Politique énergétique et occupation des sols

De coûteuses stratégies sont en oeuvre ici, à l'étude là, pour tenter de diminuer - ou d'en ralentir l'augmentation - le volume des émissions de CO², dont l'impact sur l'environnement a été déclaré néfaste.

Or, les différentes stratégies envisageables pour parvenir à l'objectif ne sont pas neutres par rapport à d'autres facteurs environnementaux, qui peuvent apparaître au moins aussi directement liés à la qualité de l'environnement que l'augmentation de température que l'on cherche à éviter.

En particulier, pour un niveau de technologie donné, les surfaces nécessaires à la production d'une unité d'énergie varient en fonction du procédé de production. Or, la surface des terres de toutes natures est une denrée souvent rare, et en tout cas limitée. Il est donc pertinent de se poser la question de l'impact des différentes politiques énergétiques sur la "consommation" de sols.

Un projet de centrale solaire dans le désert de Mojave, Californie
 

Une publication scientifique, en cours de parution "Energy Sprawl or Energy Efficiency: Climate Policy Impacts on Natural Habitat for the United States of America" ("Etalement de l'énergie ou Efficacité énergétique : l'impact des politiques climatiques sur l'habitat naturel aux Etats-Unis d'Amérique") fait le point sur ces questions en envisageant l'horizon 2030. 

Les auteurs précisent explicitement  que leur analyse se limite aux conséquences sur l'usage du sol aux USA mêmes, et qu'ils ne prennent pas en compte les conséquences internationales de la politique climatique des USA.

Ceci étant dit, les principaux points :

1) Impact de la technologie sur les surfaces de sol requises

Les auteurs ont calculé, à l'échelon 2030, la surface nécessaire à la production d'un Térawatt-heure/an d'énergie, en fonction de la technologie utilisée par cette production.

Voici le graphique de synthèse des résultats :

Principaux résultats :

• L'énergie nucléaire (2,4 km²) la géothermie (7,5 km²) et le charbon (9,7 km²) viennent en tête des moyens de production les plus économiques en utilisation du sol.
• Tous les bio-carburants sont en queue de peloton, la palme (!) revenant au bio-diesel à base de soja, avec 894 km², soit 372 fois plus de sol que le nucléaire et 92 fois plus que le charbon.
• Plus surprenant, la plus économe en espace des énergies renouvelables, le solaire thermique (15,3 km²), s'intercale entre le charbon (9,7 km²) et le gaz naturel (18,7 km²),
• Le solaire photovoltaïque (36,9 km²) est assez loin derrière, mais tout de même devant le pétrole (44,7 km²).

Les bons résultats du solaire sont surprenants lorsqu'on voit l'emprise au sol des immenses centrales solaires telles que celle qui est représentée plus haut. L'explication de la faible emprise globale vient certainement de ce qu'une part non négligeable de l'énergie solaire sera obtenue - en thermique mais aussi en voltaïque - en utilisant des surfaces déjà affectées. L'installation solaire n'occupe aucun espace lorsqu'elle est implantée sur un toit, ou sur un parking, tel qu'ici, où elle sert en outre de protection aux voitures :

Le parking photovoltaïque de l'hypermarché E. Leclerc de Saint-Aunes

2) Description des scenarii

Pour comprendre les graphiques de comparaison qui vont suivre, il faut connaître les quatre scénarii envisagés dans l'étude :

• Le scénario de référence (Reference Scenario) : aucun changement législatif contraignant supplémentaire. Par contre, on inclut l'obligation, prévue dans  le "Energy Independence and Security Act" de 2007, d'incorporer 136 Millions de m3 de biocarburants à l'essence dès 2022 (en 2007, les USA en utilisaient 18 Millions de m3). 
• Le scénario du "cap-and-trade" (Core Cap-and-Trade)  tel qu'il était envisagé dans le " Lieberman-Warner Climate Change Act " de 2008 (ce texte n'a pas été adopté en l'état, mais il est très similaire à la loi Waxman-Markey adoptée par la chambre des représentants et actuellement bloquée au Sénat, principalement pour cause d'encombrement législatif).
• Le scénario "peu d'options" ("Few options"), plus dur, où on interdit l'exportation de la "pollution" à l'étranger par les "carbon offsets" (crédits carbone), on maintient le blocage actuel de l'énergie nucléaire et on n'accepte pas la séquestration du carbone.

• Le scénario CCS (Carbon Capture & Storage) où la séquestration du carbone est prise en compte (pour une excellente présentation de cette technologie, de ses avantages, inconvénients, et limites voir l'article de manicore).

3) Impact sur la consommation d'énergie

Pour chaque scénario, les auteurs ont calculé la consommation totale d'énergie, et sa décomposition entre les différents mode de production. On obtient le tableau :

Quelques observations :

• Le scénario de référence est celui où on a la plus grande augmentation et où les énergies traditionnelles (pétrole, gaz naturel, charbon) se taillent la part du lion.
• Les économies d'énergie (Conservation), comptées en négatif car elles ont tendance à diminuer la production, ne sont vraiment significatives que dans les scénarii agressifs du cap-and-trade et few-options, où elles sont forcées par les limitations d'émission sans réelle alternative.
• La consommation d'énergie basée sur le pétrole n'est impactée qu'à la marge dans tous les scénarii.
• Celle qui est basée sur le gaz naturel diminue dans les scénarii cap-and-trade, sauf le "few options" où il s'attribue une bonne part des parts du pétrole et du nucléaire.
• Dans les scénarii cap-and-trade, le charbon est réduit à la portion congrue, surtout lorsque la compensation internationale est interdite. Notons que c'est précisément le charbon qui constitue la principale pierre d'achoppement du projet actuellement en discussions ... environ 50% de l'électricité des USA est aujourd'hui issue de centrales à charbon.
• Sans surprise, la séquestration du CO² (scénario CCS) redonne à peu près au charbon sa place, mais cette technologie n'est pas sans inconvénients, le premier étant peut-être qu'on ne sait pas encore si cette brillante idée marche en vraie grandeur.
• L'énergie nucléaire ne s'impose vraiment comme alternative que dans le scénario "core cap-and-trade", car le scénario CCS rend moins nécessaire son développement.
• L'éolien ne perce significativement que dans le scénario "few options", sans compensation internationale ni nucléaire nouveau.

 
4) Impact sur l'utilisation du sol

Pour chaque scénario, les auteurs ont déterminé les surfaces nouvelles (par rapport à 2006), qui seront affectées à la production d'énergie, et décomposent ces surfaces nouvelles par rapport à la technologie de production à laquelle elle est affectée. Cela donne le graphique :

Quelques observations :

• Dans aucun des scénarii envisagés on n'évitera l'affectation à la production d'énergie d'environ 200 000 km² de sols supplémentaires. Les auteurs comparent cette surface à celle du Nebraska. Pour nous faire une idée, on approche 40% de la France. C'est, en 20 ans, énorme. Ce sont les bio-carburants, rendus obligatoires à terme, qui sont responsables de cette augmentation.
• Sauf dans le scénario CCS, où la séquestration de carbone est autorisée, les surfaces de sol utilisées augmentent considérablement. Au total, le besoin de terres supplémentaires est presque de 270 000 km² pour le "core cap & trade" (Une demie France), et jusqu'à environ 290 000 km² - c'est la "Surface Agricole Utile" de la France - dans l'hypothèse dure " few options ".
• Cette augmentation d'emprise au sol découle principalement de l'augmentation de la part des bio carburants, qui est déjà incluse dans les projets déjà votés, et qui va représenter, à elle seule, jusqu'à près de 60% des surfaces nouvelles, si la compensation internationale est interdite (Few options).
• La surface dévolue à l'éolien, qui apparaît timidement dès le scénario de référence, s'affirme dans le "core cap and trade" mais ne devient vraiment significative que dans le "few options", parce que toutes les autres options sont interdites.
• La surface dévolue au nucléaire n'est "visible" dans aucun des scénarii. Quelque soit l'importance de la production nucléaire, son impact sur l'usage du sol restera toujours négligeable.

5) Ce que j'en conclus

Les résultats de l'étude ne sont pas transposables tels quels en France. L'énormité de la surface supplémentaire requise provient principalement de l'étrange contrainte imposée par l'Energy Independance and Security Act de 2007 : 136 Millions de m3 de biocarburants par an d'ici 2022. Même avec une réduction en proportion de la population, un tel projet serait absurde en France.

Mais l'étude a l'intérêt de mettre en avant un point qu'on ne peut pas ignorer dans le choix de la politique énergétique : le "sol" n'est pas une ressource renouvelable, il ne peut être mis à contribution à l'infini pour produire l'énergie dont le monde a besoin.

Du fait de l'impératif annoncé de diminuer - en urgence - les émissions de CO², le monde se trouve placé devant un choix impossible :

• Entrer dans un processus de décroissance économique. C'est ce qui est réclamé par les plus extrémistes des organisations écologiques, avec peu de considération pour les milliards d'êtres humains qui sont dans un tel état de dénuement que le mot décroissance serait ridicule s'il n'était pas indécent. De toutes les façons, même dans les pays développés, l'opinion est loin d'être prête à accepter un tel projet, sauf quand il s'applique "aux autres".
• Généraliser la production nucléaire de l'énergie électrique, seule solution de long terme apte à prendre le relai des carburants fossiles lorsque ceux-ci vont commencer à se raréfier.
• Accepter l'augmentation de la pression foncière qu'exerce l'augmentation de la production d'énergie sur les quantités de terre disponibles, ce qui n'est pas sans créer des problèmes d'environnement probablement plus graves que ceux que l'on cherche à éviter.

Or, les conflits soulevés par l'emprise sur les terres disponibles sont déjà très visibles. Le dernier en date est signalé par WattsUpWithThat, qui annonce l'abandon, par la société "BrightSource Energy Inc".- et sous la pression d'une organisation de défense de la nature - d'un projet géant de centrale solaire dans le désert de Mojave (Californie).

La première illustration de ce post est la présentation du projet. L'emprise au sol du projet de "BrightSource Energy" devait représenter 21 km², soit 0,05% de la surface (40 000 km²) de ce désert.

D'après les chiffres fournis par la société, la centrale, d'une puissance de 440 Mégawatts (une demie tranche nucléaire conventionnelle), devait fournir suffisamment d'électricité pour 140 000 maisons, et réduire de 450 000 tonnes par an les émissions de CO².

Plutôt que de se lancer dans un combat juridique, à l'issue incertaine - les écologistes Californiens sont très puissants - la société "BrightSource Energy" a préféré abandonner le projet et a déclaré être à la recherche d'un autre emplacement.

Vous n'auriez pas un bout de désert à vendre, ou même à louer ?