Ressource en eau, énergie et progrès technologique

Eau et énergie

Cadrage initial : le coût de la ressource

Production des biens de consommation 

     On ignore bien souvent les produits qui nécessitent le plus d’eau dans leur processus de production et dont les prix seraient multipliés par x en cas de pénurie. (Métaux, papier, agro-alimentaire, chimie…). Si la demande industrielle a diminué en quantité (rationalisation et procédés économes), elle est devenue plus exigeante concernant la qualité de l’eau utilisée. Les principaux usages industriels de l’eau sont :

intrant du processus de production :

  • 1000T d’eau pour 1T de céréale – qualité exigée : eau potable.
  • 300 à 600T d’eau pour  1 T d’acier,
  • 500T d’eau pour 1T de papier,
  • de 400 à 11000T pour 1T de textile,
  • 10T pour une automobile,
  • X T pour la fabrication de circuits électroniques – qualité exigée : supérieure eau potable.

lavage et l’évacuation des déchets : qualité exigée inférieure eau potable.

fonctionnement des chaudières: qualité exigée inférieure eau potable.

refroidissement des installations (l’essentiel de la consommation industrielle) : qualité exigée inférieure eau potable.

Production d’énergie

     Contrairement à l’agriculture, la production d’énergie implique des prélèvements très importants (59 % du total contre 11% à l’agriculture en France), mais en restitue l’essentiel à l’environnement pour ne représenter que 3 % de la consommation nette (68% pour l’agriculture). En France, le bassin Rhône-Méditerranée-Corse prélève 61 % du volume total prélevé pour la production énergétique nationale. De part sa situation géographique, ce bassin est aussi le plus vulnérable aux conséquences attendues du changement climatique.

Les implications de la production d’énergie se situent donc au niveau de la gestion de la ressource, soit la gestion par EDF des barrages réservoirs pour le bon fonctionnement des centrales nucléaires qui fournissent 84 % de la production énergétique nationale totale. Ces centrales ne peuvent en effet effectuer de rejets dans les cours d’eau que si ces derniers respectent un certain débit. En période de sécheresse, cette nécessité a des conséquences sur la gestion de la ressource et les arbitrages entre les différents usages de l’eau et notamment avec l’irrigation dont les besoins s’accroissent sur ces mêmes périodes.

Dans ce rapport de force, signalons que les réserves des grands barrages français constituent 10 milliards de m3 dont 7 milliards sont des concessions exploitées par EDF. Les réserves de surface sont plus sensibles que les souterraines aux variations de températures du fait de l’évaporation.

Prix de l’eau et régulation 

     L’intensité des effets externes (coût et bénéfices) dans le secteur de l’eau est plus importante que dans tout autre secteur de l’économie, mettant à mal les conditions d’optimisation du libre échange, expliquant pourquoi la ressource a toujours été une ressource régulée par les autorités publiques. Autant il est possible de réguler les coûts externes par les prix pour limiter la pollution (principe pollueur / payeur), autant il est très difficile de s’attaquer aux effets externes positifs par les prix.

Prospective

        Toute chose égale par ailleurs, quelle pourrait-être les projections en extrapolant les tendances actuelles ? Dans un contexte marqué par la diminution des sources d’énergie fossiles, on arrive à la boucle suivante : un pourcentage de plus en plus élevé de l’énergie mondiale est utilisée pour pomper une eau de plus en plus profonde (baisse du niveau des nappes), eau destinée au final à refroidir les centrales thermiques ou nucléaires productrices de cette même énergie.

Même si l’eau est restituée à hauteur de 95% sans réelle baisse de qualité, la hausse moyenne de sa température en sortie de centrale accélère encore l’eutrophisation des cours d’eau. Les risques de canicule dus au changement climatique intensifie les conflits d’usage durant la saison estival là ou la consommation en eau à destination agricole est la plus forte. Par ailleurs l’accélération de l’évaporation de l’eau dans les grands réservoirs soutient encore les pertes sur la ressource et réduit les usages de la ressource pour l’environnement, pour le tourisme…

Renchérissement des inputs de production de par la hausse du prix de l’eau conjuguée à ceux de l’énergie. Inflation généralisée, les horizons de confiance se rabattent sur le court terme, amplifiant encore la hausse des taux d’intérêt pour au final induire une stagnation durable de l’économie mondiale. Baisse de la production, réduction des échanges, replis protectionnistes généralisés, baisse des capacités de négociation.

Qualité et quantité d’eau sont maintenant au niveau mondial des avantages comparatifs de premier plan, source de nombreuse délocalisation selon les besoins (qualité, quantité) de chaque industrie consommatrice. Il existe trois types de pays : ceux qui peuvent fournir de la quantité, ceux qui peuvent encore fournir de la qualité et les autres…

Les conséquences de l’augmentation continue du prix de l’eau, favorisant les économies à court terme, ayant des effets économiques néfastes à long terme. Conflits objectif économique d’allocation optimale de la ressource et objectif social d’accès à l’eau pour tous.

Eau et progrès technologique

Il n’y a pas de produit de substitution à l’eau !

Pour faire face à la demande croissante en denrée agricoles des 3 milliards d’individus supplémentaire en 2050 il faudra :

  • augmenter l’irrigation, soit multiplier par 10 le rythme de construction actuel des barrages ;
  • augmenter le rendement agricole (biotechnologie, amélioration des engrais, pesticides) ;
  • augmenter l’intensité de culture (nombre de récoltes par an) ;
  • augmenter l’efficacité de l’eau destinée à l’irrigation (généralisation des technologies actuelles et nouvelles) ;
  • dessaler l’eau de mer, soit dépenser trois fois la quantité de pétrole produite aujourd’hui sur terre !
  • modifier les régimes alimentaires ;
  • augmenter la superficie des terres arables; (déforestation) ;

Pour faire face à la demande environnementale :

  • en quantité : limiter les autres demandes ;
  • en qualité : améliorer la gestion des déchets et rejets divers.

Ressource en eau, énergie et progrès technologique dans -> NOTIONS D'ECOLOGIE image0014

Projection « business as usual »

    Que pouvons-nous attendre des biotechnologies ? A ce jour, il n’y a pas de gène ou combinaison connue, qui puisse augmenter directement les rendements. Seules quelques avancées sont attendues à court terme, toujours dans le domaine de la résistance aux maladies et parasites. A l’horizon 2025, ceci devrait avoir pour effet d’augmenter la production mondiale de l’ordre de 5 à 10%, croissance sans doute à peine suffisante pour couvrir la hausse de la consommation. Par ailleurs l’incertitude et les doutes « éthiques » entourant les effets des biotechnologies joueront de toute évidence un rôle de frein à l’adoption massive de ces technologies. Au niveau de l’eau, il est espéré que la biotechnologie puisse permettre d’obtenir des plants plus résistent à la sécheresse, plus efficient quant à leur utilisation de l’eau. A titre d’exemple, un stress hydrique au moment de la floraison peut réduire de 60% les rendements du maïs, même si celui-ci a été correctement irrigué le reste de la saison de culture.

Prospective

        Toute chose égale par ailleurs, quelle pourrait-être les projections en extrapolant les tendances actuelles ? Une fracture technologique croissante. Les avancée sur les biotechnologies parviennent à contenir les maladies et parasites mais n’augmentent toujours pas les rendements. Fracture technologique du fait de la hausse des coûts des solutions technologique à efficacité constante.

Concernant le maïs (principal composant de l’alimentation animale – élevage – aquaculture) produit dans la Corn-Belt, compte tenu des conditions climatiques favorables, celui-ci ne nécessitait pas à ce jour d’irrigation. Dans le même temps l’effondrement possible de nappe fossile telle que l’Ogallala. Environ 1/3 de l’eau d’irrigation des USA provient d’une et même source : la nappe fossile d’Ogallala. Avec 95 % des prélèvements effectués dirigés vers l’irrigation, la diminution moyenne des niveaux est de 4m, pour une surface légèrement supérieure à celle… de la France…Avec la mise en place de technologie visant à favoriser la recharge des aquifères souterrains par les eaux de pluie et d’irrigation, la quadrature du cercle revient à comment ne pas transférer les pollutions en même temps ?

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