Article publié dans IEEE Xplore: Link
L'abondance de combustibles fossiles relativement peu chers a été un moteur essentiel du développement de nos sociétés modernes. Cependant, le système énergétique doit rapidement se décarboner et passer d'un système largement basé sur la combustion de ces combustibles fossiles à un système basé sur des technologies à faibles émissions de carbone. De nombreuses études se concentrent sur le développement et le déploiement de ces technologies.
Peu d’études portent sur la disponibilité future de l'énergie pendant la transition énergétique, un indicateur crucial pour le développement. Les indicateurs les plus courants pour étudier cet aspect sont le temps de retour énergétique et l'EROI (Energy Return of Investment- TRE en Français). L'idée de base est que de l'énergie est nécessaire pour construire l'infrastructure énergétique et que, comme pour des investissements financiers, l'énergie produite doit être supérieure à l'énergie investie.
Rationaliser les indicateurs
La combinaison de l’urgence climatique et de la difficulté croissante d'extraction des combustibles fossiles, a fait des EROI des outils pour étudier la transition énergétique mondiale en se concentrant sur un éventuel EROI minimum nécessaire pour maintenir une société complexe. Cependant, l'indicateur est utilisé avec une grande variété de méthodes, de définitions et de limites. Cela a conduit à un manque de consensus sur la question de savoir si une transition vers un système largement basé sur les énergies renouvelables pourrait fournir suffisamment d'énergie nette pour que les sociétés puissent prospérer.
Dans cet article, les concepts de l'EROI ont été étudiés en compilant les différentes définitions, limites et frontières, permettant ainsi d'avoir une vision claire de l'indicateur et de comprendre où et comment il pourrait être utilisé. Trois catégories principales d'indicateurs ont été examinées : l'EROI physique, un indicateur basé sur la consommation d'énergie, soit pour les systèmes énergétiques, soit pour les ressources ; un EROI sociétal basé sur les prix, un indicateur utilisant les dépenses monétaires pour examiner les dépenses liées à l'énergie ; et enfin, un EROI socio-économique qui examine les dépenses énergétiques au sein de l'économie d'une nation. Il existe un écart important entre les valeurs EROI rapportées, qui peut être interprété par des différences dans la définition du champ d'analyse, ou dans le vecteur énergétique considéré.
En outre, la plupart des calculs des EROI minimaux sont basés sur l'infrastructure énergétique existante donc basée majoritairement sur des combustibles fossiles, qui est très inefficace. Il est donc nécessaire de comprendre l'état transitoire actuel des systèmes énergétiques. Un exemple est l'électrification des chaînes d'approvisionnement pour réduire les investissements énergétiques nécessaires aux systèmes énergétiques. Néanmoins, les technologies renouvelables sont limitées par l'utilisation de matériaux et non par la pénurie d'énergie.
Assez d'énergie?
Enfin, compte tenu des résultats actualisés concernant les combustibles fossiles, qui révèlent des valeurs d'EROI inférieures aux prévisions ainsi que des diminutions plus lentes, l'idée d'un EROI élevé nécessaire est remise en question : la transition vers l'abandon des combustibles fossiles pourrait donc réduire l'EROI "minimal"nécessaire au maintien des sociétés. L'utilisation des valeurs d'EROI minimales antérieures pour les systèmes énergétiques futurs ne semble pas fondée, car les transformations des infrastructures mondiales sont en cours.
L'étude conclut enfin que les énergies renouvelables peuvent offrir une énergie suffisante pendant la transition énergétique. Les EROIs minimaux précédemment calculés par la littérature, pénalisant les technologies renouvelables, sont remis en question. Cette suffisance s'accompagne toutefois de limites à court terme, suivies d'une baisse possible de l'énergie nette en raison de la nature transitoire de la transition mondiale visant à atténuer le changement climatique.
Télécharger l'article ici