Diaporama de la conférence de Jean-Marc Jancovici à Jussieu le 18 octobre 2016 : « Energie et climat : les ( très, très, très, très ) grands défis du XXIème siècle » Dans un contexte de situation environnementale alarmante, et d’un ralentissement généralisé de l’économie dans l’OCDE, quel projet de société peut inspirer les ingénieur(e)s et chercheurs(ses) de demain ?

1. manicore.com
Energie et climat, les (très
très très très) grands défis
du XXIè siècle
Jean-Marc Jancovici
jmj@manicore.com
jean-marc.jancovici@carbone4.com
jean-marc.jancovici@theshiftproject.org
UPMC
18 octobre 2016

2. www.manicore.com
Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Une facture d'électricité
(voire de gaz)

3. www.manicore.com
Cout total de l’énergie achetée sur les marchés, en fraction du PIB. Calculs Jancovici sur
données BP Statistical Review et World Bank
Si c’est une facture, ce n’est pas la
première

4. www.manicore.com
On ne va quand même pas passer la
nuit sur 5%…
= 5%*PIB
= 2%*( )

5. www.manicore.com
Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Une facture d'électricité
(voire de gaz)
Il faut l'économiser, mais
pourquoi ?
Ce que l'on ressent un matin
où l'on est en forme
Ce qui organise le monde,
ou j'ai dit une bêtise ?

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L'énergie, plus fort que les euros
L'énergie est là dès que le monde change :
Compter l’énergie, c’est compter la transformation
physique du monde qui nous entoure
Modification de température
Modification de la position dans un champ
(magnétique, électrique, gravitationnel…)
Modification de la vitesse
Modification de la composition chimique
Changement de composition atomique
Transfert de rayonnement à de la matière
Modification de forme

7. www.manicore.com
La physique sera toujours plus forte
que les promesses de campagne
La loi de conservation impose que l’homme ne peut rien
faire d’autre que d’exploiter à son profit une source
d’énergie déjà existante dans l’environnement
Toutes les énergies primaires sont gratuites : personne
n’a rien payé pour que se forment le pétrole, le gaz,
l’uranium, le soleil ou le vent. Les hydrocarbures sont
aussi gratuits que les renouvelables.
Le « cout de l’énergie » représente uniquement les
revenus humains qu’il a fallu payer pour extraire l’énergie
de l’environnement. La nature ne se fait jamais payer.
Plus une énergie est diffuse et non pilotable, plus elle
coutera cher. C’est juste de la physique.

8. www.manicore.com
Utiliser du pétrole, c’est plus facile
que du vent…
=
10 m
10m
80 km/h
3 millilitres !
8 centimes par kWh sans pilotage, 25 à 50 avec
0,3 centimes par kWh (pilotable)
Renouvelables -> fossiles : prix / 50-100

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L’énergie étant la marque de la transformation, il n’y a
pas d’énergie sale ou propre par nature -> tout est dans
les conditions de mise en œuvre et les ordres de
grandeur.
On peut échapper à une loi humaine simplement parce
qu’on l’ignore. Par contre, ignorer une loi physique ne
l’empêche pas de s’appliquer quand même.
Il est impossible de sortir d’un débat sur l’énergie sans
parler chiffres.
Soyons tout de suite désagréables

10. www.manicore.com
1 L
≈ 0,5 kWh
80 kg + 10 kg
x 2000 m de
dénivelée
0,05 kWh
(10 kWh/an)
6 m3 terre x 1 m
x 10
10 kWh
2-4 kWh
mécanique
x 100
Au SMIC : 200 €/kWh
1,5 €/L :
0,4 €/kWh
2000 €/kWh
÷ 500
÷ 5000
1 jour sur 2 : 100 kWh/an
Même un esclave : 4-40 €/kWh
÷ 10-100
Nietzsche voulait des surhommes :
le pétrole l’a fait

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Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2014. Jancovici, 2015
Il fut une époque où nous étions
renouvelables et durables…
66% = machines à faire de l’électricité
50% = machines à
déplacer des gens et
des choses
Ce qui excite les journalistes (et du coup les politiques)
20.000 kWh par personne et
par an ≈ 200 « esclaves
énergétiques » permanents
par personne

12. www.manicore.com
Les voici, nos esclaves des temps
modernes !
=
200 (moyenne
mondiale) à 600
(moyenne française)
+

13. www.manicore.com
= 60 kW ≈ 600 paires de jambes
(ou 100 vrais chevaux)
= 100 kW ≈ 10.000 paires de bras
= 100 MW ≈ 10.000.000 paires de bras !
= 100 MW ≈ 1.000.000 paires de jambes…
= 400 kW ≈ 4.000 paires de jambes
Nos esclaves : efficaces, très moraux,
mais hélas pas durables du tout…
= 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras

14. www.manicore.com
L’énergie c’est du carbone, ou
presque
Fossile !

15. www.manicore.com
Surplus de consommation mondiale par énergie entre 2000 et 2014. Jancovici, sur données
BP Statistical Review 2015 & divers
Le solaire, énergie la plus en vogue,
vraiment ?
De 2000 à 2015, le charbon
a augmenté 26 fois plus que
le solaire, et 8 fois plus que
l’éolien !

16. www.manicore.com
Évolution de la production électrique mondiale entre 1980 et 2014. Jancovici, sur données
BP Statistical Review 2015 & divers
L’électricité sent plus fort le carbone
que le panneau

17. www.manicore.com
Répartition de la consommation d'énergie finale en France en 2012. Source Carbone 4, 2013,
d’après SOeS, Ceren, SBCU, RTE. Calculs avec un baril à 100 $
La France, pays « tout nucléaire » ?
1,5 Md $
import/an
– 12% du
CO2

18. www.manicore.com
L'économie vue par Super Mario (ou
Super Manuel !)
Système productif

19. www.manicore.com
En fait, il vaut mieux avoir de la
ressource…
Système productif
= 200
Travail
+= 1

20. www.manicore.com
1000 ans sans
croissance
PIB mondial reconstitué de l’an 0 à 2003. Source Maddison, 2010
1800 ans avec
presque pas de
croissance
3% par an pour l’éternité ?
Hollande et Sarkozy auraient du se
présenter il y a 1000 ans !
Début des
combustibles fossiles

21. www.manicore.com
Le meilleur modèle macro-
économique du monde : une droite
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le
monde, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
1965
2015

22. www.manicore.com
Variation de la consommation d'énergie (en vert) et du PIB en dollars constants
(en bleu), pour le monde. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
Puis-je avoir du PIB sans énergie ?

23. www.manicore.com
La productivité du travail ? Des
machines et de l’énergie !
+2,5% / an
0% par an dans l’OCDE…
<=> chaque année, le parc de
machines par personne augmente d’au
moins 2,5%
<=> chaque année, la transformation de
ressources par personne augmente
d’au moins 2,5%
<=> chaque année, la production économique par personne augmente
d’au moins 2,5%
Les chocs pétroliers correspondent à
l’arrêt de la hausse rapide de la
productivité du travail pour des raisons
physiques
0,5% par an : la corne d’abondance se
fatigue

24. www.manicore.com
Variation de la croissance du PIB par personne en moyenne mondiale. Jancovici, sur
données World Bank.
It’s the kWh, stupid!
L’énergie par
personne croit de
2,5% par an
L’énergie par
personne croit de
0,5% par an
L’énergie par
personne ne croit
quasiment plus

25. www.manicore.com
CnHp
O2
CO2
Structure actuelle des métiers, loisirs et
vacances, études longues, santé,
retraites, mondialisation, concentration
urbaine et banlieues étalées…
Crac ?
Boum ?
Gratuit !!
= PIB
L’ère du feu, croissance à gogo et 2
questions…
Minerais, sols,
ressources
vivantes…

26. www.manicore.com
Dès qu'il y a un stock de départ donné une fois pour toute
(hydrocarbures, minerais…)
Une extraction annuelle indéfiniment croissante est impossible
Même une extraction annuelle indéfiniment constante est
impossible (sinon stock infini !)
Il se démontre qu'en pareil cas l'extraction annuelle :
Est nulle à -∞
Est nulle à +∞
Passe par un maximum absolu
entre les 2
Les maths, c’est décidément détestable…

27. www.manicore.com
Dès qu'il y a un stock de départ donné une fois pour toute
(hydrocarbures, minerais…)
Une extraction annuelle indéfiniment croissante est impossible
Même une extraction annuelle indéfiniment constante est
impossible (sinon stock infini !)
Il se démontre qu'en pareil cas l'extraction annuelle :
Est nulle à -∞
Est nulle à +∞
Passe par un maximum absolu
entre les 2
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Les maths, c’est décidément détestable…

28. www.manicore.com
Simulation de la production mondiale de « liquides », discriminée par type de production.
Source : « Transport energy futures: long-term oil supply trends and projections », Australian Government, Department
of Infrastructure, Transport, Regional Development and Local Government, Bureau of Infrastructure, Transport and
Regional Economics (BITRE), Canberra (Australie), 2009
ConventionnelOffshore
profond
Extra-
lourds
Gains de
raffinage NGL
CTL, agro-
carburants
$$ ????
Et le pic mondial, il est loin papa ?

29. www.manicore.com
Le prix du pétrole, un non sujet pour
le PIB mondial
Prix du baril (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde,
de 1960 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
1960
2015

30. www.manicore.com
1921
1973
1986 2001
2015
Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1921 à 2015.
Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review
Le prix du pétrole est-il élastique ?

31. www.manicore.com
Variations respectives du tonnage de pétrole extrait dans le monde, et du PIB par
personne. Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review
Oubliez le prix, regardez le volume !

32. www.manicore.com
Et pour le volume, c’est la grosse
bête qui descend, qui descend…

33. www.manicore.com
Il y a pétrole et pétrole
Production mondiale de liquides décomposée par catégorie depuis 1900. Données
non publiques.
Vrai pétrole
Ethane, propane,
butane
Essences naturelles
(quoi que)

34. www.manicore.com
Consommation d’énergie de l’OCDE depuis 1965. Données PB Statistical Review, 2015
Vous avez dit pétrole de schiste ?
Début du pétrole
de shiste !

35. www.manicore.com
Sécurité d’approvisionnement ?
Quelle sécurité ?
Consommation d’énergie dans l’OCDE depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015

36. www.manicore.com
Sécurité d’approvisionnement ?
Quelle sécurité ?
Consommation d’énergie dans l’Union depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015
Sécurité d’approvisionnement menacée par la géologie
mondiale
Sécurité d’approvisionnement menacée par
la géologie régionale
Sécurité d’approvisionnement menacée par la
baisse des ressources locales et le CO2
Sécurité d’approvisionnement
menacée par la peur
Sécurité d’appro-
visionnement menacée par
les besoins en capital

37. www.manicore.com
Moins d’énergie = moins de
transformation = moins d’industrie
Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World Bank
-7%

38. www.manicore.com
Ciel, mon pouvoir d’achat !
Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World BankPIB par personne en Europe de 1960 à 2014. Données World Bank

39. www.manicore.com
Production industrielle de la zone OCDE de 1970 à 2013. Données World Bank
-3%
Pas d’énergie, pas d’industrie

40. www.manicore.com
OCDE cherche mines et barils,
désespérément
Taux de croissance de l’approvisionnement énergétique de la zone OCDE depuis 1965.
Calculs Jancovici sur données BP Statistical review

41. www.manicore.com
Saloperie de physique !
Taux de croissance du PIB de la zone OCDE sur la période 1960-2015 (bleu), de la moyenne
sur la période (rouge), de la tendance passée (bleu plein), et de la prolongation de la
tendance (pointillé). Calculs Jancovici sur données World Bank

42. www.manicore.com
2015
Il est évident qu'Allègre néglige des données d'observation irréfutables
Effet du relèvement des températures l'habillement depuis 1920 Source :
Petit Bateau ; Playtex ; Aubade ; Princesse Tam Tam
Vivement 2020 ?
L'observation, mère de toutes les lois
en physique

43. www.manicore.com
1824 : Joseph Fourier, physicien français, publie "Remarques générales sur
les températures du globe terrestre et des espaces planétaires", où il expose
que la température du sol est augmentée par le rôle de l'atmosphère
1838 : Claude Pouillet, physicien français, puis Joseph Tyndall, un irlandais,
attribuent l'effet de serre naturel à la vapeur d'eau et au gaz carbonique.
Pouillet affirme que toute variation de la quantité de vapeur d'eau, comme de
CO2, doit se traduire par un changement climatique
1896 : Svante Arrhenius, chimiste Suédois (Prix Nobel 1903) prédit que
l'utilisation intensive des combustibles fossiles engendrera un
réchauffement climatique. Il donne un ordre de grandeur : 4°C en plus pour
un doublement du CO2 dans l'air.
1950 : Le premier ordinateur (l'ENIAC) est utilisé pour expérimenter le premier
modèle numérique de prédiction météorologique
L’effet de serre, de la vieille science…

44. www.manicore.com
Moyenne ! +5°C
Source: Quaternary Environments Network
5°C, juste un pull en moins ?
L’Europe actuelleL’Europe il y a 20.000 ans
3 km d’épaisseur
Sec et froid≈ 100.000 h

45. www.manicore.com
Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Atteinte aux écosystèmes
Agents pathogènes
Vagues de chaleur
Un jour, l’avenir devient le présent
Baisse des rendements agricoles
Hausse du niveau de l’océan
Acidification de l’océan

46. www.manicore.com
Et nous ne verrons jamais venir à l’avance toutes les conséquences
possibles, puisque l’expérience est inédite
Relargage du
carbone des sols
Fonte/désagrégation des calottes
Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions
Partez pas, y’a du rab
Changement de la
circulation océanique
Intensification des
phénomènes extrêmes
Conséquences
sanitaires

47. www.manicore.com
Et si on ne veut pas ?
Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015
2015
Emissions cumulées de CO2
depuis 1870 en Gt

48. www.manicore.com
Émissions potentielles liées aux réserves prouvées par combustible et par zone, en
milliards de tonnes de CO2. Jancovici, sur données BP Stat 2015
Pas plus de 700-1000 Gt CO2, qui s’en
passe ?

49. www.manicore.com
Si nous voulons faire baisser les
émissions, il faut savoir où elles sont
Décomposition des émissions mondiales en 2014. Jancovici, données diverses.
Centrales à charbon
Centrales
électriques
gaz & fioul
Ciment
Reste de l’industrieBâtiments
≈ 2%≈ 2%≈ 4%≈ 6%
Agriculture
Déforestation
Autres
Transports

50. www.manicore.com
Empreinte carbone d’un français en 2010 (ECO2 Climat). Calculs Carbone 4.
10,5 tonnes équivalent CO2 -> 2 puis 0…
Emissions maximales
par personne en 2050
Eviter 5°C, les doigts dans le nez ?
(fabrication)

51. www.manicore.com
Nous sommes en train de vivre une transformation non réversible : la
fin de la croissance. « Serrer les fesses » en pensant que la
croissance durable va revenir est illusoire -> il va falloir transitionner
en décroissance.
Il va désormais falloir faire mieux avec moins -> réutiliser et
optimiser plutôt qu’ajouter
Nouveau problème, nouvelle métrique -> les euros d’aujourd’hui
seront de moins en moins prédictifs des euros de demain. Il faut
revenir aux flux physiques qui donnent les euros pour comprendre
l’évolution.
Quelques premières conclusions
Les classes moyennes vont voir leur pouvoir d’achat se contracter,
et il faut passer d’une économie de consommation à une économie
de reconstruction

52. www.manicore.com
Il faut décarboner la ville et le bâtiment :
Pour les bâtiments à garder, isoler pour ÷ 2 la conso / m2 en obligeant les gens à le
faire (sinon ca n’ira jamais assez vite)
Décarboner l’énergie résiduelle -> pompe à chaleur, bois, biométhane, solaire
thermique…
Et maintenant, que vais-je faire ? (air
connu)
La mégapole et l’étalement ne sont pas durables -> il faut « dégonfler » les grandes
villes et revenir à un urbanisme du type centre historique des vieilles villes
Il faut décarboner les transports:
Passer une partie des voitures sur l’autocar/l’autobus pour le périurbain
Passer une partie des voitures et de l’avion sur le train en interurbain
Descendre la conso unitaire des voitures en circulation aussi vite que possible
(allègement et baisse de motorisation) ; l’électricité c’est pour plus tard
Il faut décarboner l’industrie:
Baisser les volumes primaires, augmenter le recyclage, et arrêter la course à la
complexité
Électrification et efficacité énergétique
Relocaliser l’urbanisme industriel près des rails
Refaire des unités productives plus petites et plus polyvalentes
L’état doit créer un schéma d’aménagement à long terme qui encadre fortement
l’action des élus locaux en ce sens
Baisser la portée des déplacements quotidiens et augmenter le vélo et la marche

53. www.manicore.com
Il faut décarboner l’agriculture :
Déspécialiser partiellement les régions agricoles pour diminuer la dépendance au
transport aval (un camion sur 3 transporte quelque chose qui se mange)
Augmenter la transformation – et donc la valeur ajoutée – près de l’exploitation
Diviser par deux le cheptel bovin (renforcement des politiques de label avec moins
de volumes et des prix plus élevés ; remise en place de quotas)
Et maintenant, que vais-je faire ? (air
connu)
Revenir plus largement à la polyculture élevage pour diminuer la dépendance au
gaz à l’amont (premier poste de dépense énergétique des cultures)
Renforcer le 2è pilier de la PAC (éco-conditionnalité, rémunération pour services
écosystémiques)
Il faut décarboner la finance :
Flécher l’épargne vers des investissements de décarbonation
Augmenter les primes d’assurance pour les entités qui ne font rien pour
l’adaptation…
Autoriser la pénalisation des exportations pour les pays trop intensifs en carbone
Renforcer l’exigence en fonds propres des prêteurs aux activités dépendantes des
combustibles fossiles
Acter la suprématie de la décarbonation sur la libre concurrence en Europe
Il faut décarboner le commerce :

54. www.manicore.com
Et encore !
Éviter partout et tout le temps de régler un problème en dépensant 10
quand on peut le régler en dépensant 1, sinon notre destin nous
échappera plus vite :
Il vaut mieux obliger à la rénovation que durcir les obligations sur le neuf
(actuellement on fait l’inverse et on investit 10 fois plus pour éviter une tonne
de CO2)
Il vaut mieux remettre la vignette (taxe annuelle à la détention des voitures,
fonction de leur consommation) que subventionner l’électricité (actuellement
on fait l’inverse)
Il vaut mieux utiliser le biogaz pour faire rouler des bus que pour produire de
l’électricité (actuellement on fait l’inverse)
Il vaut mieux prendre l’argent du consommateur pour faire du solaire à
concentration au Maghreb que pour subventionner des panneaux solaires en
France (actuellement on fait l’inverse)
Il vaut mieux faire du nucléaire que du solaire photovoltaïque (actuellement on
fait l’inverse, et on investit 10 à 20 fois plus pour éviter une tonne de CO2… ou
pas, cf Allemagne)

55. www.manicore.com
Pour bien se tromper de solution,
l’idéal est de se tromper de problème

56. www.manicore.com
Des questions ?