Énergie (économie)

Les principales ressources énergétiques primaires sont les énergies fossiles (gaz naturel, charbon, pétrole), l’énergie nucléaire et les énergies renouvelables : énergie hydroélectrique, énergie éolienne, énergie solaire, biomasse, énergie géothermique.

L'énergie est essentielle au bon fonctionnement de l’activité économique, puisque toute transformation de matière première, tout travail et tout mouvement requièrent de l'énergie. Les activités économiques telles que les productions industrielles, les transports, le chauffage des bâtiments, l'utilisation d'appareils électriques divers, sont consommatrices d'énergie ; l'efficacité énergétique, la dépendance énergétique, la sécurité énergétique et le prix de l’énergie sont des préoccupations majeures. L'utilisation de l'énergie permet de satisfaire des besoins humains appartenant in fine aux trois grandes catégories que sont la production de chaleur ou de froid (aussi appelée « usage fixe »[2]), la mobilité et les usages couverts spécifiquement par l'électricité[3] - [2].

La prise de conscience des effets du réchauffement climatique a conduit ces dernières années à un débat mondial sur la maîtrise des émissions de gaz à effet de serre et à des actions pour leur réduction. Cela conduit à envisager des transformations des modes de production et de consommation énergétique (transition énergétique), non seulement en raison des contraintes liées à l'épuisement de l'offre, mais aussi à cause des problèmes posés par les déchets, les pollutions causées par l'extraction et la consommation des énergies fossiles, ou certains scénarios géopolitiques.

Pendant la plus grande partie de son histoire, l'humanité n'a disposé que d'énergies renouvelables pour couvrir ses besoins énergétiques. Au Paléolithique, les seules énergies disponibles étaient la force musculaire humaine et l'énergie de la biomasse utilisable grâce au feu.

Le Néolithique a apporté un progrès déterminant avec l'invention de la traction animale, qui est survenue plus tard que la domestication des animaux. On estime que l'homme a commencé à atteler des bovins à des araires ou des véhicules à roues durant le IV^e millénaire av. J.-C. Ces techniques inventées dans l'ancien croissant fertile ou en Ukraine, ont par la suite connu un développement mondial[4].

L'invention de la marine à voile a été un progrès important pour le développement des échanges commerciaux dans le monde.

Celle des moulins à eau et à vent a également apporté une énergie supplémentaire considérable. Fernand Braudel qualifie de « première révolution mécanique » l'introduction progressive, du XI^e siècle au XIII^e siècle, des moulins à eau et à vent[5].

À la fin du XVIII^e siècle, à la veille de la révolution industrielle, la quasi-totalité des besoins d'énergie de l'humanité était encore assurée par des énergies renouvelables. Dans un essai d'évaluation de la répartition des consommations par source d'énergie, Fernand Braudel estime à plus de 50 % la part de la traction animale, environ 25 % celle du bois, 10 à 15 % celle des moulins à eau, 5 % celle de la force humaine et un peu plus de 1 % celle du vent pour la marine marchande ; il renonce à chiffrer la part des moulins à vent, faute de données. Il mentionne pour mémoire la batellerie fluviale, la marine de guerre, le charbon de bois et le charbon de terre[5].

Cet usage massif des énergies renouvelables n'allait pas sans dégâts : déforestation, pollution dues aux déjections animales et à la combustion du bois, etc ; encore aujourd'hui, selon l'OMS, près de 1,7 million de décès prématurés par an sont attribués à la pollution de l'air intérieur causée par la cuisine dans l'Asie du Sud-Est, l'Inde en particulier, où 700 millions de personnes dépendent des combustibles solides (bois, charbon de bois, charbon, déchets végétaux et animaux) et des foyers traditionnels pour cuisiner[6].

La révolution industrielle, qui commence en Grande-Bretagne au XVIII^e siècle, s'étend ensuite à l'Europe continentale, à l'Amérique du Nord, et au Japon. Basée sur la disponibilité de combustible (bois, charbon, etc.) pour actionner des machines à vapeur. Le commerce international se développe alors d'une façon exponentielle grâce aux machines à vapeur alimentées par du charbon conçues pour les chemins de fer et les bateaux à vapeur durant l'époque victorienne dans les années 1810-1840. Le charbon était meilleur marché et beaucoup plus efficace énergétiquement que le bois dans la plupart des machines à vapeur.

L'apparition de la machine à vapeur, puis du moteur Diesel, ont entraîné le déclin des moulins à eau et de l'énergie éolienne au XIX^e siècle ; les moulins à eau et à vent ont disparu, remplacés par les minoteries industrielles. Au milieu du XX^e siècle, l'énergie éolienne n'était plus utilisée que pour la navigation de plaisance et pour le pompage (agriculture, polders).

La mise au point au début du XIX^e siècle du procédé de « distillation » (en fait une pyrolyse de la houille pour obtenir du gaz manufacturé permet sa diffusion comme gaz d'éclairage à Londres à partir de 1812, puis sur le continent européen.

L'industrie pétrolière fait ses débuts en 1859 simultanément en Allemagne, à Wietze et aux États-Unis, à Titusville (Pennsylvanie)[7].

L'énergie hydraulique a connu un nouvel âge d'or à partir de la fin du XIX^e siècle avec l'hydroélectricité, apparue :

• Aux États-Unis (Grand Rapids (Michigan), 1880 et Niagara Falls, 1881)[8],
• en Suisse (Lausanne, 1882)[9],
• en France (Lancey, 1882)[10],
• en Italie (Chiavenna, 1883)[11].

L'hydroélectricité progresse peu à peu en puissance et en complexité, pour s'épanouir à partir des années 1950 avec l'épopée des grands barrages aux États-Unis, en Europe et en Russie, puis en Amérique latine et en Asie, en particulier en Chine, qui prend la tête du classement des producteurs hydroélectriques avec plus du quart de la production mondiale.

Au début du XX^e siècle, les usages du pétrole se développent : en 1905 Henry Ford lance la production de masse dans l'automobile, qui ouvre le marché des carburants liquides ; les moteurs Diesel se répandent dans la marine ; la pétrochimie multiplie ses produits : matières plastiques, fibres synthétiques, etc.

En 1913, le charbon représente environ 93 % de la production mondiale d'énergie et le pétrole 6 % ; en 1938, le charbon est encore à 70 %, le pétrole à 23 %, le gaz à plus de 5 % et l'électricité à 1 %[12].

Nombre et puissance des réacteurs nucléaires en service dans le monde jusqu'en 2011.

La première centrale nucléaire du monde à avoir produit de l'électricité, l’Experimental Breeder Reactor I (EBR-I), est construite au laboratoire national de l'Idaho aux États-Unis et entre en service le 20 décembre 1951[13], suivie par centrale nucléaire civile connectée au réseau électrique à Obninsk en Union soviétique en 1954, puis par celle de Marcoule dans la vallée du Rhône en 1956, celle de Sellafield au Royaume-Uni en 1956, et le réacteur nucléaire de Shippingport aux États-Unis en 1957. L'énergie nucléaire se développe rapidement jusqu'aux années 1980, mais après l'accident nucléaire de Three Mile Island en 1979, plus des deux tiers des centrales nucléaires commandées dans les années 1970 ont été annulées ; en 1986, la catastrophe de Tchernobyl a conduit à plusieurs moratoires ; enfin, l'accident nucléaire de Fukushima a convaincu plusieurs pays à annoncer leur sortie du nucléaire : Allemagne, Belgique, Suisse et Taïwan, et le Japon a fermé tous ses réacteurs pendant plusieurs années ; les principaux pays ont cependant poursuivi leurs programmes nucléaires : Chine, Russie, Inde.

Les éoliennes sont réapparues à partir des années 1990, bénéficiant de techniques plus performantes issues de l'aviation. Le solaire thermique et le solaire photovoltaïque décollent au début des années 2000 ; leur développement a pris de l'ampleur avec la généralisation progressive des politiques de soutien aux énergies renouvelables.

Les sociétés humaines utilisent une petite partie de l'énergie reçue ou produite sur Terre : la consommation mondiale d'énergie représentait, en l'an 2000, à peine 1/10 000^e de l'énergie reçue du Soleil au niveau du sol[14].

Si l'énergie est un concept unitaire sur le plan physique, elle prend plusieurs aspects du point de vue des sociétés humaines, en fonction de la manière dont elle est à mise à leur disposition. La crainte d'un épuisement des ressources, ainsi que celle du changement climatique causé par les émissions de gaz à effet de serre, a conduit à définir de nouvelles classifications des sources d'énergie. Enfin, la production d'une énergie utile pour les activités humaines a un coût, ce qui donne à l'énergie une valeur économique qui détermine les politiques énergétiques des États.

L'ONU a déclaré 2012 « année internationale de l'énergie durable pour tous », afin de sensibiliser les États à l'importance d'améliorer l'accès durable à l'énergie, l'efficacité énergétique et les énergies renouvelables aux niveaux local, régional et international[15].

On qualifie également l’énergie selon la source d’où elle est extraite ou le moyen par lequel elle est acheminée: les énergies fossiles, l’énergie nucléaire, l’énergie de masse, l’énergie solaire, l’énergie électrique, l’énergie chimique, l’énergie thermique, l'énergie d’origine biomassique (biomasse sèche, biomasse humide et biocarburants) ;

Il existe des sources d'énergie qui sont régénérées par des processus naturels dans la mesure où on les exploite sans dépasser les limites de cette capacité de régénération : on les nomme par convention énergies renouvelables.

Carte de la répartition de la production d'énergie dans le monde entre 1989 et 1998.

Les sources d'énergies utilisées par l'homme sont d'origine renouvelable ou non :

Le secteur de l'énergie comprend plusieurs sous-secteurs, de l'amont vers l'aval de la chaine de valeur : la production d'énergie primaire, leur transformation en énergie secondaire, le transport, la distribution, la commercialisation et la consommation finale des diverses sources d'énergie. Les quatre premiers de ces sous-secteurs sont caractérisés par leur intensité capitalistique, c'est-à-dire par le poids prépondérant du capital dans la combinaison de facteurs nécessaires à leur activité : dans leur compte d'exploitation, les charges de personnel sont moins élevées que les amortissements et charges financières. De ce fait, les économies d'échelle et les besoins en capitaux (oléoducs, raffineries, centrales électriques, mines et puits, etc.) sont très importants, la recherche de financements est primordiale dans leur gestion, et les décisions d'investissement prennent souvent de longues années, de même que la réalisation des installations de production, transformation ou transport.

D'autre part, leur caractère vital pour l'économie, leurs implications géopolitiques, leur poids souvent majeur dans les revenus de l'État, leurs importants impacts environnementaux suscitent des interventions multiformes de la sphère politique, allant de la réglementation à la nationalisation pure et simple. Les contraintes réglementaires pèsent très lourdement dans les coûts et délais d'investissement, allant parfois jusqu'à des blocages sur des dizaines d'années, en particulier dans le secteur du transport (lignes à haute tension, gazoducs et oléoducs).

Ce secteur tend, depuis la fin du XX^e siècle, par le jeu des fusions-acquisitions, à être dominé par un petit nombre de sociétés de taille nationale ou mondiale, dont une part très importante sont nationalisées, en particulier dans les secteurs pétrolier et gazier ; par contre, le secteur de la production d'électricité, presque entièrement nationalisé depuis les années 1930 jusqu'aux années 1970, a connu depuis un mouvement presque général de privatisation ou au moins d'ouverture à la concurrence souvent désigné par le terme de déréglementation.

La principale évolution semble être la recherche d'une réduction des consommations d'énergie, ou du moins de l'amélioration de l'efficacité énergétique, ainsi qu'une réorientation vers les énergies renouvelables, face notamment à la raréfaction du pétrole et aux dangers des énergies fossiles : pollution, émissions de gaz à effet de serre ; les anti-nucléaires y ajoutent la recherche d'une sortie du nucléaire auquel ils attribuent une dangerosité élevée et un coût croissant ; ils soulignent la difficulté de traiter ses déchets et son déficit d'acceptabilité après les grands accidents de Tchernobyl et Fukushima ; les partisans du nucléaire le considèrent au contraire comme l'un des moyens les plus efficaces de combattre le changement climatique.

Le prospectiviste Jeremy Rifkin annonce pour le début du XXI^e siècle une troisième révolution industrielle issue de la convergence du secteur de l'énergie et de celui de l'informatique, qui pourrait permettre la mise en commun et le partage de millions de sources distribuées d'énergie (solaire, éolienne, marine, géothermique, hydroélectrique, issue de la biomasse et des déchets, etc.). Rifkin estime qu'elle doit être mise en œuvre avant 2050 et largement entamée en 2020 si l'humanité veut répondre aux défis du changement climatique, à la crise du pétrole, aux crises économique et écologiques[23]. Les premières étapes de cette révolution se mettent en place avec le développement de l'autoconsommation d'énergie solaire favorisée par la généralisation des compteurs intelligents et les premières expérimentations de smart grids.