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jancovici.com La physique et le politique : mariage, PACS, ou divorce ? Jean-Marc Jancovici [email protected] [email protected] [email protected] Agence Locale de l’Energie et du Climat de l’Ain 11 mai 2017

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La physique et le politique : mariage, PACS, ou divorce ?

Jean-Marc Jancovici [email protected] [email protected] [email protected]

Agence Locale de l’Energie et du Climat de l’Ain 11 mai 2017

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Je peux dire des horreurs à l’oral, mais j’y arrive aussi à l’écrit

Quand on ne sait pas où l’on va, l’essentiel est d’y aller le plus vite

possible

10 ans de débats énergétiques résumés en une maxime shadok :

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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?

Ma facture d'électricité (voire de gaz)

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On ne va quand même pas passer la nuit sur 5% de nos charges…

= 5%

= 2%

= 5%

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Selon vous, qu'est-ce que l'énergie ?

Ma facture d'électricité (voire de gaz)

Il faut l'économiser, mais pourquoi ?

La réponse C Ce dont on est rempli un matin où l'on est en forme

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L'énergie, plus fort que les euros

L'énergie est là dès que le monde change :

Compter l’énergie, c’est compter la transformation physique du monde qui nous entoure

Modification de température

Modification de la position dans un champ (magnétique, électrique, gravitationnel…)

Modification de la vitesse

Modification de la composition chimique

Changement de composition atomique

Transfert de rayonnement à de la matière

Modification de forme

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« utiliser de l’énergie », c’est en fait recourir à un convertisseur.

Pour utiliser « autre chose » (du pétrole, du gaz, de l’uranium, du vent…) il faut un autre convertisseur qui s’appelle une machine

La seule énergie que les hommes peuvent convertir en direct, c’est la biomasse et ses dérivés comestibles

La physique, c’est utile aussi pour la réflexion politique !

W

« utiliser de plus en plus d’énergie », c’est donc en pratique « commander de plus en plus de machines »

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= 60 kW ≈ 600 paires de jambes

= 100 kW ≈ 10.000 paires de bras

= 100 MW ≈ 10.000.000 paires de bras !

= 100 MW ≈ 1.000.000 paires de jambes…

= 400 kW ≈ 4.000 paires de jambes

L’homme produit avec la machine, ou la machine produit avec l’homme ?

= 100 W pour les jambes, 10 W pour les bras

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1 L

≈ 0,5 kWh

80 kg + 10 kg x 2000 m de

dénivelée

0,05 kWh (10 kWh/an)

6 m3 terre x 1 m

x 10

10 kWh 2-4 kWh

mécanique

x 100

Au SMIC : 200 €/kWh

1,5 €/L : 0,4 €/kWh

2000 €/kWh

÷ 500

÷ 5000

1 jour sur 2 : 100 kWh/an

Même un esclave : 4-40 €/kWh ÷ 10-100

Nietzsche voulait des surhommes : le carbone l’a fait

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Consommation d’énergie par personne, moyenne mondiale 1860-2015. Jancovici, 2016

Miam miam kWh

66% = machines à faire de l’électricité

50% = machines à déplacer des gens et

des choses

Ce qui excite les journalistes (et du coup les politiques)

20.000 kWh par personne et par an ≈ 200 « esclaves énergétiques » permanents par personne

Car

bone

!

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Consommer de l’énergie, en fait, c’est commander tout cela…

=

200 (moyenne mondiale) à 600

(moyenne française)

+

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Merci, mère nature !

Carbone ! Je laisse tomber au fonds de l’océan une fois mort, se mélanger avec le sédiment minéral, se faire enfouir par la tectonique des plaques, se faire cuire par la géothermie,

et miracle… (après 15 à 800 millions d’années et dans 0,0000000001% des cas)

GRATUIT !

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Pétrole et gaz, des énergies de dinosaure !

Époques de formation du pétrole et du gaz, en pourcentage des réserves mondiales. Source Université d'Uppsala, Suède, 2011

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=

10 m

10 m

80 km/h

3 millilitres !

6-8 centimes par kWh sans sécurité

d’approvisionnement, 25 à 50 avec

0,3 centimes par kWh

(pilotable)

Vent -> pétrole : prix / 50-100

Pourquoi Diable être passé des ENR au pétrole diabolique ?

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Évolution de la production électrique mondiale entre 1980 et 2014. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2015 & divers

L’électricité sent plus fort le carbone que le panneau

1000 g de CO2/kWh électrique

400 g de CO2/kWh électrique

800g de CO2/kWh électrique

10 à 250 g de CO2/kWh électrique piloté

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Surplus de consommation mondiale par énergie entre 2000 et 2015. Jancovici, sur données BP Statistical Review 2016 & divers

Le solaire, énergie la plus en vogue, vraiment ?

De 2000 à 2015, le charbon a augmenté 26 fois plus que le solaire, et 8 fois plus que

l’éolien !

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Répartition de la consommation d'énergie finale en France en 2014. Source Carbone 4, 2016.

La France, pays « tout nucléaire » ? M

illia

rds

de k

Wh

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J’aime les Nations Unies… ou pas !

United Nations Environment Programme

1988

United Nations Environment Programme

World Health Organization

1955

United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation

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De quoi s’agit-il ?

Une centrale nucléaire Une centrale à charbon

Une centrale à gaz Le QG de Donald Trump

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Sans aéroréfrigérants, mais au nucléaire

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50.000 tonnes de charbon par jour 10.000 tonnes de cendres par jour

150.000 tonnes de CO2 par jour

De la vapeur d’eau (inoffensive), comme

pour le nucléaire

Méfiez vous des images !

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L'économie de la terre plate

Système productif

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En fait, il vaut mieux avoir de la ressource…

Système productif

= 200 Travail

+ = 1

Capital

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1000 ans sans croissance

PIB mondial reconstitué de l’an 0 à 2003. Source Maddison, 2010

1800 ans avec presque pas de

croissance

3% par an pour l’éternité ?

Hollande et Sarkozy auraient du se présenter il y a 1000 ans !

Début des combustibles fossiles

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Le meilleur modèle macro-économique du monde : une droite

Energie consommée (en abscisse) et PIB en dollars constants (ordonnée) pour le monde, de 1965 à 2015. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie

1965

2015

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Variation de la consommation d'énergie (en vert) et du PIB en dollars constants (en bleu), pour le monde. Données World Bank pour le PIB et BP stat pour l'énergie

Puis-je avoir du PIB sans énergie ?

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Variations respectives du tonnage de pétrole extrait dans le monde, et du PIB par personne. Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review

Oubliez le prix, regardez le volume !

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CnHp

O2

CO2

Structure actuelle des métiers, loisirs et vacances, études longues, santé, retraites, mondialisation, concentration urbaine et banlieues étalées…

Crac ?

Boum ?

Gratuit !!

= PIB

L’ère du feu, croissance à gogo et 2 questions…

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Le « message » du Club de Rome : tout va bien… avant que tout aille mal

Ressources

Population Nourriture

2014

Nourriture ! 2030

Production ! 2040

Pop !

Pollution """

Pollution Prod. ind

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Notre axiome (de type « terre plate ») de départ

Les ressources naturelles sont inépuisables, car sans cela, nous ne les obtiendrions pas gratuitement. Ne pouvant ni être multipliées ni épuisées, elles ne sont pas l’objet des sciences économiques

Traité d’économie politique (1803)

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Notre capital de départ

GRATUIT ! Le seul vaisseau spatial habitable pour 7 milliards d’habitants

que nous ayons à disposition

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Et si on veut le remplacer ?

100 milliards de dollars pour 6 habitants (15 milliards par habitant). Pas d’espèces, pas de sols, pas d’océan, et bien

sûr aucune mine ni aucun pétrole. Combien vaut la planète ?

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Quel rythme d’amortissement ?

Tonnes de poissons « nobles » par km2. Source : Christensen et al, Hundred year decline of North Atlantic Predatory fishes, Fish and Fisheries 2003

1900 2000

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Quel rythme d’amortissement ? (bis)

Simulation de la production mondiale de « liquides », discriminée par type de production. Source : « Transport energy futures: long-term oil supply trends and projections », Australian Government, Department of Infrastructure, Transport, Regional Development and Local Government, Bureau of Infrastructure, Transport and Regional

Economics (BITRE), Canberra (Australie), 2009

Conventionnel Offshore profond

Extra-lourds

Gains de raffinage

Liquides de gaz

CTL, agro-carburants

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Fer

Aluminium

Cuivre

Plomb

Nickel

Etain

TitaneZinc

Manganèse

Beryllium

Lithium

Mercure

Niobium

Strontium

TellureYttrium

Antimoine Bismuth

Cadmium

Chrome

Cobalt

IndiumMolybdène

Terres rares

Sélénium Tantale

TungstèneVanadium

Zirconium

Or

Platine

Argent

RhéniumBaryte

Brome

Graphite

Iode

Bore

Fluor

Phosphates

Potasse

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

10 100 1 000

(*) Moyenne : réserves variables pour les différents éléments du groupe Sources : USGS

(*)

Part

de

mar

ché

des

3 pr

emie

rs p

rodu

cteu

rs

Risque croissant sur la disponibilité à moyen terme

(*)

ans ans ans Réserves (au niveau de production 2008)

40 ans

Risque croissant sur la rupture

d’approvisionnement

Forte accélération de la consommation Courtesy Philippe Bihouix

Quel rythme d’amortissement ? (ter)

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Et encore !

> 70% des forêts primaires ont été supprimées (temps de reconstitution : 1 à 10 siècles)

Une partie des sols cultivables ont été perdus (temps de reconstitution à partir de la roche : ≈ 100.000 ans)

Une fraction des phosphates, de la potasse, du sable, du calcaire en surface… (temps de reconstitution > quelques millions d’années)

Nous avons perdu un système climatique stable (temps de reconstitution à l’identique : quelques dizaines de milliers d’années)

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Rions un peu (si l’on veut…)

Par habitant, la planète vaut au moins aussi cher que la station spatiale internationale, soit 15 milliards de dollars

Nous en détruisons au moins 1‰ par an, soit 15 millions de dollars « détruits » par personne et par an

La production économique au sens du PIB est de 15.000 dollars par terrien et par an

Combien de temps peut survivre une entreprise qui, chaque année, facture 1000 fois moins que la perte de son capital de départ ?

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C’est la valse à trois temps…

+2,5% / an

<=> chaque année, le parc de machines par personne augmente d’au moins 2,5%

<=> chaque année, la transformation de ressources par personne augmente d’au moins 2,5%

<=> chaque année, la production économique par personne augmente d’au moins 2,5%

< 1% / an ≈ 0 Midas se fatigue, et

appelle à sa rescousse la tertiarisation et la

dette

Midas part en vacances, la dette explose, le taux

d’emploi baisse, les inégalités

s’accroissent…

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1921

1973

1986 2001

2015

Prix du baril (en abscisse) vs. PIB en dollars constants (ordonnée) de 1921 à 2015. Jancovici, 2016, sur données World Bank & BP Statistical Review

Le prix du pétrole est-il élastique ?

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C’est la grosse bête qui descend, qui descend…

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Il vaut mieux prévoir le prix passé que le prix futur

Prix constaté du baril (courbe bleue) vs. projections faites par l’AIE de 2003 à 2014. Source Carbone 4, 2016.

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Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ?

Consommation d’énergie par européen depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016

Menaces = baisse des ressources locales + peu d’importations + CO2

Menace = géologie mondiale (ca s’essouffle !)

Menace = mer du Nord (60%) post-pic + importations pas si faciles

Menace = peur

Menace = besoins en capital

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Sécurité d’approvisionnement ? Quelle sécurité ?

Consommation d’énergie en Europe depuis 1965. Données BP Statistical Review, 2016

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France, ton industrie fout le camp ! (air connu)

Production industrielle de la France depuis 1970. Données World Bank

-9%

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Mieux au Nord-Ouest ?

Production industrielle de la Grande-Bretagne depuis 1970. Données World Bank

-10%

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Mieux au Nord ?

Production industrielle du Danemark depuis 1970. Données World Bank

-11%

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Mieux au Nord ? (bis)

Production industrielle de la Suède depuis 1970. Données World Bank

-7%

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Mieux au Nord ? (ter)

Production industrielle de la Finlande depuis 1970. Données World Bank

-24%

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Et voici le champion ! (ou la championne, plutôt)

Production industrielle de l’Allemagne depuis 1970. Données World Bank

6%

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L’industrie ne se dope pas aux tapas

Production industrielle de l’Espagne depuis 1970. Données World Bank

-24%

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Et l’industrie ne se dope pas aux linguine

Production industrielle de l’Italie depuis 1970. Données World Bank

-20%

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C’est mieux à 28 ?

Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World Bank

-7%

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C’est mieux à 28 ? (bis)

Production industrielle de l’Union Européenne depuis 1970. Données World Bank

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La construction, c’est physique !

Activité mensuelle de la construction en Europe depuis 2000. Données Eurostat

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Le transport, c’est physique !

Tonnes chargées en Europe depuis 2004. Données Eurostat

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Variation annuelle du PIB par personne en moyenne mondiale. Jancovici, sur données World Bank.

It’s the kWh, stupid!

L’énergie par personne croit de

2,5% par an

L’énergie par personne croit de

0,5% par an

L’énergie par personne ne croit quasiment plus

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Variation annuelle du PIB par personne en Europe. Jancovici, sur données World Bank.

En Europe, nous sommes en avance

Brexit !

Trente Glorieuses : l’énergie croit fortement

Trente Piteuses : l’énergie est stable

Post-pic : oooops…

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Variation annuelle du PIB par personne aux USA. Jancovici, sur données World Bank.

Mais nous ne sommes pas seuls !

Trump !

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Années 2000

Il est évident qu'Allègre néglige des données d'observation irréfutables

Effet du relèvement des températures l'habillement depuis 1920 Source : Petit Bateau ; Playtex ; Aubade ; Princesse Tam Tam

Vivement 2050 ?

L'observation, mère de toutes les lois en physique

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Moyenne ! +5°C

Source: Quaternary Environments Network

5°C, juste un pull en moins ?

L’Europe actuelle L’Europe il y a 20.000 ans

3 km d’épaisseur

Sec et froid ≈ 100.000 h

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Moyenne inter-modèles de l’évolution des précipitations pour une hausse de 2°C de la moyenne par rapport à 1980-2010. Source : GIEC, 5è rapport d’évaluation, 2014

Mais un climat, ce n’est pas juste une température moyenne

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Évolution constatée des précipitations sur la période 1951-2010. Source : IPCC, 5è rapport d’évaluation, 2013

Pleuvra, pleuvra pas ?

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Production de céréales et population en Syrie depuis 1960. Données World Bank.

Ventre affamé n’a point d’oreilles

Daesh !

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Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions

Atteinte aux écosystèmes

Agents pathogènes

Vagues de chaleur

Un jour, l’avenir devient le présent

Baisse des rendements agricoles

Hausse du niveau de l’océan Acidification de l’océan

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Et nous ne verrons jamais venir à l’avance toutes les conséquences possibles, puisque l’expérience est inédite

Relargage du carbone des sols

Fonte/désagrégation des calottes

Avec une ampleur qui dépendra de nos émissions

Partez pas, y’a du rab

Changement de la circulation océanique

Intensification des phénomènes extrêmes

Conséquences sanitaires

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Au secours ! Où est le bouton « reset » ?

Source : Climate Change 2001, the scientific Basis, GIEC

Hypothèse : émissions de CO2

Fonte des calottes

Température atmosphérique

Concentration en CO2

Dilatation de l’eau de mer

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2°C, fingers in the nose?

Élévation de température en 2100 en fonction du cumul émis depuis 1870. IPCC, 2015

2015

Emissions cumulées de CO2 depuis 1870 en Gt

÷ 3 en 2050

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Paris, un grand succès… pour lequel tout reste à faire

Emissions projetées avec les INDC de l’accord de Paris, et trajectoire à suivre ensuite pour avoir au moins 65% de probabilité de respecter les 2°C . The Shift Project, 2016

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Il ne suffit pas d’investir pour décarboner…

Variation des émissions de gaz à effet de serre dans le monde depuis 1900. Jancovici, sur données diverses.

Max de la crise de 29

Max World War 2

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Petit Ours Brun veut sauver le climat

Petit Ours Brun ne veut pas sauver le climat

Efficacité carbone des économies européennes et américaines, en grammes de CO2 par $ constant de PIB. Données BP Statistical Review (énergie) et World Bank

(PIB), calculs de l’auteur.

Divisé par 3 Divisé par 3…

Qui a mis en œuvre le bon côté de la force ?

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300 à 350 milliards d’euros investis

Il ne suffit pas d’investir pour décarboner…

Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en Allemagne depuis 1965. Jancovici, sur données BP Statistical Review

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300 milliards d’euros investis

…mais bien investir aide parfois !

Emissions de CO2 par kWh d’énergie primaire en France depuis 1965. Jancovici, sur données BP Statistical Review

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1 L

≈ 70% x 3-4

100% ENR fingers in the nose, ca risque d’être compliqué…

Facteur de charge

100% Nucléaire 100% Eolien

≈ 20%

60 ans x 2-3 Durée de vie 20 à 30 ans

≈ 0 x 1,5-2

Réseau ≈ 0,5 à 1 fois cout éolienne

10% x 2 Stockage intersaisonnier 50%-60%

3-5.000 € ÷ 2-3 Cout au kW installé

1.500 € (sauf offshore)

Total capex/kWh ≈ x 10-20

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Divisons par trois, donc, mais quoi ?

Décomposition des émissions mondiales en 2014. Jancovici, données diverses.

Centrales à charbon

Centrales électriques gaz & fioul

Ciment

Reste de l’industrie Bâtiments ≈ 2% ≈ 2% ≈ 4% ≈ 6%

Agriculture

Déforestation

Autres

Transports

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Risques physiques

Risques liés à l’exposition aux conséquences physiques du changement climatique (élévation du niveau de la mer, canicules, sécheresses, etc.)

Risques de transition

Risques induits par la transition vers une économie bas-carbone (évolutions règlementaires, politiques d’atténuation, marchés, etc.)

Ém

issi

ons

anth

ropi

ques

(en

GtC

O2e

/an)

Émissions historiques

Estimation 2014

Catégories de scénarios

Projections climatiques issues du dernier rapport du GIEC

Source du graphique : Global Carbon Project

Les risques physiques et les risques de transition évoluent en sens inverse. Un scénario moins émissif correspond à des changements sociétaux plus rapides et donc à des risques de transition plus importants, alors qu’un scénario plus émissif est moins contraignant à

court terme mais l’addition finale est plus élevée.

Si tu n’aimes pas le physique, tu auras de la transition, et vice-versa

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ÉLECTRICITÉ DÉCARBONÉE Fermer

toutes les centrales à charbon

POUR DES VÉHICULES ÉCONOMES Généraliser

la voiture à moins de 2L/100km

MOBILITÉ URBAINE INTELLIGENTE

Réussir la révolution du transport en

ville

REDONNER L’AVANTAGE AU TRAIN Tripler

le réseau des trains à grande vitesse

NOUVELLE RÉVOLUTION INDUSTRIELLE

Inventer l’industrie lourde post-carbone

UN HABITAT SOBRE EN ÉNERGIE Rénover

les logements anciens

UN IMMOBILIER PUBLIC EXEMPLAIRE Lancer

le grand chantier de rénovation des bâtiments publics

ENCOURAGER LA CONSTRUCTION « BIO »

Développer la construction en bois

et matériaux "biosourcés"

ÉVOLUTION DE L’ALIMENTATION

Réussir le passage à l’agriculture

durable

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Pas de publicité mensongère

Un tel plan ne ramènera pas la croissance (rien ne le peut). Par contre il ramènera l’espoir s’il est bien expliqué

Il consiste en gros à passer de la consommation (qui baissera de toute façon) à la reconstruction (pour fonctionner sans énergie fossile)

Il remplace des « emplois sortants » adaptés au monde infini par des « emplois entrants » adaptés au monde fini, et donc… moins bien payés (puisque le PIB baisse).

Il faut donc organiser la société avec moins d’échanges marchands (sortir les gens des villes, rapprocher les générations, etc)

Il est d’autant plus aisé à mettre en œuvre que la démographie s’inverse (dans le monde fini, plus il y a de monde autour de la table, plus la part de chacun est réduite)

Une partie de la dette ne peut pas être remboursée (puisque le PIB baisse). Plus on attend, plus la correction sera violente.

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