- La consommation d’énergie V2Energie halte au gigantisme

,  par Hervé BERNARD dit RVB

En matière d’environnement et de réchauffement planétaire, l’énergie est une question fondamentale. Elle est même centrale. Nos besoins sont énormes et ils ne vont pas diminuer, tandis que ceux des pays émergents vont croissants. Dans l’hypothèse où nous pourrions réduire la production de carbone, de gaz à effet de serre, une stagnation de la consommation mondiale serait déjà une belle réussite.

1 Énergie : halte au gigantisme
Nous ne pouvons cependant pas remettre en question la croissance des pays sous-développés et leur nier le droit à une amélioration de leur niveau de vie. Mais les chiffres donnent le vertige et justifient à eux seuls, au-delà de toute question environnementale, une politique d’utilisation rationnelle et donc d’économie de l’énergie. Car nos réserves énergétiques ne suffiront pas. La tentation est grande, alors, d’envisager des solutions gigantesques pour répondre à ces besoins gigantesques.

-  Le syndrome Azerty
Si depuis quelques années des efforts ont été faits pour promouvoir des sources d’énergie alternatives, force est de constater que ces différentes initiatives n’ont pas encore complètement prouvé leur pertinence. Certaines de ces initiatives peuvent même s’avérer en réalité presque tout aussi désastreuses pour l’environnement que les énergies qu’elles prétendent remplacer.

Il en est ainsi des « fermes d’éoliennes », regroupements de plusieurs dizaines, voire centaines d’éoliennes, dans le but de produire une électricité “ propre ”. Ces fermes sont le reflet de notre propension au gigantisme et de notre panique face à la question de l’énergie. Elles constituent une conception aberrante de l’éolienne, en ce sens qu’elles sont affectées de ce que nous appelons le syndrome Azerty.

Explication : toute nouvelle technologie transporte une ou plusieurs couches de la technologie précédente. Ces couches héritées peuvent parfois obérer le fonctionnement optimum de ces nouvelles technologies. C’est le cas du clavier Azerty, qui, sur les premières machines à écrire, a été inventé pour ralentir la frappe et éviter que les touches des lettres se coincent en se croisant. Ainsi, afin d’éviter leur croisement lors d’une frappe rapide, le « a » et le « e » sont sur le même côté d’un clavier français. La logique, aurait pourtant voulu que chacune de ces deux lettres soient gérées par une main différente.

Avec l’informatique le problème du croisement des touches disparaît. La logique aurait voulu que la disposition du clavier soit réétudiée. Pourtant ce clavier a été transposé tel quel sur les ordinateurs. Deux motifs justifient cette transposition brute :
- on n’a pas pensé que l’informatique allez provoquer une réorganisation du travail administratif
- comme toutes les secrétaires connaissaient ce clavier. Il était, à court-terme, moins complexe de reprendre le clavier Azerty que de former les secrétaires à un nouveau clavier plus pertinent. D’autant moins complexe, qu’elles se trouvaient déjà confrontée au stress de l’apprentissage de nouvelles méthodes de travail.

- Eoliennes polluantes
Le syndrome Azerty des éoliennes, c’est la création de grandes unités de production d’électricité situées loin des centres de consommation. Unités que l’on devrait plutôt appeler en bon français des centrales éoliennes et non des « fermes », traduction mot à mot d’un terme américain aux connotations bucoliques qui ne leur convient pas. Avec ces fermes, cette énergie à l’origine non polluante le devient de fait. En effet, leur regroupement provoque une pollution sonore et visuelle indéniable, il rend leur contournement par les oiseaux beaucoup plus difficiles, et de fait ces fermes forment de véritables abattoirs à oiseaux (sans oublier les conséquences qu’elles pourraient avoir sur le microclimat en générant de gigantesques courants d’air) mais aussi et surtout en raison de leur éloignement des lieux de consommation.

Or, si ce type d’implantation, qui éloigne le lieu de production du lieu de consommation se justifie pour les centrales thermiques (afin d’éviter que les populations respirent les gaz de combustion) comme pour les centrales nucléaires (pour réduire les conséquences d’une éventuelle fuite radioactive), on se demande quelle peut être sa justification pour les éoliennes.

En effet, cet éloignement a un prix : 20 % de l’électricité produite « sert » à chauffer le cuivre des câbles des lignes haute-tension et ne « sert » donc qu’au réchauffement climatique. Par conséquent, en plaçant votre éolienne à une faible distance du lieu de consommation, voir sur le toit, vous augmentez indirectement et sans aucun effort son rendement de près de 20 %. Tout aussi immédiatement, vous économisez le cuivre qui sert à fabriquer les câbles de haute-tension, donc l’énergie nécessaire à son extraction, son transport, son raffinage, sa transformation en câble, à nouveau son transport et finalement son installation. Tout cela finit par faire quelques litres de gas-oil auquel il faudrait ajouter le coût des engins nécessaires à tous ces travaux miniers et les engins de travaux publics.

Et ce n’est pas tout ! vient s’ajouter l’énergie nécessaire à l’ensemble du processus de fabrication des pylônes ainsi que celle nécessaire à la taille des forêts sous le passage des lignes hautes-tensions, opération à renouveler tous les trois ou quatre ans. Sans oublier la pollution magnétique engendrée par ces lignes à haute-tension, manifeste à proximité des installations et dangereuse pour l’homme mais aussi pour les élevages destinés à l’alimentation de l’homme. Donc, toutes ces terres survolées par les lignes de hautes-tensions sont transformées en friches alors que nous ne pouvons plus gaspiller les terres arables.

D’autre part, contrairement à ce que soutiennent de nombreux analystes, l’évolution technologique des éoliennes est loin d’être achevée. Au regard de l’évolution du rendement du moteur à explosion ces vingt dernières années, il n’est pas utopique d’imaginer un accroissement de leur productivité de 30 à 40 % dans les dix prochaines années.

Ainsi, un français, Georges Gual, a mis au point avec le soutien du Conseil Général une éolienne à axe vertical baptisée GSE (Gual Stato-éolien) et dont un prototype est installé à Caves, dans l’Aude. D’un diamètre de quatre mètres et d’une hauteur de deux mètres, elle démarre avec un vent de 7 km/h au lieu de 15 km/h pour une éolienne à hélice sur un axe horizontal et supporte des vents supérieurs à 150 km/h.

Son rendement serait, à ce stade, déjà, de 30 % supérieur à celui d’une éolienne traditionnelle. De plus, silencieuse, il est donc possible de l’installer sur le toit d’une maison, ce qui réduit par la même occasion la pollution visuelle et le gaspillage de mètres-carrés.

Panneaux solaires relégués dans le désert
Le syndrome Azerty est également manifeste dans le cas de l’énergie solaire. La technique du chauffage d’un liquide caloriporteur comme le sodium par des miroirs nécessite en effet de recouvrir des hectares entiers de terres, bien souvent agricoles. La solution parfois adoptée, l’implantation de ces panneaux dans le désert supprime le gaspillage des terres. Cependant, l’éloignement des lieux de consommation contribue alors en retour à renforcer le syndrome Azerty ! Voir notre argumentaire précédente sur le coût environnementale des lignes de haute-tension.

En fait, comme nous venons de le démontrer, ces deux types d’énergies sont faites pour des petites unités de production. Pour l’énergie solaire, il existe des surfaces naturellement destinées à accueillir les panneaux solaires, ce sont les toits des maisons, des usines, des entrepôts. Ils constituent par essence des petites unités de production. Cependant, il faudra que les architectes en charge de la conservation historique (en France : les Bâtiments de France) assouplissent leur position.

Accepter et encourager la mise en place de petites installations est non seulement un acte économique mais aussi un acte politique, car c’est remettre en cause un autre syndrome Azerty : la centralisation industrielle caractéristique du développement économique de l’Occident au XIXe et XXe siècle.

Évitons donc aux éoliennes et à l’énergie solaire le syndrome Azerty, ces énergies n’en seront que plus rentables et plus douces pour la terre, tout en renforçant l’autonomie de chacun d’entre nous.

2 Fidel Castro et les biocarburants
Autre forme d’énergie renouvelable très en vogue : les biocarburants. En Amérique du Sud, ils sont au centre d’une polémique. Fidel Castro, longtemps relayé par le président vénézuélien Hugo Chavez, avait déjà critiqué la production d’éthanol à partir de plantes comme le tournesol, le colza, la canne à sucre, ou encore d’arbres génétiquement modifiés, car elles empiètent sur les cultures vivrières. Il dénonçait ces types de culture qui bénéficient à la consommation des riches au détriment de l’alimentation des pauvres. Cette critique est d’autant plus virulente que contrairement à une idée reçue, ces cultures n’entraînent pas une amélioration de la balance des paiements des pays producteurs d’éthanol.

L’argument de Castro ne prend cependant pas en compte les effets probables à moyen et long terme de la production d’éthanol par l’Occident : non seulement cela contribuera à diminuer la consommation de pétrole, mais en outre, comme ces cultures seront plus rentables, elles diminueront du même coup la production de céréales (blé, maïs, riz) destinées à l’exportation vers les pays sous-développés et bradées au détriment des cultures vivrières locales. Accessoirement, les agriculteurs occidentaux dépendront moins des subventions pour continuer à travailler dans leurs exploitations. Cependant, cela n’est envisageable qu’à la condition d’améliorer la balance énergétique de ces cultures.

Outre ces cultures, il existe d’autres sources de production de biocarburant. Il est possible de produire du méthane à partir de la putréfaction des déchets végétaux : c’est ce que l’on appelle la transformation de la biomasse ou méthanisation. Et dans ce domaine, il existe de grandes réserves de production (outre les sources naturelles), comme la décomposition du fumier. Comme le montre un article paru dans Le Monde , un élevage de 1 000 vaches produit, toutes les trois semaines, suffisamment de méthane pour chauffer 400 maisons pendant une journée (rappelons que le méthane contribue à la réduction de la couche d’ozone : là aussi, on fait d’une pierre deux coups.).

De même, la décomposition des déchets de l’industrie agroalimentaire et papetière sont des sources potentielles de production de méthane ou d’éthanol, tout comme les stations d’épuration d’eau. Par ailleurs, la majorité de ces sources de méthane produisent un excellent compost. En économisant des engrais, ce compost permettra simultanément de réduire notre consommation de pétrole. La plupart des engrais en nécessitent pour leur production. De plus, ce compost issu de la production locale sera ne nécessecitera pas de transports longue distance.

3 Le moteur Wankel
Venons en à l’autre grand consommateur d’énergie : l’automobile. Force est de constater qu’un moteur, qu’il soit thermique ou électrique, a un rendement inférieur à 50 %.

A partir de cette constatation, il découle que le moteur électrique a donc un rendement encore inférieur à celui du moteur à explosion. Cette infériorité est due aux modes de production de l’électricité. On sait que pour produire un kilowattheure d’électricité, il faut prélever 2,58 kilowattheure d’énergie primaire. On appelle énergie primaire l’énergie prélevée dans la nature pour produire ce kilowattheure.1 De plus, l’électricité quand elle arrive à la borne de chargement a déjà perdu 20 % de son efficacité (cf. infra), et l’on sait que le rendement d’une batterie est bien loin d’atteindre les 60-80 %2. Enfin, cette électricité pour être transformée en énergie motrice a une efficacité d’à peine 50 %.

Or, actuellement plus de 50 % de l’électricité produite dans le monde est d’origine thermique, c’est à dire, elle-même produite par une turbine, qui est un moteur et n’a donc qu’un rendement maximum de 50 %. En raison de cette cascade de transformations et de transports, le moteur électrique a donc dans le meilleur des cas un rendement situé entre 25 % et 35 %, ce qui est bien inférieur au rendement du moteur à explosion, pourtant lui-même construit sur une absurdité mécanique : transformer un mouvement vertical en mouvement circulaire. Quelle perte d’énergie !

Là aussi, une solution existe : il s’agit du moteur Wankel. Inventé dans les années 60 par un ingénieur allemand, ce moteur à explosion à pistons rotatifs supprime le mécanisme de transformation du mouvement vertical en mouvement rotatif, et comporte dix fois moins d’éléments qu’un moteur à pistons verticaux. A puissance égale, il est donc plus léger. Sa fabrication nécessite donc moins d’énergie.
Malheureusement, à notre connaissance, seule Mazda continue à produire de tels moteurs. Pourtant les progrès technologiques permettraient un coût de fabrication sans doute plus faible que dans les années 70 (cf. la Citroën GS à moteur Wankel birotor).

D’autre part, pour rendre plus efficace le moteur à explosion, qu’il soit à pistons rotatifs ou verticaux, il existe une solution toute simple : l’ionisation du carburant. Cette technique augmente instantanément l’efficacité d’un carburateur d’environ 10 % car le mélange air-carburant devient plus homogène : les particules de polarité inverse s’attirent au lieu de se repousser ce qui, à consommation égale, accroît la puissance de l’explosion. Accessoirement, les gaz sont mieux brûlés et la pollution simultanément réduite.

Comment ça marche ? le procédé est simple : il suffit de faire passer le carburant dans un simple aimant. Cet aimant a toutefois un inconvénient : il perturbe l’électronique de la voiture. Même si l’électronique embarquée réduit partiellement la consommation d’essence, on peut cependant douter de l’utilité de toute l’électronique actuellement embarquée. Améliore-t-elle le fonctionnement de nos véhicules ? La multiplication des pannes et le remplacement des cartes informatiques à répétition n’est pas à proprement parler une source d’économie d’énergie !

Par ailleurs, l’augmentation de la consommation électrique nécessite des alternateurs plus puissants, ce qui augmente au final la consommation d’essence. Compte-tenu de ces éléments, la fabrication, dans un avenir de deux à cinq ans, d’un moteur à explosion consommant deux à trois litres d’essence devient réaliste, surtout si l’on se réfère aux progrès passés, et serait donc une moins grande source de gaspillage d’énergie qu’un moteur électrique, de plus, il nous épargnerait la construction de centrale nucléaire.

Le prototype Peugeot HybridAir (janvier 2013) conçu autour de l’hydraulique pour produire de l’énergie à partir de l’énergie récupérée lors du freinage ou de désaccélération qui habituellement recharge les batteries des voitures électriques ou hybrides est, là, transformée en air comprimé. En ville, la voiture passe en mode air. C’est le moteur hydraulique qui prend le relais. Moins de bruit, moins de pollution sonore, moins de gaz d’échappement et moins de surpoids sans compter que cette technologie serait beaucoup moins honéreuse que les batteries. Accessoirement, l’exploitation du savoir-faire Citroen dans l’hydraulique pourrait générer aussi des économies.

Ces différents exemples montrent qu’il existe de nombreuses solutions à portée de main si nous cherchons à simplifier les questions plutôt que de les complexifier.

Ainsi, il est plus simple et plus rapide de mettre 30 % d’éthanol dans le carburant des voitures actuelles que de créer un nouveau réseau de stations services pour les quelques voitures fonctionnant à l’éthanol et qui n’atteindront probablement pas 50 % de la consommation de carburants automobiles. Ce mélange est d’autant plus efficace que l’on sait d’ores et déjà que l’éthanol, comme toutes les solutions disponibles dans le domaine de l’énergie est une solution partielle compte-tenu du peu d’efficacité des cultures dédiées au bio-carburant.

Et si la somme des solutions partielles produisait une solution globale ? Comme la nature le fait, ne mettons pas, nous aussi, tous nos œufs dans le même panier et n’oublions pas que les petits ruisseaux produisent les grandes rivières.

© Hervé BERNARD 2013

Présentation du travail d’Hervé Bernard sur l’avenir de la terre

- La maison est crasseuse. Ce n’est pas une image !