Nous avons vu dans l'article précédent que notre centrale solaire géante avait une empreinte écologique énorme. L'idée était de fournir une énergie propre à la population en fonction de ses besoins. Nous nous sommes rendu compte que la situation était peut-être prise à l'envers à savoir que quelques principes contreviennent au développement illimité de notre civilisation humaine. D'autres solutions doivent être trouvées et pour ce faire un petit coup d'oeil sur le fonctionnement naturel peut nous aider à y voir plus clair.

Nature et économie

On entend souvent dans le langage populaire parler "d'harmonie " d'équilibre naturel. L'idée est d'atteindre cette forme d'harmonie. Ici "harmonie " est pris dans le sens de gestion dynamique de l'équilibre des flux d'énergie (donc de matière). C'est ce concept que nous retiendrons pour aboutir à ces formes harmonieuses que sont les formes naturelles. Nous tairons ici le concept d'intelligence pour éviter un débat autour des mots et des concepts de Dieu ou autre que nous aborderons plus tard.

On s'est aperçu que la nature structure ses formes sur un mode "énergétique" et trouve de manière générale les formes les plus optimales en fonction des contraintes énergétiques qui lui sont imposées. Ainsi, les formes naturelles sont souvent jugées comme parfaites dans le sens où elles sont optimales dans leur milieu, bref, là où les échanges d'énergie entre systèmes sont optimaux en fonction des besoins.

La dynamique des fluides et la théorie "constructale" vont nous être d'une grande utilité pour débrouiller nos interrogations. Un article sera dédié à la théorie constructale à l'avenir, pour l'instant nous allons rester centré sur l'application des résultats de ces théories en faisant un bref survol des notions à utiliser.

Survolons quelques notions.

Nous allons ici faire appel à votre capacité d'associations.
Abordons un premier phénomène intéressant :

Les réseaux fluviaux ont la même forme arborescente,
qu'on les observe à l'échelle de milliers de kilomètres (a: réseau de l'Amazone)
ou à celle de quelques kilomètres (b: réseau du Sabino en Arizona)
d'après C. Allègre, Sciences et Vie, 1995

Intéressant n'est ce pas ? La nature à tendance à reproduire à des échelles différentes les "techniques " qui fonctionnent le mieux pour un système considéré.

Mais plus fort encore, si l'on examine cette coupe de poumon gauche. On se rend compte que ce qui est valable pour le réseau fluvial d'Amazonie l'est également pour la distribution de l'air dans nos poumons.

La Nature utilise les mêmes schémas de bases en ce qui concerne la façon d'acheminer de l'énergie via différents médiums comme l'eau dans le cas des réseaux fluviaux, ou l'air dans le réseau pulmonaire.

Nous aurions pu de même ajouter une photo du réseau veineux pour se rendre compte qu'il est construit grosso modo suivant le même modèle.

Mais notre exemple final sera celui-ci :

Non, ce n'est pas un groupe de neuronnes !

L'arbre, dont la sagesse et le bon sens nous étonneront toujours !

Ainsi, on se rend bien compte sur cette photo de la largeur du tronc, chargée de supporter la masse totale de l'arbre hors terre. Il nous semble logique que moins une branche est épaisse, moins elle porte de charges. On comprend aussi intuitivement qui nos artères dans le corps humain sont de gros tuyaux bien épais jugulant la très forte pression cardiaque alors que les petits vaisseaux sanguins du bout de nos doigts n'ont quasiment plus de pression étant en bout de chaîne.

Même chose pour nos canalisations urbaines. Nous comprenons intuitivement que les tuyaux de nos robinets sont bien plus petits que les grosses canalisations qui amènent l'eau dans un quartier ou un immeuble. Nous ne nous étendrons pas trop, je pense que vous comprenez parfaitement de quoi nous parlons.

Passons à l'action ! 

L'idée est donc de faire un parallèle entre la manière dont la nature disperse les fluides et la manière dont nous devrions être approvisionnés en énergie renouvelable du soleil. Nous allons donc créer un arbre de dispersion de l'énergie. Le tronc représente le flux total du soleil, chaque branche représente une de nos centrales, c'est à dire collectant cette énergie, et chaque bourgeon au bout de la branche représente un individu.

Nous obtenons le schéma suivant :

Schéma de répartition de l'énergie

Comment comprendre ce schéma ?

À gauche, nous avons notre soleil, élu fournisseur officiel d'énergie pour la planète. Les 2 907 000 000 tWh sont la part de son énergie qui arrive sur terre. C'est le tronc de notre arbre. Ce tronc supporte la fourniture d'énergie de toute la Vie de la planète comme le montre la figure ci-contre.

Cette énergie va permettre à la matière de s'organiser. C'est pourquoi dans notre raisonnement nous ne touchons pas aux ressources énergétiques terrestres. Parce que la Terre c'est la stabilité, c'est la matière à organiser.

Utiliser cette matière en la transformant en énergie reviendrait à brûler la branche sur laquelle nous sommes assis. La matière terrestre n'est utilisée que comme vecteur de transmissions de l'énergie solaire.

Par exemple, le soleil fournit l'énergie permettant de transformer l'eau en hydrogène et oxygène. Mis en bouteille, ce mélange gazeux alimente le moteur de notre voiture, de notre chauffage, ou fournit l'énergie la nuit et revient à sa forme initiale : de l'eau !

Ainsi, d'un point de vue terrestre, nous n'avons pas gaspillé de ressources matérielles puisque le bilan de l'opération est nul : nous avons de l'eau au départ, et nous obtenons de l'eau à l'arrivée !

Ce raisonnement est presque magique en plus d'être d'une simplicité incroyable. Mais il a des conséquences que nous allons découvrir dans quelques instants. Le Paradis à un prix. En fait, pour être exacte, il est gratuit à partir du moment où l'on respecte les "règles paradisiaques".

Le flux solaire nous parvenant permet à la planète de mettre en place ses cycles dynamiques. La condensation produisant les nuages, les courants de convections entre air chaud et air froid produisant les vents, auxquels s'ajoute quelques éléments "booster" comme la force de Coriolis et gravifique Lunaire par exemple.

Toutes ces dynamiques prélèvent une partie de l'énergie du soleil pour s'entretenir.

Et les Êtres Humains dans tout ceci ?

Définir nos conditions d'existences

Les êtres humains, pour leurs activités, vont prélever leur part du gâteau solaire comme le fait n'importe quel système terrestre. C'est ce que nous voyons sur notre grosse flèche du Schéma de répartition. Mais combien prélever au flux solaire ?

Prélever trop, c'est mettre en péril l'écosystème. N'oublions pas que les êtres vivants ont besoin eux aussi de cette énergie. Il faut prendre conscience que chaque grain de lumière prélevé par nos centrales est un grain d'énergie qui n'ira pas alimenter un biorythme, une dynamique. C'est là qu'une certaine forme de conscience, de responsabilité, fait déjà son apparition.

Cette notion de prélèvement est en fait assez complexe et devra être définie par différentes simulations.

Nous allons donc arbitrairement, et pour l'exemple, définir notre prélèvement et placer nos centrales "au felling" de façon visuel en regardant notre carte d'alimentation solaire. Voici le résultat :

N'oublions pas que chaque carré représente un territoire grand comme la France. Mais n'oublions pas non plus que ces carrés sont ici à titre indicatif, c'est-à-dire que plusieurs pays peuvent se répartir la surface de captation (un carré) en plusieurs sites (en plusieurs carrés plus petits). Le carré de 607 000 km² se situant sur l'Europe peut-être répartit entre la France, la Belgique, l'Allemagne, l'Espagne, la Suisse, la Grande-Bretagne, la Pologne, l'Italie...

Nous avons donc 22 points de captations du flux, ce qui représente 13 354 000 km²,

Sur 22 centrales, disons que la moitié se trouvera dans le noir la nuit.
Ainsi, les 11 centrales qui restent vont approvisionner la partie de la planète plongée dans l'obscurité.

Nous avons donc 6 677 000 km² de central efficace c'est à dire 6 677 000 000 000 m².
Si nous prenons une moyenne de 5 kWh/m² nous obtenons un total d'énergé prélevée de
6 677 000 000 000 x 5 = 33 385 000 000 000 kWh soit 33 385 tWh.
Pour rappel nous avions besoin de 104 652 tWh pour l'ensemble de l'humanité (!).

L'idée est de répartir ces 33 385 tWh parmi la population.

Notre capital énergie

Vous voyez à ce stade quelle direction nous empruntons. Effectivement, précédemment, nous ajustions notre quantité d'énergie à notre existence. La nouveauté ici est de faire l'inverse : ajuster notre existence par rapport à l'énergie qui nous est fournie.

Prenons un exemple : Pensez-vous pouvoir alimenter en énergie toute votre maison avec une petite pile 1.5 V AA ?

 
Cette pile peut-elle subvenir aux besoins d'une maison ?

Votre réaction immédiate : "M'enfin ! Bien sûr que non que je ne peux pas, c'est évident ! Cette pile, c'est pour un baladeur, un appareil photo, une souris d'ordinateur, ..."

Il en est de même avec notre Soleil. Le soleil est comme cette pile, il ne fournira ni plus ni moins d'énergie que ce que son équilibre thermodynamique lui permet d'envoyer. Du coup, inutile de brancher un aspirateur sur une pile duracell 1.5Volt, ça ne fonctionnera pas ! Par contre, prenez 2 ou 3 ampoules 1,5 Volts, branchez-les sur cette pile, et tout fonctionne sans aucun problème.

Vous avez adapté ce que vous branchez à cette pile à la puissance qu'elle peut fournir.

Le soleil fournit une certaine puissance, si trop d'éléments sont branchés sur cette puissance, chaque élément en trop va prélever de l'énergie à tout les autres, et l'intensité globale va baisser. De la même manière, si vous donnez un pain à 3 personnes elles se partageront une part raisonnable correspondant à leur besoin minimal. Si vous donnez ce même pain à 500 personnes, ils ne se partageront que quelques miettes, et si ce pain est leur seul moyen de vivre, ils seront tous affamés, à tel point que manger quelques miettes, ou rien, revient à la même chose.

Il en est de même de l'énergie du soleil. Actuellement, l'humanité puise dans une énergie solaire "fossile ". C'est à dire dans le coussin de sécurité énergétique de la planète, dans l'énergie solaire que la planète a engrangée sous forme de pétrole ou de gaz.

L'humanité est actuellement branché sur un circuit alimenté par la pile Soleil qui fournit 2 907 000 000 000 GWh valable 5 milliards d'années. Avant que l'humanité n'apparaisse d'autres éléments ont été branchés à ce circuit, lorsque nous allons brancher l'élément "Être Humain" il faut veiller à ce que ce nouvel élément ne soit pas trop énergivore pour que les autres éléments puissent continuer de fonctionner. Sinon certains vont s'arrêter, ou pire, tout va disjoncter !

Répartir l'énergie prélevée

Nous avons donc prélevé nos 33 385 tWh au flux solaire percutant la terre. C'est à dire 1,14%. Ce prélèvement nous semble visuellement acceptable et évite de transformer la planète en un champ de capteur solaire.

Toujours suivant notre métaphore de l'arbre et de la miche de pain nous devons maintenant savoir combien d'humains nous pouvons entretenir avec cette énergie. Nous allons utiliser les chiffres de l'OCDE nous indiquant 4.70 tep/hab (Tonnes equivalent pétrole par habitant source : OCDE).
Pour rappel, 1 tonne équivalent pétrole = 1 tep = 11 628 kWh.

Nous avons donc 54 6516 kWh/hab.

En divisant l'énergie prélevée par l'énergie par habitant on trouve : 33 385 000 000 000 kWh / 546 516 kWh = 61 086 958 hab.

Avec ce principe, on se rend compte que la terre devrait être peuplée de 61 086 958 êtres humains. Il faut noter cependant que ces 61 086 958 Humains disposent de l'énergie moyenne d'un habitant de l'OCDE qui a besoin de chauffage et d'énergie pour aller travailler.

On peut admettre que la majorité de ces 61 086 958 personnes vont migrer vers des régions chaudes, ainsi les besoins en chauffage vont considérablement diminuer. De même que l'énergie consacrée a la confection de manteaux d'hiver, renforcement de l'isolation, on compte en plus dans le chiffre de la consommation par personne les activités métallurgiques, celles des grandes industries énergivores etc ... etc ...

Les région chaudes auront l'avantage de pouvoir permettre un "boost" des centrales solaires avec les gaz d'excréments. De plus, avec quelques économies d'énérgie par exemple en abandonnant l'élevage, il n'est pas impossible de pouvoir multiplier par 3 ou 4 cette population de base et d'arriver sans problème à 244 347 832 hab. Sans compter ceux qui n'auront aucun besoin de transformer ou d'organiser la matière. Ainsi, on peut penser à 300 000 000 de personnes voir même plus en fonction de leurs consommations.

Nous sommes actuellement 6 731 895 063 d'Humains, il faut bien se rendre compte que 20% de ce chiffre contrôle et profite de 80% des richesses du monde. Ainsi, ceux qui restent vivent pour une part dans la misère et la faim.

Si ces 6 731 895 063 consommaient les 546 516 kWh par habitant que nous propose l'OCDE nous devrions faire face à une demande d'énérgie de 6 731 895 063 x 546 516 = 3 679 088 362 250 508 kWh soit 3 679 088 tWh et il nous faudrait 1212 centrales (carré blanc) sur notre carte c'est-à-dire une centrale de 20 carrés par 60 ce qui ne tiens même pas dans notre cône d'ensoleillement en plus de transformer la planète en un immense capteur !

Le constat est donc sans appel.

Si l'on souhaite obtenir une société où chaque personne possède un niveau de confort minimal et dispose d'assez d'énergie réellement propre pour s'épanouïr nous ne pouvons pas dépasser le milliard de personnes. 500 millions semblent une limite haute acceptable, l'idéal se situant autour de 250 millions d'individus pour se donner un bon coussin de sécurité !

300 000 000 D'Êtres Humains peuvent vivre sur terre de manière énérgetiquement optimale.

300 000 000 d'Hommes et de Femmes sur la planète, cela semble dérisoire à côté des 7 milliards actuels. Tellement peu qu'on est en droit de se demander où nous allons avec une population si faible. En fait, cette population n'est ni faible, ni inefficace. C'est une population adaptée à notre milieu de vie qu'est la planète Terre. On nous à des chiffres faramineux, il le sont en général, mais ces chiffres ne sont pas normaux. Ils sont symptomatiques d'une trop forte activité humaine à la surface de la Terre.

Saviez vous 300 millions de personnes sur terre, c'est la population moyenne évoluant entre 0 et 1500 ans ? Bien avant Jesus Christ des populations plus réduites encore ont bâti des cités, développé l'art, la philosophie, et toutes les caractéristiques humaines que nous ne faisons qu'approfondir un peu ces derniers siècles. Babylone, les pyramides, les temples grecs, les civilisations mayas, Incas, les peuples premiers. Ils étaient tous peu nombreux. La majorité de notre culture nous est léguée par une population inférieure à 250 millions de personnes. Preuves en est qu'il n'est pas besoin de milliards d'individus pour faire mieux, sauf peut-être en terme de pollution.

Voici un graphique montrant l'évolution de la population mondiale de 10 000 avant J.-C. jusque 2000 après J.-C.

Évolution de la population mondiale (source Wikipedia)

Vu autrement, il y a fort à parier qu'une forte masse de gens risque de mourir à cause du rétablissement homéostatique planétaire. Qui plus est, on se rend bien compte avec cette analyse qu'il n'est pas souhaitable que "les pauvres " ne le soient plus. En augmentant sans cesse, l'Humain engrange du capital souffrance. Ce chiffre est amené à baisser. Soit par conscience planétaire et ralentissement de la natalité sur base responsable et volontaire. Soit du fait de son empreinte écologique insupportable pour la planète. Nous survolerons dans un prochain article les solutions qui s'offrent à nous.

Vous êtes maintenant informé.

PS : Tous ces chiffres ne sont qu'indicatifs et approximatifs au titre de l'exercice proposé. Les rendements des centrales ainsi qu'un certain nombre de facteurs peuvent influer de manière significative. Pourtant, même avec ces approximations , il semble que le milliard d'humains soit un plafond.

Écoutez la conférence !

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