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
  • Système de conversion d'unités d'énergie
  • Les multiples d'unité
  • Marge d'incertitude
  • Rapport énergie secondaire/énergie primaire
  • Clarifications au sujet de la Figure 6-1
    • Energie endogène humaine
  • Clarifications au sujet de la Figure 6-3
  • Fiabilité des modèles mathématiques
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  • 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.
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  • Point final

Version courte des exposés 4, 5 & 6

Nous avons vu que notre civilisation complexe a obligatoirement besoin pour exister d'un flux d'énergie.

Le 4ème exposé rappelle que, contrairement à la monnaie, il n'est pas possible de créer de l'énergie à partir de rien. Pour devenir une énergie utile à l'Homme, les énergies offertes gratuitement par la Nature (énergie primaire) doivent être transformées par des appareils coûteux à la fois en matière et en énergie. Toute énergie primaire offerte par la Nature comme le pétrole, le soleil ou le vent ne peut pas être transformée intégralement en énergie utile à l’Homme. Seule une fraction toujours inférieure à 100% le sera. De plus, le rapport entre l’énergie totale fournie au cours de l’existence d’une installation transformant une énergie primaire en  une énergie utile et l’énergie qu’il aura fallu investir dans sa construction, son entretien et son démontage est évalué par ce qu’on appelle son EROEI. Plus la valeur du rapport EROEI est élevée, plus la transformation est intéressante au point de vue énergétique. Quand   EROEI = 1, il n’y a plus aucun intérêt à transformer une énergie en une autre, puisqu’il faut dépenser autant d’énergie qu’il est possible d'en recevoir. C’est une opération à somme nulle.
 
Les dégâts portés à la biosphère sont proportionnels au cumul de la quantité d’énergie primaire transformée en énergie utile ainsi qu’au cumul d’énergie utile consommée. Ainsi, c’est la somme cumulée des activités humaines soutenues par les énergies exogènes qui perturbe l’équilibre de la biosphère et non l’utilisation d’une source d’énergie particulière. Le changement du point d’équilibre de la biosphère aura entre autres des conséquences sur le climat de la Terre, sur l’équilibre de la chaine alimentaire et en conséquence sur l’organisation des sociétés humaines.
 
Le 5ème exposé rappelle que toute extraction de richesses des entrailles de la Terre, et bien sûr aussi celles des énergies fossiles, subit la loi des rendements décroissants. Ceci signifie que, tôt ou tard, les taux annuel d'extraction de l’ensemble des combustibles fossiles vont passer par un maximum, suivi peut être par un plateau plus ou moins court, avant de diminuer fortement. L’ensemble des énergies fossiles (charbon plus pétrole et gaz conventionnels et non-conventionnels) représentent actuellement, et pour encore quelques décennies,  environ 80 % du flux d’énergie consommé par le système complexe de notre civilisation mondialisée. Les autres 20 % proviennent principalement des énergies dites alternatives (hydroélectrique, biomasse, nucléaire et depuis peu éolienne, solaire, géothermique et autres). Ce sont l’ensemble de ces sources d’énergie qui, une fois le pic global d’extraction des énergies fossiles passé, devront au fur et à mesure compenser de manière synchrone les pertes d’énergies fossiles. Reste à savoir si cela fait partie du possible.
 
Le 6ème exposé fait le point sur l’évolution du flux mondial d’énergie utile issue du taux d’extraction de l’ensemble des énergies fossiles depuis 1875. Il donne aussi les prévisions des spécialistes sur l’évolution probable de ce flux d’énergie dans l’avenir. La progression très forte a commencé dès la fin de la deuxième guerre mondiale. Depuis 1960, elle augmente chaque année de près de 1200 TWh/an, pour atteindre un total d'environ 75,000 TWh/an à l'horizon 2012. La courbe rouge de la figure 6-1  montre qu’à partir de 1960, pour  exploiter, développer et entretenir le système complexe de nos sociétés mondialisées, le flux d'énergie utile a dû augmenter chaque année de 1500 TWh/an. On aurait pu s'attendre à une croissance exponentielle parallèle à celle de l'ensemble des activités humaines, mais des progrès constants en matière d'efficacité énergétique ont transformé cette progression exponentielle en une progression linéaire. L'exploitation massive des combustibles fossiles a contribué à cette croissance à hauteur d'environ 1200 TWh/an. La différence de 300 TWh/an, a été fournie par les sources d'énergie dites "alternatives" à savoir principalement l'hydraulique, le nucléaire et la biomasse . Actuellement l’ensemble de nos sociétés mondialisées consomme un flux d’énergie utile de 100’000 TWh/an, soit cent mille milliards de kWh/an. Environ 20'000 TWh/an proviennent des énergies dites alternatives dont environ 1000 à 1500 TWh/an proviennent des énergies dites renouvelables
L’exploitation massive du pétrole et du gaz de schiste subira elle aussi la loi des rendements décroissants. Nous ne savons pas encore très bien quelle sera l’impact des énergies fossiles non-conventionnelles sur le flux mondial d’énergie utile. Il y a à ce sujet des prévisions hypothétiques, certaines plutôt  optimistes, d’autres pessimistes. La figure 6-6 montre que, quel que soit l’hypothèse, optimiste ou pessimiste, le pic du flux d’énergie utile se situerait de toute façon dans la deuxième partie de ce siècle et que l’exploitation des énergies fossiles non conventionnelles ne déplacerait que peu ce pic. Il le serait de l’ordre de 30 à 35 ans dans le meilleur des cas, à seulement quelques années dans l’autre. La pente de la décroissance des flux d’énergie utile après les pics respectifs resterait elle  toujours aussi pentue, de l’ordre de l’ordre de  2 à 4 %, ce qui voudrait dire une perte annuelle du flux d’énergie utile de l’ordre de 2000 à 6000 TWh/an.
 
                                                                                                                                    Exposé 7,8 &9