Les Etats-Unis hébergent 4% de la population mondiale et utilisent un quart de l'énergie de la planète. Mais le pétrole américain s'épuise et le pays se mobilise pour renouveler sa politique énergétique pour devenir moins dépendant et diversifier ses sources d'énergie.
Cet article a été préparé par Willy Marante à partir du rapport "Aperçus sur l'énergie aux Etats-Unis" réalisé par Philippe Jamet, du service pour la Science et la Technologie de l'am- bassade de France aux Etats-Unis, que nous remercions pour sa collaboration.
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Glossaire :
[1] IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) : centrale thermique à gazéification de charbon intégrée à un cycle combiné ; dans le procédé IGCC, le charbon gazéifié alimente une turbine électrique.
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Quand un Etat abrite un peu plus de 4% de la population de la planète et mobilise presque un quart de son énergie, la notion de politique énergétique prend un sens tout particulier. Quand, de surcroît, cet Etat -les Etats-Unis !- est contraint, faute de réserves suffisantes, de diviser par deux sa production nationale de pétrole, les choix politiques ont une importance cruciale. Etat des lieux de la scène énergétique américaine, du charbon à l'hydrogène.
Bien que n'atteignant pas l'autosuffisance, les Etats-Unis disposent d'une quantité importante d'énergies. Deuxième au monde pour la production de gaz naturel et de charbon, ils sont au troisième rang pour le pétrole. Côté réserves cependant, la donne est tout autre : au premier rang pour le charbon, les Etats-Unis ne figurent qu'au septième pour le gaz, au dixième pour le pétrole. La balance énergétique américaine est, de ce fait, aujourd'hui très précaire avec une constante diminution de la production pétrolière nationale depuis plus de trente ans (- 50%) et la stagnation de la production de gaz sur la même période.
Les énergies renouvelables représentent un peu plus de 150 millions de tonnes équivalent pétrole (tep), se répartissant en biomasse (45,8%), hydroélectrique (44,8%), géothermie (5,8%), éolien (2,5%) et photovoltaïque (1,1%). En stagnation au cours de la décennie 1970-1980, la consommation énergétique américaine depuis une vingtaine d'année est de nouveau en croissance au rythme moyen de 1,3% par an.
Le charbon-roi, bientôt propre ?
Avec un tiers de la puissance installée, le charbon reste la première ressource pour la production électrique. A lui seul, il fournit la moitié des kWh produits aux Etats-Unis. La filière nucléaire, imposante si l'on regarde le nombre de réacteurs (104 sur un total mondial de 443), ne représente que 10% de la puissance installée et 20% de la production. Aucun réacteur nouveau n'a été mis en service depuis mai 1996.
Caractéristique majeure du parc électrique américain : la surcapacité en unités fonctionnant au gaz naturel (gaz seul ou mixte). Au début des années 2000, le pays plaçait beaucoup d'espoirs en cette filière : plus de 55 GW ont été installés pour la seule année 2002. L'envolée des prix du gaz et la stagnation de la production nationale ont mis un frein à la mise en production de ce parc. Alors que les centrales aux gaz ou mixtes totalisent 42% de la puissance installée, à peine 19% de l'énergie produite provient du gaz. Si la puissance éolienne aujourd'hui est de 10 GW, soit 1% de la puissance électrique totale installée, l'année 2005 a battu les records d'installations, avec 2431 MW. Et 3400 MW nouveaux devraient être installés en 2006 ! Les Etats-Unis sont le troisième producteur mondial d'énergie éolienne, derrière l'Allemagne (18,5 GW) et l'Espagne (11 GW), même s'ils sont très loin derrière ces deux pays quant à la part éolienne de la puissance électrique installée (respectivement 4,3% et 8%).
Diversification, augmentation et sécurisation de l'offre énergétique sont les mots d'ordre de la politique énergétique américaine. Contrairement aux tendances récentes en Europe, le discours sur la maîtrise de la demande reste modeste aux Etats-Unis, où des économies importantes pourraient être envisagées facilement, notamment dans le domaine des transports.
Les Etats-Unis n'ont pas renoncé à prospecter et à mettre en production de nouvelles sources d'hydrocarbures. Le législateur prépare un texte qui autoriserait la délivrance de nouveaux permis pour l'exploitation des ressources offshore. Objectif : fluidifier le marché du gaz. La mise en production de gisements pétroliers dans l'Arctic National Wildlife Refuge fait l'objet d'une bataille parlementaire depuis plusieurs années, malgré les retombées financières et énergétiques qui en résulteraient. Les nouvelles sources de pétrole de l'Alaska pourraient apporter 1 à 2 millions de barils par jour supplémentaires pour une économie américaine qui en importe environ 13 millions de barils par jour.
Vers une relance de l'atome
Assis sur d'importantes réserves exploitables à bas coût sur le territoire, le charbon n'est pas près de céder son rôle de premier plan dans les choix stratégiques énergétiques américains, à la fois comme énergie primaire mais aussi comme produit destiné à être transformé en gaz combustibles, en carburants et en hydrogène (procédé IGCC [1], coal-to-liquids, syngas). Seul problème aujourd'hui : les centrales thermiques au charbon sont presque toutes de technologie ancienne et polluante, sans parler des émissions de gaz à effet de serre : 35% des émissions de CO2 du pays sont imputables au charbon. L'administration Bush est en partie responsable de ce paysage, ayant fait pression sur l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) pour une application très modérée des réglementations environnementales. Toutefois, l'administration républicaine a également lancé un vaste programme pour rendre "propre" l'usage du charbon. La Clean Coal Power Initiative, depuis 2002, consacre 10 milliards de dollars sur dix ans pour réduire les émissions polluantes en mercure, NOx et SOx dans les centrales au charbon du pays. La cible : satisfaire, à l'horizon 2018, les objectifs de la Clear Skies Initiative, soit 70% d'abattement de ces polluants.
Les analystes prédisaient l'extinction de l'atome après l'accident de Tchernobyl en 1986 ; l'atome reprend des couleurs aux Etats-Unis. D'ores et déjà, les réacteurs existants voient leur durée de vie prolongée. Sur les 104 unités existantes, 44 ont vu leurs licences prorogées de vingt ans et 34 unités devraient se voir attribuer une prorogation. En outre, d'ici à 2010 : construction de nouveaux réacteurs (programme Nuclear Power 2010 ou "Generation III+"). Enfin, à plus long terme (2030), le pays ambitionne avec "Generation IV" de "développer des systèmes avancés d'énergie nucléaire qui satisfassent les besoins futurs en énergie tout en garantissant la sécurité, la durabilité, la responsabilité environnementale, la rentabilité et la non-prolifération". La somme de 54,5 millions de dollars a été mise de côté, en 2006 pour les activités de Generation IV et 31,4 millions ont été requis pour 2007.
Hausse des prix des énergies fossiles, peurs d'une trop forte dépendance vis-à-vis de pays réputés instables : le président Bush a fixé comme but de réduire de 75% les importations de pétrole en provenance du Moyen-Orient à l'horizon 2025. L'Advanced Energy Initiative annoncée en 2006 par le président Bush vise à renforcer l'effort fédéral de R&D dans deux domaines, la production électrique et le transport. Sont particulièrement concernés, pour la production électrique : le solaire et les centrales au charbon "zéro pollution" ; pour les transports : l'éthanol cellulosique (avec pour objectif une rentabilité en 2012) et les véhicules à l'hydrogène. Les Etats-Unis continuent d'investir lourdement dans la mise en place d'une économie de l'hydrogène. En 2003, l'administration Bush a lancé l'Hydrogen Fuel Initiative, un programme doté de 1,2 milliard de dollars sur cinq ans. L'idée est de commercialiser dès 2020 des véhicules propulsés par pile à combustible. Une partie de la R&D est conduite en partenariat avec les constructeurs automobiles et des opérateurs pétroliers au travers du programme FreedomCar.
Des actions phares sur la scène internationale
Les actions américaines au niveau fédéral se complètent d'un large éventail d'initiatives internationales. Le Carbon Sequestration Leadership Forum, par exemple, rassemble vingt pays - dont la France - pour développer des technologies de séparation, de capture, de transport et de séquestration du gaz carbonique. Les Etats membres de ce consortium représentent 75% des émissions mondiales de CO2. Les trois axes du projet sont la réduction des coûts, la sécurisation des réservoirs et les technologies de contrôle et de suivi.
Parallèlement aux initiatives internationales portant sur la séquestration, les Etats- Unis sont porteurs d'une opération internationale pour la construction d'une plateforme de démonstration de technologies avancées assurant un niveau d'émissions nul en polluants et en gaz à effet de serre (voir encadré). FutureGen, qui devrait être mis en service en 2012, comprendra une unité de production de gaz synthétiques et d'hydrogène, associée à une centrale de 275 MW assurant une épuration totale des fumées et la séquestration géologique du CO2. D'un coût estimé de 1 milliard de dollars, l'investissement sur FutureGen sera partagé avec l'industrie et des partenaires privés internationaux (Angleterre, Australie, Chine).
Autre projet, Methane-to-Markets a pour objectif la captation et le recyclage des émissions de méthane en provenance de quatre sources principales : déjections animales (agriculture), extraction de charbon, décharges et chaîne des hydrocarbures (pétrole, gaz). Programme "gagnant-gagnant", il veut substituer le méthane à l'usage d'énergies fossiles primaires et diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Opération intéressante, lorsqu'on sait que le potentiel de réchauffement global à cent ans du méthane est en effet 20 fois supérieur à celui du CO2.
Les bioénergies montent en puissance
L'effort américain de R&D dans le domaine de l'énergie a fondu depuis les années 1980. L'effort total, environ 12 milliards de dollars en 1980 (dont les deux tiers d'argent public), n'était plus que de 4 milliards de dollars en 2005 (les trois quarts publics). Symptomatique de ce désinvestissement, le nombre total de brevets américains liés à l'énergie a été divisé par quatre sur cette période. Seul le domaine des piles à combustible échappe à cette tendance. Les tendances du Department of Energy (DoE), son budget et ses prises de position stratégiques donnent encore largement le ton. En 2006, les activités de recherche du DoE représentaient 8,6 milliards de dollars. Les trois grands chapitres budgétaires concernent la R&D sur la production et les économies d'énergie, les énergies fossiles, et les sciences fondamentales.
Aujourd'hui le DoE réorganise ses priorités de recherches et favorise les biotechnologies pour la production d'hydrogène et de biocarburants cellulosiques. Le DoE va ainsi investir 250 millions de dollars sur cinq ans pour établir deux nouveaux centres de recherches dédiés aux bioénergies. Leur mission, dès 2009, sera d'accélérer les recherches fondamentales pour le développement des biocarburants.
Le récent changement de majorité au Capitole aura des conséquences sur les dossiers énergétiques. Au cours de la dernière législature, certains républicains influents se sont, en effet, souvent signalés par des prises de position très conservatrices sur le thème de l'énergie et se sont aliéné les organisations écologistes, mais aussi des représentants de leur propre camp. La rupture devrait être sensible. La nouvelle majorité devrait revenir sur certaines dispositions de la loi sur l'énergie d'août 2005. Au sujet des avantages fiscaux octroyés aux entreprises pétrolières (2,6 milliards de dollars sur un total de 14,6 milliards prévus par la loi), les responsables démocrates envisagent de transférer ces déductions fi scales aux énergies renouvelables, qui bénéficient "seulement" de 2,9 milliards au titre de cette même loi.
Les démocrates pourraient également mettre un coup d'accélérateur aux mesures d'efficacité énergétique et de maîtrise de la demande. Les améliorations peuvent provenir d'un renforcement des standards fédéraux de consommation des moteurs de véhicules, d'une mise en place de normes contraignantes dans la construction, ou d'incitations favorisant l'isolation thermique. Les positions récentes du président Bush sur l'énergie ne seront pas remises en cause par une nouvelle majorité démocrate. Les critiques démocrates portent en effet davantage sur la timidité des investissements fédéraux que sur le bien-fondé des initiatives.majorité démocrate. Les critiques démocrates portent en effet davantage sur la timidité des investissements fédéraux que sur le bien-fondé des initiatives.
