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Comprendre l'EROI : pourquoi l'énergie coûte de l'énergie

Avant d'arriver dans votre prise ou votre réservoir, l'énergie a fallu la trouver, l'extraire, la raffiner, la transporter, et tout cela consomme… de l'énergie. Le rapport entre ce qu'on récupère et ce qu'on a dû investir porte un nom : l'EROI. C'est la grandeur la plus importante, et la plus invisible, de nos sociétés.

L'idée en une image

Imaginez un chasseur préhistorique. S'il dépense 1 000 calories à courir après un gibier qui lui en rapporte 10 000, il prospère. Si le même gibier finit par lui en coûter 9 000 pour 10 000 récupérées, il survit à peine. Et s'il lui en faut 10 000 pour 10 000… il meurt d'épuisement, même s'il y a encore du gibier partout.

L'EROI (Energy Return On Investment, « énergie récupérée sur énergie investie ») mesure exactement ça : combien d'unités d'énergie on obtient pour chaque unité dépensée à la produire. Un EROI de 20:1 veut dire qu'investir l'équivalent d'un baril en rend vingt. Plus le chiffre est haut, plus il reste d'énergie « nette » pour faire tourner tout le reste : se nourrir, se loger, se soigner, fabriquer, penser.

La falaise énergétique

Faites glisser le curseur : ce n'est pas une pente régulière, c'est une falaise.

EffondrementSous tensionMarge confortable0%25%50%75%100%1:15:110:120:130:140:1EROI (énergie récupérée pour 1 unité investie) →
94 %
de l'énergie disponible pour la société
6 % repart à produire de l'énergie

Le rendement est élevé : presque toute l'énergie extraite profite à la société. C'est le monde de l'énergie abondante du XXe siècle.

Part de l'énergie brute qui reste à la société une fois payé son coût d'obtention :(EROI − 1) / EROI. Définition de 1er ordre. Les valeurs des repères sont des ordres de grandeur, débattus selon la méthode (au puits / au point d'usage). Sources : Hall & Balogh 2009 ; Murphy & Hall 2010.

Le piège est là. Tant que l'EROI reste élevé (20, 30, 50:1), le baisser un peu ne change presque rien : on passe de 98 % à 95 % d'énergie nette. Mais une fois sous ~10:1, chaque cran coûte énormément, et la part disponible pour la société plonge. À 2:1, la moitié de toute l'énergie extraite ne sert qu'à… extraire de l'énergie. C'est l'asymétrie « descente lente, puis chute brutale », celle de la falaise de Sénèque.

Où se situe chaque énergie ?

Reportons les vraies sources sur cet axe, mesurées à l'usage, là où l'énergie arrive vraiment chez nous.

survie ~5société complexe ~12020406080100EROI à l'usage (énergie récupérée pour 1 investie) →Hydroélectrique85:1Bois (bûche)30:1Bois (plaquettes)23:1Solaire PV12:1hors stockageBois (granulés)12:1Pétrole6:1au puits ~15-25
électricitéchaleurcarburantfourchette publiée · trait blanc = valeur centrale
EROI « à l'usage » (énergie finale livrée : combustible pour le bois, électricité au compteur, carburant à la pompe), réf. ~2020-2025. Attention au vecteur : 1 unité d'électricité (hydro, solaire) est plus « noble » qu'1 unité de chaleur (bois) ou de carburant : on ne compare pas que des nombres. Le pétrole part de ~15-25 au puits mais tombe à ~6 une fois raffiné et distribué ; le solaire chute fortement avec le stockage. Sources : Hall, Lambert & Balogh 2014 ; Bhandari et al. 2015 ; EROI of Major Energy Carriers (MDPI 2022) ; méta-analyse biomasse RSER 2021 ; Pandur et al. ; valeurs bois validées avec l'expertise filière. Ordres de grandeur, à lire en tendance.

Deux enseignements. D'abord, l'hydroélectricité écrase tout : c'est l'énergie au rendement le plus élevé que nous ayons. Ensuite, surprise pour beaucoup : le bois en circuit court (bûche, plaquettes) dépasse le pétrole et rivalise avec le solaire. La raison tient à toute cette page : l'EROI du pétrole, vertigineux au puits, s'effondre à ~6 une fois raffiné et transporté, tandis qu'une bûche locale, à peine séchée, garde un rendement élevé. Plus le bois est transformé (séchage forcé, broyage, pressage des granulés) et transporté loin, plus son EROI baisse : d'où l'écart bûche → plaquettes → granulés. La proximité et la sobriété de transformation sont, ici aussi, ce qui fait le rendement.

Une nuance essentielle : ces chiffres comparent des vecteurs différents. L'hydro et le solaire livrent de l'électricité (très polyvalente) ; le bois, de la chaleur ; le pétrole, un carburant liquide difficile à remplacer dans les transports. Un EROI élevé ne dit pas tout de l'utilité d'une énergie.

Où en est-on vraiment ?

Au début du XXe siècle, le pétrole américain affichait des EROI vertigineux, de l'ordre de 100:1 : il jaillissait presque seul. Depuis, le rendement décline régulièrement à mesure qu'on exploite des gisements plus profonds, plus petits, plus sales :

Et les seuils ? Charles Hall, qui a forgé le concept, estime qu'il faut au moins ~12-14:1 pour faire tourner une société technologique complexe (routes, écoles, hôpitaux, culture), et plutôt 20-30:1 pour une vie confortable. Or les énergies de remplacement se situent souvent en dessous de ces seuils, une fois comptés le stockage et l'intermittence : d'où l'enjeu, et le débat.

Attention aux comparaisons : un EROI « au puits » et un EROI « au point d'usage » ne se mesurent pas au même endroit de la chaîne. Ce qui est robuste, c'est moins le chiffre exact que la tendance (le déclin) et l'existence de la falaise.

Pourquoi c'est décisif

L'intuition courante est qu'on s'effondrera « quand il n'y aura plus de pétrole ». L'EROI raconte une histoire différente, et plus crédible : bien avant d'épuiser le sous-sol, on atteint le moment où l'énergie restante coûte trop d'énergie à obtenir. Le robinet ne se ferme pas : c'est le rendement qui s'effondre, et avec lui la part qui faisait vivre la société.

C'est exactement le mécanisme que met en scène le modèle de référence Limits to Growth (Meadows), où une fraction croissante de l'économie part à la simple obtention des ressources. Nous l'avons reconstruit et relu à travers cette grille.

Voir les scénarios : World3 lu à travers l'énergie →

Repères et seuils d'après Charles A. S. Hall & Balogh, Energies 2009 (« What is the minimum EROI… ») et Murphy & Hall, 2010. Lien EROI ↔ modèle World3 d'après Turner, GAIA 2012. Ordres de grandeur, donnés à titre pédagogique.