Comment résoudre la crise énergétique et atténuer le changement climatique ?

Les symptômes de la crise climatique imminente abondent: les épisodes de chaleur extrême de 50 ans qui se produisent chaque année, la fonte des calottes glaciaires polaires, les incendies de forêt qui encerclent le globe, les cyclones tropicaux de plus grande taille et d’intensité et, comme cela a été très évident lors de la récente visite de l’ouragan Ida à New York, des niveaux de précipitations sans précédent. Ce sont tous les résultats attendus des quantités croissantes de gaz à effet de serre que nous pompons dans l’atmosphère, et ils vont s’aggraver. Rien de ce que nous faisons ne suggère que nous maintiendrons les températures mondiales à moins de 2 ° C des niveaux préindustriels – un objectif de l’Accord de Paris. Une augmentation de 2°C serait extrêmement désagréable. Une augmentation de 5 ° C d’ici 2100 — prévue par certains modèles de statu quo et compatible avec notre trajectoire actuelle – changerait la planète. Les températures ne cesseront pas d’augmenter simplement parce que nous avons atteint le point de coupure arbitraire de 2100, et ce qui peut arriver par la suite est vraiment effrayant.

Résoudre la crise imminente nécessite de modifier nos choix énergétiques, mais nous devons comprendre à quel point nos options sont limitées. Tout choix énergétique vit ou meurt en fin de compte par son EROI: l’énergie retournée (énergie) investie. Un filon de charbon peut fournir une quantité d’énergie donnée. Contre cela, il y a la quantité d’énergie que nous devons investir pour l’extraire — énergie dépensée par les mineurs, énergie mise dans les outils de construction, etc. L’EROI de ce charbon est le rapport entre l’énergie qu’il produit et l’énergie que nous avons investie dans son extraction.

Les caractéristiques matérielles et sociales d’une société dépendent de l’EROI de ses sources d’énergie. Pour maintenir une société reconnaissable comme la nôtre en termes de confort matériel, on estime qu’il faut un EROI de l’ordre de 11 à 14 ans. Pour maintenir une société avec certaines des caractéristiques des démocraties libérales réussies — des scores élevés sur l’Indice de développement humain, la santé des enfants, l’égalité des sexes, l’alphabétisation des femmes — peut nécessiter un EROI sociétal d’environ 25.

Atténuer le changement climatique tout en maintenant les sources d’énergie avec les EROIs requis n’est pas une tâche facile.

Historiquement, les combustibles fossiles ont arboré des EROIs étonnamment élevés de 100+. Aujourd’hui, ceux-ci sont tombés à environ 25-29, déjà inconfortablement proches du minimum requis. Rendre les combustibles fossiles respectueux du climat nécessitera une utilisation intensive de la technologie de capture et de séquestration du carbone (CSC). Si cela fonctionne du tout — le jury est toujours absent — le CSC sera un processus énergétiquement coûteux, réduisant presque certainement le déclin des EROIs des combustibles fossiles en dessous du point de viabilité.

L’énergie nucléaire est une autre option. Malheureusement, l’EROI de la fission nucléaire n’a jamais été particulièrement élevé: la plupart des évaluations évaluées par des pairs se fondent dans la gamme 5-14. La fusion nucléaire – si elle peut fonctionner – ne sera pas disponible à temps pour lutter contre nos problèmes climatiques.

Cela laisse des énergies renouvelables. Cependant, il n’est pas clair si une source d’énergie renouvelable aura l’EROI nécessaire pour maintenir la société dans sa forme actuelle. Les biocarburants, avec des EROIs de 1-3, ne le couperont pas. Les estimations évaluées par les pairs de l’EROI de l’énergie solaire vont de 1 à 10, et pour l’énergie éolienne de 3 à 15. L’hydroélectricité est prometteuse, avec des estimations allant de 10 à 84, mais le manque de sites adaptés fait de l’hydroélectricité une solution générale peu probable à nos besoins énergétiques.

La nourriture — un choix énergétique non moins que le carburant – fournit le chemin entre le rocher du changement climatique et le lieu dur des EROIs incroyablement bas. La viande nécessite un investissement de 82 à 96 fois plus d’énergie qu’elle ne rapporte. C’est une indulgence énergique que nous ne pouvons plus nous permettre. Ce choix énergétique est responsable de 14,5% des émissions climatiques. De manière cruciale, 44% de tout le méthane anthropique serait éliminé de l’atmosphère en abandonnant ce choix. Le méthane est particulièrement important dans la lutte contre le changement climatique, non seulement parce qu’il est beaucoup plus puissant que le dioxyde de carbone, mais parce que, avec une demi-vie atmosphérique de seulement 8,5 ans, nous pouvons nous attendre à en être débarrassés très rapidement, dans un délai qui ferait une différence significative pour l’atténuation du climat à court terme.

L’abandon de la viande ouvre une nouvelle opportunité: le boisement — la culture d’arbres sur des terres non récemment utilisées à cette fin – à grande échelle. Un acre de terres nouvellement boisées séquestre entre 2,2 et 9,5 tonnes métriques de dioxyde de carbone par an. Supposons 5,5 tonnes. Chaque année, l’Américain moyen est responsable de 16,5 tonnes métriques de dioxyde de carbone. Pour compenser l’empreinte carbone de la nation, nous devons donc trouver trois acres de terre par personne. Multiplié par les 330 millions d’habitants des États-Unis, nous devons trouver 990 millions d’acres. L’abandon de l’agriculture animale ne nous y mènera pas tout à fait, mais nous mènera étonnamment loin. Actuellement, 834 millions d’acres sont consacrés à l’agriculture animale, soit pour le pâturage, soit pour la culture d’aliments pour animaux. Les terres supplémentaires nécessaires pour cultiver des cultures destinées à la consommation humaine seraient, en raison des inefficacités impliquées dans la conversion des protéines végétales en protéines animales, extrêmement petites par rapport à celles actuellement dédiées aux animaux.

Dans une étude satellite récente, Jean-François Bastin et ses collègues ont estimé que, dans le monde, 2,2 milliards d’acres de terres sont disponibles pour le boisement. Boisée, cela effacerait l’empreinte carbone de l’humanité. Le problème est qu’une grande partie de ces terres est actuellement utilisée pour l’agriculture animale. L’abandon de l’agriculture animale et le boisement de ces terres sont les mesures les plus efficaces que nous puissions prendre contre le changement climatique à court terme.