Pétrole, à l'aube d'une révolution

L'origine du pétrole

La majeure partie du pétrole de la planète s'est formée pendant des périodes très courtes de réchauffement extrême, il y a 90 et 150 millions d'années. Il est produit par la décomposition de végétaux et d'animaux morts, enfouis sous le sable. Cette accumulation et se mélange avec la boue et le limon a formé des couches de sédiments riches en matières organiques, le kérogène. Sous l'effet de la compression, les couches se sont transformées en roches qui sont devenues des réservoirs de pétrole.
La pression de ces couches sédimentaires a augmenté la température et transformé les matières organiques d'origine en substances plus simples, les hydrocarbures, composés de carbone et d'hydrogène, que nous extrayons aujourd'hui. Bien qu'utilisé depuis l'antiquité car il est présent au niveau du sol dans certaines régions où il affleure, les premiers barils de l’ère moderne sont produits dans les années 1850, aux États-Unis (274 tonnes en 1859).

Notre civilisation ne peut plus se passer de pétrole car il fait partie de notre quotidien, il est partout et donc indispensable. Liquide, facilement transportable et transformable en grande quantité, il chauffe nos logement et fait tourner la quasi totalité des moteurs de voitures, d'avions, de trains et d'innombrables machines industrielles. Il est présent dans l'agriculture intensive via les engrais et les pesticides issus de la chimie pétrolière. Des objets plastiques aux chaussures en passant par les sacs jetables, les bitumes de nos routes, les textiles synthétiques ou tous les hydrocarbures méthane, éthane, propane, butane, pentane, hexane et autres composés, il enrichit notre civilisation. Nous l'utilisons de manière excessive et il pourrait, après avoir participé à la forte expansion de notre niveau de vie depuis un siècle, mettre à mal l'humanité toute entière s'il arrivait à manquer.

Image : Raffinerie de pétrole.

Les réserves sont-elles épuisables ?

Cette précieuse ressource est répartie de manière inégale dans le monde, nous la trouvons principalement dans le golfe Persique, la mer du Nord, au Venezuela, en Russie et au Nigeria.
Durant les périodes de réchauffement climatique intense, ces sédiments riches en matières organiques se sont, pendant des millions d'années, accumulés lentement et ont été piégés dans des réservoirs de roches imperméables.
Les réserves réelles de pétrole sont difficiles à estimer car les compagnies pétrolières et les pays producteurs ont souvent tendance à surévaluer les réserves pour des raisons politiques ou économiques. Pourtant l'épuisement des réserves de pétrole est inéluctable. Mais avant son épuisement, une pénurie s'annonce car l'offre ne sera pas captable de répondre à la demande mondiale toujours croissante (voir les tableaux).
Le danger est donc concentré dans les réserves du Moyen Orient qui possède 78% des réserves mondiales de pétrole brut (référence 2007 www.opec.org).
Bien que de nouveaux gisements de pétrole, en particulier off-shore, sont forés tous les jours (105 000 puits en 2007), il est urgent de se rendre moins dépendant de cette ressource fossile non renouvelable.

Image : Les principaux pays producteurs de pétrole en 2007, en Mbbls/j (millions de barils jour).

Image : Les principaux pays consommateurs de pétrole en 2007, en Mbbls/j (millions de barils jour).
La production mondiale en 2009 est de 85,3 Millions de barils par jour. Un baril de pétrole équivaut exactement à 42 gallons, soit 158,987 litres.

La demande énergétique mondiale

La demande pétrolière mondiale va très probablement continuer à augmenter dans les trente prochaines années. Selon l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) cette croissance pourrait être de 60 %, une prévision qui reste cependant entachée d’incertitudes, tant il est difficile d’évaluer l’évolution des populations, des économies, des modes de vie, des technologies, voire des révolutions industrielles et des crises. L’ensemble des prévisionnistes s’accordent sur le fait que la croissance de la consommation sera en grande partie tirée par les pays émergents les plus peuplés, comme la Chine ou l’Inde, qui connaissent une croissance économique très soutenue. La demande de ces pays augmentera trois fois plus vite que celle de la zone OCDE pour atteindre près de la moitié de la demande totale de pétrole à l'horizon 2030 (contre 13 % en 1970). La planète ne pourra vraisemblablement pas fournir toute l'énergie que nous souhaitons. Une révolution va s'opérer sur notre mode boulimique de consommation.

Image : tep (tonne équivalent pétrole).

A l'aube d'une révolution

Le gaz naturel, l'hydraulique, le nucléaire, le solaire, l'éolien ou encore le charbon sont les pistes convoitées à l'aube de ce 21ème siècle pour remplacer le pétrole qui représente environ 35 % de la consommation d'énergie mondiale.
Le gaz naturel liquéfié ou GNL est de plus en plus employé dans l’industrie car les réserves mondiales de gaz naturel sont abondantes. Son état liquéfié rend facile son transport sur de longues distances en particulier par voies maritimes et par les réseaux de gazoducs. Le premier terminal d'exportation commercial fut ouvert en Algérie à Arzew en 1964. Il exporta du gaz vers la Grande-Bretagne, puis vers la France et les États-Unis. Le gaz naturel vient à la troisième place, avec 22 % des approvisionnements énergétiques mondiaux.
L’énergie hydraulique est utilisée depuis longtemps, les moulins à eau fournissaient déjà de l’énergie mécanique pour moudre le grain. Aujourd’hui, l'énergie hydraulique permet de fabriquer de l'électricité, appelée hydroélectricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force des chutes d'eau naturelle, des marrées ou crées artificiellement à partir des retenues de barrage. C'est une énergie qui n'émet pas de gaz à effet de serre, elle est utilisable rapidement grâce aux grandes quantités d'eau stockée. C'est de plus une énergie renouvelable et très économique à long terme.
La production mondiale estimée par les nations unis est de 4 210 TWh/an ce qui représente avec les énergies renouvelables 7% de la production mondiale.
Le charbon dont les réserves sont supérieures à celle du pétrole permet grâce aux techniques modernes une combustion avec un très faible niveau de pollution.
Le charbon et les autres combustibles solides en représentent environ 30 % de la consommation mondiale.
L'énergie nucléaire est une source très critiquée depuis les accidents de Three Mile Island aux États-Unis et Tchernobyl en Ukraine. Cette filière n'émet pas de CO2 mais elle a deux handicaps majeurs, les risques d'accident et le traitement des déchets radioactifs.
Le nucléaire fait donc figure "d'énergie rare", avec une contribution à la production mondiale d'énergie de 2 % seulement, qui le classe dernier, après l'hydroélectricité et les énergies renouvelables.
La production mondiale d'énergie nucléaire est en 2008 de 372 gigawatts.
L'énergie éolienne malgré son développement rapide ne représente en 2008 que 121 gigawatts, soit moins de 2% de la production mondiale.

La géothermie exploite la chaleur de la terre, de l'eau chaude ou des roches chaudes. Cette technique permet d'alimenter des serres, des chaudières ou encore des bassins de pisciculture.
L'énergie solaire photovoltaïque représente environ 0,3% de la production mondiale d’électricité mais le marché de l’électricité solaire est appelé à croitre. En 2005, la capacité totale des systèmes photovoltaïques solaires installés à travers le monde a franchi l’étape symbolique de 5 gigawatts. Au cours des dernières années, les livraisons mondiales de modules et de cellules photovoltaïques ont augmenté à un rythme annuel moyen supérieur à 35%. Le rendement énergétique des panneaux photovoltaïques en 2009 n'est que de 15%, cela devrait augmenter fortement à partir de 2010.

N. B. : L'économiste américain, Jeremy Rifkin, depuis la publication de son best-seller The European Dream, sur la troisième révolution industrielle a grandement influencé les stratégies de l’Union en matière d’énergie. Selon lui, nous nous trouvons à l’aube d’une nouvelle ère basée sur une énergie distribuée, c’est-à-dire un système décentralisé ou chaque maison, usine ou bureau produirait sa propre énergie, en utilisant le vent, le soleil, les ordures, les courants marins, il faut se concentrer sur un réseau dense de petites unités produisant de l’énergie à petite échelle mais pouvant également vendre et acheter de l’énergie sur le réseau. L’avantage d’un tel système est qu’il ne demande pas d’investissement massif et qu’il implique le citoyen.

Image : Évolution de la consommation mondiale (en % Mtep). Source : Energy Information Administration / Department Of Energy

Image : barrage hydroélectrique de Roselend (Savoie France)

Image : les panneaux solaire photovoltaïques sont constitués de cellules dont la structure comprend 3 couches superposées : 1 couche basse de Germanium (Ge), 1 couche medium d'Indium (In) de Gallium (Ga) et d'Arsenide (As) et 1 couche haute d'Indium (In), de Gallium (Ga) et de Phosphide (P).

La génération "pétrole"

Notre génération a profité pleinement du pétrole pour s'enrichir sans en mesurer les conséquences à long terme. Il est maintenant venu le temps de penser à demain. Il va falloir apprendre à moins consommer et surtout à utiliser des énergies renouvelables pour ne pas compromettre les générations futures. C'est sur le transport et en particulier sur les véhicules automobiles, que les efforts devront être portés car les transports dépendent du pétrole pour 90 %. La voiture électrique doit être industrialisée rapidement car la demande est déjà présente. Selon les scientifiques, il faudra réduire les émissions mondiales de gaz à effet de serre, de 60 à 80 % d’ici 2050, afin de limiter l’ampleur des dégâts. Le défi est donc colossal, et les changements qu’il implique, tels que l’abandon du pétrole comme principale source d’énergie, seront douloureux. La définition du développement durable a été adoptée en 1987 par la Commission mondiale sur l’environnement et le développement de l’ONU : «Le développement durable est un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs».

Image : vue de nuit de la génération " pétrole ".

Conclusion

Plusieurs problèmes se posent simultanément à nous au début de ce 21ème siècle, l'épuisement des ressources de la planète, le réchauffement climatique et la surpopulation. Il n'existe pas pour l'instant de plan B facile et rapide à mettre en œuvre, si ce n'est la réduction massive de notre consommation d'énergie, le point commun à ces 3 problèmes. Nous sommes vraisemblablement à l'aube d'une révolution à la fois industrielle et culturelle et comme toutes les révolutions industrielles, il y a aura des dégâts, de nombreuses personnes seront sacrifiées pour la survie des autres.

Ce phénomène majeur va se caractériser par le passage d'une société consommatrice d'énergie à une société d'économie d'énergie pour laisser le temps à notre technologie de se concentrer sur le développement d'énergies alternatives durables.
Ce processus va affecter profondément l'économie toute entière, la finance, la politique et l'environnement du monde moderne.
La courbe de la démographie mondiale qui reste galopante, devra s'inverser, tout simplement pour la survie de l'humanité.

Nous avons cru naïvement que le progrès acquit était pour toujours, pourtant l'histoire des civilisations humaines nous montre que lorsqu'une civilisation a atteint son apogée, elle finit par décliner et par être remplacée.
Saurons-nous atterrir en douceur et limiter les dégâts ?
Les spécialistes ont une vision pessimiste du scénario qui nous attend. L'humanité au pied du mur doit prouver qu'elle est suffisamment évoluée pour éviter tout affrontement meurtrier.