Une brève perspective historique du mix énergétique mondial

15 min readMay 10, 2021

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Dans la pensée collective, l’énergie est surtout appréhendée comme un poste de dépense que ce soit pour le chauffage, l’électricité ou l’essence qui permet le déplacement des véhicules individuels. D’une certaine manière, l’énergie est perçue comme un acquis de nos sociétés modernes, quelque chose de tout à fait banal.

Pourtant, l’énergie occupe un rôle fondamental pour le développement et l’organisation de nos sociétés depuis plus de deux siècles. Un rôle fondamental qui dépasse de loin l’apparente banalité des usages du quotidien et des factures mensuelles.

L’énergie est la grandeur physique qui caractérise le changement. La production soutenue de biens matériels qui assurent notre confort au quotidien repose sur une relative abondance énergétique. D’où vient l’énergie qui assure ce confort ? Quelles évolutions depuis 1800 ? Quel constat en 2019 ? Quelles perspectives pour l’avenir ? Ce sont ces questions que le Frexit Écologique souhaite aborder dans le cadre de ce texte intitulé « Une brève perspective historique du mix énergétique mondial ».

De 1800 à 1900

Jusqu’au 18ème siècle, la production d’énergie était relativement sommaire et limitée à l’exploitation de l’environnement direct. Jusqu’au 18ème siècle, le bois (biomasse sur le graphique) était la principale source d’énergie de l’humanité, essentiellement dédiée à la production de chaleur pour chauffer les intérieurs la production de métaux (« métallurgie du bois » pour production de fonte, bien moins qualitative que les aciers modernes). Pour l’énergie mécanique, en dehors des capacités physiques humaines limitées, les machines étaient activées par la force animale ou grâce au potentiel des cours d’eau lorsque l’environnement direct le permettait. L’usage de la force animale est particulièrement ancien car il remonte à 4000 ans notre ère soit bien après l’invention de l’agriculture et de l’élevage lors de la révolution néolithique 8000 ans avant notre ère.

L’invention des machines capables de fournir beaucoup plus d’énergie que les humains et les animaux va révolutionner l’histoire de l’humanité.

Et le début de cette révolution se situe au 18ème siècle avec l’invention de la machine à vapeur dont l’usage se répand particulièrement au 19ème siècle dans le cadre de ce qui est qualifié de première révolution industrielle. Comparativement au bois, le charbon produit une plus grande quantité d’énergie par masse et peut souvent être obtenu dans des régions où le bois n’est pas facilement disponible. Le charbon est un concentré de matières végétales qui ont été pressurisées et chauffées lors d’un enfouissement progressif dans le sol pendant des millions d’années. Enfoui, il faut donc l’extraire du sol, dans des mines à ciel ouvert ou souterraines. L’extraction du charbon se développe et s’impose comme la première source d’énergie mondiale pour alimenter les machines à vapeur qui soutiennent une production matérielle croissante. Le Royaume-Uni qui est, à l’époque, une île aux sols remplis de charbon s’impose comme la première puissance mondiale. Outre la production matérielle, la 1ère révolution industrielle se traduit par le développement des infrastructures : avec la locomotive à vapeur, le chemin de fer relie les mines de charbon aux zones industrielles. Les territoires s’interconnectent répondant ainsi à un besoin de la société. Entre 1800 et 1900, la production énergétique augmente en moyenne de 1%/an. Rapportée à la population mondiale, le rythme est plus limité, de 0,3 à 0,5%/an. Le PIB évolue selon un rythme de 1,8%/an et de 0,9%/an quand il est rapporté à la population mondiale. En 1900, après un siècle de transition, le mix énergétique mondial se compose de 50% de biomasse (source d’énergie historique), 47% de charbon (l’énergie de la première révolution industrielle), 1% de pétrole (l’énergie d’une révolution à venir), 1% de gaz. Alors que le charbon s’impose, d’autres sources d’énergie, le pétrole et le gaz, viennent s’ajouter.

De 1900 à 1950

La révolution du charbon et de la machine à vapeur est toujours en cours et les nouvelles découvertes du 19ème siècle (électricité, pétrole, moteur à explosion, télécommunications) enclenchent progressivement la deuxième révolution industrielle.

Avec l’électricité la vie quotidienne et l’organisation des usines sont transformées. À la machine à vapeur centrale et ses multiples engrenages se substituent les machines électriques indépendantes qui permettent une meilleure organisation du travail et des gains de productivité — c’est l’avènement du taylorisme et du fordisme. Par ailleurs, à l’inverse de la machine à vapeur alimentée par le charbon, l’électricité peut être produite à distance des lieux d’usages permettant ainsi une reconfiguration des espaces.

L’invention du moteur à explosion alimenté par le pétrole ouvre un tournant majeur. Le moteur à explosion est bien plus compact que la machine à vapeur et le pétrole est une source d’énergie plus dense que le charbon (l’importance de la densité énergétique avait joué en faveur du charbon face au bois lors la première révolution industrielle !). Que ce soit sur terre, en mer ou dans les airs, le pétrole s’impose comme l’énergie des transports et de l’augmentation des flux de personnes et de marchandises. Les possibilités offertes dépassent le secteur civil et s’étendent au secteur militaire puisque le pétrole sera l’énergie des avions et des sous-marins qui s’illustreront dès la première guerre mondiale. D’ailleurs, le pétrole et les ressources minérales seront des préoccupations majeures lors des deux conflits mondiaux du début du 20ème siècle. Physiquement, la puissance correspond à l’énergie fournie par un système par unité de temps. Plus l’énergie est abondante et plus une armée peut faire rouler simultanément un nombre important de chars, voler simultanément un nombre important d’avions…etc. et les ravitailler. Si l’énergie est une condition nécessaire au développement économique elle est également une condition nécessaire à la puissance militaire. Géopolitique et énergie sont intimement liées.

Entre 1900 et 1950, grâce au pétrole, la production d’énergie progresse encore plus vite selon un rythme de 2,7%/an. Rapportée à la population mondiale, le rythme est également plus élevé, de 1,1%/an. La croissance du PIB par personne accélère également avec un rythme de 1%/an. En 1950, le mix énergétique mondial se compose de 26% de biomasse (source d’énergie historique), 44% de charbon (l’énergie de la première révolution industrielle), 19% de pétrole (l’énergie de la révolution en cours), 7% de gaz, 3% d’hydraulique.

De 1950 à 1975

A partir des années 1950, la production énergétique mondiale explose avec un taux de croissance inédit de 6,7%/an. Multipliée par près de 6 entre 1950 et 1975, la production pétrolière explique plus de 55% de cette augmentation (près de 60% si l’on se restreint à la période 1950–1970 : c’est dire la contribution du pétrole au développement d’après-guerre !).

Le pétrole s’impose comme l’énergie du système économique et de la mondialisation. Les entreprises peuvent organiser leurs activités à l’échelle mondiale, selon une logique des coûts de main d’œuvre et de spécialisation industrielle. Les chaînes logistiques s’allongent mais l’efficacité des transports assure l’augmentation des flux. En matière d’organisation du territoire, le pétrole permet l’étalement urbain, l’émergence du péri-urbain où les surfaces habitables plus élevées qu’il faut également chauffer et entretenir apportent un confort jamais atteint par un si grand nombre d’individus, en particulier en occident. Rapportée à la population mondiale, l’approvisionnement énergétique croît selon un rythme de 2,7%/an et effectivement, en matière de richesse produite, le PIB par personne augmente selon un rythme lui aussi inédit de 3 à 4%/an.

En 1975, le mix énergétique mondial se compose de 13% de biomasse (source d’énergie historique), 24% de charbon (l’énergie de la première révolution industrielle mais dont l’usage a été multiplié par près de 3 entre 1900 et 1975 !), 43% de pétrole (l’énergie de la deuxième révolution industrielle désormais énergie de la mondialisation), 15% de gaz, 1% d’hydraulique.

Cette période d’abondance énergétique est une période de croissance économique mondiale sans précédent qui sera qualifiée, du point de vue français, de période des « trente glorieuses ».

De 1975 à nos jours

Après les deux guerres mondiales, le pétrole s’est donc imposé comme la première source d’énergie mondiale. La domination des États-Unis sur la production pétrolière qui était un fait en 1945 est progressivement remise en cause. L’Iran, l’Arabie saoudite, l’Irak, le Koweït et le Venezuela s’associent en 1960 pour former l’Organisation des pays exportateurs de pétrole. Leur production cumulée dépasse déjà celle des États-Unis. C’est désormais le Moyen-Orient qui domine la production pétrolière mondiale. Et, en pleine guerre froide, son importance stratégique se renforce naturellement car l’économie mondialisée est désormais totalement dépendante du pétrole. D’ailleurs, les inquiétudes sont fortes du côté des États-Unis. La production pétrolière de l’URSS continue de croître tandis qu’en 1970, les leaders de l’Ouest ont franchi leur pic de production de pétrole conventionnel. L’Europe est pauvrement dotée en ressources fossiles. Une rupture de l’approvisionnement pétrolier mènerait à un effondrement économique dont l’URSS pourrait tirer avantage. D’ailleurs, les tensions sur l’approvisionnement pétrolier ne tardent pas à arriver…

La décennie 1970 voit la fin de l’euphorie énergétique qui correspond à un ralentissement de la production mondiale selon un taux de croissance de 2,5%/an qui est trois fois inférieur à celui de la période 1950–1975 (6,7%/an). Rapportée à la population mondiale, l’approvisionnement énergétique croît désormais selon un rythme très faible de 0,5%/an (pour certains pays, il n’y a d’ailleurs plus de croissance) à comparer également au rythme de 2,7%/an de 1950–1975. Concomitamment au ralentissement de la production énergétique mondiale, le chômage et de l’endettement public deviennent des phénomènes significatifs et durables. Tel que le système est conçu : moins de croissance économique c’est moins d’emplois et plus de chômeurs. Et la tendance à la baisse de la croissance économique est une réalité depuis les années 1970.

Les deux chocs pétroliers de 1973 et 1979 apparaissent comme les évènements annonciateurs de la fin de l’euphorie énergétique. Le graphique précédent montre bien les conséquences de ces chocs en termes économiques. Les limites de production, la dépendance au pétrole de l’économie moderne et la géopolitique mondiale s’entremêlent. Le premier choc pétrolier se produit en 1973. Alors que les États-Unis ont déjà passé leur pic de production, l’OPEP annonce une réduction de ces exportations de 5% par mois jusqu’à ce qu’Israël se retire des territoires occupés pendant la guerre de 1967. En décembre 1973, un embargo total sur les exportations est imposé aux États-Unis, ainsi qu’aux Pays-Bas et au Danemark. L’embargo ne sera levé qu’en 1974. Le second choc pétrolier intervient en 1979. L’Iran représente à cette époque 10% de la production mondiale de pétrole. Dans un contexte de pic de la production iranienne, la production s’effondre avec la révolution iranienne. Dans la foulée, l’Irak qui représente près de 4% de la production mondiale voit également sa production s’effondrer lors la guerre Iran-Irak de 1980. A chaque fois, le goulet d’étranglement sur la production de pétrole se traduit en crises économiques et sociales.

De l’euphorie à la panique, l’indépendance énergétique s’impose comme un enjeu stratégique majeur. Pour y arriver, des productions alternatives doivent être développées. Et c’est dans ce contexte que le nucléaire civil s’ajoute au mix énergétique mondial.

L’exemple de la France illustre particulièrement cette quête d’indépendance énergétique et de diversification des sources d’énergie. En moins de 15 ans, grâce à son impressionnant programme électronucléaire (qui inspire la Chine actuelle) le mix électrique français est profondément transformé. Près de 90% des réacteurs qui fonctionnent actuellement ont été construits entre 1978 et 1992. Même si le nucléaire atteint finalement une part supérieure à 70% dans le mix électrique français, la portée de cette transition bas-carbone anticipée pour des raisons d’indépendance énergétique doit être nuancée. En France, ces quelques 70% de nucléaire dans la production électrique représentent un peu plus 20% de l’utilisation finale d’énergie à comparer à la part très majoritaire des énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon), 70%.

S’il a des effets locaux tout à fait notables, le développement du nucléaire a finalement une portée très limitée sur la nouvelle donne énergétique qui s’impose dans les années 1970 y compris en France. A l’échelle mondiale, le constat est que le nucléaire représente 2% de la production d’énergie primaire en 1980 et 4% en 2019. Des proportions très faibles par rapport à celle des énergies fossiles (pétrole, gaz et charbon) qui en représentent alors respectivement 81% et 79%. Dans les années 1970, les travaux sur les énergies éolienne et solaire débutent également. Leur part dans le mix énergétique est insignifiante à cette époque.

Entre 1975 et aujourd’hui, particulièrement dans les années 2000, quoique moins présents dans la conscience collective, d’autres évènements majeurs caractérisent une fois de plus le ralentissement de la production énergétique mondiale.

En 2003, les États-Unis envahissent l’Irak. Si l’argument brandi dans les médias est celui des armes de destruction massive il ne fait aucun doute que les véritables raisons de cette guerre sont énergétiques. Géopolitique et énergie sont toujours intimement liées. Et au début des années 2000, les États-Unis sont prêts à entrainer l’occident tout entier dans une guerre pour l’accès au pétrole. L’opposition française de l’époque fait honneur à notre pays. L’instabilité qui résulte de cette ingérence amorce une augmentation du prix du baril. Peu de temps après, en 2005, la production mondiale de pétrole s’arrête de croître ce qui accélère encore davantage la hausse du prix du pétrole. La stagnation de la production pétrolière à partir de 2005 et la hausse des prix mènent au troisième choc pétrolier de l’histoire moderne dont les conséquences économiques et sociales sont celles de la crise financière de 2008 (crise des « subprimes »), encore présentes dix ans plus tard.

S’il n’est question que de stagnation de la production pétrolière en 2005, il y a évidemment en trame de fond le déclin annoncé de l’approvisionnement mondial en pétrole. Très concrètement, sur la période 2005–2019, pour 41 pays producteurs, 19 (soit ~46%) ont vu leur production baisser. Si 22 pays producteurs connaissent au contraire une hausse de la production sur cette période, l’équilibre mondial de l’approvisionnement en pétrole et sa légère hausse est très fragile. La Russie aurait atteint son pic de production en 2019 ainsi que l’Irak et la production des États-Unis qui repose désormais essentiellement sur les pétroles non conventionnels risque fort d’être en dessous des prévisions (d’autant plus dans un contexte de faible prix du baril). Ainsi, l’agence internationale de l’énergie annonce-t-elle des risques forts sur l’approvisionnement d’ici 2025. Faute d’énergie supplémentaire pour alimenter les machines du système économique, la croissance du PIB par personne ralentit également : de 3–4%/an pour les trente glorieuses à 1,5%/an entre 1975 et 2007, puis 1,3%/an entre 2007 et nos jours (voir graphique précédent). Ces chiffres reflètent bien la trame de fond de la période qui est au déclin de la production pétrolière et des conséquences sur l’économie mondiale. Si le progrès technique et la productivité doivent permettre d’augmenter la richesse produite rapportée aux ressources mobilisées, ils n’ont pas été en mesure de compenser les limites de l’approvisionnement énergétique.

C’est également dans les années 1970 que les préoccupations environnementales se sont faites plus fortes. La finitude de la planète et de ses ressources, mises en avant par le « Rapport Meadows », implique que la croissance infinie de l’économie est un leurre et, pire encore, il existe des limites physiques à ne pas franchir sous peine d’effondrement du système économique et social. Les ressources énergétiques fossiles (charbon, pétrole, gaz) qui dominent l’approvisionnement mondial sont des énergies de stock et même si les volumes de ces stocks sont connus avec des incertitudes et peuvent être révisés à la hausse, ils sont nécessairement limités. De manière certaine, dans la mesure où l’humanité les prélève, ils seront épuisés à un moment donné.

Pendant plus de trente ans, les messages d’alertes écologiques se diffusent et progressivement la conclusion qu’en tirent les décideurs politiques et économiques (ainsi que médiatiques) est qu’il faut développer les « nouvelles » énergies renouvelables : l’éolien et le solaire ainsi que les biocarburants. Cette démarche sera mise en place dès la fin des années 1980 et particulièrement dans les années 2000. En 2019, la part des « nouvelles » énergies renouvelable dans le mix énergétique mondial atteint 5%. Entre 1980 (début du phénomène) et 2019, celles-ci n’expliquent que 10% de la croissance de la production énergétique mondiale tandis que le gaz, utilisé de manière très variée pour la production électrique ou dans l’industrie, représente près de 30% de l’augmentation de la production sur la période. Même le charbon que d’aucuns considèrent comme une énergie du passé à cru de 27% sur la période. En fait, que ce soit le charbon, le pétrole ou le gaz, leur usage n’a cessé de croître à l’échelle planétaire depuis 1800. Le mix énergétique mondial reste donc largement dominé à 79% par les énergies fossiles.

La production de pétrole, de gaz, de charbon qui soutiennent le système économique mondial et nos sociétés n’ont jamais été aussi élevées et cela constitue un problème majeur et probablement sans précédent pour l’Humanité selon deux perspectives différentes mais complémentaires.

Chacun le sait, un déclin de l’approvisionnement pétrolier pour des pays totalement dépendants aurait des conséquences économiques et sociales inacceptables. Fort probablement, sous le coup de la réduction de l’offre, le prix du pétrole augmenterait de manière significative entraînant également à la hausse les prix des autres matières premières et des services qui en dépendent. Le coût des transports serait renchéri avec une conséquence sur la solvabilité de nombreux foyers français qui subissent déjà par ailleurs un renchérissement du coût de la vie notamment du fait de la bulle immobilière. Dans un contexte où l’approvisionnement énergétique serait systématiquement à la baisse, aucune croissance économique ne serait en mesure de restaurer la situation. Manquer d’énergie n’est pas un risque que la France peut prendre. Or, l’énergie fossile et notamment le pétrole va manquer à court-terme. Il faut donc se débarrasser volontairement et au plus tôt du pétrole.
Les énergies fossiles sont responsables de l’ordre de 75% des émissions anthropiques de gaz à effet de serre qui sont la cause du réchauffement climatiques dont les conséquences sont de nature à remettre en cause l’existence de notre société. Des nombreuses conséquences directes ou indirectes du réchauffement climatique il faut avoir conscience de l’élévation des extrema de la température terrestre avec des conséquences dramatiques pour les écosystèmes, des évènements météorologiques violents, la disparition des coraux, la fonte des glaciers, la montée des océans avec l’inondation des côtes et des bords de rivières (historiquement très habités notamment en France), des pertes de production agricole. Le péril est difficile à croire : déplacements de population, famines, disparition des sociétés, de cultures. Ces conséquences sont inacceptables.

Si depuis le 19ème siècle les sources d’énergies se sont additionnées les unes aux autres pour accroître les capacités humaines à produire des richesses et à augmenter son niveau de vie en transformant son environnement sans plus de préoccupations, les conséquences de la dépendance aux énergies fossiles sont telles qu’il n’est plus concevable de continuer leur exploitation.

Le Frexit Écologique en déduit qu’il est urgent de sortir de la dépendance aux énergies fossiles à commencer par le pétrole :

pour éviter à la France une crise économique et sociale sans précédent
pour éviter que la France ne soit entraînée dans des guerres scandaleuses notamment au Moyen-Orient
pour lutter réellement contre le réchauffement climatique et pour des raisons écologiques impérieuses

Ces conclusions impliquent la nécessité de revoir la priorité des sujets dans le débat politique et dans la construction d’une stratégie de transition écologique et énergétique. Plutôt que de débattre du fait d’atteindre ou non les 50% de nucléaire dans le mix électrique il faut réorienter le débat sans plus attendre sur la décarbonation des transports, du chauffage et de l’industrie, afin de faire émerger une vision collective.

Par ailleurs, nous l’avons vu, depuis les années 1970, le progrès technique s’est avéré insuffisant pour soutenir l’augmentation de la production de richesses. D’après des résultats récents, il serait également insuffisant en matière de lutte contre le réchauffement climatique en raison de l’effet “rebond”.

Dès lors, en plus de réorienter le débat sans plus attendre sur la décarbonation des transports, du chauffage et de l’industrie, il convient de s’interroger très sérieusement sur la place que nous souhaitons accorder à la sobriété énergétique.