La fin du développement durable (et de notre civilisation)
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  • Et moi?
  • Notre civilisation représente un système complexe.
  • C'est grâce aux liens que certaines actions, réactions et rétroactions auront lieu.
  • Un système complexe a besoin d'un flux d'énergie pour exister
  • En passant du paléolithique au néolithique, l’Homme civilisé a réussi à contourner de plus en plus les lois de la Nature.
  • Genèse de la complexité et sa croissance au sein des sociétés civilisées
  • L'évolution de l’Homme durant le néolithique ou genèse de la complexité des sociétés humaines.
  • La complexité ne peut engendrer que plus de complexité pour autant que les flux d'énergie permettant cette croissance soient disponibles.
  • Flux d’énergie requis pour qu’une civilisation naissante soit durable.
  • Parlons un peu d'énergie
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  • Comment l'énergie solaire est transformée en énergie utile pour la biosphère.
  • Énergie endogène humaine, énergie exogène, énergie primaire.
  • Transformation d'une énergie primaire en une énergie utile à l'Homme.
  • Rapport de l’énergie reçue sur l’énergie investie EROEI.
  • Le taux d'extraction de ressources naturelles obéit à la loi des rendements décroissants.
  • Prévision concernant la variation des taux d'extraction de l'ensemble des énergies fossiles au cours des années à venir.
  • Les effets des rendements décroissants sur les flux d'extraction des combustibles fossiles.
  • Si au lieu d’un pic de production nous aurions un plateau plus ou moins long.
  • Peut-on espérer que l’économie mondiale et les techno sciences soient capables de tendre vers une croissance nulle des flux d’énergie sans pour autant mettre en danger l’équilibre socio-économique ?
  • Autres sources possibles d'énergie encore à l'état de recherches
  • Est-ce que les techno sciences seront toujours en mesure de satisfaire les besoins énergétiques de l'ensemble des sociétés complexes mondialisés?
  • Est-ce que les gaz de schiste et les énergies fossiles non conventionnelles seront la solution d’avenir ?
  • Afin de garantir un accroissement annuel de 3500 TWh/an des flux d'énergies dites alternatives, l'industrie mondiale devra construire chaque année quelque chose comme par exemple:
  • Quels sont les risques encourus par notre civilisation si l’industrie mondiale était incapable de satisfaire les besoins mondiaux en énergie.
  • Notre système économique mondialisé impose une croissance permanente des activités humaines.
  • Afin de garder un semblant de contrôle de la situation, l’État devra être de plus en plus répressif.
  • Exemple pour un espace économique donné
  • Quelles seraient les conséquences si le génie humain était toujours en mesure de satisfaire le monde pour ses besoins énergétiques?
  • Les dommages causés à la biosphère par les abondantes transformations d'énergie primaire en énergie utile, et par celles de matière primaire en matière utile.
  • Les dommages causés à la biosphère par l’utilisation des énergies utiles et des matières utiles.
  • Dommages à la biosphère agissant directement sur la production mondiale alimentaire et sa distribution dans les populations mondiales.
  • Exemples d'autres actions humaines endommageant la biosphère avec pour effet d’en réduire sa complexité.
  • Changements climatiques: conséquences de la diminution de la complexité de la biosphère
  • Une autre rétroaction se déclenchera quand la demande de la civilisation mondialisée dépassera ce que la biosphère peut lui offrir sur le long terme.
  • Flux d'énergie
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  • Marge d'incertitude
  • Rapport énergie secondaire/énergie primaire
  • Clarifications au sujet de la Figure 6-1
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  • Clarifications au sujet de la Figure 6-3
  • Fiabilité des modèles mathématiques
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                                               Quatrième exposé
                                          Parlons un peu d'énergie

Pour comprendre la suite de notre propos, il est peut être bon  de rafraîchir certaines connaissances de base sur l’énergie.
Rappelons-nous que….

                              Dans l’Univers, énergie et matière sont indissociables  

De la matière peut se transformer en énergie et de l’énergie en matière, mais il n’est pas possible de créer ni  matière ni énergie  quand le terme créer est pris dans son sens littéral, c’est-à-dire "produire quelque chose à partir de rien".

          La quantité totale de matière et d’énergie contenue dans l’Univers est une constante 

Dans le monde purement physique, il existe une relation simple entre énergie et matière. Elle a été donnée par Einstein dans sa théorie de la relativité restreinte. Elle est résumée par sa célèbre équation

                                                                    E=mc2
Dans le monde biologique, les échanges entre matière et énergie sont beaucoup plus compliquées. Ils ne peuvent pas être traitées d'une manière déterministe et prospective par  les modèles mathématiques .

Pour rendre l’exposé plus clair nous allons laisser de côté la matière et nous concentrer  essentiellement sur l’énergie puisque tel est le but de ce rappel.

Nous dirons alors qu’en pratique …

                                         Il n’est pas possible de créer de l’énergie.      
              Il n’est possible que  de transformer une forme d’énergie en une autre.
 


Mais qu’entend-t-on au juste par « énergie »? Bien que ce soit un terme employé tous les jours, la notion d'énergie est  difficile à comprendre  car difficile à définir d’une manière simple.

 On peut dire que…

                                                        L’énergie est la cause ou  l’effet :
                                                        d’un déplacement,
                                                   ou d’une transformation,
                                                   ou d’une déformation  
                                                   ou d’une modification de la matière
                                                   ou de toute autre forme de
travail  

Elle peut prendre de nombreuses formes, comparables à des monnaies d’échanges énergétiques entre les éléments et les structures du système complexe de l’Univers. Un peu comme dans le monde mercantile humain, chaque monnaie doit être compatible avec le type de transaction utilisé. Par exemple utiliser une balle de revolver pour rompre un chromosome n’est pas la "monnaie" appropriée, bien qu’ayant une énergie largement  suffisante. La monnaie appropriée serait plutôt un photon d’énergie légèrement supérieure à l’énergie de la  liaison chimique qui maintient la cohésion du chromosome.

De leur côté, les unités énergétiques sont presque aussi nombreuses que les formes reconnues  de l'énergie. Elles sont très souvent spécifiques au phénomène observé ou au domaine étudié. Quand par exemple les rayons du soleil transmettent une partie de leur énergie aux plantes par la photosynthèse, les physiciens parlent de photons et mesurent leur énergie en électron-volts. Quand un morceau de bois brûle, il peut transmettre une certaine énergie au milieu ambiant, appelée chaleur, exprimée en calories. Quand une masse de 1 kg perd 1 mètre d’élévation par rapport au centre de la Terre (ou par rapport à  sa surface, cela revient au même), elle perd une énergie potentielle gravitationnelle de 9,81 Joules, etc, etc. 

Sur notre Terre, la Nature nous offre de l’énergie sous différentes formes mais les deux dominantes sont : l’énergie provenant directement du Soleil et celles indirectes provoquées par la force de gravitation de la masse terrestre et dans une moindre mesure de celle de la Lune. Ensemble elles se trouvent sous la forme de vent, de chutes d’eau, de marées, de pétrole, de charbon, de gaz,  etc…  

Prenons le cas particulier de la transformation de l’énergie solaire en énergie utile

                                                                                                                                                                                  Lire la suite 4-1
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