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Qu’est-ce que le pic pétrolier (Peak Oil) ?

À l’heure où l’Agence internationale de l’énergie (AIE) annonce que le pic pétrolier conventionnel a été franchi en 2008 et que l’industrie pétrolière ne découvre plus qu’un baril de pétrole pendant que nous en consommons 6, l’hypothèse d’un déficit de la production pétrolière mondiale à horizon 2030 semble de plus en plus plausible. Risque particulièrement important pour l’Union Européenne, premier importateur, puisque l’ensemble de ses secteurs activités y compris l’agriculture, est dépendant du secteur des transports de marchandises et personnes, lui même dépendant 95 % du pétrole. Subir le pic pétrolier ne signifierait pas nécessairement une redescente rapide qui nous permettrait à tous d’atteindre nos objectifs zéro carbone en 2050, mais plutôt une lente désescalade aux lourdes conséquences sur l’économie mondiale.

Sommaire

Le pétrole en quelques chiffres

En 2020, les hydrocarbures (pétrole, gaz naturel) et le charbon représentent à eux seuls 80% de l’énergie primaire mondiale ; le pétrole représente à lui seul un tiers de toute l’énergie consommée. Au niveau mondial, aux alentours de 35 milliards de baril de pétrole seront consommés en 2020, soit l’équivalent de 1 127 barils ou 179 000 Litres de pétrole par seconde. Pourquoi un tel chiffre ? Cela s’explique car le pétrole a une densité énergétique très élevée ; 1 baril de pétrole (159 Litres) équivaut à 25 000 heures de travail humain ou 12,5 années à 40 heures de travail par semaine. De plus, un baril de pétrole stocké peut être consommé dans un siècle ; il cumule donc les fonctions de flux et de stock, et est aisément transportable et transformable. Enfin les coûts d’extraction du pétrole ont longtemps été très faibles car il a été abondant. Il y à l’heure actuelle une immense difficulté à trouver des substituts au pétrole. Si bien qu’au niveau mondial et tout au long du XXe siècle, la croissance économique a été fidèle à la production de pétrole sur la même période.

Définition pic pétrolier (Peak Oil)

Le pic pétrolier mondial (Peak oil) est le maximum atteint par la courbe d’extraction du pétrole, avant un déclin inéluctable dû à la déplétion de cette ressource non renouvelable.

Pourquoi le pic pétrolier est-il révélateur de la fragilité du système économique et alimentaire Français ?

La production mondiale de pétrole se situe aux alentours de 100 millions de barils par jour (Mb/j), dont 70 millions qui relèvent du pétrole conventionnel ; c’est le plus facile à extraire et à traiter industriellement, il est tiré des formations géologiques classiques. Le secteur du transport (personnes et marchandises) base du système économique mondial, dépend à 95 % du pétrole et les 2/3 proviennent encore du pétrole conventionnel. Problème, l’Europe étant globalement fortement importateur de pétrole, la quasi totalité de nos moyens de transport (camions, barge de fret, trains diesel, porte-conteneurs etc.), sont donc dépendants des approvisionnements, des cours du baril, et du bon vouloir des pays producteurs de pétrole. Une tension sur les transports de marchandises et de passagers et ce serait à l’heure actuelle tous les secteurs de notre économie qui seraient touchés directement ou indirectement (Agriculture, Bâtiment etc.).

En moyenne, le degré d’autonomie alimentaire des 100 premières aires urbaines françaises est de 2% : la part du local dans la totalité des produits agricoles incorporés dans les différents produits alimentaires (bruts, élaborés, transformés ou cuisinés) consommés par les ménages locaux reste très marginale. Dit autrement, 98% du contenu des aliments consommés localement sont introduits et importés. Et la raison n’est aucunement une carence de production alimentaire sur les territoires en question, puisque dans le même temps, 97% de l’agriculture locale des 100 premières aires urbaines est expédiée ou exportée et finit dans des produits alimentaires consommés à l’extérieur du territoire… On comprend alors que, si nous ne réorientons pas et ne décarbonons pas suffisamment l’agriculture et les transports, même lapprovisionnement alimentaire des mégapoles, métropoles, villes moyennes et petites villes européennes pourrait être sous tension à horizon 2030.

Quand le pic pétrolier conventionnel a t-il été franchi ?

D’après l’Agence internationale de l’énergie (AIE), la production du pétrole conventionnel a franchi son pic historique depuis 2008. À cause de limites géologiques, la production du pétrole conventionnel ne peut désormais au mieux que se maintenir, et à terme va décliner de façon inexorable. C’est le développement des pétroles non-conventionnels, et parmi eux, pour l’essentiel, le boom du « pétrole de schiste » aux États-Unis, qui a permis l’augmentation de la production de brut mondial (conventionnel + non-conventionnels), et qui en parallèle a permis d’alimenter la demande mondiale, elle aussi croissante.

Pourquoi le pic pétrolier conventionnel est-il franchi de manière irrémédiable ?

Plus de la moitié de la production mondiale de pétrole conventionnel est constituée de champs matures, c’est-à-dire soit à leur production maximale, soit en déclin. Chaque champ pétrolier passe par un maximum, avant de diminuer inévitablement jusqu’à la fermeture définitive des puits lorsque le taux de retour énergétique (ERoEI) n’est plus assez élevé. L’un des signes évidents est que l’industrie mondiale découvre de moins en moins de nouveaux champs de pétrole conventionnel et que ces champs sont en tendance toujours plus petits, et se situent de plus en plus loin au large et/ou dans des formations géologiques toujours plus complexes.

Les énergies fossiles moins accessibles nécessitent plus de technologie et de ressources métalliques : produire un baril de pétrole deep offshore est plus compliqué (construction de plateformes profondes, hélicoptères et bateaux, technologies de forages avancées), que produire un baril sur les champs géants onshore d’Arabie Saoudite. En parallèle, les étapes d’extraction et le raffinage des minerais métalliques engloutissent toujours plus d’énergie, actuellement et pour longtemps encore en majorité du pétrole. Le pic pétrolier entraînera donc avec lui un pic géologique, et auront pour conséquence à terme une descente énergétique et matériel, autrement dit une pénurie généralisée.

Définition Taux de retour énergétique (ERoEI)

Le taux de retour énergétique est le (Energy Returned on Energy Invested, ERoEI) est la principale mesure de qualité d’énergie. Il s’agit du rapport entre l’énergie utilisable par la société, divisée par l’énergie mise en œuvre pour rendre cette énergie utilisable.

Quand le ERoEI d’une ressource est inférieur ou égal à 1, cette ressource d’énergie est en fait un « puits d’énergie » et ne peut plus être utilisée comme source d’énergie primaire.

ERoEI et rendement décroissant

L’ERoEI strict a été estimé à 100/1 lorsque de grandes découvertes de pétrole ont été faites au Texas et en Oklahoma dans les années 1930, la décennie de pointe des découvertes. Mais les choses changent et les ERoEI sont depuis en décroissance. Après que la production de pétrole états-unien a atteint un sommet dans les années 1970, les coûts de production ont augmenté et l’ERoEI strict est tombé à environ 40/1. Aujourd’hui la moyenne mondiale pour l’extraction de pétrole conventionnel est de l’ordre de 15/1. Cela s’explique par le fait que les réserves faciles d’accès ayant été exploitées en premier, il faut de plus en plus d’énergie pour extraire le pétrole d’un champ en fin de vie, ou situé en mer à une plus grande profondeur ou dans des environnements très difficile comme l’Arctique.

Mais doit-on aussi inclure les coût de raffinage et transport du combustible, les coûts de transformation du pétrole en engrais, de la production d’aliments et de l’alimentation des familles des travailleurs du pétrole (ERoEI étendu moyen) ? Charles A.S. hall et ses collègues estiment qu’un standard de vie à l’européenne ne peut se maintenir (sans même parler de croître) sans un ERoEI strict supérieur à 5/1. Du coté de l’ERoEI étendu moyen mathématiquement plus bas que l’ERoEI strict 15/1, il est logique de penser que nous sommes encore plus proche du point de rupture, qui lui se situe mathématiquement au dessus de 5/1. Cela signifie que le surplus énergétique disponible est de plus en plus faible à mesure que l’on se rapproche du point de rupture. Comme le surplus énergétique diminue avec la baisse de l’ERoEI, le surplus économique sur lequel la société moderne est construite est aussi destiné à baisser (automobile, transport routier, transport aérien etc.).

Pourquoi la France est-elle particulièrement exposée au pic pétrolier conventionnel ?

Un tiers du brut consommé dans l’Union européenne est du pétrole russe et il se trouve que le prochain pays majeur de production conventionnelle à devoir très bientôt amorcer un déclin irréversible est sans doute la Russie. Déjà avant la crise de la Covid-19, l’AIE a averti en 2018 du risque d’un possible « resserrement de l’offre mondial » dès 2025. Depuis avec la crise sanitaire et économique de très nombreux projets d’investissement pétroliers ont été gelés..La plupart des rapport d’experts s’accordent à dire que la baisse moyenne des approvisionnements pourrait atteindre 2 % à 4 % par an. Ce taux sera encore plus élevé pour les pays importateur de pétrole, puisque les pays exportateurs conserveront une part toujours plus croissante de leur production pour leur propre consommation.

Ce qui compte, pour un pays comme la France, est de s’attendre au déclin de ses importations pouvant bientôt atteindre 5 % à 7% par an, sauf à payer un prix exorbitant dû à la concurrence d’un marché en pénurie. La France en particulier, sans ressource d’énergie fossile et très endettée, n’a que très peu de marges de manœuvre. Et comme nous l’avons constaté avec le mouvement des « gilets-jaunes », le niveau de vie de la plupart des gens ne supporte pas un prix du carburant trop élevé. De même, comme à l’été 2008, nous verrions les faillites s’enchaîner chez les transporteurs routiers ; un exemple criant d’une rétroaction négative qui fragiliserait encore un peu plus l’approvisionnement alimentaire des villes. À l’inverse, lorsque le baril plonge à un coût trop bas, les producteurs de pétrole ne sont pas rentables et les faillites s’enchaînent. L’incapacité actuelle du marché à trouver un prix convenant à la fois aux producteurs et aux consommateurs est encore un symptôme de la proximité du pic. Pour autant, il ne faut pas imaginer l’épuisement du pétrole comme un tarissement très abrupt, ni même total, mais sans doute plutôt comme un lent sevrage forcé, où les activités non essentielles d’abord, puis les autres ensuite, se verront petit à petit priver d’approvisionnements et/ou devront, pour celles qui ne peuvent pas se décarboner, répercuter l’augmentation du prix de l’énergie.

Qu’en est-il du potentiel d’exploitation des pétroles non conventionnels ou extrêmes ?

Durant les 10 dernières années, nous avons connu la surprise du boom des pétroles et gaz dits « de schiste » aux États-Unis. Les USA sont ainsi redevenus les premiers producteurs mondiaux avec plus de 12 millions barils/jour en 2020. Cependant, la production d’un puits de pétrole non-conventionnel décline très rapidement, l’extraction est d’emblée maximal, puis décroit très vite. D’après l’AIE, il faudrait qu’à l’horizon 2025, on soit capable de doubler voire tripler la production mondiale de pétrole de schiste pour espérer éviter le « resserrement de l’offre mondial », et donc prolonger le régime de croissance économique couplé à la production de brut depuis le début du XX siècle.

Depuis la crise de la Covid, la production de pétrole de schiste s’effondre aux États-Unis, les producteurs s’écroulant sous des montagnes de dette accumulées pour soutenir l’effort d’investissements jusque-là particulièrement voraces en capitaux, réclamé par la fracturation hydraulique. Cette hypothèse d’un doublement du pétrole de schiste d’ici cinq and semble donc très compromise. Concernant les autres pétroles non conventionnels, ces derniers requièrent des procédés encore plus énergivores pour être exploités et ont des ERoEI bien plus faibles encore, de l’ordre de 4/1 pour les sables bitumineux. Enfin, il existe une autre forme principale de pétrole non-conventionnel, ce sont les pétroles lourds du Canada ou du Venezuela, mais ils sont trop coûteux pour pouvoir être développés considérablement, les investissements sont même à l’arrêt aujourd’hui.

Les agrocarburants et autres énergies renouvelables peuvent-ils remplacer le pétrole ?

Même si il est crucial d’avoir des agrocarburants (biogaz et biodiesel) dans notre mix énergétique post-pétrole, afin d’acquérir de la résilience et de conserver une certaine productivité dans l’agriculture, il y a une limite fondamentale au développement des agrocarburants. Celle des surfaces soustraies à la production alimentaire et aux forêts (avec une population mondiale croissante, la déforestation est la première menace). La production d’agrocarburants est d’ores et déjà importante, me ne croit plus guère. Les agrocarburants requièrent aussi des procédés très énergivores pour être exploités et ont des ERoEI encore bien plus faibles, de l’ordre de 2/1 pour les bioéthanols en Europe.

Hors hydraulique, les autres sources d’énergies renouvelables ont également des ERoEI faibles que ce soit l’éolien ou même celle qui sur le papier génère de bien plus grands espoirs, le solaire photovoltaïque. En effet il faut de l’énergie pour produire, installer et entretenir les capteurs. Des études estiment que l’ERoEI des centrales photovoltaïques en Espagne, en prenant en compte l’ensemble des facteurs, est à environ 3/1. Comme ces énergies sont en général intermittentes, il faut des systèmes de stockage ou de lissage de la production pour l’adapter à la consommation, tels que pompage-turbinage, hydrogénisation (power-to-gas), stockage chimique, réseaux intelligents (smart grids) et capacités de production thermique. Tous ces équipements ont un coût énergétique non négligeable et engendrent des pertes de rendements, qui réduisent encore les taux de retour énergétiques.

Cette baisse tendancielle des ERoEI implique donc que, toutes choses étant égales par ailleurs, si l’on voudrait à terme produire la même quantité de biens et de services, il faudrait plus d’énergie primaire, ce qui va de toute évidence à l’encontre du découplage entre croissance économique et émissions de CO2. En effet dans ce scénario, on peut se demander si il est réaliste d’imaginer que les éoliennes et capteurs solaires photovoltaïques puissent un jour, malgré le cannibalisme énergétique lié à leur déploiement et la raréfaction des métaux stratégiques, être intégralement produits, installés, et entretenus grâce au vent, à l’énergie solaire et autres énergies décarbonées ?

Définition cannibalisme énergétique

Théorie de Joshua M.pierce selon laquelle les faibles ERoEI ont également un impact sur la vitesse à laquelle on peut changer un système énergétique. En effet, le déploiement rapide d’une technologie permettant de produire ou d’économiser de l’énergie requiert de l’énergie. Si ce taux de déploiement est supérieur à l’inverse du temps de retour énergétique de la technologie, alors il est nécessaire de cannibaliser, d’autres ressources énergétiques.

Pourquoi le pic pétrolier condamne t-il la croissance verte ?

Supposons un dispositif comme le solaire photovoltaïque, ayant un ERoEI tout compris de 3/1, (c’est-à-dire qu’il a produit ou économisé dans sa durée de vie trois fois plus d’énergie qu’il en a fallu pour le fabriquer, l’installer, adapter l’existant, assurer sa maintenance etc., et une durée de vie de vingt-quatre ans. Si le taux de croissance excède l’inverse du temps de retour énergétique, ici 1/8, soit environ 12,5 % par an, alors il est nécessaire de cannibaliser, d’autres ressources énergétiques dans la fabrication du dispositif, à l’heure actuelle en majorité des énergies fossiles. En d’autres terme dans un monde où la quantité d’énergie fossile décroît, se réduit aussi notre capacité à le changer, et notamment notre capacités à produire des des dispositifs technologiques susceptibles de fournir de l’énergie renouvelable, et d’améliorer l’efficacité énergétique et le découplage.

Enfin les énergies renouvelables font massivement appel aux ressources métalliques (et des plus rares). En effet, l’extraction et le raffinage des minerais métalliques nécessaire à la construction des éoliennes et des panneaux photovoltaïques engloutissent, nous l’avons vu toujours plus de pétrole (cannibalisme énergétique), parallèlement il faut aussi plus de métaux pour l’énergie (construction de plateformes profondes, hélicoptères et bateaux, technologies de forages avancées), loi des rendements décroissants.. Il est donc trop tard pour pouvoir conserver un standard de vie à l’européenne, puisque l’énergie va devenir plus rare et plus chère. Peut-être serait-il temps de penser aux ENR Low-tech et à la Frugalité ?

Pourquoi il ne faut surtout pas voir le pic pétrolier comme une option ?

Cependant même un déclin même abrupt de la production pétrolière ne serait pas être assez rapide pour nous épargner des conséquences du réchauffement climatique, car cela n’interdirait pas de recourir aux autres énergies carbonées (gaz, charbon). Même si l’on se retrouvait à court de pétrole, il y aurait encore beaucoup trop d’énergie carbonées sur Terre pour préserver le climat actuel, et pour aussi y voir des guerres modernes.. Il faut donc voir le pic pétrolier comme l’avertissement d’une sanction sans ménagement en cas de non respect de nos objectifs de baisse des émissions de carbone à horizon 2030.

De plus, l’horizon de temps pour l’effort à consentir est semblable. Côté climat c’est dans la décennie 2020 qu’il faudra limiter drastiquement le niveau des émission mondiales, si l’on ne veut pas exploser la barre des 2°C. C’est à peu près la même chose pour la dépendance aux fossiles, puisque l’AIE évoque un risque pour la pérennité de la production à l’horizon 2025.

La problématique du pic pétrolier constitue une raison supplémentaire pour sortir du pétrole, de gré ou de force. De gré, en faisant le choix dès maintenant d’un avenir Low-tech désirable si on veut éviter l’altération de notre climat, de force en subissant un avenir Low-tech autrement plus dur, d’une part parce que nous ne serions pas préparés à ce sevrage forcé, d’autre part parce que nous aurions aggravé davantage la problématique climatique. Que choisissons-nous ?

Cet article est en partie inspiré de l’article de Matthieu, Auzanneau. Pic pétrolier et Low-Techs. La Pensée Écologique. 2020/1 (N° 5). Pour aller plus loin n’hésitez pas à écouter le podcast Sismisque – #57 Matthieu Auzanneau : énergie, le véritable nerf de la guerre.

Protégé par duplichecker.com

Notes et références

Émilien Bournigal
Bonjour ! Moi, c’est Émilien. Particulièrement intéressé par les discours de Philippe Bihouix , Arthur Keller, Agnès Sinaï , du Shift ainsi que par les écrits de Lewis Mumford, je crois en l'avenir de la ville Low-tech (vivante, frugale et résiliente), elle est d'ailleurs la motivation principale de ma reprise d'études en urbanisme et résilience territoriale. Mes articles seront régulièrement mis à jour au grès de de mes échanges avec les acteurs de la démarche Low-tech, de ma progression en rédaction, ainsi qu'au gré de ma réflexion (sans doute imparfaite, car je débute). N'hésite pas à venir me parler sur Linkedin et à consulter le bas page "à propos" pour en savoir plus. Merci

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