de la demande énergétique
6.2. Les reserves mondiales en énergie non renouvelables
L’état des reserves en combustibles fossiles et nucléaires pour l’année 2001 est consigne dans le tableau 6.3.
Tableau 6.3. Reserve des energies non renouvelable en 2001.
Charbon
(houille I ign ite) et
1
Mtep1
39$/tonneI
501172I
2248I
223brent Pétrole
Gaz naturel
Uranium 2 516
(l) Durée de vie statique : ratio reserve sur production.
On distingue les ressources ultimes des réserves prouvées récupérables par les definitions suivantes.
Ressources ultimes : totalité des quantités disponibles dans la croûte terrestre déterminée d’après des renseignements géologiques et techniques qui peuvent être exploitées et utilisées par l’homme dans un avenir prévisible, qu’elles soient ou non économiquement productibles.
Réserves prouvées récupérables : partie des ressources qui, d’après les rensei- gnements dont on dispose, sont exploitables dans des conditions techniques réalisables a un prix acceptable (voir colonne 4 du tableau 6.3).
En 2001, le ratio ressources ultimes sur réserves prouvées récupérables était, pour les quatre energies non renouvelables :
tonne U
Charbon : 3,8 Pétrole : 3,l
Gaz naturel : 1,6 (on ne prend pas en consideration les clathrates (voir Ej 5.2.4.3)) Uranium : 1,7
6.2.1. L’énergie fossile
Le problème de la durée des reserves en énergie fossile est particulièrement complexe et fait l’objet de polémiques passionnées depuis plus de 70 ans.
S’y expriment les pessimistes qui prédisent un épuisement prochain des reserves de pétrole, et les optimistes Considérant qu’il existe des ressourcesconsidérables à découvrir et que par ailleurs, la raréfaction progressive, qui est inéluctable puis- que les réserves sont forcément limitées, va provoquer une hausse des prix susceptible de freiner la consommation et par consequent de prolonger les quan- tités disponibles.
Mais qu’en est-il vraiment?
En premier lieu, les formes solides des ressources (charbon, lignite, schistes bitu- mineux, hydrates de méthane) ne peuvent pas être mesurées avec precision, contrairement aux ressources liquides (pétroles, sables asphaltiques) et gazeuses qui sont entachées d’une incertitude nettement moindre, d’environ 30 % pour le pétrole et 5 0 % pour le gaz.
En ce qui concerne le pétrole et le gaz, le processus de raréfaction progressive des découvertes de nouveaux gisements a été occulte principalement par la réévalua- tion importante des réserves des gisements deja découverts, dont l’origine est double :
- sous-évaluation des ressources au moment de leur découverte,
- amélioration des taux de récupération par l’amélioration de la technologie (ex. : forages horizontaux, têtes de forage autonomes utilisant des moteurs a boues, exploitation des fonds océaniques jusqu’a 3 O 0 0 metres de profondeur).
En réalité, les ressources ultimes n’ont pratiquement pas bougé depuis une tren- taine d’années bien qu’en apparence, la durée de vie statique des réserves prou- vées récupérables de pétrole et de gaz ait augmente sur ce même laps de temps (voir tableaux 6.4 et 6.5).
Tableau 6.4. Évolution des reserves prouvees recuperables sur 30 ans.
L’observation de l‘évolution des durées de vie statiques des reserves prouvées récuperables
sur
30 ans laissent a penser que nous découvrons plus que nous ne consommons.Tableau 6.5. Évolution des ressources ultimes de pétrole brut sur 30 ans.
Il n’y a pas d’augmentation des ressources ultimes de pétrole brut depuis 30 ans.
u)
Par ailleurs, les découvertes de nouveaux gisements ne compensent plus les volu- mes de pétrole consommes comme en témoigne la figure 6.3 qui montre un ralen- tissement du rythme des découvertes dû a la rareté des gisements restant a découvrir. Sur cette figure, le décalage entre l’échelle des découvertes et l’échelle de production provient du fait qu’il s’écoule au moins 15 ans entre la découverte et l’instant où la moitié du contenu exploitable a été extrait.
En conséquence, on prévoit un déclin de la production de pétrole vers 2020 (voir
- 4 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 200020202040 2060 2080
1 exajouie = W8jouies.
Figure 6.4. Prevision de la consommation d’énergie primaire dans les 50 prochaines années (Shell Group planning).
En se plaçant à l’horizon 2050, la distinction entre les aspects solide (charbon), liquide (pétrole) et gazeux (gaz naturel) du carbone fossile n’a qu’un intérêt relatif car il existe des passerelles technologiques permettant de passer de l’un a l’autre : on gazéifie le charbon ou les résidus pétroliers, on liquéfie le gaz
...
Ce qui importe, c’est l’existence d’un coût lie a l’émission de gaz a effet de serre (GES) qui viendra pénaliser les processus de conversion, notamment de gaz a liquide (l’impact sur le réchauffement climatique anthropique est plus important pour le pétrole que pour le gaz).
Enfin, nous pourrons probablement accéder a l’avenir a des gisements non conventionnels : grands fonds océaniques, schistes bitumineux, sables asphalti- ques, hydrate de methane.
Le potentiel de ces gisements est considerable mais ils posent des problèmes d’environnement et de coût très penalisants. En consequence, aucune evaluation sérieuse de ces ressources n’est aujourd’hui possible.
Citons l’exemple du gisement de l’Athabaska (Canada) qui produit du pétrole a partir des sables asphaltiques (qui sont considérés comme liquides car assimila- bles a du pétrole brut alourdi par oxydation ou biodégradation (d’où le nom de brut extra-lourd), contrairement au schiste bitumineux qui est du kérogène, donc solide (voir
5
2.1.1.4).Cependant, leur extraction pose d’importants problèmes environnementaux : importante quantité d’énergie consommée pour fournir la vapeur injectée dans le réservoir, énormes volumes d’eau requis, émission de GES,
...
6.2.2. L’énergie nucléaire
Le tableau 6.3 montre que les reserves d’uranium prouvées récupérables étaient évaluées, en 2001, à 68 ans.
Elles sont donc limitées dans le temps, et l’industrie nucléaire fondée sur l’uranium ne serait qu’un épiphénomène dans notre histoire industrielle sans le recours à la surgénération. Son introduction est ineluctable mais la question est de savoir quand elle interviendra effectivement.
Comme nous le savons, cela dépendra de la rapidité avec laquelle les reserves s’épuiseront, donc des pays dont le programme nucléaire est le plus ambitieux, en tête desquels se situe la Chine (voir 5j 6.3.5.1).
Par une meilleure utilisation de l’uranium, la surgénération multiplie les reserves par 60 (voir § 2.2.1.4), soit environ 4 O00 ans, c’est-à-dire l’infini
a
l’échelle de notre société.En outre, il est possible d’utiliser le cycle thorium 232
/
uranium 233 de manière identique au cycle uranium 2 3 8 / plutonium 239, selon le processus suivant (voir§ 2.2.1.1) :
Th232
+
n-
Th233-
e-+
Pa233-
e-+
U233.Le thorium étant 4 fois plus abondant que l’uranium, on obtient des reserves de 16 O00 ans, soit au total, 2 0 O00 ans de reserves en matière premiere fissile.
Enfin, s’il fallait augmenter les reserves actuelles deja (< infinies », nous aurions la possibilité d’extraire l’uranium dissous dans l’eau de mer, avec des procédés connus et en cours de développement.
Les oceans contiennent 10l8 m3 d’eau de mer (1 milliard de milliards de m3) et un metre cube d’eau de mer contient 3 mg d’uranium.
Au total, cela correspond a 3 milliards de tonnes d’uranium naturel, ou encore a
10 O00 fois les reserves d’uranium prouvées recupérables du Canada. Pour être plus precis, cela représente 1 2 0 0 fois les reserves mondiales, soit une durée de vie de 4,8 millions d’années.
Ainsi pouvons-nous dire sans hesitation que les reserves d’énergie primaire fissile sont quasiment inépuisables car la matière fissile pourra être exploitée par l’Homme pendant des milliers d’années alors que nous n’avons aujourd’hui aucune idée de ce a quoi ressemblera la société dans laquelle il vivra en des temps aussi lointains, du degré d’évolution de la technologie dont il disposera et des arbitrages géopolitiques qui prévaudront sur la planète.