L'énergie rejetée : ce que montre vraiment le diagramme de Livermore

Le chiffre que tout le monde cite et que personne ne lit

Lawrence Livermore a sorti l’autre jour son diagramme des flux d’énergie pour 2024. Il dit que l’Amérique a consommé 94,61 quads d’énergie et en a jeté 62,27 à la poubelle.¹

Bien. Un quad, c’est mille billions de British thermal units, soit 10¹⁵ BTU. Pas une somme d’argent : dans l’original anglais, quad sonne comme quid, le mot britannique pour une livre sterling, et il n’est question d’argent nulle part dans cet article. Les Américains tiennent leur comptabilité énergétique nationale en quads et le reste du monde compte en wattheures, alors voici la conversion qui donne du sens à tout ça : un quad, c’est environ 293 TWh, un peu plus que ce que le réseau britannique tout entier livre en un an.

L’énergie rejetée, c’est le nom poli de ces 62,27. La part qui n’a produit aucun travail utile. De la chaleur qui monte dans une cheminée, de la chaleur qui part d’un radiateur, de la chaleur qui sort d’un pot d’échappement. C’est presque entièrement de la chaleur perdue par combustion de quelque chose.

Et maintenant attention aux unités, parce que je m’étais trompé au début et que la moitié d’internet se trompe encore. 62,27, ce sont des quads, pas des pour cent. Mettez-les en face des 32,34 quads qui ont servi à quelque chose et la part monte à 65,8 %. Les deux tiers de tout ce qui a été foré, extrait, mis en tuyau et transporté, partis en air chaud.

C’est la dernière colonne qui m’a marqué. Le réseau de Grande-Bretagne livre environ 271 TWh par an.² L’énergie rejetée par l’Amérique pour la seule année 2024 représente donc soixante-sept années du réseau britannique tout entier, jetées en chaleur, en douze mois.

Autrement dit : faites tourner l’électricité de ce pays d’aujourd’hui à 2093 et vous n’auriez toujours pas produit ce que les États-Unis ont gaspillé l’an dernier.

Ce chiffre-là est cité partout. La façon dont le diagramme compte ne l’est presque jamais. C’est la partie intéressante.

Une note d’intendance, puisqu’il s’agit d’un texte sur l’Amérique écrit par un gars du Yorkshire. L’original emploie des mots britanniques là où l’Amérique en a d’autres : petrol pour l’essence, forecourt pour la station-service, aircon pour la climatisation. Et quand je dis nowt ou summat, cela veut dire rien et quelque chose.

L’éolien et le solaire sont comptés à 100 %

Voici ce qui piège les gens. Livermore suit la convention de l’Energy Information Administration, et sous cette convention quatre sources entrent sans aucune perte de conversion.³

Une centrale au gaz est comptée sur l’énergie contenue dans le gaz, donc les deux tiers qu’elle balance en chaleur atterrissent dans le bloc rejeté. Une éolienne est comptée sur l’électricité qu’elle livre. Il n’y a pas de ligne « énergie du vent » sur laquelle perdre quoi que ce soit.

Sur ce diagramme, chaque térawattheure qui passe d’une centrale thermique à un parc éolien fait donc deux choses à la fois. Il s’ajoute à l’utile et il se retire du rejeté. Il compte deux fois.

Ce qui veut dire que l’argument selon lequel supprimer l’éolien et le solaire réduirait le gaspillage parcourt à l’envers le diagramme même à propos duquel on le formule. On me l’a servi très sérieusement, des gens qui devraient mieux savoir. Ce n’est pas une décision serrée. C’est le signe inversé.

Où se trouve vraiment le gaspillage

Découpez le diagramme par secteur et il cesse d’être une abstraction.¹

Les centrales électriques en perdent 19,21 quads de plus dans les tours de refroidissement avant que rien n’arrive à ces quatre-là.

Les transports sont de loin les pires. Ils prennent la plus grosse part de l’énergie et en transforment 21 % en mouvement. Ces 22,35 quads perdus font 36 % de tout ce que l’Amérique jette. Plus d’un tiers du gaspillage national, dans un seul secteur.

Un moteur à essence transforme peut-être 16–25 % du carburant en mouvement. Le reste part en chaleur et en bruit.⁴

Ce n’est pas un gain marginal. C’est la différence entre une machine qui réchauffe surtout le ciel et une machine qui déplace surtout la voiture. Même trajet, physique différente.

Et cela court sur toute la chaîne, pas seulement sur le véhicule. Amener du carburant liquide jusqu’à la station-service coûte de l’énergie avant qu’une seule goutte ne soit brûlée.

Le transport routier pèse environ la moitié de la demande mondiale de pétrole. Électrifiez-le et une bonne part de la flotte pétrolière n’a plus rien à transporter.

Autant être droit ici, parce que surestimer est la façon de perdre un argument qu’on était en train de gagner. Les pertes du réseau sont réelles et ce sont des pertes par effet Joule. Une électrique paie l’hiver un chauffage d’habitacle qu’un moteur thermique obtient gratuitement. Mais cette chaleur n’est gratuite que parce que le moteur a déjà mis les trois quarts du carburant à la poubelle. Elle est gratuite comme la chaleur d’un incendie de maison.

La plus grande chose que l’Amérique pourrait faire

Les véhicules légers font 58,5 % de l’énergie des transports, et c’est précisément la part qui s’électrifie sans attendre une technologie nouvelle.⁸ Faites le calcul du changement de chaîne de traction, tout le reste inchangé.

Même en les rechargeant toutes sur des turbines à gaz, vous économisez environ sept quads et demi. Sur l’éolien et le solaire, douze et demi. Huit à treize pour cent de tout ce que les États-Unis brûlent, à partir d’un seul remplacement.

C’est le plus grand gain de rendement disponible où que ce soit sur le diagramme, il ne demande aucune invention, aucune percée, aucun projet pilote et aucune physique nouvelle, parce que chacun des véhicules nécessaires est déjà construit et vendu en volume aujourd’hui. Les voitures existent. C’est tout le truc.

Sauf qu’un meilleur moteur ne corrige pas l’urbanisme

Une électrique doit quand même couvrir la distance, et c’est là que se trouve l’autre moitié du problème.

Regardez la troisième ligne, parce qu’elle retire l’excuse de la géographie. Environ 30 % des déplacements quotidiens font moins d’un mile des deux côtés de l’Atlantique. Mêmes courses, mêmes distances. Les Américains en font sept sur dix en voiture. Les Européens marchent, pédalent ou prennent quelque chose pour sept sur dix.

Ce n’est pas la géographie qui a fait ça. Ni la météo. C’est le zonage, qui a mis les maisons ici et les magasins à trois miles de là, appuyé par des minima de stationnement qui ont fini par construire près de huit places pour chaque voiture du pays.⁹ Entre les années 1920 et les années 1960, les villes américaines ont été rebâties autour de l’automobile et une bonne partie de l’Europe de l’Ouest les a copiées. À partir de la fin des années 1960, l’Europe s’est arrêtée et a commencé à défaire tout ça.⁹

Les douze quads et demi sont donc le plafond de l’électrification seule. Divisez les miles par deux en plus et vous divisez par deux ce qui reste. L’un est un travail d’ingénieur et l’autre un travail d’urbaniste, et le travail d’urbaniste est celui dont personne ne peut s’acheter la sortie en un seul achat.

Et le voyageur-kilomètre le moins cher est partagé

Il y a un troisième levier, et l’Amérique a plus ou moins cessé de tirer dessus.

Quatre à six fois mieux, avant que qui que ce soit ne touche à une chaîne de traction. Une voiture avec une seule personne à bord émet 7,7 fois le CO₂ par voyageur-mile d’un autocar plein.¹⁰

Et voici l’état des lieux.

Zéro virgule quatre pour cent. Ce n’est pas un système de transport avec une composante collective. C’est un pays qui conduit, avec quelques bus dedans.

Et 1,7 % d’électrification veut dire que le rail américain reste, massivement, du diesel. Tout argument en faveur du report du fret et des voyageurs vers le rail porte donc sur un réseau qui marche encore au pétrole. Électrifiez la voie et vous obtenez le report modal et le changement de carburant dans le même chantier.

Voici la partie honnête, parce qu’elle va dans l’autre sens et que quelqu’un la soulèvera. Le transport collectif n’est efficace que lorsqu’il est plein. Le taux de remplissage des bus aux États-Unis baisse depuis des décennies, et l’énergie par voyageur-mile en bus a augmenté de 63 % depuis 1970.¹⁰ Un bus presque vide sur une boucle de cinquante minutes autour d’un lotissement est pire que la voiture qu’il devait remplacer. C’est un vrai chiffre, et un gros.

Mais regardez ce qui vide un bus. Personne à distance de marche de l’arrêt, rien qui vaille la marche à l’autre bout, et une organisation qui met huit places de stationnement devant chaque porte. Les bus vides ne sont pas un fait sur les bus. Ce sont un fait sur ce qui a été construit autour de l’arrêt.

Ce qui vous amène à la chose qui sort réellement les gens de leur voiture, et l’écart y est plus large que le chiffre de part modale ne le laisse croire.

Treize. Dans un pays de trois cent quarante millions d’habitants. L’Europe en a soixante, et pose de la voie neuve trois fois plus vite depuis le tournant du siècle, donc l’écart se creuse au lieu de se refermer.

Le mode compte aussi. Des travaux sur les villes européennes ont trouvé que les métros sortent les gens de leur voiture là où les réseaux de tramway ne le font largement pas, ce qui colle à l’attendu : un métro va plus vite que la voiture à l’heure de pointe, un tramway généralement pas.¹² La vitesse est tout le produit. Construisez quelque chose de plus lent que la voiture et vous avez construit une subvention pour les gens qui n’ont pas le choix, pas une alternative pour ceux qui l’ont.

C’est le seul poste vraiment cher de la liste. Une réforme du zonage coûte de la volonté politique et une réécriture. Les tunnels coûtent des milliards. Mais ils achètent ce que les deux autres ne peuvent pas. Vous déplacez des gens à travers une ville dense à l’électricité, à 0,3 ou 0,6 MJ par voyageur-kilomètre, et plus vite qu’ils n’auraient roulé. À ce moment-là, laisser la voiture à la maison cesse d’être un sacrifice et devient le choix évident. C’est là que les gens le font vraiment.

Ce qui veut dire que les solutions sont la même solution sous des chapeaux différents. L’électrification retire 7,5 à 12,5 quads de la chaîne de traction. Le zonage fait baisser les miles. La densité est ce qui rend le transport collectif digne d’être exploité, et le transport collectif est ce qui rend la densité vivable. Tirez un levier et vous obtenez un levier. Tirez les trois et ils se multiplient.

L’Amérique est en train de se disputer sur le premier.

Rien de tout cela ne démarre, pourtant, sans l’étape la moins chère de toutes, qui est aussi celle qui a l’air la plus dure. Il faut que quelqu’un dise à voix haute qu’il y a un problème.

Le diagnostic ne manque pas. Il est publié chaque année par un laboratoire fédéral, gratuitement, sur un site public, dans un diagramme assez clair pour se lire en une minute. Soixante-cinq virgule huit pour cent gaspillés. Les transports pour un tiers. Vingt et un pour cent de rendement sur le plus gros bloc de la page. Personne n’a besoin de commander une étude ni d’attendre la science. La science est sortie en août. Les gens ont lu le chiffre du titre, se sont trompés dessus, et sont passés à autre chose.

C’est la partie qui devrait piquer. Aucun pays ne dépense des milliards à creuser sous ses villes pour corriger une chose qu’il estime aller bien, et l’Amérique a tranquillement classé 22,35 quads perdus par an dans la case « ça va ». Pas débattu puis écarté. Simplement jamais mis sur la table.

Les restes doivent aller quelque part

La chaleur n’est un déchet que s’il n’y a nulle part où la mettre. C’est une décision d’aménagement, pas un manque de technologie, et elle a surtout été prise il y a des décennies.

L’Europe fait tourner environ 111 650 sites commerciaux et industriels au CO₂ transcritique en 2025, à peu près un tiers de toute la distribution alimentaire.¹⁵ Le centre de données de Meta à Odense pousse environ 100 000 MWh par an dans le réseau local depuis 2019. C’est de la chaleur qui serait autrement partie dans un aérorefroidisseur. À la place, elle chauffe 12 000 logements.¹³

Nous avons environ 14 000 réseaux de chaleur au Royaume-Uni et ils ne couvrent toujours que 3 % de la demande de chaleur.¹⁴ Quatorze mille engins et presque rien à montrer, parce qu’ils sont petits, éclatés et le plus souvent greffés sur du logement social. L’Ofgem en a repris la régulation en janvier et le zonage démarre cette année. Objectif 7 % d’ici 2035, environ un cinquième de la chaleur des bâtiments d’ici 2050.¹⁶

Le Danemark ne fait rien d’astucieux dont nous serions incapables. Le Danemark a mis des tuyaux sous les rues. Pas nous. Voilà. C’est ça, la différence.

Les pompes à chaleur, et le fluide auquel personne ne pense

Même logique au petit bout. Un chauffage par résistance ne peut pas dépasser un coefficient de performance (COP) de 1,0. C’est la définition de la chose. Une pompe à chaleur déplace la chaleur au lieu de la fabriquer, donc elle fait mieux.

L’ADAC a passé 28 électriques au banc d’hiver à −7 °C. Les modèles à pompe à chaleur ont perdu en moyenne 22 % d’autonomie de moins que ceux à résistance seule.¹⁸

La ligne R-744 mérite un second regard. C’est le dioxyde de carbone lui-même, en fluide frigorigène, dans les VW ID.3 et ID.4. Sa densité de vapeur d’aspiration plus élevée maintient la capacité quand il fait plus froid, c’est-à-dire exactement quand vous en avez besoin.¹⁷

Et le CO₂ de qualité frigorigène est un sous-produit de la production d’ammoniac, d’éthanol et d’engrais, capté et nettoyé plutôt que rejeté à l’air.¹⁹ Un flux de déchets qui chauffe et qui refroidit, avec un pouvoir de réchauffement global de 1 contre 1 430 pour le R-134a. Quand celui-là fuit, il ne se passe rien.

Ce n’est pas de la capture de carbone et je ne prétendrai pas le contraire ; la charge fait moins d’un kilo. Le point est plus étroit et meilleur. Le fluide de travail est une chose dont nous avions déjà beaucoup trop.

Ce que je fais tourner chez moi

Rien d’exotique dans cette liste et rien de neuf. Même principe que d’accorder un support de stockage à un profil d’accès. Mettez l’énergie là où elle gagne sa vie, mesurez ce que vous obtenez vraiment, et arrêtez de croire l’étiquette sur la boîte.

Ce qui m’a surpris, c’est la part de l’économie qui vient de ne pas transporter de carburant. Pas de pétrolier, pas de station-service, pas de raffinerie qui prend sa dîme au passage. Les panneaux sont à dix mètres de la voiture.

Le diagramme est un miroir

Livermore publie ces diagrammes depuis des années et ils sont bons. Bâtis honnêtement, vraiment utiles, gratuits. Ils valent une heure du temps de n’importe qui.¹

Mais un diagramme de Sankey n’a pas d’opinion. Il vous montre à l’échelle ce qu’un pays a décidé de faire de son énergie. Les 65,8 % ne sont pas une loi de la physique. C’est une image de choix sur les moteurs, les tuyaux et l’aménagement, pris un par un pendant environ soixante-dix ans, et elle serait différente si les choix l’avaient été.

Le diagramme du Danemark est différent parce que le Danemark a creusé.

Sources