Qu’est-ce que le taux de retour énergétique (EROI) ?

CAPSULE ÉNERGÉTIQUE

Définition du taux de retour énergétique

L’acronyme généralement utilisé dans le domaine de l’énergie est :

EROI  :  Energy Returned On Energy Invested

Nous utiliserons ce terme pour la suite du texte.

EROI est un indicateur important du rapport entre l’énergie qu’il faut fournir pour extraire un combustible et l’énergie que donnera ce combustible lors de son utilisation.

En principe, la production d’un combustible est arrêtée lorsque l’énergie nécessaire pour extraire, par exemple, un litre de pétrole dépasse celle contenue dans ce même litre en tenant compte des autres coûts d’exploitation.  Mais en pratique, la production est arrêtée bien avant cette limite physique.

Paramètres en prendre en compte pour le calcul de EROI :

• Le forage : plus le puits est profond, et plus cette phase consomme de l’énergie
• Le pompage : plus la réserve diminue et plus il faut pomper vigoureusement
• Le transport : il y a toujours une distance entre les puits et les lieux de raffinage et d’utilisation
• Transformation primaire : à la tête du puits, il est nécessaire de séparer les gaz des liquides et de retirer l’eau et les sédiments qui se trouvent dans le pétrole brut

Comparaison du EROI pour différents filières

Il y a une centaine d’années, la valeur de l’EROI pour le pétrole de Pennsylvanie était d’environ 100.  C’est-à-dire, qu’avec l’énergie d’un seul baril de pétrole, on pouvait en extraire 100 barils.  La tendance actuelle est à une diminution importante de cette valeur, même pour le pétrole de la péninsule arabique. Voir le tableau qui suit.

Tableau de EROI  de quelques sources d’énergie

En ce qui concerne le pétrole extrait des sables bitumineux, la valeur de l’EROI varie entre 2 et 4 dépendamment de la profondeur et du mode d’extraction.  Ce chiffre est une très mauvaise chose en termes d’environnement, car chaque baril de pétrole de cette provenance génère plus de 190 kg de gaz à effet de serre (GES), 3 fois plus que la production d’un baril de pétrole conventionnel, en plus de nécessiter une grande quantité d’eau chaude pour le procédé de séparation du bitume, entre 2 à 5 barils d’eau douce pour produire un baril de pétrole.

Dans le cas de la filière de l’alcool éthylique (éthanol) produit à partir du maïs, il est nécessaire de comptabiliser l’ensemble du processus de production incluant les engrais, le carburant diesel utilisé par la machinerie agricole et la transformation des grains, ce qui fait que le EROI atteint une valeur entre 0.7 et 1.3.  On doit conclure de ces chiffres que ce type de combustible est une aberration énergétique.  Seules des considérations géopolitiques d’indépendance énergétique à court terme peuvent servir d’arguments pour le développement de cette filière.  C’est très différent dans le cas de l’éthanol produit au Brésil à partir des résidus de la canne à sucre car ces résidus sont un sous-produit qui peut être valorisé par cette transformation.

Le graphique qui suit compare le EROI pour la filière des combustibles fossiles, incluant le charbon.  Pour ce combustible, même si le taux de retour énergétique est assez élevé, il demeure quand même un désastre sur le plan environnemental.

Autre intérêt du concept de l’EROI, cela permet de comparer entre elles des formes d’énergies très différentes, comme le présente le graphique qui suit.  On y constate que l’hydroélectricité possède une valeur de EROI la plus élevée, car une fois le barrage et les infrastructures installées, l’énergie en elle-même est gratuite et les besoins internes des centrales sont minimes.  De plus, les barrages ont une espérance de vie très longue.

Les énergies solaires et éoliennes présentent des valeurs d’EROI entre 10 et 20, mais il ne faut pas oublier que ce sont des filières en évolution très rapide depuis une vingtaine d’années, ce qui permettra d’améliorer ce paramètre dans un avenir rapproché.  La pleine maturité n’étant pas encore atteinte.

Un critère qui découle du taux de retour énergétique est le ‘Coût de production’.  Le graphique qui suit présente la vision de Jean Laherrère, spécialiste de la géophysique du pétrole et qui a travaillé plus de 40 ans dans le domaine de la recherche de combustible.  Ce que démontre cette figure, c’est que plus l’on va vers des réserves de pétrole non-conventionnelles, plus le coût de production augmente et plus le taux de retour énergétique diminue.  C’est donc une double pénalité et c’est une indication qu’il faut changer de route et se diriger vers des énergies renouvelables.