L'homme en noir

Un programme pour vaincre le changement climatique

Si l'énergie propre était moins chère que l'énergie sale, le changement climatique s'arrêterait. Rendre l'énergie propre moins chère est un problème - comme mettre un homme sur la lune - qui peut être résolu si l'effort est correctement organisé et financé. Cette rubrique propose un « programme mondial Apollo » de dix ans pour parvenir à l'inversion des prix nécessaire.
Une seule chose suffirait à enrayer le changement climatique. Si l'énergie propre devenait moins chère à produire que l'énergie à partir de combustibles fossiles, l'utilisation des combustibles fossiles cesserait. Ainsi, la clé du problème du changement climatique est la recherche, le développement et la démonstration (RD&D) pour réduire le coût de l'énergie propre.1
Cela doit être une priorité absolue pour les scientifiques et les technologues du monde. Le temps est très court. Une fois que la température mondiale dépasse de 2˚C le niveau préindustriel, des dangers majeurs menacent. Par exemple, une éventuelle élévation du niveau de la mer de 6 mètres devient très probable. Les principes de base de l'assurance nous disent d'éviter ces périls. Ainsi, les dirigeants mondiaux se sont mis d'accord en 2010 pour limiter la hausse probable de la température à 2˚C.
Une exigence clé est que l'énergie propre devienne moins chère à produire et suffisamment bon marché pour supplanter l'énergie sale (même sans l'aide de subventions et de taxes). Réduire les coûts de cette manière nécessite un effort majeur et concerté de RD&D - comme nous le soutenons dans notre article récemment publié, Un programme mondial Apollo pour lutter contre le changement climatique (King et al. 2015).
L'effort de recherche actuel
Alors comment allons-nous? Pas assez bien. Les coûts diminuent mais pas assez vite pour résoudre le problème à temps.
Croyez-le ou non, seulement 2 % de la RD&D mondiale financée par l'État continue de résoudre le problème de l'énergie propre bon marché. Cela comprend toutes les recherches non seulement sur la production d'énergie éolienne et solaire, mais aussi sur le stockage et la transmission de l'électricité et sur les véhicules électriques. Pour ces énormes problèmes, le monde ne dépense que 6 milliards de dollars par an. Comme l'ont souligné le GIEC et l'AIE, il s'agit d'un manque à gagner choquant (GIEC 2014, AIE 2015).
Dans le passé, lorsqu'elles étaient menacées, les nations du monde ont monté d'importantes initiatives de recherche du secteur public comme le projet Manhattan ou le programme Apollo. Et la communauté scientifique a fourni ce qui était nécessaire. Mais pour résoudre notre problème actuel, nous comptons principalement sur le secteur privé.
Nous subventionnons l'approvisionnement en énergie propre à hauteur de 100 milliards de dollars par an (IEA 2013b). Bien que cela soit juste, cela n'a pas réussi à stimuler des réductions de coûts suffisantes pour résoudre le problème dans les délais impartis. Il n'y a tout simplement pas assez de recherche. Même dans les grandes entreprises internationales qui fabriquent des éoliennes et des éoliennes solaires, le ratio R&D/ventes est inférieur à 2 %, contre plus de 5 % dans l'électronique grand public et 15 % dans la pharmacie (Laleman et Albrecht 2012, Grubb et al. 2014). .
Il nous faut donc une approche totalement différente et complémentaire où le secteur public complète le secteur privé avec un programme majeur couvrant les phases précompétitives de la recherche.
Technologie
Il existe quatre principaux défis technologiques majeurs. Premièrement, les coûts de production d'énergie solaire et éolienne doivent baisser. Ces dernières années ont vu des chutes frappantes du coût des panneaux solaires photovoltaïques (comme le montre la figure 2).2 Ce n'est pas surprenant puisqu'ils sont constitués de semi-conducteurs. Mais de nouvelles chutes sont cruciales, ainsi qu'une réduction du coût de l'"équilibre des systèmes" restant.
Dans de nombreuses régions ensoleillées, l'énergie solaire et, dans de nombreuses régions venteuses, le vent, sont désormais compétitifs lorsqu'ils sont utilisés. Mais pour que le soleil et le vent puissent fournir de l'électricité de base 24 heures sur 24, nous avons besoin de méthodes bon marché de stockage de l'électricité et de meilleures façons d'alimenter le réseau en électricité intermittente (en utilisant des réseaux intelligents et de meilleures interconnexions). Et, pour réduire davantage les émissions de CO2, nous devons pouvoir électrifier tous les transports terrestres, ce qui signifie un stockage mobile de l'électricité moins cher.
Ce sont des défis scientifiques. Des scientifiques et des hommes d'affaires comme nos co-auteurs David King, Martin Rees et John Browne, pensent que nous en savons déjà assez pour voir comment, avec un effort de recherche concerté, ces défis pourraient être relevés dans un délai de dix ans. Ce sont des problèmes - comme mettre un homme sur la lune - qui peuvent être résolus si l'effort est correctement organisé et financé. D'où la proposition d'un programme mondial Apollo de dix ans impliquant autant de nations du monde que possible.
Cible
L'objectif est que d'ici dix ans, les nouvelles énergies renouvelables de base soient des sources d'électricité moins coûteuses que les nouvelles centrales électriques au charbon dans le monde.
Échelle
Aux prix actuels, le moonshot a coûté 15 milliards de dollars par an pendant dix ans. Cela équivaut à 0,02% du PIB mondial actuel et fournit une échelle minimale appropriée pour le programme Global Apollo (GAP). Ainsi, tout gouvernement rejoignant le consortium du programme s'engagera à dépenser une moyenne annuelle de 0,02 % du PIB en dépenses publiques pour le programme de 2016 à 2025. L'argent sera dépensé à la discrétion du pays. Nous espérons que tous les grands pays se joindront à nous. Il s'agit d'une version améliorée, élargie et coordonnée au niveau international de nombreux programmes nationaux.
Comité feuille de route
Le programme générera d'année en année une feuille de route claire des percées scientifiques nécessaires à chaque étape pour maintenir le rythme de réduction des coûts, conformément à la loi de Moore. Un tel arrangement a extrêmement bien fonctionné dans le domaine des semi-conducteurs, où depuis les années 1990, la feuille de route technologique internationale pour les semi-conducteurs (ITRS) a identifié les goulots d'étranglement scientifiques à une réduction supplémentaire des coûts et a précisé les progrès nécessaires aux étapes préconcurrentielles de R&D. Cette feuille de route a été construite par un consortium d'acteurs majeurs de l'industrie dans de nombreux pays, guidé par un comité de 2 à 4 représentants de chaque région principale. La RD&D nécessaire a ensuite été financée par les gouvernements et le secteur privé.
Le programme mondial Apollo suivra ce modèle. Il y aura une commission composée d'un représentant de chaque pays membre et, sous son autorité, un comité de la feuille de route d'une vingtaine de technologues et d'hommes d'affaires de haut niveau qui construiront et réviseront la feuille de route d'année en année. Il sera colocalisé avec l'Agence Internationale de l'Energie à Paris, mais inclura bien sûr de très nombreux pays n'appartenant pas à l'AIE. Tous les résultats découverts grâce au programme seront rendus publics, bien que la propriété intellectuelle brevetable soit protégée et appartiendra à ceux qui ont fait les découvertes.
Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, bien d'autres choses sont également nécessaires - plus d'efficacité énergétique, plus d'énergie nucléaire et des taxes sur le carbone jusqu'à ce que les combustibles fossiles disparaissent enfin de leur utilisation. Mais nous sommes convaincus qu'en termes d'optimisation des ressources, un programme mondial Apollo est un élément essentiel de toute tentative sérieuse de gestion des risques liés au changement climatique. Sans elle, les objectifs de réduction des émissions seront extrêmement difficiles à atteindre. Mais le programme mondial Apollo, à un coût relativement faible, contribuera puissamment à un monde plus sûr et meilleur. Cela renforcera la sécurité énergétique et réduira les effets polluants des combustibles fossiles, qui tuent aujourd'hui des millions de personnes. Il peut même générer des économies d'énergie suffisantes pour couvrir entièrement ses propres coûts. Nous espérons que d'ici la fin de l'année, tous les grands pays auront décidé de nous rejoindre.