Diaporama Jancovici SFP Grenoble - 20/11/2017

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La physique et
l’économie :amies, ou
ennemies ?
Jean-Marc Jancovici
jmj@manicore.com
jean-marc.jancovici@carbone4.com
jean-marc.jancovici@theshiftproject.org
Séminaire de la Société
Française de Physique
20 novembre 2017

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Au commencement était le monde
merveilleux du développement durable
☺ Economistes ☺ Médecins ☺ Féministes ☺ Industriels ☺ Consommateurs ☺ Profs
☺ Élus locaux ☺ Ecologistes ☺ Circularistes ☺ Pacifistes ☺ Hydratistes

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Question (la seule)
Tous ces objectifs sont-
ils cointégrés, ou
antagonistes ?

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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité
(voire de gaz)

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Fraction du revenu consacré à l’achat d’énergie brute en moyenne mondiale. Calculs
Jancovici sur données BP Statistical Review et World Bank.
Si l’énergie n’est qu’une facture, il est
urgent de pas s’en occuper

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On ne va quand même pas passer la
nuit sur 5% de nos charges…
= 5%
= 2%
= 5%

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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?
Ma facture d'électricité
(voire de gaz)
Il faut l'économiser, mais
pourquoi ?
La réponse C Ce dont on est rempli un matin
où l'on est en forme

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A cause de la loi de conservation de l’énergie, « utiliser de l’énergie »,
c’est en pratique extraire de l’énergie de l’environnement et la
transformer dans un convertisseur.
Pour utiliser « autre chose » (du pétrole, du gaz, de l’uranium, du vent…)
il faut un autre convertisseur qui s’appelle une machine
La seule énergie que les hommes peuvent convertir en direct, c’est la
biomasse et ses dérivés comestibles
La physique, c’est utile aussi pour la
réflexion politique !
W
« Utiliser de plus en plus d’énergie », c’est donc en pratique
« commander de plus en plus de machinerie »

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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 carbone l’a fait

1
Ressources
épuisables
K
W
Ressources
renouvelables
+
--
Le prix compte ceci
14 milliards d’années, et moi et moi
et moi
Le résultat de 14 milliards d’années
d’évolution, gratuit !

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=
10 m
10m
80 km/h
3 millilitres !
6-8 centimes par kWh
sans sécurité
d’approvisionnement,
25 à 50 avec
0,3 centimes
par kWh
(pilotable)
Vent -> pétrole : prix / 50-100
Pourquoi Diable être passé des ENR
au pétrole diabolique ?

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Nombre d’actifs en France par catégorie sur 2 siècles. Source INSEE.
Machines !
machines
Chômage
Energie
Minimum forestier
Forges et industrie
Plus d’énergie = tout le monde à la
mine, puis à l’usine, puis au bureau

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Peut-on cultiver des patates et faire autre
chose ?
Energie par personne et par an vs. % de l'emploi dans l'agriculture. Données World Bank,
2013

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Si nous sommes ici, c’est un peu à
cause de lui…
Les ressources naturelles sont inépuisables, car sans
cela, nous ne les obtiendrions pas gratuitement. Ne
pouvant ni être multipliées ni épuisées, elles ne sont
pas l’objet des sciences économiques
Traité d’économie politique (1803)

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L'économie de la terre plate
Système productif

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Avec le schéma précédent, le PIB est
endogène du capital et travail, mais
exogène de l’énergie
L’ingénieur doit voir autrement
Cette « construction » n’interdit pas le PIB
de croitre indéfiniment, et donc l’énergie
aussi…
L’économiste raisonne donc comme suit :
capital et travail -> PIB -> énergie (c’est
comme cela que sont faits les scénarios
d’émission IPCC, soit dit en passant)

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Notre capital de départ
GRATUIT !
Le seul vaisseau spatial habitable pour 7 milliards d’habitants
que nous ayons à disposition

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Merci, mère nature !
Carbone !
Je laisse tomber au fonds de l’océan une fois mort,
se mélanger avec le sédiment minéral,
se faire enfouir par la tectonique des plaques,
se faire cuire par la géothermie,
et miracle… (après 15 à 800 millions
d’années et dans 0,0000000001% des cas)
GRATUIT !

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Ceci ne coute donc rien… tant que
cela ne « heurte pas » le PIB

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Et si on veut le remplacer ?
100 milliards de dollars pour 6 habitants (15 milliards par
habitant). Pas d’espèces, pas de sols, pas d’océan, et bien
sûr aucune mine ni aucun pétrole. Combien vaut la planète ?

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Quel rythme d’amortissement ?
Tonnes de poissons « nobles » par km2. Source : Christensen et al, Hundred year
decline of North Atlantic Predatory fishes, Fish and Fisheries 2003
1900 2000

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Quel rythme d’amortissement ? (bis)
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
Liquides
de gaz
CTL, agro-
carburants

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Et encore !
> 70% des forêts primaires ont été supprimées (temps de
reconstitution : 1 à 10 siècles)
Une partie des sols cultivables ont été perdus (temps de
reconstitution à partir de la roche : ≈ 100.000 ans)
Une fraction des phosphates, de la potasse, du sable, du
calcaire en surface, des minerais… (temps de
reconstitution > quelques millions d’années)
Nous avons perdu un système climatique stable (temps de
reconstitution à l’identique : quelques dizaines de milliers
d’années)

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Rions un peu (si l’on veut…)
Par habitant, la planète vaut au moins aussi cher que la
station spatiale internationale, soit 15 milliards de dollars
Nous en détruisons au moins 1‰ par an, soit 15 millions
de dollars « détruits » par personne et par an
La production économique au sens du PIB est de 15.000
dollars par terrien et par an
Quel sens cela a-t-il de compter uniquement le chiffre
d’affaires, quand il est 1000 fois inférieur à la perte du
capital de départ ?

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= 60 kW ≈ 600 paires de jambes
= 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
L’homme produit avec la machine, ou la
machine produit avec l’homme ?
= 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras

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Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2016. Jancovici, 2017
Miam miam kWh
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
Carbone!

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En fait, il vaut mieux avoir de la
ressource…
Système productif
= 200
Travail
+= 1
Capital

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Le meilleur modèle macro-
économique du monde : une droite
Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le
monde. Données primaires World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
1965
2016

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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 ?

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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
Sans
fossiles
nous
sommes là

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Variations respectives du tonnage de pétrole extrait dans le monde, et du PIB par
personne. Jancovici, 2017, sur données World Bank & BP Statistical Review
Oubliez le prix, regardez le volume !

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Avec ce schéma, l’économie est limitée par
le premier de ses facteurs limitants :
possiblement le nombre de paires de
bras…
Et voici comment on fait un modèle
économique à l’envers
… mais aussi l’énergie (donc le parc de
machines en fonctionnement), ou les
t e r r e s a r a b l e s , o u l a s u r f a c e
constructible…

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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…

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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 -∞
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Passe par un maximum absolu
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Les maths, c’est décidément détestable…

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C’est la grosse bête qui descend, qui
descend…

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1921
1973
1986
2001
2016
Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1921 à 2016.
Jancovici, 2017, sur données BP Statistical Review
Le prix du pétrole est-il élastique ?

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Il vaut mieux prévoir le prix passé
que le prix futur
Prix constaté du baril (courbe bleue) vs. projections faites par l’AIE de 2003 à 2014. Source
Carbone 4, 2015.

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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 2016. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie
1960
2016

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L’exemple de l’énergie (donc le parc de
machines) : c’est la valse à trois temps…
+2,5% / an
<=> 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%
< 1% / an
≈ 0
Midas se fatigue, et
appelle à sa rescousse
la tertiarisation et la
dette
Midas part en vacances,
la dette explose, le taux
d’emploi baisse, les
inégalités
s’accroissent…

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No energy security in oil
Oil availability in the EU since 1965. Data from BP Statistical Review, 2016
-16%

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Gas availability of an « enlarged Europe » (EU+Norway). Data from BP Statistical
Review 2016
No energy security in gas
≈ 55%
-14%
Shale gas potential 20/30 years

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Coal production and consumption in Europe. Data from BP Statistical Review, 2016
-67%
No energy security in coal

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Energy security? What security?
Consommation d’énergie dans l’Union depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2015
Energy security threatened by world geology
Energy security threatened by
regional geology
Energy security threatened by regional geology
and CO2
Energy security threatened
by fear
Energy security
threatened by capital
requirements

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Sécurité d’approvisionnement ?
Quelle sécurité ? (bis)
Consommation d’énergie en Europe depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016

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Variation annuelle du PIB par personne en Europe. Jancovici, sur données World Bank.
Saloperie de physique !
Brexit !
Trente Glorieuses :
l’énergie croit fortement
Trente Piteuses : l’énergie est stable
Post-pic : oooops…

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Vive le gaz de schiste !
Consommation d’énergie par américain depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016

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Variation annuelle du PIB par personne aux USA. Jancovici, sur données World Bank.
Et donc…
Trump !

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« consommation » d’énergie en France de 1965 à 2016, et deux manières d’extrapoler la
consommation future. Données primaires BP stat, extrapolation Jancovici
Flux croissants forever, ou c’est moins
simple que cela ?

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« consommation » d’énergie en Europe de 1965 à 2016, et deux manières d’extrapoler la
simple que cela ?

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« consommation » d’énergie dans la zone OCDE de 1965 à 2016, et deux manières
d’extrapoler la consommation future. Données primaires BP stat, extrapolation Jancovici
simple que cela ?

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simple que cela ?
« consommation » d’énergie dans le monde de 1965 à 2016, et deux manières d’extrapoler la

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PIB européen (reconstitué) de 1960 à 2016, et 3 manières d’extrapoler le PIB futur. Données
primaires World Bank, extrapolation Jancovici
PIB croissant forever ou etc… ?

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PIB US de 1960 à 2016, et 3 manières d’extrapoler le PIB futur. Données primaires World
Bank, extrapolation Jancovici

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PIB mondial de 1960 à 2016, et 3 manières d’extrapoler le PIB futur. Données primaires
World Bank, extrapolation Jancovici

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Help! Where is the reset button?
Source IPCC, 5th assessment report
You are dead
Your kids are dead
10 generations are dead…

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2°C, fingers in the nose?
Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015
2015
Emissions cumulées de CO2
depuis 1870 en Gt
÷ 3 en 2050

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Risques physiques
Risques liés à l’exposition aux
conséquences physiques du
changement climatique (élévation du
niveau de la mer, canicules,
sécheresses, etc.)
Risques de transition
Risques induits par la transition vers
une économie bas-carbone
(évolutions règlementaires, politiques
d’atténuation, marchés, etc.)
Émissionsanthropiques(enGtCO2e/an)
Émissions
historiques
Estimation 2014
Catégories de scénarios
Projections climatiques issues du dernier rapport du GIEC
Source du graphique : Global Carbon Project
Si tu n’aimes pas le physique, tu
auras de la transition, et vice-versa

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Petit Ours Brun veut
sauver le climat
Petit Ours Brun ne veut pas
sauver le climat
Efficacité carbone des économies européennes et américaines, en grammes de
CO2 par $ constant de PIB. Données BP Statistical Review (énergie) et World Bank
(PIB), calculs de l’auteur.
Divisé par 3 Divisé par 3…
Qui a mis en œuvre le bon côté de la
force ?

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Le chef, en haut,
commande
Le salarié, en
bas, exécute.
La possibilité pour le salarié de
refuser d’exécuter est limitée…
L’entreprise, ce n’est pas une
démocratie

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Et donc pour un gouvernement, c’est
pareil ?

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Je veux ! (ou je ne vote pas
pour toi)
pour toi)
pour toi)
pour toi)
Et donc pour un gouvernement, c’est
pareil ?

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Il abandonne ? C’est le moment de
foncer…

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Des questions ?

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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

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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

Diaporama Jancovici SFP Grenoble - 20/11/2017

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