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Scénarios énergétiques de Shell
Shell élabore des scénarios et des études scientifiques sur le développement de la production mondiale d'énergie ainsi que sur l'avenir de l'énergie et des transports depuis plus de 40 ans. Les scénarios prennent en compte une série d'évolutions plausibles et alternatives pouvant émerger suivant des hypothèses déterminées.
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À QUOI RESSEMBLERA LE MONDE EN 2100 ?
Les nouveaux scénarios énergétiques Shell décrivent deux évolutions possibles pour le 21e siècle, présentant des effets totalement différents sur le systèmé énergétique mondial :
Dans le scénario "Montagnes", le gaz naturel, dont la combustion est relativement propre, est utilisé jusqu'en 2030 comme principale source mondiale d'énergie. Ce développement est rendu possible principalement par l'extraction de gaz de réservoirs étanches, de gaz de schiste et de gaz de veine de charbon, qui gagnent en importance dans le monde entier. Dans ce scénario, des mesures de limitation des émissions de CO2 deviennent rapidement nécessaires.
Le scénario "Océans" résulte de ce que, par suite d'une forte augmentation des prix de l'énergie, le solaire devient d'ici environ 2070 la source d'énergie la plus importante. Les mesures de contrôle du changement climatique se mettent néanmoins en œuvre plus lentement.
Les scénarios prennent en compte les développements économiques, politiques et énergétiques bien au delà de l'année 2100. Ils soulignent que la politique gouvernementale doit jouer un rôle décisif dans les choix pour l'avenir. "Les entreprises et les gouvernements doivent trouver de nouvelles façons de collaborer. Les conditions politiques cadres doivent faire avancer le développement et l'utilisation d'énergies propres et augmenter l'efficacité énergétique", a déclaré Jeremy Bentham, Vice-président Commerce Mondial et Environnement et Directeur de l'équipe scénarios chez Royal Dutch Shell, au cours de la présentation des scénarios à Berlin.
Les scénarios partent de l'idée que la consommation d'énergie globale va doubler ces 50 prochaines années. La raison en est la prévision d'une population mondiale de 9,5 milliards d'habitants d'ici 2060 et la croissance rapide des économies des pays en voie de développement. Les exigences dans toute une série de domaines énergétiques et politiques sont dramatiques, d'après Bentham. Les exemples dans ces domaines sont le changement climatique, la difficulté d'harmoniser l'offre et la demande en énergie, ainsi que de possibles tensions sociales par suite de problèmes d'approvisionnement et de prix élevés de l'énergie.
Les énergies renouvelables atteignent dans les deux scénarios une proportion de 30 à 40% de l'alimentation énergétique mondiale d'ici 2060. D'après Bentham : "Cette valeur peut paraître décevante, ce sera pourtant déjà un effort gigantesque si elle est atteinte". Ce n'est qu'à un horizon beaucoup plus lointain qu'elle pourrait monter jusqu'à 60 à 70%.
L'idée optimiste qu'à l'avenir, une alimentation énergétique à base exclusivement renouvelable soit possible, doit être tempérée compte tenu du défi technique, géographique et commercial considérable que représente le fait de faire taire toute possible résistance politique et sociale.
Le premier défi, c'est la position géographique des ressources pour les énergies renouvelables : elles se trouvent souvent loin des centres de consommation d'énergie. Ainsi, de grandes ressources pour l'énergie solaire (ex. déserts) se trouvent souvent très loin des grandes agglomérations, qui peuvent se trouver dans d'autres pays, voire même sur d'autres continents.
Le deuxième défi tient à la saturation des différents secteurs de l'énergie. Les énergies renouvelables modernes (éoliennes et solaires) fournissent surtout du courant électrique, mais à l'heure actuelle, le courant électrique ne représente qu'une part de 18% de la consommation énergétique totale (année de référence : 2010).
L'électricité ne peut être appliquée que de façon limitée à d'autres secteurs – chaleur et transports. Les carburants à base d'hydrocarbures sont indispensables au transport aérien. Pour la sidérurgie aussi, on a besoin de carbone. Dans le secteur des transports, on utilisera probablement beaucoup plus d'hydrogène, néanmoins, celui-ci sera aussi d'abord extrait du charbon et du gaz. Obtenir de l'hydrogène par électrolyse produite par des énergies renouvelables est, à l'heure actuelle, cher et thermodynamique inefficace.
Le troisième défi consiste à emmagasiner l'énergie de façon économique et à la transporter à longue distance.
Pour que des énergies renouvelables puissent assurer une contribution significative à l'alimentation en énergie, une forme efficace d'emmagasinement de l'énergie pour les périodes de sur- et sous-alimentation énergétiques est nécessaire. Les technologies de stockage doivent rattraper leur retard si elles ne veulent pas devenir un obstacle pour la production d'énergies renouvelables. Bentham poursuit en déclarant qu'il paraît nettement plus réaliste d'être optimiste quant à la création d'un système énergétique sans émissions, y compris l'utilisation avec succès des technologies de la capture et du stockage du carbone et de la biomasse.
Les scénarios explorent les limites à long terme de l'alimentation en énergie, mais montrent aussi très clairement ses conséquences écologiques possibles. Et il y a lieu de s'inquiéter – par exemple des turbulences climatiques persistantes. Car les objectifs politiques chiffrés recherchés, qui doivent limiter l'augmentation de température à max. 2°C, ne sont pas atteints dans le cas du développement selon l'un comme l'autre scénario.
Certes, les émissions de CO2 totales – à l'échelle du siècle – sont presque 25% plus faibles dans le scénario "Montagnes" que dans le scénario "Océans". Pourtant, les résultats des deux scénarios montrent, pour reprendre les mots de Bentham, "que l'humanité doit faire davantage attention et consacrer davantage de ressources à l'adaptation au changement climatique".
Les fortes émissions totales dans le scénario "Océans" sont désolantes. Pour autant, déjà les plus faibles valeurs du scénario "Montagnes" représentent un défi considérable si l'on veut que l'environnement revienne à la normale à long terme. Même là, l'enrichissement de l'atmosphère en gaz à effet de serre dépasse les objectifs chiffrés actuels de limitation de l'augmentation de température à max. 2°C.
Ce sera déjà le cas si l'économie mondiale se contente de ne croître que faiblement, si le charbon est remplacé relativement vite par le gaz à l'échelle mondiale, si des progrès sont réalisés dans le développement de villes compactes et énergétiquement efficaces et si la technologie de la récupération et du stockage du CO2, c'est-à-dire la séparation et l'emmagasinage souterrain du CO2, est mise en œuvre rapidement et à grande échelle.
Bentham a déclaré : "Si on doit éviter tout développement inefficace, les orientations doivent être prises rapidement. Mais en aucun cas les pays développés ne doivent avoir pour objectif de réduire le développement économique des pays en voie de développement pour réduire les émissions de gaz à effet de serre".
En fait, un développement économique florissant peut même constituer un catalyseur nécessaire à une politique intelligente des ressources, car en cas de conjoncture molle, les problèmes environnementaux sont souvent relégués à la fin de la liste des priorités.
Les deux scénarios "New Lens" "Montagnes" et "Océans" éclairent les conséquences sur l'économie mondiale, les sources d'énergie et les émissions de gaz à effet de serre. Ils soulignent des développements possibles inattendus. Les deux scénarios ont en commun le retour presque total des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère à zéro d'ici 2100.
Une raison à cela est l'utilisation croissante de technologies d'élimination du CO2, par exemple la combustion de la biomasse pour produire du courant électrique, suivie d'emmagasinage souterrain des émissions.
"Montagnes" – le gaz naturel devient l'épine dorsale de la production d'énergie
Le scénario "Montagnes" décrit un monde avec une croissance économique relativement modérée et un rôle important des politiques dans la mise en place du système énergétique mondial :
- Le gaz naturel devient l'épine dorsale de l'alimentation en énergie et remplace largement le charbon comme combustible pour la production de courant électrique. Il existe aussi de nombreuses alternatives dans le secteur des transports.
- Pour le transport, la demande mondiale de pétrole atteint son maximum aux alentours de 2035. À la fin de la décennie, les voitures et camions électriques ou à l'hydrogène pourraient dominer le paysage routier.
- Les technologies de séparation du CO2 dans les centrales électriques, les raffineries et autres installations industrielles (CCS) sont largement employées. Elles contribuent à réduire les émissions de CO2 dans le domaine de la production d'électricité jusqu'à zéro d'ici 2060.
- La part du nucléaire dans la production mondiale d'électricité croît jusqu'en 2060 d'env. 25%.
- Compte tenu de ces modifications du système énergétique, les émissions de gaz à effet de serre diminuent après 2030. Néanmoins, l'objectif de limiter l'augmentation des températures globales à 2°C n'est pas atteint.
"Océans" – le photovoltaïque devient la principale source primaire d'énergie mondiale d'ici 2070
Le scénario "Océans" envisage un monde plus fortuné mais plus volatil. Les puissances du marché y jouent un rôle plus important, les impulsions des États un rôle plus faible :
- Les réserves de la société et le fait que les impulsions politiques et les nouvelles technologies ne s'imposent que lentement entravent le développement du nucléaire.
- Même la croissance du gaz naturel est limitée à l'Amérique du Nord.
- Pour la production d'électricité, le charbon domine au moins jusqu'au milieu du siècle.
- Sans soutien politique fort, la technologie CCS ne s'impose que lentement : au milieu du siècle, seulement env. 10% des émissions sont prélevées par CCS ; cette valeur croît jusqu'à environ 25% en 2075. Cette mise en œuvre lente est la cause majeure de ce que la production d'électricité dans le scénario "Océans" ne devient neutre du point de vue du CO2 que 30 ans plus tard que dans le scénario "Montagnes".
- Des prix de l'énergie plus élevés ont pour conséquence que des ressources pétrolières difficiles à atteindre sont extraites et, en outre, que davantage de bioénergie est produite. La demande en pétrole brut continue d'abord à augmenter et se stabilise après 2040. Les carburants liquides assurent la circulation d'environ 70% des véhicules jusqu'au milieu du siècle.
- En outre, des prix élevés favorisent l'augmentation de l'efficacité ainsi que le développement de l'énergie solaire. D'ici 2070, le photovoltaïque devient la plus grande source mondiale d'énergie primaire. L'éolien croît plus lentement en raison de l'opposition du public à l'installation de grandes turbines éoliennes.
- Une demande plus élevée en charbon et en pétrole, un soutien défaillant à la technologie CCS et une plus faible production de gaz naturel hors Amérique du Nord conditionnent les émissions de gaz à effet de serre, qui se situent environ 25% au-dessus de celles du scénario "Montagnes".