Faut il de plus en plus d'énergie pour extraire le pétrole?

[evrardo]

Bonjour,
On parle souvent du prix du pétrole, mais on ne parle jamais du rapport entre énergie fournie pour obtenir ce pétrole et énergie obtenue.
Aux débuts de l'extraction du pétrole, un homme creusait le sol avec un pic et le pétrole jaillissait. Le rapport entre énergie fournie et énergie obtenue était très élevé.
Aujourd'hui, il faut tenir compte de l'énergie nécessaire pour la recherche, pour prospection, l'extraction, le transport jusqu'aux usines de raffinages.
Est-ce mesurable?
Merci pour vos explications.
-----

[WizardOfLinn]

Faire une recherche sur EROEI (Energy Return On Energy Invested)
Quelques chiffres ici :
https://en.wikipedia.org/wiki/Energy...nergy_invested

L'investissement énergétique dépend beaucoup du type de gisement. L'EROEI du pétrole est bien plus élevé pour des gisements du Moyen-Orient que pour des sables de bitume.

[Lansberg]

Bonjour,

Aujourd'hui, il faut tenir compte de l'énergie nécessaire pour la recherche, pour prospection, l'extraction, le transport jusqu'aux usines de raffinages.
Est-ce mesurable?

La mesure est difficile car il faut bien définir les limites de ce qu'on étudie. Howard Thomas Odum et Charles Hall sont deux écologistes qui se sont particulièrement intéressés à l'EROEI.
Et c'est vrai qu'on entend très peu parler de ce point essentiel dans les débats sur l'énergie. Il est cependant capital. Car ce qui reste en tenant compte de l'énergie investie représente l'énergie nette utilisée par nos sociétés.
Un travail important a consisté à déterminer l'EROEI minimal pour assurer les différents besoins d'une société.

Voici ce que dit Benoît Thévard (ingénieur des mines) : " Dans le secteur pétrolier, d’un point de vue purement technique, on peut considérer qu’un ERoEI de 1,1 :1 est un résultat suffisant (se prononce « 1,1 pour 1 », c'est-à-dire 1,1 baril récupéré pour 1 baril investi). En effet, le surplus de 10% obtenu en tête de puits permet de fournir l’énergie d’extraction, mais le pétrole devra rester sur place et à l’état brut. Pour pouvoir le raffiner et le transporter jusqu’aux stations services, il faut un ERoEI de 1,5 :1. Pour construire les infrastructures, les camions, les bateaux, les voitures, les avions et tracteurs qui permettront d’utiliser le pétrole raffiné, l’ERoEI minimum est de 3,3 :1. Autrement dit, pour simplement pouvoir disposer de l’énergie et l’utiliser, il faut récupérer au moins trois fois plus d’énergie que ce qui a été investi. Mais cela ne suffit pas pour faire fonctionner une société industrielle et toutes ses composantes. Parmi les autres besoins essentiels, il faut produire l’alimentation (5 :1), permettre à la population de vivre dans de bonnes conditions, d’avoir un habitat, des meubles, des vêtements (7 :1), maintenir un système éducatif (10 :1), un système de santé (12 :1) et enfin, permettre l’entraide et la solidarité grâce aux services sociaux et la transmission culturelle au travers de l’art et des loisirs (14 :1). Notons qu’une part de plus en plus importante de l’énergie provient désormais de gisements dont l’ERoEI est inférieur, voire très inférieur à 14 :1."

Ces valeurs s'appuient sur les travaux de Charles Hall qui a également compilé les nombreuses sources disponibles pour évaluer l'EROEI des différentes sources d'énergie. L'étude est complexe car selon l'origine des gisements, les facilités d'extraction ou non, le raffinement, les systèmes de production... l'EROEI peut varier considérablement. Ainsi pour le nucléaire cela va de 1,1:1 à 90 : 1 ! L'Australie estime que sur 45 ans d'exploitation, le nucléaire présente un EROEI de 5 : 1 (tenant compte de l'intégralité du cycle de l'uranium, du traitement des déchets et du démantèlement). Pour le charbon l'EROEI est compris entre 60 : 1 et 80 : 1 aux USA, mais c'est beaucoup plus faible en Chine. Au final, pour Hall et ses collaborateurs, les valeurs moyennes d'EROEI sont de l'ordre de 28 : 1 pour le charbon ; 15 : 1 pour le pétrole et le gaz ; 5 : 1 pour les sables bitumineux ; 2 ou 3 : 1 pour les gaz de schistes ; très peu pour le bioéthanol ou le biodiésel. 15 : 1 pour le nucléaire ; 80 : 1 pour l'hydroélectrique ; 10 : 1 pour le photovoltaïque et 20 : 1 pour l'éolien.

[evrardo]

Bonjour,



La mesure est difficile car il faut bien définir les limites de ce qu'on étudie. Howard Thomas Odum et Charles Hall sont deux écologistes qui se sont particulièrement intéressés à l'EROEI.
Et c'est vrai qu'on entend très peu parler de ce point essentiel dans les débats sur l'énergie. Il est cependant capital. Car ce qui reste en tenant compte de l'énergie investie représente l'énergie nette utilisée par nos sociétés.
Un travail important a consisté à déterminer l'EROEI minimal pour assurer les différents besoins d'une société.

Voici ce que dit Benoît Thévard (ingénieur des mines) : " Dans le secteur pétrolier, d’un point de vue purement technique, on peut considérer qu’un ERoEI de 1,1 :1 est un résultat suffisant (se prononce « 1,1 pour 1 », c'est-à-dire 1,1 baril récupéré pour 1 baril investi). En effet, le surplus de 10% obtenu en tête de puits permet de fournir l’énergie d’extraction, mais le pétrole devra rester sur place et à l’état brut. Pour pouvoir le raffiner et le transporter jusqu’aux stations services, il faut un ERoEI de 1,5 :1. Pour construire les infrastructures, les camions, les bateaux, les voitures, les avions et tracteurs qui permettront d’utiliser le pétrole raffiné, l’ERoEI minimum est de 3,3 :1. Autrement dit, pour simplement pouvoir disposer de l’énergie et l’utiliser, il faut récupérer au moins trois fois plus d’énergie que ce qui a été investi. Mais cela ne suffit pas pour faire fonctionner une société industrielle et toutes ses composantes. Parmi les autres besoins essentiels, il faut produire l’alimentation (5 :1), permettre à la population de vivre dans de bonnes conditions, d’avoir un habitat, des meubles, des vêtements (7 :1), maintenir un système éducatif (10 :1), un système de santé (12 :1) et enfin, permettre l’entraide et la solidarité grâce aux services sociaux et la transmission culturelle au travers de l’art et des loisirs (14 :1). Notons qu’une part de plus en plus importante de l’énergie provient désormais de gisements dont l’ERoEI est inférieur, voire très inférieur à 14 :1."

Ces valeurs s'appuient sur les travaux de Charles Hall qui a également compilé les nombreuses sources disponibles pour évaluer l'EROEI des différentes sources d'énergie. L'étude est complexe car selon l'origine des gisements, les facilités d'extraction ou non, le raffinement, les systèmes de production... l'EROEI peut varier considérablement. Ainsi pour le nucléaire cela va de 1,1:1 à 90 : 1 ! L'Australie estime que sur 45 ans d'exploitation, le nucléaire présente un EROEI de 5 : 1 (tenant compte de l'intégralité du cycle de l'uranium, du traitement des déchets et du démantèlement). Pour le charbon l'EROEI est compris entre 60 : 1 et 80 : 1 aux USA, mais c'est beaucoup plus faible en Chine. Au final, pour Hall et ses collaborateurs, les valeurs moyennes d'EROEI sont de l'ordre de 28 : 1 pour le charbon ; 15 : 1 pour le pétrole et le gaz ; 5 : 1 pour les sables bitumineux ; 2 ou 3 : 1 pour les gaz de schistes ; très peu pour le bioéthanol ou le biodiésel. 15 : 1 pour le nucléaire ; 80 : 1 pour l'hydroélectrique ; 10 : 1 pour le photovoltaïque et 20 : 1 pour l'éolien.

Bonsoir Lansberg, merci pour votre réponse abondamment détaillée.
J'en retiens que l'EROEI est variable non seulement selon l'énergie, mais aussi selon les différentes catégories au sein de cette énergie, et ainsi que selon les régions où elle est exploitée.

Ce serait intéressant de savoir l'évolution de l'EROEI. Je suppose qu'il sera très variable aussi selon les énergies. Il risque de diminuer pour le pétrole, alors qu'il devrait augmenter pour le nucléaire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lansberg]

Ce serait intéressant de savoir l'évolution de l'EROEI. Je suppose qu'il sera très variable aussi selon les énergies. Il risque de diminuer pour le pétrole, alors qu'il devrait augmenter pour le nucléaire.

Pour une énergie donnée, l'EROEI présente bien sûr une évolution dans le temps. Si on prend le cas du pétrole aux USA (bien documenté), au début de l'exploitation au XIX siècle, l'EROEI pouvait dépasser 150 : 1. Pour un baril de pétrole investi, on en récupérait 150 voire plus ! C'est normal, on commence toujours par exploiter le plus facile. Puis les gisements s'épuisant L'EROEI s'est progressivement effondré. Dans les années 30 il devait tourner autour de 100 :1 puis au début des années 70, 50 :1 et enfin au début des années 2000, 20 : 1.
Il faut donc de plus en plus d'énergie pour extraire de l'énergie ! De même pour découvrir de nouveaux gisements on dépense de l'énergie. En 1900, toujours aux USA, l'EROEI pour les découvertes était de 1000 : 1 (en moyenne on consommait 1 baril pour en découvrir 1000). En 2010 cet EROEI est tombé à 5 : 1 (et ça doit concerner les gaz de schistes essentiellement).
Il y aura toujours du pétrole (ou du gaz, ou du charbon) mais inaccessible car s'il faut 1 kWh d'énergie pour en récupérer 1 kWh cela ne présente plus d'intérêt, du moins du point de vue énergétique. À la limite cela reste une ressource, pour la pétrochimie par exemple.
On comprend aussi mieux le problème des gaz ou des huiles de schistes. Notre sous-sol en contiendrait des quantités astronomiques
(paraît-il !). Sans parler des problèmes écologiques, ces gisements seraient-ils énergétiquement exploitables ? Avec quel EROEI ?
Pour le nucléaire, les données manquent et comme le précise Charles Hall, le sujet est tellement sensible qu'il est difficile d'obtenir des données fiables qui reflètent entre autres de l'évolution technologique. Pour les USA il pense que l'EROEI se situe entre 5 : 1 et 15 : 1. Mais comme je le disais dans mon post précédent, il a trouvé des valeurs (pour le monde) entre 1 : 1 (inutile de faire du nucléaire) et 90 : 1 (le nucléaire c'est génial !). En cherchant un peu sur le net on retrouve souvent entre 10 : 1 et 15 : 1. Quant à savoir si cet EROEI augmentera ou diminuera dans l'avenir, c'est difficile à dire. Cela dépendra des filières retenues je suppose et de l'efficacité de la technologie. Pour avoir davantage d'énergie nette, il faut diminuer la quantité d'énergie investie et produire beaucoup. L'hydroélectrique est un bon exemple. On a en France des ouvrages qui remontent à la première moitié du XX siècle, qui fonctionnent encore très bien et qui auront produit sur toute leur durée de vie (proche d'un siècle sûrement) une grande quantité d'énergie pour un investissement énergétique faible. D'où des EROEI très élevés.

[evrardo]

Pour une énergie donnée, l'EROEI présente bien sûr une évolution dans le temps.
....

Merci pour votre réponse très documentée.
Il me semble que c'est encore plus complexe que cela, parce qu'on ne peut pas tenir compte que des valeurs brutes de l'énergie. On doit aussi tenir compte de l'emploi qu'on en fait.

Si l'EROEI d'une énergie est de 10, cela signifie donc qu'on a fourni 10 watt d'énergie pour obtenir 100 W à l'utilisation terminale.
Si ces 100 Watt servent à alimenter un ordinateur par exemple, alors les valeurs de l'EROEI n'ont plus aucune signification.
Cet ordinateur pouvant être utilisé par un adolescent jouant à son jeu favori, ou être l'élément essentiel d'une entreprise générant un chiffre d'affaire.

Certains ont lié la quantité d'énergie nécessaire pour obtenir une unité de PIB et il semblerait qu'il y a besoin de moins en moins d'énergie pour obtenir une unité de PIB.
Le calcul est effectué facilement: quantité d'énergie consommée par un pays par année/Valeur du PIB.

Est ce que cela a une valeur au niveau scientifique?

[JPL]

On est là en plein dans des considérations de théorie économique. C'est en dehors du champ du forum.

[Lansberg]

Certains ont lié la quantité d'énergie nécessaire pour obtenir une unité de PIB et il semblerait qu'il y a besoin de moins en moins d'énergie pour obtenir une unité de PIB.
Le calcul est effectué facilement: quantité d'énergie consommée par un pays par année/Valeur du PIB.

Est ce que cela a une valeur au niveau scientifique?

On parle là d'efficacité énergétique. Il faut moins de kWh aujourd'hui qu'il y a 20 ans par exemple pour générer 1€ de PIB.

L'énergie nette dont dispose une société et qui représente ce qui reste une fois qu'on a soustrait ce qui était nécessaire pour la produire est un exercice de maths/physique pour l'essentiel, mais qui est cependant en lien très étroit avec l'économie et les problèmes de PIB.

Pour donner un exemple simple, notre pays qui est essentiellement "fossile" pour son approvisionnement énergétique doit importer 98% de son pétrole. Si le prix de celui-ci augmente, la facture énergétique augmente et pour la payer il faut produire plus de biens et de services (donc augmenter le PIB). Mais pour produire plus, il faut aussi davantage d'énergie et du coup l'investissement énergétique doit augmenter pour avoir plus d'énergie et de fait, l'ERoEI et l'énergie nette disponible diminuent.

Sur ce type de sujet, énergie flux physiques et économie sont intimement liés. Difficile de parler de problèmes énergétiques (donc de physique, de technologie et de maths) sans dire un mot d'économie.

[evrardo]

On est là en plein dans des considérations de théorie économique. C'est en dehors du champ du forum.

salut JPL.
Oui je m'en doutais un peu.
Merci quand même à Lansberg pour ses infos.

[Moinsdewatt]

voir l' entrée wikipedia : Taux de retour énergétique

https://fr.wikipedia.org/wiki/Taux_d...erg%C3%A9tique

[evrardo]

voir l' entrée wikipedia : Taux de retour énergétique

https://fr.wikipedia.org/wiki/Taux_d...erg%C3%A9tique

Merci pour le lien.
C'est inquiétant de voir à quel point l'EROEI du pétrole a diminué en 70 ans!

[Lansberg]

C'est d'autant plus inquiétant que notre dépendance vis à vis du pétrole est très grande : 40 % de notre approvisionnement énergétique en France. Et il y a des pays pour lesquels cette dépendance est beaucoup plus grande comme la Grèce (60%), l'Espagne et le Portugal (50%).

[evrardo]

C'est d'autant plus inquiétant que notre dépendance vis à vis du pétrole est très grande : 40 % de notre approvisionnement énergétique en France. Et il y a des pays pour lesquels cette dépendance est beaucoup plus grande comme la Grèce (60%), l'Espagne et le Portugal (50%).

Oui, j'avais un peu moins comme valeur: 34% pour la France.
Et selon certains la crise en Grèce aurait été provoquée en partie par leur dépendance trop importante vis à vis du pétrole.

[Lansberg]

Oui, c'est plutôt 34 % pour la France et près de 40 % pour l'union européenne. Pour JM Jancovici, il ne fait aucun doute que la dépendance de la Grèce au pétrole est un paramètre important à prendre en considération dans l'aggravation de leur crise (idem pour Espagne et Portugal).

[evrardo]

Oui, c'est plutôt 34 % pour la France et près de 40 % pour l'union européenne. Pour JM Jancovici, il ne fait aucun doute que la dépendance de la Grèce au pétrole est un paramètre important à prendre en considération dans l'aggravation de leur crise (idem pour Espagne et Portugal).

Oui, et le monde est dépendant à 80% environ des énergies fossiles (30% pétrole - 30 % charbon et 20% gaz)
Selon certains il y a encore un énorme potentiel avec les ressources non conventionnelles...mais avec quel EROEI? Et donc à quels prix!

[Lansberg]

C'est toute la question. Quel EROEI ? Il est déjà descendu bien bas pour les pétroles conventionnels et les valeurs pour les sables bitumineux et les gaz et huiles de schistes sont très faibles. En tout cas pour le fonctionnement de nos sociétés sous ses différents aspects, tel que je le précisais plus haut (#3), il faut des EROEI plus élevés.
Ajoutons que malgré des investissements colossaux, on découvre de moins en moins d'hydrocarbures ce qui laisse présager un futur proche assez sombre dans le domaine pétrolier. Le total des découvertes de 2014 est revenu au niveau de celui de 1952.

[evrardo]

C'est toute la question. Quel EROEI ? Il est déjà descendu bien bas pour les pétroles conventionnels et les valeurs pour les sables bitumineux et les gaz et huiles de schistes sont très faibles. En tout cas pour le fonctionnement de nos sociétés sous ses différents aspects, tel que je le précisais plus haut (#3), il faut des EROEI plus élevés.

Bonsoir Lansberg, j'en profite pour vous poser une question:
savez vous combien de pétrole faut il pour obtenir 1 litre de carburant?

[Lansberg]

Avec un baril de pétrole brut (159 L) on obtient environ 74 L de carburant ; 35 L de gazole et fioul ; 15 L de kérozène. Le reste est constitué de gaz de pétrole, éthane, propane, butane, naphta, asphalte.... (valeurs moyennes à la sortie des raffineries aux états-unis).

Il faut donc un peu plus de 2L de pétrole brut pour 1 L de carburant.

[evrardo]

Avec un baril de pétrole brut (159 L) on obtient environ 74 L de carburant ; 35 L de gazole et fioul ; 15 L de kérozène. Le reste est constitué de gaz de pétrole, éthane, propane, butane, naphta, asphalte.... (valeurs moyennes à la sortie des raffineries aux états-unis).

Il faut donc un peu plus de 2L de pétrole brut pour 1 L de carburant.

Merci Lansberg pour cette info,/

[WizardOfLinn]

Pas compris la réponse. Le gazole, kérozène, GPL ne sont pas du carburant ?

[Lansberg]

Pour le moins ! Les 74 L correspondent à l'essence.

[inviteb6b93040]

Heureusement qu'on a une meilleure technologie que les Romains, les Maya et l'Empire Khmer d'Angkor pour faire face à la baisse de l'EROEI des énergies fossile, l'EROEI du photovoltaïque augmente de 2% par trimestre d’après la baisse des tarifs d'achats photovoltaïques en France
http://www.photovoltaique.guidenr.fr...oltaique_3.php

[evrardo]

Heureusement qu'on a une meilleure technologie que les Romains, les Maya et l'Empire Khmer d'Angkor pour faire face à la baisse de l'EROEI des énergies fossile, l'EROEI du photovoltaïque augmente de 2% par trimestre d’après la baisse des tarifs d'achats photovoltaïques en France
http://www.photovoltaique.guidenr.fr...oltaique_3.php

Cela me semble beaucoup 8% par an!

[inviteb6b93040]

C'est même 10 %

Entre 2004 et 2011, le prix d'achat de l'électricité solaire photovoltaïque a baissé de moitié en Allemagne, ce qui correspond à une baisse moyenne de dix pour cent (10%) par an depuis sept ans.
http://energeia.voila.net/solaire/baisse_prix.htm

ça devrait s’arrêter de baisser car le prix de base du kwh EDF est à 0.14040 €/kWh
le rachat du photovoltaïque non intégrés est à 0.063 €/kWh (qui l'eut cru !) et Intégration simplifiée au bâti 0.140 €/kWh
Donc l’autoconsommation devient compétitive et espérons que linky simplifiera le rachat du surplus car à ce prix c'est déja une bonne affaire pour EDF

[Moinsdewatt]

C'est même 10 %

ça devrait s’arrêter de baisser car le prix de base du kwh EDF est à 0.14040 €/kWh

ca n' est pas ''un prix de base''.
C 'est le prix chez le particulier pour un petit contrat genre 3 kva.

http://www.jechange.fr/energie/elect...icite-kwh-2435

Vous ne pouvez pas comparer ça au prix d' achat d'electricité d' installation solaire.

C 'est comme si vous compariez le prix de vente en gros de carottes et le prix de détail de carotte chez monoprix.

[ecolami]

Avec un baril de pétrole brut (159 L) on obtient environ 74 L de carburant ; 35 L de gazole et fioul ; 15 L de kérozène. Le reste est constitué de gaz de pétrole, éthane, propane, butane, naphta, asphalte.... (valeurs moyennes à la sortie des raffineries aux états-unis).

Il faut donc un peu plus de 2L de pétrole brut pour 1 L de carburant.

Depuis que nous utilisons des carburants peu polluants avec l'essence sans plomb et le gazole désulfurisé la consommation d'énergie pour les préparer a augmenté par rapport à la période de l'essence plombée et du gazole avec du soufre. Pour l'essence sans plomb le surcout énergétique est de 7% de pétrole en plus, pour le gazole je n'ai pas 'l'information mais le procédé Hydrodésulfuration https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrodesulfurization travailleà a haute température et pression et emploie de l'hydrogène obtenu avec du pétrole ou du gaz naturel. Apparemment le gazole serait totalement hydrogéné parce qu'il n'est pas possible d'hydrogéner sélectivement les produits soufrés. Le pouvoir calorifique du gazole est amélioré et sa teneur en paraffines augmente beaucoup. (logiquement par temps froids ces gazoles devraient figer plus facilement, sauf a avoir employé au départ un produit ne pouvant pas poser ce problème...en choisissant le pétrole brut convenable?)

[evrardo]

Depuis que nous utilisons des carburants peu polluants avec l'essence sans plomb et le gazole désulfurisé la consommation d'énergie pour les préparer a augmenté par rapport à la période de l'essence plombée et du gazole avec du soufre. Pour l'essence sans plomb le surcout énergétique est de 7% de pétrole en plus, pour le gazole je n'ai pas 'l'information mais le procédé Hydrodésulfuration https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrodesulfurization travailleà a haute température et pression et emploie de l'hydrogène obtenu avec du pétrole ou du gaz naturel. Apparemment le gazole serait totalement hydrogéné parce qu'il n'est pas possible d'hydrogéner sélectivement les produits soufrés. Le pouvoir calorifique du gazole est amélioré et sa teneur en paraffines augmente beaucoup. (logiquement par temps froids ces gazoles devraient figer plus facilement, sauf a avoir employé au départ un produit ne pouvant pas poser ce problème...en choisissant le pétrole brut convenable?)

ok, merci pour l'info. C'est intéressant, quoique logique: les moteurs actuels étant plus performants, nécessitent des carburants plus performants.

[Wainzee]

Bonjour,
@Lansberg

Je recherche notamment des études sur les ERoEI "net" des fossiles, nucléaire et renouvelables - comprenant les facteurs que vous mentionnez (extraction, raffinage, main d’œuvre, transport...) -. Vous avez mentionné Charles Hall, où puis je consulter cette étude/livre/documentation? D'autres études ont elles été faite à votre connaissance?

[Lansberg]

Bonjour,

Les publications de Charles Hall sont répertoriées sur cette page : http://www.esf.edu/EFB/hall/#publications

Document technique en anglais) : http://www.esf.edu/efb/hall/New_Studies_EROI_final4.pdf

Un résumé (en anglais) sur " EROI of different fuels and the implications for society " : http://www.sciencedirect.com/science...01421513003856

Autre document : http://www.roboticscaucus.org/ENERGY...12_11_04-2.pdf

Le site de Benoît Thévard : http://www.avenir-sans-petrole.org/a...121972016.html