énergie (suite)
Cette difficulté ne peut être éliminée. Elle n’interdit pas d’user de comparaisons en termes d’équivalent charbon. À l’heure actuelle, la consommation totale d’énergie, pour chaque habitant, est équivalente, au cours d’une année, à 12 000 kg de charbon en Amérique du Nord. Elle est comprise entre 3 000 et 6 000 kg dans les pays développés d’Europe occidentale et de l’Océanie. Elle avoisine 2 500 kg pour l’ensemble des pays socialistes, mais, si on élimine la Chine, les chiffres y sont voisins de ceux de l’Europe occidentale. En Amérique centrale, on avoisine 1 000 kg. Les niveaux de consommation des pays réellement sous-développés se situent plus bas : entre 500 et 1 000 kg pour l’Amérique du Sud, entre 300 et 500 kg pour l’Asie méridionale.
Si nous reprenons l’image des esclaves énergétiques, on peut donc dire que, si chaque Nord-Américain en emploie 100, les pays développés et les nations socialistes avancées se contentent de 30, 40 ou 50 ; les pays sous-développés, de moins de 10, et, dans bien des cas, de 2 ou 3 simplement, peut-être même moins dans une partie de l’Afrique et de l’Asie des moussons.
Cette géographie est en perpétuelle évolution : le niveau de consommation énergétique global augmente rapidement. Il double tous les dix ou douze ans, ce qui correspondrait, sur une période d’un demi-siècle, à une multiplication par trente de la consommation d’ensemble de l’humanité.
Comment l’homme satisfait-il aujourd’hui ses besoins énergétiques ? Il a recours à quatre sources essentielles : l’énergie solaire captée par la photosynthèse des plantes ; l’énergie solaire transformée en énergie cinétique et qui se traduit par la turbulence de l’air et par les écoulements liquides ; l’énergie solaire mise en réserve sous forme de combustibles fossiles ; l’énergie nucléaire enfin. Quelle est la part qui revient à l’heure actuelle à chacune de ces sources ? Quelles sont les perspectives de développement qu’elles offrent dans les conditions présentes et dans les conditions prévisibles dans le proche futur ?
L’énergie solaire transformée par la photosynthèse
L’énergie solaire reçue par la Terre est en partie captée par la photosynthèse. La transformation a un rendement très faible : 30 p. 100 de l’énergie solaire sont réfléchis, 30 p. 100 sont perdus par suite de l’excédent du rayonnement à ondes longues de la Terre. Sur les 40 p. 100 qui restent, l’évaporation et l’évapotranspiration enlèvent 39 parts environ : 1 p. 100 à peine de l’énergie solaire reçue par la Terre se trouve utilisé par la photosynthèse.
Cela représente cependant des quantités considérables d’énergie. On estime que la photosynthèse mobilise tous les ans 110 milliards de tonnes de gaz carbonique, soit 5 p. 100 de la masse totale qu’en contient l’atmosphère. La respiration, qui correspond à la consommation de l’énergie chimique ainsi emmagasinée dans les plantes, restitue à l’atmosphère une masse pratiquement égale : l’écart entre les quantités absorbées et les quantités rejetées ne dépasse pas 1/10 000 des masses échangées ; cette quantité très faible est mise en réserve ; c’est elle qui est à l’origine des combustibles fossiles actuels. Le rythme de formation de ces combustibles est très lent, on ne peut compter sur leur renouvellement, il s’agit de ressources épuisables. On y reviendra.
On pense que la photosynthèse permet la formation de 164 milliards de tonnes environ de matière organique sèche tous les ans. L’homme ne peut en utiliser qu’une partie : les écosystèmes qu’il contrôle par l’agriculture et l’élevage correspondent à 5 p. 100 de l’énergie solaire captée par les plantes ; l’homme disposerait de la sorte de 8 000 Mt de matière organique sèche : environ 2,5 t par habitant et par an. Il en consomme une partie directement, une autre après transformation par l’intermédiaire animal, ce qui aboutit à une déperdition d’énergie considérable, de l’ordre des sept huitièmes, parfois davantage. Il tire d’autre part de cette matière sèche une énergie mécanique, par l’intermédiaire des animaux de travail, et, grâce au bois, une énergie calorifique.
Dans les systèmes préindustriels, la part d’énergie fournie par la nature dont l’homme pouvait disposer pour son alimentation se trouvait donc amputée de ce qui était nécessaire au chauffage et au travail impliqué par la mise en valeur agricole. Dans les économies industrielles, la mécanisation permet de se servir des combustibles fossiles pour répondre à ces deux utilisations.
Au fur et à mesure que la population du monde augmente, la pression des besoins alimentaires devient plus forte. Les superficies autrefois réservées à la fourniture de combustibles ou à l’alimentation du bétail de trait sont insuffisantes à résoudre le problème. Les cultures ne peuvent être étendues de manière considérable dans bien des régions du Globe. L’intensification des systèmes agricoles est une nécessité : elle passe par l’emploi des fertilisants chimiques. Dans le cas des engrais azotés, en particulier, cela revient à utiliser de l’énergie provenant d’autres sources pour augmenter la productivité de la terre : le système agricole cesse d’être un fournisseur net d’énergie pour l’humanité. Les chiffres cités plus haut pour les États-Unis le montrent : la quantité d’énergie mécanique et chimique nécessitée par les cultures y est déjà équivalente à celle qui est fournie par les récoltes. Dans des pays où le système est plus intensif, le bilan d’ensemble est devenu négatif.
Il semble donc que l’humanité ne puisse guère compter, pour satisfaire ses besoins croissants d’énergie, sur la photosynthèse. Il s’agit d’un secteur qui sera de plus en plus tourné vers la satisfaction des besoins alimentaires de l’homme, et où les progrès ne seront possibles que dans la mesure où le déficit énergétique s’accentuera.
L’énergie solaire directe ; l’énergie solaire transformée en énergie mécanique
La photosynthèse n’utilise qu’une infime partie de l’énergie solaire reçue par la Terre. Il semble donc possible de satisfaire les besoins de l’humanité en utilisant plus efficacement le rayonnement solaire ou les formes d’énergie qui en dérivent sur la Terre.