Polémique sur le coût réel des énergies renouvelables

Les mythes ont les caractéristiques d’un récit, mais restent plus ancrés dans l’imaginaire collectif et s’avèrent difficiles à démonter. Ils portent parfois une morale, une projection téléologique subjective des sociétés auxquelles ils se réfèrent, et façonnent de ce fait le système cognitif de ladite société. Parmi les mythes les plus parlants de la post-modernité avancée se distingue celui de l’énergie propre. Les révolutions énergétiques de l’histoire s’étant articulées par des processus schumpétériens de substitution successifs, le XXIe siècle se doit d’être le tournant de l’énergie parfaite : rentable, bas carbone et foisonnante. En effet, la maîtrise du feu et de la combustion a d’abord affranchi les humains de l’exploitation de la force animale pour y préférer l’utilisation des ressources fossiles et leurs externalités environnementales. Par la suite, l’utilisation ingénieuse du climat serait propice à remplacer les commodités fossiles pour y substituer des leviers de création d’énergie décarbonée.

Mythes et réalités

Notons que l’imaginaire de l’énergie propre n’inclut pas l’industrie nucléaire, du moins pour le moment (cette dernière étant pourtant presque totalement décarbonée). Souffrant d’une image connotée du fait de son lien avec le complexe militaro-industriel et de l’émission d’une petite quantité de déchets radioactifs, la fission nucléaire ne regagne de l’intérêt dans l’imaginaire collectif que depuis les prises de position véhémentes de Jean-Marc Jancovici et sa pédagogie sur les enjeux climatiques. Du côté des pouvoirs publics européens, l’industrie nucléaire et ses bienfaits stratégico-écologiques n’ont regagné leurs lettres de noblesse que depuis le choc gazier provoqué par l’invasion russe de l’Ukraine en 2022.

A l’inverse, le mythe de l’énergie propre fédère les opinions progressistes par une vision prophétique largement erronée. La décarbonisation des économies et de la production électrique, tout comme l’indépendance énergétique des Etats, sont deux impératifs cognitivement associés au développement des Energies Renouvelables (EnR), selon un consensus répandu parmi tous les organes décisionnaires et consultatifs mondiaux. Les institutions internationales[i], l’Union Européenne[ii], et même le secteur privé des énergies fossiles[iii], tous préconisent la même cure vis-à-vis de la crise énergético-environnementale. L’énergie propre recense un panel de technologies bas-carbone aux caractéristiques environnementales relatives et très contestables. L’éolien, le solaire, les voitures électriques et même l’hydrogène gris et bleu ; tous ces procédés de transition énergétique jouissent d’une image dorée aux yeux des sociétés postmodernes. Il y a comme un devoir de repentance vis-à-vis du climat, qui ne s’attèle pas à la contestation du modèle consumériste, mais qui affirme qu’une société de consommation décarbonée peut voir le jour, en utilisant ces technologies « propres », et en rejetant toute utilisation des sources d’énergie fossile et nucléaire. Il s’agit là d’un rapport de force offensif.

Si nos sociétés ont tendance à préférer ce mythe, c’est par l’effet d’un rapport de force informationnel conséquent, qui a imposé sa vision chimérique de la transition énergétique par plusieurs axes. En premier lieu, l’histoire des industries énergétiques et leur lien idéologique avec les sociétés humaines : par l’empilement successifs des technologies énergétiques, elles ont tenté de faire évoluer les modes de production pour limiter les coûts tout en fournissant une énergie plus abondante. Dans le cas des EnR, le rapport de force informationnel tient au fait que les intérêts commerciaux de l’industrie énergétique postmoderne ont brouillé la frontière entre innovation et progrès. S’est opéré un effet rebond vicieux[iv], qui par sa frénésie réformatrice souhaitait faire de la nouveauté une norme sans en mesurer les conséquences. Effectivement, s’il semble que l’efficacité énergétique des différentes technologies fossiles à combustion a démontré sa capacité à approvisionner un monde industrialisé tout en assumant son lot de limites écologiques et géopolitiques, on ne peut pas en dire autant pour l’énergie renouvelable et ses résultats mitigés.

L'efficacité énergétique relative de la filière renouvelable

Les EnR, qui englobent les sources de production d’énergie électrique fonctionnant à partir d’éléments naturels. Elles renvoient aux technologies éolienne onshore et offshore, aux panneaux photovoltaïques et autres technologies solaires. Le cas de l’hydroélectricité est différent, puisqu’il reste un moyen de production d’électricité pilotable et stratégique, contraint par la géographie fluviale et limité dans son développement. On parle alors d’énergie décarbonée, comme le nucléaire. Ces énergies se distinguent par l’absence totale d’émissions de CO2 dans leur processus de création d’électricité. Dans le cas des EnR, la filière jouit d’un double argumentaire pour démontrer son efficacité : les vertus écologiques et économiques de leur usage. En effet, l’absence de combustible et de combustion dans le processus de création d’électricité prémunit ces technologies d’externalités environnementales et de coûts variables au fonctionnement car dénuées de combustible. Deux arguments à fort impact cognitif, puisqu’ils s’inscrivent dans les enjeux actuels. Au niveau cognitif, on conçoit alors les EnR comme une énergie propre et bon marché[v].

 Toutefois, il est impératif de souligner que ces technologies comptabilisent un taux de rendement déficitaire, du fait de leur intermittence. Effectivement, si l’on s’intéresse à l’analyse RTE du facteur de charge[vi] moyen des énergies renouvelables, soit le ratio entre l’énergie effective produite (en MW) et l’énergie qui aurait pu être produite à plein temps, on constate que l’éolien ne dépasse pas 30% et le solaire 20% sur la période 2019-2021[vii]. Des résultats mitigés au niveau français, qui ne varient que très relativement au niveau mondial, avec un facteur de charge moyen de 39% pour l’éolien offshore, 38% pour l’éolien onshore et 17% pour le photovoltaïque, selon le rapport 2021 de l’IRENA sur la production globale des EnR[viii]. A titre de comparaison, l’AIEA indique que la filière nucléaire mondiale comptabilise un facteur de charge de 85% en 2020[ix].

Les faiblesses des EnR

Une efficacité donc relative, qui émane directement de l’intermittence des variations climatiques (vent et ensoleillement).  Cette donnée est souvent parjurée par les sympathisants des EnR à travers la théorie du foisonnement, soit « la capacité d’une zone climatique à compenser les excès et les déficits dans une autre zone climatique »[x]. En clair, la théorie du foisonnement prévoit de dépasser les limites structurelles des EnR intermittentes par la connexion des réseaux d’électricité et le stockage de l’énergie. L’électricité produite est alors directement envoyée vers la demande et la main invisible du marché joue son rôle avec brio. Ainsi, Singapour pourrait voir sa consommation électrique comblée par une mégaferme de panneaux solaires australiens reliés à la cité-Etat par un câble sous-marin de 4500 km[xi]. Sur le Vieux Continent, l’Union se gargarise du réseau électrique européen, qui permet aux EnR de la péninsule ibérique d’alimenter les Etats du Nord et de l’Est. Des arguments forts, alignés avec les vocations fraternelles et communautaires de la mondialisation, qui parlent à n’importe quel individu du XXIe siècle.

Cet argument a plusieurs limites, qui ne sont pas suffisamment mises en perspectives dans les débats actuels. Au niveau global, la volonté de décarbonation des économies reste obnubilée par le déploiement massif des EnR malgré leurs limites structurelles, preuve d’un rapport de force informationnel manifeste. En effet, le progrès tel qu’entendu selon les critères de l’« Environmental, Social & Governance » (ESG) ne s’attarde pas sur les méfaits écologiques et sociaux des EnR, et choisit plutôt de « minimiser » ces externalités pour ne pas perturber le processus de transition[xii]. Pourtant, cette transition implique des projets industriels pharaoniques, non dénués d’impacts sur la stabilité géopolitique, géoéconomique, et particulièrement sur l’environnement que ces chères EnR prétendent défendre.

Les besoins en métaux critiques, fer de lance de la transition énergétique par les EnR

Le foisonnement et la mise en réseaux de l’électricité renouvelable implique des quantités phénoménales de métaux indispensables au fonctionnement des technologies et au raccordement des unités de production. Effectivement, selon le scénario « Net Zero Emissions » envisagé par l’IEA, la part d’EnR dans le mix énergétique mondial devrait compter pour fournir 90% de la demande globale d’électricité en 2050, soit une consommation mondiale de 27 520,5 TWh en 2021[xiii]. A ce jour, les EnR ne fournissent que 14% de l’électricité consommée au niveau mondial[xiv]. Selon cette projection du mix énergétique mondial en 2050, il faudrait alors construire des quantités gargantuesques d’éoliennes et panneaux solaires, sans oublier les câbles électriques et les batteries de stockage pour optimiser le réseau et permettre la prophétie du foisonnement. Le secteur du transport ferait aussi partie de la transition, avec le développement de la filière très marketisée des Véhicules électriques (VE), qui fait déjà l’objet de législations européennes pour renouveler le parc automobile. Cet objectif nécessiterait alors plus de métaux, plus de mines et de meilleurs approvisionnements.

 Dans cette optique, les institutions s’accordent à dire que l’accès aux métaux sera bientôt aussi important que l’accès aux énergies fossiles[xv]. Nous allons passer d’un monde consommateur de « kilowattheures très carbonés consommateurs d’énergies fossiles à des kilowattheures très métallisés »[xvi]. Et pour cause, les EnR nécessitent plus de métaux que les autres technologies de production d’électricité. En 2018, on affirmait que la montée en puissance des EnR avait déjà un impact significatif sur la demande en métaux de base puisque pour une même puissance nominale installée, les quantités d’acier nécessaires étaient de l’ordre de 50 à 90 fois plus importantes pour le solaire à concentration que pour le nucléaire[xvii]. Concernant les métaux plus critiques, les EnR s’érigent en consommatrices hors-pair, avec des quantités significatives de Dysprosium, Néodyme, Praséodyme et Terbium pour les aimants permanents des éoliennes ; et beaucoup de Silicone, Argent, Cadmium, Gallium, Indium et Tellurium pour le solaire. Les batteries de stockage sont pour leur part dépendantes de l’assemblage Nickel, Manganèse, Cobalt et Lithium ; et lorsque l’on se penche sur la filière des VE, le tableau est encore plus rempli, ajoutant à la liste susmentionnée le Graphite, la Manganèse[xviii].

Le spectre de la pénurie

La criticité de ces métaux tient au fait qu’ils comptabilisent plusieurs risques liés à la production. D’abord, le facteur géologique directement lié aux réserves disponibles sur terre et faisant craindre le spectre de pénuries. Ensuite, le facteur économique et stratégique, avec la concentration des marchés en un petit nombre d’acteurs et l’impact sur les prix, lié à cette cartellisation. Cette criticité est directement liée à la puissance de certains acteurs et aux liens de subordination qui y sont inhérents. Enfin, le facteur environnemental, directement lié au volume de la demande et aux externalités liées aux impératifs de l’offre[xix]. Dans le cas des EnR et des scénarios de transition énergétique tels qu’ils sont formulés, la demande augmente et il faut plus de mines pour plus de production. Cela fait baisser les réserves disponibles, tout en concentrant le marché, incluant un impact environnemental conséquent.

Contrairement à une idée reçue, les métaux nécessaires à la transition énergétique ne sont pas tous « rares » à proprement parler[xx], mais revêtent tous une criticité certaine. En effet, c’est plutôt du côté de la production que le problème se pose. A titre d’exemple, une voiture électrique peut nécessiter jusqu’à 200kg de métaux critiques quand une voiture conventionnelle n’en comptabilise que 40kg ; et un parc éolien offshore nécessite presque 16 tonnes de métaux critiques quand une centrale nucléaire n’en consomme que 5 tonnes[xxi].

Le problème majeur du cuivre

Parmi les métaux les plus menacés par ce choc de demande, le cuivre occupe une place prépondérante. Métal de structure conducteur, robuste et résistant à la corrosion, le cuivre est couramment employé dans de nombreux secteurs et est directement lié à la transition énergétique. Ses réverses sont réparties dans le monde, mais le Chili en concentre 23% des ressources[xxii]. Les EnR et les réseaux électriques, entre autres, en sont particulièrement friandes, ce qui fait peser des risques de criticité géologique et environnementale élevées, avec des estimations d’augmentation de la demande de 30 à 50% à court terme[xxiii]. Selon le scénario de déploiement des EnR et des VE, 80 à 90% des réserves de cuivre mondiales auront été consommées en 2050[xxiv]. De même, le cobalt, essentiellement concentré en République Démocratique du Congo (à hauteur de 50%), essentiel à la filière des batteries et des VE, souffre d’une double criticité géopolitique et géologique. Là encore, selon les scénarios de déploiement des EnR et des VE, 65 à 83% des réserves de cobalt seraient épuisées d’ici 2050. Les problématiques sociales et environnementales qu’impliquent son exploitation[xxv] sont également à retenir. De son côté, le lithium, métal essentiel à la filière des batteries et du stockage d’énergie, ne souffre pas d’une criticité géologique. C’est au niveau économique et écologique que la filière est à risque, avec des prévisions d’augmentation de la demande de l’ordre de 3 535% d’ici 2050[xxvi], un marché concentré en Amérique Latine et Australie dominé par cinq majors : respectivement SQM (Chili), Livent et Albemarle (Etats-Unis), Tianqi lithium et Jiangxi Ganfeng lithium (Chine)[xxvii]. Cette concentration n’est pas sans risque de mise péril les approvisionnements au niveau des prix et de la production, directement liée à l’opacité de ce marché. A titre d’exemple, la ruée vers le lithium a fait augmenter le cours de 480% entre janvier 2021 et janvier 2022.

Plus encore, lorsque l’on observe la concentration de la chaîne de valeur globale des métaux critiques, on constate que la Chine est l’ultime acteur dominant en fin de chaîne de production. En effet, si l’extraction des réserves de terres rares est contrôlée à près de 60% par le géant asiatique[xxviii], c’est surtout par le raffinage des métaux qu’il s’impose comme principal fournisseur international de métaux nécessaires à la transition énergétique[xxix], dépassant ainsi l’écueil de ses réserves incomplètes. Dans le cas de la filière photovoltaïque, la Chine contrôle la totalité la chaîne de production, de l’extraction au raffinage, puis de l’assemblage à l’export[xxx].

Une filière ni stratégique, ni écologique

Toutes ces données démontrant les fragilités stratégiques des EnR ne doivent pas invisibiliser les méfaits environnementaux de la filière renouvelable, qui par sa structure implique des externalités plus que négatives. En effet, par-delà les ruptures d’approvisionnement et les risques de cartellisation de la production réside le risque climatique, dont les EnR se présentent comme les gardiennes.

 L’extraction minière reste l’une des filières les plus polluantes du monde, avec 8% de l’émission de CO2 mondiale[xxxi], une stérilisation durable des sols et une consommation accrue d’eau[xxxii], une contamination phénoménale des nappes phréatiques et des rivières[xxxiii], ainsi qu’une production colossale de déchets qui ne fait qu’augmenter. Le minerai est de moins en moins concentré dans les mines et l’augmentation de la demande va avec une diminution raréfaction des minéraux, provoquant donc une augmentation des déchets miniers. A titre d’exemple, la teneur en cuivre des mines en exploitation est passée de 1,68% dans les années 1990 à 0,6% en 2020, du fait de l’épuisement des gisements les plus concentrés[xxxiv].

Parallèlement, les EnR souffrent d’une durée de vie très faible (30 ans environ), au regard de l’énergie consommée pour leur fabrication. Ce que l’on dénomme l’EROI (Energy Returned on Energy Invested), désigne le ratio entre l’énergie produite sur la durée de vie de la technologie, relatif à l’énergie consommée en coûts fixes. Ainsi, l’EROI du pétrole américain estimé à 100 dans les années 1930 était tombé à 30 après le premier choc pétrolier de 1973 ; et dans le cas des EnR, l’intermittence et la nécessité de stockage issue de la non-pilotabilité fait chuter l’EROI à 2 pour le photovoltaïque et à 4 pour l’éolien [xxxv]. La filière de recyclage des EnR étant encore très loin de parvenir à maturité sur les métaux critiques[xxxvi], les coûts étant encore trop élevés. Ultime comparaison, le nucléaire a toujours un EROI de 75 et les centrales ont durée de vie moyenne de 60 ans… Comme le disait un physicien bien connu, « il est plus facile de désintégrer un atome qu’un préjugé ».

Aymeric Le Brun SIE26

Sources