samedi 24 septembre 2011

TINA énergétique


Le débat qui a naturellement suivi la catastrophe humanitaire du tsunami aux 10 000 victimes les problèmes de la centrale de Fukushima a donné une terrifiante illustration de l’incompétence scientifique de nos politiques et de leur manque total de vision quantitative sur le long terme.


Dvanw, de façon prémonitoire, nous avait rappelé l’ésotérisme intrinsèque de la science, rejoignant ainsi la fameuse citation d’Arthur C. Clarke comme quoi toute technologie assez avancée devient indistinguable de la magie. Magie noire en l’occurrence dans le cas de la radioactivité et du nucléaire du côté gauche de l’échiquier politique, compensée par l’invocation de la magie blanche des fameuses “alternatives” dont on lit partout qu’elles existent mais dont on ne trouve guère de trace nulle part. A moins de détruire l’économie et les paysages naturels, il semble en fait que de telles alternatives n’existent pas encore aujourd’hui et que le débat actuel focalisé sur le nucléaire loupe complètement le paysage énergétique global qui mérite un examen quantitatif au croisement de la physique et de l’économie. ( ... )

Or, comme pour le problème du réchauffement climatique, on commence à toucher du doigt les limites physiques du système énergétique Terre. A quelques exceptions près (comme le nucléaire et la géothermie) toute l’énergie que nous consommons provient directement ou indirectement du soleil.

Par exemple, les énergies fossiles (charbon, pétrole, etc…) sont, comme leur nom l’indique, des restes de plantes du passé, ayant photosynthétisé de la matière organique sur des millions d’années : elles constituent de l’énergie solaire très efficacement stockée, ce qui en fait une source d’énergie remarquablement efficace et peu chère, mais non renouvelable.

Bonne nouvelle : on ne manque pas de charbon (1000 ans de réserve), on estime qu’on peut extraire une puissance de l’ordre de 30 TW, donc on ne manquera pas d’énergie. Mauvaise nouvelle : on risque en conséquence de détraquer complètement le climat (et de continuer à massacrer des mineurs à tour de bras, mais une vie de mineur semble peser moins médiatiquement que celle d’un technicien du nucléaire). ( ... )

La physique nous contraint, il n’y a en fait que 3 solutions :
  • le nucléaire. Bonne ou mauvaise nouvelle : on ne dispose que de 100 TW-an d’Uranium, i.e. 100 ans à 1 TW, donc ne comptez-pas sur la fission très longtemps. La fusion (ITER & co) ne sera au point que dans 50 ans au mieux, il faut trouver une solution avant.
  • la séquestration du carbone. On peut continuer à brûler du charbon et des mineurs à tour de bras si on trouve un moyen de stocker tout le CO2 supplémentaire produit. La technologie actuelle consiste à dissoudre le CO2 dans les eaux profondes. Là encore, la quantité physique d’eau profonde nous limite. On estime qu’au mieux, on dispose de 100 à 150 ans de capacité de stockage des émissions annuelles de CO2. Mais là encore il faudra beaucoup de temps pour avoir quelque chose de véritablement efficace.
  • les énergies renouvelables. L’équation est simple : en une heure d’ensoleillement, la Terre reçoit plus d’énergie que la consommation humaine en un an. C’est cette énergie qui est responsable du vent, des courants marins, etc…
  • Il y a donc a priori beaucoup de place pour le renouvelable d’origine solaire, qui, comme on l’a dit, reste de toutes façons la seule “vraie” source d’énergie externe. Cependant, là encore, il faut faire du quantitatif. Et on s’aperçoit que ça cloche rapidement . Si on regarde tout le potentiel éolien à 10 m du sol, on arrive à seulement 4 TW [1]. Rajouter 2TW en mettant des barrages un peu partout pour faire de l’hydroélectricité. 5 TW en transformant toutes les terres cultivées en bio-carburant. Bref, même en ruinant terres arables, écosystème et paysages pour produire de l’énergie, en réalité, le compte n’y est pas du tout, et je serai curieux de savoir quelle est donc l’alternative non carbonée proposée de façon réaliste par les écologistes ! ( ... )






C’est là que Nocera rentre en scène, en tant que chimiste. Nocera part d’un constat simple : il existe autour de nous une molécule simple, abondante et propre, utilisée dans la nature par la photosynthèse pour stocker de l’énergie. Son nom : l’eau.
Et oui, la réaction consistant à brûler une demi molécule de dihydrogène avec une molécule de dioxygène pour donner une molécule d’eau est extraordinairement énergétique. L’ordre de grandeur est tout simplement hallucinant. Imaginez qu’on mette au point une super photosynthèse telle qu’on puisse convertir par seconde une piscine olympique en H2 et O2 qu’on rebrûle aussitôt. On génère alors 40TW d’électricité, soit la puissance requise à l’échelle mondiale ! Avec une seule piscine olympique par seconde à l’échelle de la planète ! ( ... )

Je vous recommande aussi la lecture de ces trois articles récents de Jancovici (1,2, et surtout 3) qui démontrent également comment en sortant du nucléaire, on favorise mécaniquement le charbon, bien moins cher, bien plus efficace, bien plus abondant et bien plus léthal que tout le reste. Et j’avoue pour ma part que les réactions actuelles de la gauche et des écologistes me laissent bouche-bée tant il est évident qu’ils sont en train de jouer le rôle d’idiots utiles des divers lobbys de l’énergie fossile.



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