Ecodouble

Avertissement

Le texte qui suit est la retranscription de deux conférences qu'il m'a été donné de faire ; la première à Quimper le 16 avril 2015, la seconde sur le Marion Dufresne le 27 décembre 2015.
Ce que vous allez lire ci-dessous constitue un point de vue hétérodoxe et réaliste sur l'actuelle économie mondiale, point de vue de gens très intelligents et non intéressés financièrement que j'essaye de relayer à ma manière.
Parce qu'elle est réaliste, cette interprétation du phénomène économique n'est en rien pessimiste, les pessimistes, et les optimistes, exprimant des opinions qui sont leurs vérités, celles-ci devant beaucoup plus à la rhétorique qu'à des analyses scientifiques. Il ne s'agit donc pas pour moi de vous exposer une vérité mais bien de vous présenter ce qui est peu ou prou la réalité de notre système économique .
Le raisonnement qui conduit à la mise au jour de cette réalité économique a pour guide les Lois de la Physique, ces dernières étant toutes incontournables et immuables et n'ayant que faire des pensées ou des idées, fussent-elles nées dans les cerveaux de personnages fameux, pour ne pas dire fumeux, et fussent-elles brillantes en termes de rendements financiers immédiats - à quelques époques passées ou actuelles.
Enfin, dans l'exposé, lorsque viens le moment où est introduite la notion d'entropie, l'outil mathématique statistique ordinairement associé à cette notion est laissé de coté. Cela n'enlève rien à la rigueur de l'analyse, d'autant que - peut-être fais-je là de la rhétorique ?! - les processus énergétiques jouant dans l'économie sont si complexes qu'ils demeurent impossibles à modéliser parfaitement alors qu'une simple approche "scientifico-naturaliste" peut suffire à dévoiler la réalité dans ses grandes lignes, sans ambiguïté pour ce qui est de la détermination des conséquences environnementales et sociétales à attendre.
Une petite bibliographie à la fin de l'exposé vous permettra de découvrir quelques unes des "sources de réalisme" si vous le souhaitez.

Première partie

Généralités : Histoire et définitions

Avant d'entrer dans le vif du sujet, nous devons commencer par quelques définitions.

En premier, lieu il faut savoir que le domaine de la Physique qui étudie les échanges d’énergie et de matières entre les systèmes et leur environnement s’appelle la thermodynamique.
Ici, il nous faut admettre qu'un système est une partie arbitraire de l’espace que l’on isole par la pensée. Un système peut ainsi être un moteur, où bien un ballon de baudruche, ou bien encore un foyer de cheminée, voire, pourquoi pas, une planète et son étoile ; en fait, en thermodynamique, n'importe quel espace bien délimité peut être désigné en tant que système.

La deuxième chose à savoir est la définition de l'énergie.
Mais avant de vous la dire, je vais faire le curieux. Est-ce que quelqu'un parmi vous pourrait donner une définition de l'énergie ?
Bien entendu, nous parlons de l'énergie dans le sens "Physique du terme", et pas de l'énergie que les politiques vous demandent de déployer pour vous encourager à participer "vivement" au redressement de la situation économique du pays, cela pour la grande satisfaction financière d'eux-mêmes et de leurs amis ploutocrates.
Pas de volontaires !?! Que des timides ?!
Aller ! Ce n'est pas grave.
En fait, peu de personnes sont capables de donner une définition de l'énergie, y compris parmi les ingénieurs ou les professeurs de Physique de l'éducation nationale - j'ai fait l'expérience de poser la question à nombre d'entre eux.
Heureusement, quand on ne sait pas, il y a le bon vieux dictionnaire Larousse. Et à ce propos, celui-ci nous dit que l'énergie "est une grandeur mesurant la capacité d'un système à modifier l'état d'autres systèmes avec lesquels il entre en interaction."
L’énergie est donc contenue dans la matière présente dans les systèmes.
Dit autrement, un espace contenant "un truc particulier" qui rentre en contact avec un autre espace ne contenant pas "du truc particulier" peut y faire survenir des choses appelés "phénomènes physiques".
Pour faire une analogie, c'est un peu comme une usine qui, bien pourvue en capitaux, peut produire des objets qui, en sortant de ses murs, influent sur le monde tout autour. L'usine sans capitaux, quant à elle - on le sais bien en regardant les infos à la télé - n'a pas la possibilité d'influer sur le monde extérieur.
Et bien en fait, le "truc particulier" qui est comme de l'argent ou des capitaux, c'est des joules, c'est-à-dire de l'énergie. L'énergie est donc en quelque sorte une monnaie, celle de la Physique, et elle se compte en Joule.
Retenons que le Joule est l'unité de mesure de l'énergie dans le Système International. Anciennement, on comptait l'énergie en calorie, une calorie valant 4,18 Joules.
Et pour visualiser ce qu'est un joule, il suffit de savoir qu'il faut 4,18 joules pour élever de 1°Celsius la température de 1 gramme d'eau.

Il faut faire ici deux parenthèses :
- La première pour dire que les nutritionnistes, du fait d’une mauvaise habitude, parle d'une calorie alimentaire pour désigner 1000 calories d’énergie « physique », soit 1 kilocalorie , c’est-à-dire 4180 joules, soit 4,18 kilojoules. Ainsi, la ration alimentaire journalière de 1800 calories nécessaire à une femme adulte représente en réalité 1800 kilocalories du physicien, soit 7524 kilojoules (1800 x 4,18 = 7524 kJ) ; ce qui équivaut à environ 7,5 mégajoules (7,5 MJ).
- La seconde pour faire remarquer que la notion d’énergie étant assez floue de prime abord, des gens, souvent mystiques, voient en l'énergie une sorte de fluide pouvant passer d’un objet à un autre, ou d’une personne à une autre. Là, soyons clair et affirmons-le sans honte : la Science Physique ne s’intéresse pas à ces « impressions » qui ne peuvent être prouvées !

Maintenant, penchons-nous sur les formes principales de l’énergie

Nous le savons toutes et tous, même si cela peut rester flou dans notre esprit, mais l'énergie s'exprime sous différentes formes. Vous pouvez trouver :

- De l'énergie mécanique , ou énergie cinétique, dès que vous voyez des mouvements (ceux de votre voiture par exemple) ;

- De l'énergie électrique , qui résulte de déplacements de charges électriques (électrons ou ions) au sein de champs électriques et magnétiques (c'est l'énergie que consomme votre télé lorsque vous la regardez) ;

- De l'énergie thermique , qui est l'énergie qui fait s'agiter les particules d'un corps ; les atomes d'un corps vibrant plus ou moins autour de leur position d'équilibre ; autrement dit, l'énergie thermique est de l'énergie cinétique.

Notons ici que la température d’un corps est la moyenne des énergies cinétiques de toute les particules constituant ce corps ; et attention ! chaleur et température ne sont pas une même chose !
Si l'énergie thermique d'un corps dépend, entre autre, de sa température, la chaleur, elle, représente un transfert d'énergie thermique entre deux milieux.

On trouve aussi :

- De l'énergie lumineuse ou rayonnante , celle contenue dans les différentes radioactivités, les rayons X, les UV, la lumière visible, les infra-rouges, cette énergie se propageant sans transport de matière, sous forme d'ondes ;

- De l'énergie sonore , qui s'exprime sous la forme d'ondes se propageant seulement dans la matière ;

- De l'énergie nucléaire , qui est l'énergie à l'origine de la force de cohésion des nucléons dans les noyaux des atomes (E = mC²) ;

- De l'énergie chimique , qui, d'origine électrique et contenue dans les liaisons chimiques entre atomes, génère les forces liant les atomes entre eux pour faire des molécules ;

- De l'énergie osmotique , peu connue, qui, omniprésente dans le vivant, génère des mouvements d'eau - Tient ! Encore de l'énergie cinétique ! - au travers de membranes séparant des solutions aqueuses de concentrations différentes. Cette énergie, résultant du phénomène de l'osmose, s'exprime en faisant que de l'eau traverse une membrane, qui peut être une paroi cellulaire, de la solution la moins concentrée vers celle la plus concentrée.

Mais en matière d'énergie nous savons aussi d'autres choses !

En effet, toutes et tous, de par notre apprentissage et notre instruction, et même d’instinct, nous savons qu’il y a un sens vers lequel des systèmes vont évoluer lorsqu’ils mettent leur énergie en jeu. Pour m'amuser, je dirais qu'avec l’énergie, il faut avoir du bon sens !
Ainsi, on sait que si on lâche une pierre que l'on tient dans la main, elle tombe ; jamais on la verra s'élever vers le ciel, ni rester en sustentation.
On sait aussi que lorsque le moteur d'une voiture fonctionne, le niveau de carburant baisse dans le réservoir, jusqu'à ce qu'il se vide complètement si vous ne coupez pas le contact ; qu'en aucun cas le réservoir ne se rempli sans un passage à la pompe à essence. De plus, vous savez que le pot d'échappement dégage des gaz qui se perdent dans l'atmosphère.
On sait encore qu'un ballon de baudruche qui vient d'être gonflé se vide lorsque son extrémité est lâchée et qu'il ne se gonfle pas si l'on ne souffle pas dedans.
Dernier exemple, mais il y en aurait plein d'autres, on a bien compris depuis longtemps qu'une bombe qui tombe sur une maison en brique fait un tas de briques, alors qu'une bombe explosant sur un tas de brique ne fait pas une maison en brique.
Et bien sachez-le ! dans ces quatre exemples, ce sont les Lois de la thermodynamique qui s'expriment.

Ces Lois de la Thermodynamique, au nombre de trois, quelles sont-elles ?

La première loi, appelée "Premier principe", dit que lors d’une transformation dans un système, il y a conservation de l’énergie mise en jeu. Ce qui veut dire que jamais de l'énergie apparaît ex nihilo au cours d'une transformation ; il n'y a que des changements de forme de l'énergie mais il y a autant de joules, dans le volume où elle se passe, avant la transformation qu'après.

La deuxième loi, nommée "Deuxième principe", ou aussi "Entropie", mesure l’ordre dans les systèmes.
L'entropie d'un système, à un moment donné, est l'état statistique de ce dernier. Et c'est grâce à une fonction mathématique que l'on étudie l'évolution statistique de ce système.
Cependant, il n'est pas nécessaire de faire des statistiques et des maths pour pouvoir parler d'entropie. Et heureusement car je suis très très très nul en maths.
Ce que l'on peut dire pour l'entropie, et cela valant définition, c'est que la chaleur va toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid. Autrement dit, de la chaleur concentré à un endroit se dissipe toujours autour de cet endroit, sans que l'on puisse l'en empêcher. Même avec des isolants thermiques ! ceux-là ne servant qu'à ralentir l'inéluctable dissipation.
Un système évolue donc toujours vers un état de plus grand désordre ; de l'énergie bien rangée se disperse inexorablement. On va de l'ordre vers le désordre ; toute évolution ou transformation est, de fait, irréversible !
En fait, le désordre croît, en toutes circonstance, et cela partout dans l'Univers. Ce qui revient à dire, en parlant le langage mathématique, que l’entropie globale est toujours positive (elle est croissante) même si localement, localement seulement, elle peut être négative (c'est-à-dire décroissante).
Un tel cas est celui d'un gaz qui se condense pour devenir liquide dans le volume d'une bouteille. Dans cette dernière l'ordre a bien augmenté, puisque les molécules de gaz se sont agglutinées les unes contre les autres pour constituer le liquide. Mais ce faisant de la chaleur a aussi été cédée au milieu extérieur et cette chaleur s'est dissipée dans tout l'espace ; dans le verre de la bouteille d'abord et ensuite dans l'espace tout autour de la bouteille, vers l'infini.

Ce qu'il faut retenir, c'est que, toujours, des parts de l’énergie concentrée intervenant dans une transformation changent de forme, de façon irréversible, pour devenir, au final, de l’énergie diffuse.
Ainsi, dans le cas d'une voiture qui roule, l'essence (énergie chimique concentrée) devient, dans un premier temps, par le biais du moteur, du travail (énergie mécanique) et de la chaleur (énergie thermique) qui se voit dissipée dans l'atmosphère par le radiateur et le corps du moteur, ainsi que dans les gaz d'échappement qui sont très chauds.
Lorsque le conducteur décide d'arrêter cette voiture, les freins transforment toute l'énergie mécanique en chaleur, celle-ci se dissipant elle aussi dans l'atmosphère tout autour de la voiture (les freins ont chauffé durant le freinage et se sont refroidis après).

Enfin la dernière Loi, dite "Troisième principe", rend compte que les systèmes complexes - notre économie est un système complexe, je ne vous fais pas un dessin ! - tendent à maximiser la dissipation de leur énergie.
En effet, dès lors que vous faites une chose avec une machine, vous consommez moins d'énergie que si vous faites cette même chose en deux étapes avec deux machines. Et s'il vous vient l'idée, saugrenue, de faire cette chose avec trois machines, en trois étapes successives, vous consommerez encore plus d'énergie ... et ainsi de suite.
La voiture électrique en est l'exemple parfait, car à masse et kilométrage identiques, elle consomme bien plus de joules qu'une voiture diesel.
En effet, au lieu de bruler tout simplement du gazole (pour un rendement de 35 %), la voiture électrique nécessite préalablement une génération d'électricité (rendement de 35% avec une centrale, qu'elle soit nucléaire, au charbon, au fioul ou au gaz), un transport de cette électricité dans des lignes électriques (rendement de 85%), puis un chargement de la batterie (rendement de 90% en étant généreux). La voiture peut alors rouler en déchargent sa batterie (rendement de 90%) dans son moteur (rendement de 95%).
Le rendement total peut alors être calculé en multipliant les rendements successifs, soit (0,35 X 0,85 X 0,90 X 0,90 X 0,95) ce qui donne 22%).
Notons que, dans ces deux rendements de 35 % et de 22 %, ne sont pas pris en compte les pertes énergétiques au niveau de la transmission, ni les frottements de l'air sur la carrosserie et ceux des pneumatiques sur la route, qui sont comparables pour les deux types de voitures dès l'instant qu'elles roulent à des vitesses identiques ; et à moins de 80 km/h, cela va de soi.
La validité du Troisième principe est donc largement démontrée avec l'exemple de la voiture électrique. En fait, si l'on veut faire des économies d'énergie, il faut faire simple.

Parenthèse ici : S'il est encore intéressant, financièrement, de rouler, sur de très courts trajets, avec une bagnole électrique, c'est juste parce que la taxe sur l'électricité n'est pas encore arrivée, en pourcentage du prix par joule, au niveau de celle prélevée sur le gazole et l'essence. C'est d'ailleurs aussi pour des raisons de taxation que les voyages en avion restent peu chers : le kérosène n'est pas du tout taxé ; même en France ! ce qui relève seulement de la toute puissance américaine et non du miracle.

Mais je vois que je vous assomme.
Cela dit, convenez qu'il est difficile de faire autrement : à société complexe, explications complexes, n'est-ce pas ?
Aller, tenez bon ; le temps des définitions se termine !

En fait, il me reste à évoquer deux choses.

D'abord vous rappeler que l’énergie grise est la quantité d’énergie nécessaire au cycle de vie d’un produit.
Elle correspond donc à l'énergie consommée pour la production du produit, de l’extraction de ses constituants jusqu’à sa fin de vie ; soit l'énergie nécessaire à l'extraction, le traitement, la transformation des matières premières, et à celle utilisée pour la conception, la mise au point, la fabrication, le transport, la mise en œuvre, l'utilisation, l'entretien, la mise au rebut et/ou le recyclage du produit.
En fait, tous les objets élaborés et fabriqués par une économie « contiennent » de l’énergie grise.

Ensuite, et enfin, il nous faut définir ce qu'est une économie.
Sur ce point, les sciences humaines nous disent qu'une économie est un ensemble d'activités relatives à la production, la distribution, l'échange et la consommation de biens et de services. Là, je ne vous apprendrai rien si je vous dis que pour produire des biens et des services, il faut consommer de l'énergie et des matériaux, matériaux et énergie qui sont préalablement échangés sur des marchés. Tout le monde est d'accord sur ce point je présume !??
On est d'accord !
Or, nous l'avons vu dès le début de cet exposé, lorsqu'il y a des échanges de matières et d'énergie, cela relève des Lois de la Thermodynamique. Vous vous souvenez ? Et vous êtes toujours d'accord ?
Et bien voilà ! On viens de démontrer de façon simple et irréfragable, que l'on peut étudier toutes les économies par le biais de la Thermodynamique.
Et comme la Thermodynamique est une science dure, les résultats que nous obtiendrons par cette étude vaudront bien plus que ceux "imaginés" et exposés - j'insiste sur le mot "imaginés" - par les économistes orthodoxes de notre époque : j'ai nommé les néolibéraux !
Si ces gens usent bien, et à qui mieux-mieux, des mathématiques - c'est bôôô !!! - pour laisser croire qu'ils sont des durs de la Science, leurs calculs et discours sont faits en complète déconnexion d'avec la réalité physique et écologique du Monde.
Hélas, malgré ce défaut capital, pour notre grand malheur, leurs idées sont tout de même devenues les dogmes absolus de l'économie mondiale.
Pour vous montrer à quel point je crois en ce que je viens de dire, je ne résiste pas à la tentation de vous rapporter ce que l'économiste hétérodoxe américain Kenneth Boulding disait d'eux :
"Celui qui croit à une croissance exponentielle infinie dans un monde fini est soit un fou, soit un économiste".

Voilà ! Le plus dur est fait ! Et soyez contents et contentes de vous, fières et fiers aussi, si vous retenez ces quelques définitions :
Vous en saurez alors bien plus sur l'énergie que tous nos financiers et autres politiques qui nous gouvernent.

Maintenant, un peu d'histoire ! Cela va être beaucoup plus intéressant et reposant, n'est-ce pas ?!?

Que s'est-il passé avant nos économies ?

Et bien, l'essentiel c'est d'abord déroulé dans l'espace !

1 - Après le Big-Bang, on va dire entre 8 et 10 milliards d'années en arrière, les premières étoiles, super massives, très chaudes, ont fabriqué des atomes complexes (Carbone, Azote, Oxygène, Fer, Or ...) avec l’Hydrogène et l’Hélium qui les composaient au départ, puis elles ont explosé, dispersant ainsi ces atomes dans d’immenses nuages de matière ;
2 - De ces nuages, d’autres étoiles sont nées et ont explosé elles aussi ;
3 - À partir du nuage de matière issu d’une de ces dernières explosions, le système solaire s’est formé sous l’action de la gravité.

Ensuite, il y a 4,57 milliards d'années, sur la Terre nouvellement apparue, les atomes et molécules simples ont alors subi de très longs et successifs processus géologiques, dont l'ultime fut l’apparition du vivant, qui a fabriqué, et fabrique encore, des molécules complexes grâce à l’énergie lumineuse de notre Soleil convertie en énergie chimique par la photosynthèse.

Notons que, sans nul doute, ces processus successifs sont actifs en d’autres lieux de l’Univers, la découverte maintenant quasi quotidienne d’exoplanètes, toutes très différentes les unes des autres, nous le prouvera bientôt.

Quant au processus très lent de fabrication de molécules complexes par le vivant, c'est de l'organisation de basse entropie, appelée NÉGUENTROPIE.
Ce terme a été défini par le physicien Schrödinger, quand, en 1944, ce dernier écrivit dans son livre What is life ? : « La vie se nourrit d’entropie négative ».
En fait, cette néguentropie est l’entropie du vivant, qui, seulement en apparence, semble négative.
En effet, la vie, bien qu’elle organise la matière le temps qu’elle dure, a bien un rendement inférieur à 1, par exemple par le fait qu’une personne adulte au repos dissipe 50 à 70 Watts thermiques résultant de son métabolisme !
L’entropie finale de la vie reste donc positive ! Elle dissipe de la chaleur ! Ouf ! pourrait-on dire, la Vie respecte aussi les Lois de la Thermodynamique !!

Mais depuis que les Humains peuplent la Terre, que s'est-il passé en terme d'énergie ?

Tout ce que l'on peut constater c'est que depuis l'apparition du genre Homo, ce dernier a évolué en relation constante et de plus en plus étroite avec une certaine forme d'énergie : celle qui est "utilisable" parce que concentrée, l'énergie diffuse, non utilisable, ne servant à rien à ses yeux !

Ainsi, l'histoire de l'énergie dans les temps humains se résume en cinq évènements :
1 - La capture et domestication du feu ;
2 - La maîtrise du feu, c'est-à-dire la capacité de le faire naître à volonté ;
3 - Le début de l’utilisation de l’énergie animale ;
4 - L’invention de la machine mécanique ;
5 - L’invention de la machine thermodynamique, c'est-à-dire le moteur thermique, qui a permis la révolution industrielle.

Il faut néanmoins noter que certains esprits plus synthétiques considèrent que seuls deux moments sont importants dans l'Histoire de l'Humanité, à savoir :
1 - La capture et la domestication du feu ;
2 - L’invention de la machine thermodynamique ;

ce qui revient à dire que les générations humaines qui se sont succédées ont vécues au cours de seulement trois périodes, dont il est intéressant de constater que chacune est plus courte que sa précédente :

- la première période, sans feu, durant environ 2,2 millions d'années ;
- la seconde, avec le feu, s’étalant sur 600000 ans ;
- l'actuelle, ayant commencée vers 1820 ;

et pour bien se figurer ces durées qui se suivent, il suffit de faire une analogie avec des distances, et ainsi imaginer un sentier improbable et sinueux de 2200 kilomètres qui se poursuit par une piste de 600 kilomètres, cette dernière se voyant prolongée par une autoroute qui, pour l'instant, ne fait que 2 mètres de longueur.

En tout cas, nous vivons toujours dans la période de la machine thermodynamique, la maîtrise du feu ayant, quant à elle, initiée le début des premières économies structurées, les industries complexes qui en dépendent, comme la teinture, puis la poterie et la métallurgie, apparaissant peu après.

Aujourd’hui, nous ne faisons que perfectionner nos machines ; ou plutôt nous les complexifions … avec une conséquence fâcheuse et ennuyeuse, celle d’amplifier les effets dus au Troisième principe de la thermodynamique : Nous dissipons donc de plus en plus d'énergie par personne et par intervalle de temps ! C'est-à-dire que notre puissance dissipative augmente de façon exponentielle.

Retenons :
- Qu'un travail, ou un courant électrique, bref ! une « énergie de qualité », constituent des transferts ordonnés d’énergie ;
- Que la chaleur, « énergie de basse qualité », est un transfert désordonné d’énergie ;
- Que l'énergie disponible sur Terre provient toujours du Soleil ou bien de ses ancêtres ;
- Que les longs processus stellaires et géologiques, dont celui du vivant, qui est un phénomène géologique, sont les seuls à organiser la matière et à produire, entre autres, de l'énergie concentrée nécessaire pour notre économie.

Surtout, ne perdons pas de vue que tous les processus se déroulant dans l’Univers, et donc sur Terre, sont irréversibles.