et organisationnel, mais il y a de nombreux pays en développement dans le monde moderne qui, pour diverses raisons, accusent un retard par rapport à l’évolution technologique du monde industrialisé et ne partagent pas encore cette manne. Or, les habitants de ces pays estiment qu’ils ont le droit d’exploiter les combustibles fossiles, tout comme leurs semblables des pays industrialisés, et ils ne sont pas prêts à renoncer à leur prospérité pour la simple raison que les pays industrialisés considèrent maintenant que les combustibles fossiles et les rejets de carbone nuisent à l’environnement. Dans les pays en développement, l’accès à l’énergie n’est pas une chose qui va de soi.

Environ deux milliards de personnes, soit le tiers de la population mondiale, n’ont pas accès à l’électricité dans leur habitation. Nous progressons peu à peu, mais l’un des défis du monde moderne consiste à trouver les moyens d’améliorer le sort des plus démunis. Néanmoins, même les populations des pays en développement tirent certains bienfaits du progrès technique. Quant aux habitants mieux lotis du monde industrialisé, leur travail est devenu beaucoup plus facile et il a été complètement transformé grâce aux percées technologiques et à la disponibilité de sources d’énergie exploitables. Leur vie est maintenant plus aisée, plus confortable et plus longue.

intro1
Une économie simple : aucune contrainte.

L’analyse présentée ci‑dessus passe sous silence les complexités des rapports en cause au sein d’une région ou d’un pays, et d’autant plus à l’échelle planétaire. La figure qui suit schématise les grands rapports en omettant le détail des interactions et propose un modèle extrêmement simplifié de l’activité économique.

Malheureusement, le portrait global se complique en raison d’une conséquence inévitable : l’accumulation de déchets. Au cours de l’histoire, la Terre et son environnement nous ont donné de bonnes choses, comme des terres fertiles, des sources d’énergie, de l’eau et de l’air, mais ils ont aussi été le déversoir des déchets résiduels de l’activité humaine, sous forme solide ou gazeuse. Il faut donc ajouter un élément à l’image simplifiée ci‑dessus : la capacité de l’environnement à absorber les déchets de l’activité humaine sous forme de résidus solides, liquides ou gazeux.

intro4
Schématisation du cycle économique :
Capacité limitée d’absorption des déchets

La capacité de la Terre à s’adapter aux résultats d’une activité humaine toujours croissante n’est pas infinie. La figure ci‑dessous illustre de façon schématique une économie simple, qui comporte certaines limites quant à ce qu’elle peut absorber dans le sillage des activités qui la composent. La cheminée d’usine représente toutes les sources de déchets solides, liquides et gazeux qui sont des sous‑produits de l’économie moderne. Pendant la plus grande partie de l’histoire de l’humanité, ces limites étaient inexistantes dans les faits, car notre activité était faible comparativement à la capacité de la biosphère. De nos jours, on assiste à une prise de conscience de plus en plus vive des conséquences pour les générations à venir de la poursuite de notre mode de production actuel. Bien que les déchets solides sous toutes leurs formes, depuis les métaux jusqu’aux matériaux électroniques en passant par les matières plastiques, constituent un problème croissant dans la plupart des régions du monde, les émissions de gaz, en particulier les gaz à effet de serre, sont le problème planétaire le plus préoccupant. En effet, à cause de l’effet de serre, l’accumulation de ces gaz dans notre atmosphère finira par augmenter la température moyenne de la Terre. Cette hausse de la température fera fondre les calottes glaciaires et se traduira par une élévation du niveau des mers et l’immersion de certaines zones côtières. À terme, elle aura des répercussions imprévisibles à la fois sur les conditions météorologiques extrêmes de courte durée et sur l’évolution climatique à long terme.

Changement climatique

ice caps
La fonte de la glace de mer est attribuable au changement climatique.

Pour simplifier les choses considérablement, disons que deux courants d’idées s’opposent sur la question du changement climatique. Selon les tenants du premier, ces changements pourraient, dans le pire des cas, rendre le monde inhabitable et nous devons par conséquent prendre rapidement des mesures radicales pour inverser la tendance. Cela inclut à la fois des initiatives individuelles et collectives à l’échelle du pays pour réduire notre consommation d’énergie dès maintenant, même au détriment de l’activité économique – en gros, il s’agit de réduire les émissions actuelles tout en recherchant des solutions efficaces et permanentes.
Les tenants de l’autre courant affirment pour leur part que nous avons une connaissance limitée du climat planétaire et que nous ignorons s’il y a un danger imminent. Ils font donc valoir qu’une réduction de la consommation d’énergie entraîne une diminution de l’activité économique, ce qui a des conséquences négatives sur les investissements dans la technologie. À terme, la réduction des investissements dans la technologie limitera notre capacité à réagir efficacement au problème climatique. D’après les adeptes de ce courant d’idées, nous devons nous tourner vers le développement technologique pour résoudre la plus grande partie du problème et il est important d’éviter les réductions inutiles de l’activité économique. Il nous faut parvenir à un équilibre délicat dans nos interventions.

Polar bear
Le changement climatique touche des espèces comme l’ours polaire, qui dépend de la glace de mer pour chasser, se reproduire et mettre bas.

Un problème connexe tient à la crainte que nos efforts de lutte contre le changement climatique dans le monde industrialisé ne soient totalement neutralisés par l’activité dans le monde en développement, où l’on observe une réticence à freiner la croissance économique, puisque ces pays sont encore loin derrière les autres. Cela nous amène, en fait, à un autre enjeu pressant concernant la gestion planétaire des ressources : l’équité entre les pays.

Les perspectives énergétiques globales dépendent de plusieurs facteurs, notamment la croissance démographique, le développement économique, les limites environnementales et tous les éléments ayant une incidence sur ces facteurs. Il existe des différences naturelles et évidentes entre les pays en développement et les pays industrialisés, dont il faut tenir compte lorsqu’on se penche sur les divergences considérables, de même que sur les conséquences engendrées par les disparités régionales au chapitre de l’utilisation de l’énergie.

Population mondiale et développement humain

D’ici le milieu du xxie siècle, la population mondiale est censée augmenter d’environ 2,5 milliards d’habitants par rapport à son niveau actuel de 6,9 milliards en 2009. Comme la plus grande partie de cette augmentation sera concentrée dans les pays en développement avides d’énergie, la demande énergétique croîtra encore plus rapidement. En effet, bien que les économies modernes soient fort dépendantes d’une offre énergétique fiable et à prix abordable, près de 2 milliards de gens n’ont pas encore accès à l’électricité dans leur vie quotidienne. Et les pays en développement n’accepteront vraisemblablement pas que l’on limite la forme ou la quantité d’énergie qu’ils consomment avant d’avoir atteint un niveau de vie acceptable comparable à celui d’autres pays. Cela signifie que la demande internationale de sources d’énergie fiables est appelée à augmenter dans un avenir prévisible.

Le graphique qui suit illustre l’évolution de la croissance démographique mondiale et les prévisions établies d’après les estimations des Nations Unies. En 2000, la population mondiale s’établissait à un peu plus de 6 milliards d’habitants. Selon toutes les sources, la population va en augmentant, mais les prévisions varient considérablement, soit d’environ 7,8 à 10,8 milliards d’habitants d’ici 2050.

intro-graph
Population mondiale de 1950 à 2050 (en milliards d’habitants).

Les principales sources d’incertitude dans les prévisions démographiques sont les hypothèses concernant le taux de fécondité, défini comme étant le nombre d’enfants moyen mis au monde par femme. Il faut un taux de fécondité total de 2,1 pour assurer le renouvellement de la population et les estimations actuelles indiquent que le taux total est maintenant bien inférieur à ce niveau dans de nombreux pays industrialisés.

Les estimations montrent également un déclin sans précédent de la fécondité, même dans certains pays en développement. Ce déclin, en grande partie inattendu, a amené à revoir à la baisse les prévisions démographiques.

Le graphique ci‑dessous illustre le rapport entre l’indice de développement humain et le taux de fécondité total estimatif entre 1970 et 1975 ainsi qu’entre 2000 et 2005. Le Programme des Nations Unies pour le développement définit cette variable comme la moyenne combinée des résultats obtenus par les pays au chapitre de la longévité, du savoir et du niveau de vie. Le graphique indique un déclin net dans le taux de fécondité total estimatif au cours des deux périodes à l’étude, en particulier dans les pays se situant près du milieu pour ce qui est de l’indice de développement humain.

intro-graph2
Taux de fécondité total et indice de développement humain.

Comme en témoigne aussi le graphique, même si les taux de fécondité ont baissé de façon appréciable, on observe encore d’importants écarts entre les pays les plus industrialisés et les moins industrialisés. Avec un taux de fécondité total estimé à 1,5, la population canadienne commencerait vraisemblablement à baisser sans une immigration soutenue. Pour les États‑Unis, le taux de fécondité total est de 2, si bien que la population demeurerait relativement stable sans immigration. Globalement, les Nations Unies estiment que la population canadienne passera d’environ 32,6 millions d’habitants à 42,8 millions d’ici 2050. La population américaine est censée passer de 301 millions d’habitants à 402 millions pendant la même période.

Le module Les sources d’énergie dans le monde vous ouvre la porte du monde de l’énergie et vous explique comment fonctionne la production d’électricité et les répercussions de chaque source d’énergie sur l’environnement.

Source :

“World Energy: The Past and Possible Futures” pp 20-22www.cna.ca/english/pdf/Studies/CERI/CNA_CERI07_EN.pdf.