LES INFRASTRUCTURES
ET LA PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ 

Les infrastructures sont les acteurs incontournable de la controverse sur le plan technique. Ce sont les producteurs, transporteurs, revendeurs d'énergie, qu'ils aient le monopole, soient minoritaires, que cette énergie soit carbonée ou non. Quels enjeux leur semblent primordiales et faisables pour poursuivre une transition énergétique ?

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« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». Cette citation de Lavoisier condense en elle-même les mystères qui se meuvent au cœur de la libération d’énergie, comme résultat de processus complexes mettant en branle une mécanique bien huilée, celle des lois de la physique et de la chimie organique. 

Sourcer, commuer, transformer, sublimer la matière pour en extraire de l’électricité voilà une série d’actions qui évoquent une machinerie sifflante et écumante, au milieu de laquelle on imaginerait volontiers, un savant fou s’affairer à percer le mystère des étincelles. 

Tout d’abord verte avec deux petites ailes, la petite fée électricité semble avoir rallumé le feu Prométhéen en apportant de nouvelles techniques ayant transformé le visage de l’Humanité. 

De nouvelles infrastructures sont désormais sorties de terres pour produire aux quatre coins du globe cette énergie à partir de différentes matières premières. 

Ces matières premières se divisent en deux grandes catégories que sont les énergies renouvelables issues des éléments (eau, terre, air, géothermie) permettant de produire une énergie décarbonée (c’est-à-dire ayant une empreinte zéro carbone), les deux autres catégories sont des énergies carbonées qui sont successivement les énergies fossiles (charbon) ayant un fort taux d’émission carbone, ainsi que les énergies dites nucléaires ayant un taux d’émission très modéré. 

 

En étudiant la production mondiale d’électricité, nous avons observé que celle -ci se structurait autour de trois échelles que sont l’échelle macroscopique, mésoscopique et microscopique. 

L’élaboration de ces trois échelles est le fruit d’un travail sur les imaginaires, se spiralant autour de mythes liés à la production et au stockage de l’énergie. 

Ce travail nous a permis de cartographier et sur ces trois échelles les tensions existantes entre la production et le stockage d’électricité dans une logique de mobilité à l’empreinte zéro carbone en vue de questionner l’efficacité de ce projet de mobilité électrique dans sa capacité à ne pas dépasser les 2°C d’ici 2050. 

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1) Échelle macrocosmique :

les infrastructures et la production d’électricité 

 

Tout d’abord nous distinguons l’échelle macrocosmique qui, si l’on reprend le point de vue des grecs, désigne le lien spirituel entre le cosmos et la khôra, entre Dieu et les Hommes. Dans ce cosmos le lieu de stockage et d’énergie est symbolisé par le foudre de Zeus, qui libère et transmet aux Hommes cette électricité en plusieurs endroits du globe. 

Si l’on reprend la métaphore filée on peut tout à fait penser à cette électricité contenue dans la matière extraite aux quatre coins de notre planète puis redistribuée aux hommes par le biais de câbles d’alimentation.

Ainsi, cette cartographie retrace les différents flux de matières premières nécessaires à la production de batteries au lithium nécessaires au fonctionnement de la mobilité électrique. Cette cartographie met en lumière l’impact carbone de l’extraction et du transport de ces matières à travers le monde. Les données de cet impact carbone sont mesurées selon la formule :

Émissions CO2 de la production + émissions CO2 solde importateur /

Quantité d’énergie (Production) + somme du solde importateur 

 

Cet impact carbone, reprend donc l’émission de CO2 de la production, celui généré lors de l’import et de l’export des matières premières, divisé par la quantité d’énergie fournie additionnée à l’ensemble des facteurs d’émissions de CO2.

Il s’agit donc d’un calcul systémique, prenant en compte l’impact carbone de la production d'électricité depuis le fret des matières premières, depuis leur exploitation jusqu’à la production d'électricité à l’échelle mondiale.

Cartographie n°[1] des flux d’énergie, d'où vient notre électricité ?

Consulter la cartographie [1) en HD sur Xmind.net

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Cartographie n°[2] de la production mondiale d’électricité

Consulter la cartographie [2] en HD sur Miro.com

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Références nécessaire à la création de la cartographie [2] :

Electricitymap.org Carbonbrief.org Wikipedia / Les Réseaux de transport Wikipedia / Production d’électricité Wikipedia / Barrages hydroliques

La cartographie illustrant les infrastructures et la production mondiale d’électricité [2] à mettre en parallèle avec la cartographie des flux d’énergie [1] nous permettent de visualiser en même temps la production d'électricité ainsi que l’impact carbone.

Ainsi à l’aide de la formule calculatoire décrite ci-dessus, et à partir des données de la carte [2] et à partir de la quantité de kilowatt/ heure d’électricité produite par type d’infrastructure ( données issues des différents rapports du GIEC) nous avons pu effectuer des calculs d’impact carbone à l’aide de la formule décrite ci-dessus et constater que les énergies renouvelables ainsi que le nucléaire sont les deux moyens de production d’électricité́ les moins impactant en termes d’empreinte carbone à l’échelle mondiale.

 

La réalisation et l’analyse de ces deux premières cartographies nous a permis d’effectuer un premier état de l’art concernant l’impact carbone de la production d'électricité à l’échelle mondiale.

Nous avons choisi Xmind comme logiciel pour notre première cartographie, l'objectif étant de rendre compte des modes de production d'électricité carbonée et décarbonnée à travers le monde.

 

Sur cette carte interactive, des liens actifs ainsi que des tableaux de données permettent de centraliser le parcours de production de l'électricité depuis l'extraction des matières premières jusqu’à son utilisation. 

En outre, il est possible de consulter l'empreinte carbone de chaque mode de production d'électricité. Ce calcul est un calcul systémique en ce qu'il prend en compte l'ensemble de l'empreinte carbone de la supply chain. 

Cette cartographie, superposée à un planisphère, répertorie les infrastructures les plus importantes pour la production d’électricité, ainsi que les flux d’énergies partagés dans le monde.

Celle-ci met en avant les moyens les plus utilisés :

 

Les centrales électriques au charbon sont majoritairement utilisées dans le monde, notamment par les grands pays producteurs, mais également largement mises à profit des pays frontaliers (les surplus de production d'électricité sont vendus aux pays mitoyens). 

Alors que les Etats font la promotion de l'électricité comme une énergie propre, nous voyons ici que la transition énergétique n’est pas si tranchée, nous héritons de l’industrie thermique que nous perpétuons encore aujourd’hui.

Les réacteurs nucléaires sont quant à eux controversés, ils sont, dans certains pays, première source d’énergie électrique, et dans d'autres, ils sont interdits d’utilisation. Toutefois, comme pour les centrales à charbon, les pays critiquant ces approches en font finalement usage en achetant l'énergie produite de telle manière au pays voisin. Malgré leur propriété décarbonée, les centrales nucléaires produisent des déchets radioactifs que nous ne savons pas encore gérer.

La cartographie fait état des lieux de deux sources d'électricité considérées comme "propres", les éoliennes et les barrages hydroélectriques.

Même si les éoliennes ne produisent pas le plus d'énergie, on remarque qu'elles se démocratisent de plus en plus. Et pour ce qui est des barrages, presque tous les lieux d’exploitation sont aujourd’hui utilisés, donc l’expansion de cette source d’énergie est quasiment finie.

Les flux d’énergies montrent un échange entre pays frontaliers. Les pays ne vendent pas leur énergie à des pays trop lointains, et les partages ne sont pas égaux. Peu de pays sont totalement souverains de leur énergie, ce qui crée des dissonances lorsqu’un pays se proclame décarbonnéé ou n’utilisant pas de nucléaire (puisqu’il utilise l'énergie produite ainsi). 

    

La conclusion de cette première étude des infrastructures est que les énergies renouvelables et le nucléaire sont les deux modes de production les moins polluants en termes de traçabilité carbone.

 

Nous avons ensuite réfléchi à la notion de mobilité, notion centrale de ce workshop et comment il nous était possible de relier le thème général des infrastructures à faible impact carbone à ce dernier.

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2) Échelle microscopique : la batterie et ses composants 

 

La batterie comme microcosme lieu et production d’énergie et comme acteur de la mobilité a été le second élément sur lequel nous nous sommes appuyés pour développer progressivement les éléments de notre étude. 

La source d’inspiration fut celle de l’amphore symbole de l’abondance, dans laquelle les Humains stockent les matières premières qu’ils ont amoncelé. 

Nous avons ainsi, comme dans les précédentes cartographies, analysé les flux et les impacts carbone du lithium et du cobalt, composant essentiel de ces batteries dites LFP. 

Nous avons donc à l’issue de ce second brainstorming ciblé les deux modèles de voiture les plus vendus au monde, à savoir la Model 3 de chez Tesla et la Zoé de chez Renault et étudié l’impact carbone de ces deux types de batterie versus les batteries dites thermiques. Pour ce faire nous avons utilisé la même formule mathématique décrite ci-dessus afin d’avoir une analyse systémique de l’empreinte carbone que nous avons mis en lien avec les données de l’ADEME.

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3) Échelle mésocospique : la voiture électrique  

 

En effet, la voiture électrique comme habitèle et mésocosme de stockage et de production d’énergie était tout à fait en lien avec notre sujet. Le mésocosme est un lieu à la fois ouvert et clos au sein duquel l'Humain peut modifier les paramètres. 

Nous avons pris pour inspiration, le modèle du temple, environnement qui recueille l’énergie divine dont l’humain vient se nourrir, pour améliorer son existence. La voiture répondait bien à ces idées de mésocosme.

Cartographie n°[3] La batterie LFP

Voir la cartographie [3] en HD sur Xmind.net

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Ainsi d’après cette cartographie [3] nous avons constaté que la voiture Zoé était potentiellement une solution pour limiter l’empreinte carbone liée à la mobilité urbaine (la voiture étant le deuxième moyen de transport mondial). 

Nous avons regardé où cette voiture se vendait essentiellement en Europe.

 

Nous avons tout de suite pensé aux nouvelles mesures européennes concernant la réduction de l’impact carbone au travers des transports, mesures européennes que l’on peut retrouver à travers les différents rapports et bilans de l’ADEME.

Nous avons constaté́ au travers notre état de l’art « la transition écologique au cœur de la mobilité́ urbaine en Europe et en France » que cette diminution de l’empreinte carbone liée aux transports urbains, se focalisent principalement sur le développement et la démocratisation de la voiture électrique, comme nouvel horizon de la transition écologique au cœur de la mobilité́ urbaine.

Nous avons constaté́ au travers notre état de l’art « la transition écologique au cœur de la mobilité́ urbaine en Europe et en France » que cette diminution de l’empreinte carbone liée aux transports urbains, se focalisent principalement sur le développement et la démocratisation de la voiture électrique, comme nouvel horizon de la transition écologique au cœur de la mobilité́ urbaine.

Nous avons donc poursuivi nos recherches en élaborant une cartographie autour des différents acteurs et des différentes controverses [4] concernant la voiture électrique, et cela non pas à l’échelle européenne sinon à l’échelle française.

En effet, comme le spécifie notre état de l’art, certaines données et chiffres ne semblent pas être toutes communiquées concernant l’impact carbone, c’est pourquoi travailler à l’échelle française nous semblait d’autant plus pertinent.

Cartographie n°[4] des différents acteurs et des différentes controverses

Voir la cartographie [4] en HD sur GraphCommons.com

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La cartographie des acteurs met en lien les principaux médias constitutifs de notre corpus d’article avec les recherches scientifiques, personnalités, et institutions qu’ils citent. Les objets tels que les batteries électriques, ou la voiture, ainsi que les matériaux sont aussi présents sur la cartographie.

Les principaux enjeux lié à la mobilité́ électrique sont :

La pollution : la pollution que la production de la voiture électrique engendre. En effet, plusieurs médias, tels que Reporterre ou Le Monde, citent des recherches scientifiques qui ont étudié de près les émissions carbones engendrées par la voiture électrique.

Le numérique et les cyberattaques : Le passage à la mobilité électrique est aussi fortement lié au numérique, et notamment, aux batteries connectées et au “smart charging”. Des intellectuels tels que Angélique Palle mettent en garde sur les risques de cyberattaques que ces innovations peuvent engendrer.

Les métaux rares : L’approvisionnement en métaux rares est aussi au centre des enjeux de cette controverse. En effet, les batteries électriques sont à base de Coltan, un métal au cœur d’une guerre en Afrique depuis des décennies.

De plus, ces métaux stratégiques sont à l’origine d’un bras de fer entre la Chine et les États-Unis qui se disputent l’hégémonie sur la production de cette ressource. D’ailleurs, plusieurs médias tirent la sonnette d’alarme sur la dépendance de la France envers ces pays producteurs de métaux rares. 

À cela s'ajoutent les fortes critiques auxquelles les équipementiers doivent faire face. Par exemple, Amnesty International dénonce le groupe Renault- Nissan de participer au travail forcé de jeunes enfants dans des mines congolaises.

Certaines personnalités tendent à polariser le débat public, et ce à cause de leur opinion assez tranchée. 

Pour rendre compte de cela, nous avons choisi de labelliser les liens entre les nœuds avec des verbes d’action forts comme “critique”, “dénonce” ou “encourage”. Ainsi, nous pouvons observer que :

Julien Didienne, chroniqueur auprès de Libération, est à l’origine d’une multitude d’articles qui dément l’existence même des métaux rares ainsi que les guerres qui leur sont liés. L’ancien trader en métaux stratégiques ayant travaillé́ pour de grandes usines d’exploitation de métaux comme Norils Nickel, plaide que les voitures électriques font l'objet de fake news portés par le lobby du pétrole.

Jean-Marc Jancovici a aussi un point de vue fortement positionné par rapport à la production d’hydrogène qui alimente la voiture électrique, qui ne permettrait pas de réduire les émissions de CO2, malgré les multiples discours enthousiastes pour ces nouveaux matériaux.

 

 

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