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Républicains, démocrates et écologistes ont tous leurs mythes préférés sur l'énergie. Même les partisans du Peak Oil ont aussi leurs mythes. Ce qui suit sont quelques fausses croyances communes, provenant d'une variété de points de vue sur l'énergie. Je vais commencer par un mythe récent, puis traiter de certains plus anciens.
Mythe 1 . Le fait que les producteurs de pétrole parlent de vouloir exporter du pétrole brut signifie que les États-Unis ont plus qu'assez de pétrole brut pour leurs propres besoins.
La véritable histoire est que les producteurs veulent vendre leur pétrole brut à un prix aussi élevé que possible. S'ils ont un choix de raffineries A, B et C dans ce pays pour y vendre leur pétrole brut, le montant maximum qu'ils peuvent recevoir pour leur pétrole est limitée par le prix que ces raffineries paient, déduction faite du coût de l'expédition du pétrole vers ces raffineries.S'il devient tout à coup possible de vendre du pétrole brut aux raffineries ailleurs, la possibilité existe qu'un prix plus élevé puisse être disponible dans un autre pays. Les raffineries sont optimisées pour un type particulier de brut. Si, par exemple, les raffineries en Europe manquent de "light, sweet crude" car ce pétrole Libyen est la plupart du temps non disponible, une raffinerie européenne pourrait être prêt à payer un prix plus élevé pour le pétrole brut de Bakken (qui produit aussi du "light, sweet crude") qu'une raffinerie dans ce pays. Même avec les frais d'envoi, un producteur de pétrole pourrait être en mesure de faire un plus grand profit sur son pétrole vendu à l'extérieur des États-Unis qu'en le vendant ici.Les États-Unis ont consommé 18,9 millions de barils par jour de produits pétroliers en 2013. Afin de répondre à ses besoins en pétrole, les États-Unis ont importé 6,2 millions de barils de pétrole par jour en 2013 (compensation des produits pétroliers exportés contre pétrole brut importé). Ainsi, les États-Unis sont, et continueront probablement d'être, un important importateur de pétrole brut.
Si la production et la consommation restent à un niveau constant, l'ajout d'exportations de pétrole brut exigerait l'ajout d' importations de pétrole brut en parallèle. Ces importations de pétrole brut pourraient être d'un autre type que celui qui est exporté - très probablement du "sour, heavy crude" au lieu du "sweet, light crude". Ou peut-être les raffineries américaines spécialisées dans le "sweet, light crude" seraient contraintes d'augmenter leurs prix d'achat, en fonction des prix mondiaux du pétrole brut pour ce type de produit.La raison des exportations de pétrole brut a du sens du point de vue d'un producteur de pétrole, c'est qu'ils ont plus d'argent à y gagner en exportant leur brut aux raffineries d'outre-mer qui vont le payer plus cher. Comment cela va évoluer ? Ce n'est pas prévisible. Si les raffineurs américains de "sweet, light crude" sont obligés d'augmenter les prix qu'ils paient pour le pétrole, et que le prix de vente des produits pétroliers des États-Unis n'est pas relevé pour compenser, alors des raffineurs américains de "sweet, light crude" vont sortir de ce business, provoquant probablement une offre excédentaire mondiale de ces raffineurs. Ou peut-être que les prix des produits finis aux États-Unis vont augmenter, reflétant le fait que les États-Unis ont dans une certaine mesure dans le passé perçu une rente de situation (lié à l'écart entre le Brent et européen des prix du pétrole WTI américain), par rapport aux prix mondiaux. Dans ce cas, ce sont les consommateurs américains qui vont finir par payer plus cher.
La seule chose qui est très clair, c'est que le désir d'expédier du pétrole brut à l'étranger ne reflète pas une surproduction de pétrole brut aux Etats-Unis. Tout au plus, cela signifie une surabondance de raffineries, dans le monde entier, adaptées au "sweet, light crude". Cela arrive parce qu'au fil des ans, la composition du pétrole dans le monde s'est tourné généralement vers du "sour, heavy crude" . Peut-être que s'il y a plus de pétrole à partir de formations de schiste, le mélange va commencer à changer à nouveau. C'est un très grand «si», cependant. Les médias ont tendance à exagérer les possibilités d'un tel type d'extraction.
Mythe 2 . L'économie n'a pas vraiment besoin de beaucoup d'énergie.
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| Figure 1. Consommation mondiale d'énergie par source , Vaclav Smil Basé sur les estimations de transitions énergétiques : Histoire, exigences et perspectives et avec BP Statistical Data sur 1965 et ultérieur |
Nous, les humains, avons besoin de la nourriture du bon type pour nous fournir l'énergie dont nous avons besoin pour mener à bien nos activités. L'économie est très similaire : elle a besoin d'énergies du bon type pour mener à bien ses activités.Une activité essentielle de l'économie est la croissance et la transformation des aliments. Dans les pays en développement des régions chaudes du monde, la production alimentaire, le stockage, le transport et la préparation compte pour la grande majorité de l'activité économique (Pimental et Pimental, 2007). Dans les sociétés traditionnelles, la plupart de l'énergie vient de la main-d'œuvre humaine et animale et de la combustion de biomasse.Si un pays en développement substitue des combustibles modernes aux sources d'énergie traditionnelles dans la production alimentaire et sa préparation, la nature même de l'économie change. Nous pouvons voir cela commencer à se produire sur une base mondiale au début des années 1800, quand l'utilisation des énergies autre que la biomasse augmenta fortement.
La révolution industrielle a commencé à la fin des années 1700 en Grande-Bretagne. Elle a été activée par l'utilisation du charbon, ce qui a permis de fabriquer des métaux, le verre et le ciment en quantités beaucoup plus grandes que par le passé. Sans charbon, la déforestation serait devenue un problème, en particulier près des zones urbaines froides, telles que Londres. Avec le charbon, il est devenu possible d'utiliser des procédés industriels nécessitant de la chaleur sans le problème de la déforestation. Les procédés utilisant des niveaux élevés de chaleur sont également devenus moins chers, car il n'était plus nécessaire d'abattre des arbres, faire du charbon de bois à transporter sur de longues distances (parce que le bois à proximité avait déjà été abattu).
La disponibilité du charbon a permis à l'utilisation des nouvelles technologies d'être démultipliée. Par exemple, selon Wikipedia, la première machine à vapeur a été breveté en 1608, et la première machine à vapeur commercial a été breveté en 1712. En 1781, James Watt invente une version améliorée de la machine à vapeur. Mais pour mettre en œuvre effectivement la machine à vapeur en utilisant largement les trains en acier roulant sur rails métalliques, le charbon a été nécessaire pour rendre le métal en grande quantité relativement bon marché.Béton et métal peuvent être utilisés pour faire des centrales hydroélectriques modernes, permettant à l'électricité d'être produite en quantité. Les dispositifs tels que les ampoules (à l'aide de verre et de métal) ont pu être produits en quantité, ainsi que les fils utilisés pour la transmission de l'électricité, ce qui a permis d'allonger la journée de travail.
L'utilisation du charbon a également conduit à des changements dans l'agriculture, réduisant le besoin en agriculteurs et en éleveurs. Des nouveaux dispositifs tels que les charrues, les moissonneurs batteuses et les râteaux à foin ont été fabriqués. Ils pouvaient être tiré par des chevaux, transferant du travail des humains aux animaux. Les clôtures en fil de fer barbelés ont permis à la partie ouest des États-Unis de devenir des terres cultivables, à la place d'une large étendue non close. Avec moins de personnes nécessaires dans l'agriculture, plus de gens sont devenus disponibles pour travailler dans les villes dans les usines.Notre économie est très différente de ce qu'elle était vers 1820, en raison de l'utilisation accrue de l'énergie. Nous avons de grandes villes, avec de la nourriture et des matières premières transportées sur de longues distances vers les centres de population. Le traitement de l'eau et les égout ont réduit considérablement le risque de transmission des maladies entre personnes vivant dans une telle promiscuité. Les véhicules alimentés par du pétrole ou de l'électricité ont éliminé le désordre du transport à traction animale. Beaucoup plus de routes peuvent être pavées.
Si nous devions essayer d'abandonner le système à haute énergie d'aujourd'hui pour revenir à un système qui utilise les biocarburants (ou les biocarburants et seulement quelques dispositifs supplémentaires qui peuvent être faites par des biocarburants), il faudrait d'énormes changements.
Mythe 3 . Nous pouvons facilement faire la transition vers les énergies renouvelables.
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| Figure 2 . Population mondiale, selon les estimations Angus Maddison, interpolée si nécessaire. |
Sur la figure 1, ci-dessus, les seules sources d'énergie renouvelables sont l'hydroélectricité et les biocarburants. Alors que l'approvisionnement en énergie a augmenté rapidement, la population a cru aussi très vite.
Quand on regarde la consommation d'énergie sur une base par habitant, voici le résultat sur la figure 3, ci-dessous.
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| Figure 3. Consommation par habitant d'énergie mondiale, calculée en divisant la consommation mondiale d'énergie (sur la base d'une estimation de Vaclav Smil à partir de transitions énergétiques : Histoire , exigences et perspectives et des statistiques de BP Statistical Data pour 1965 et suivantes) par des estimations de la population, sur la base des données d'Angus Maddison. |
Le niveau de consommation d'énergie en 1820 était à un niveau à peine suffisant pour cultiver et transformer les aliments, chauffer les maisons, faire des vêtements et fournir certaines industries très basiques. Basé sur la figure 3, ces besoins nécessitent un peu plus de 20 gigajoules d'énergie par habitant. Si nous additionnons les biocarburants et l'hydroélectricité sur la figure 3, à l'heure d'aujourd'hui, on ne disposerait que de seulement environ 11 gigajoules d'énergie par habitant. Pour passer au niveau de la consommation d'énergie par habitant de 1820, nous avons besoin d'ajouter quelque chose d'autre, comme le charbon, ou d'attendre très, très longtemps jusqu'à ce que (peut-être) des énergies renouvelables, y compris l'hydroélectricité puisse suffisamment monter en charge.
Si nous voulons parler des énergies renouvelables qui peuvent être faites sans combustibles fossiles, le montant serait encore plus faible. Comme indiqué précédemment, l'énergie hydroélectrique moderne n'est possible que grâce au charbon. Il nous faudrait alors l'exclure. Il faudrait aussi exclure les biocarburants modernes, tels que l'éthanol à base de maïs et le biodiesel fabriqué à partir de graines de colza, car ils ne sont possibles que grâce à l'agriculture et le transport de l'équipement moderne et indirectement par notre capacité à faire du métal en quantité.
J'ai inclus les énergies éolienne et solaire dans la catégorie « biocarburants » pour plus de commodité. Elles sont si faibles en quantité qu'elles ne seraient pas visibles en tant que catégories distinctes. Le vent ne représente que 1 % de l'offre mondiale d'énergie en 2012, et le solaire 0,2 %, selon les données de BP. Nous aurions besoin de les exclure ainsi, car elles nécessitent aussi des combustibles fossiles pour leur production et leur transport.
Au total, la catégorie des biocarburants sans tous ces ajouts modernes pourrait être proche de la quantité disponible en 1820. La population est maintenant environ sept fois plus grande, ce qui suggère que seulement un septième de cette énergie serait disponible par habitant. Bien sûr, en 1820, la quantité de bois utilisée conduisit à une déforestation importante, de sorte que même ce niveau d'utilisation des biocarburants n'est pas idéal. Et il y aurait des besoins supplémentaires pour transporter du bois vers les marchés. De retour en 1820, nous avions des chevaux pour le transport dont nous ne disposons plus aujourd'hui.
Mythe 4 . La population n'est pas liée à la disponibilité de l'énergie.
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| Figure 4. Population mondiale basée sur les données de "Atlas de l'histoire du monde", McEvedy et Jones , Penguin Books référence 1978 et Wikipedia - population mondiale. |
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| Figure 5. Population en pourcentage de la population 1985, pour les pays sélectionnés, sur la base de données de l'EIA. |
Si l'on compare les figures 2 et 3, nous voyons que la hausse de la population qui a eu lieu immédiatement après la Seconde Guerre mondiale a coïncidé avec la période ou la consommation d'énergie par habitant a cru rapidement. La richesse accrue des années 1950 (alimentée par les prix du pétrole bas et une meilleure capacité pour acheter des produits utilisant du pétrole) a permis aux parents d'avoir plus d'enfants. L'amélioration de l'assainissement et des innovations telles que les antibiotiques (rendues possibles par les combustibles fossiles) ont également permis à plus de ces enfants de survivre.
En outre, la révolution verte qui a eu lieu au cours de cette période a permis de sauver plus d'un milliard de personnes de la famine. Ce phénomène augmenta l'utilisation de l'irrigation, des engrais synthétiques et de pesticides, des semences hybrides et le développement des céréales à haut rendement. Toutes ces techniques ont été possible par la disponibilité du pétrole. Une plus grande utilisation du matériel agricole, permettant d'augmenter la densité des semis de graines, a également contribué à augmenter la production. A cette époque, l'électricité atteint les communautés agricoles, permettant l'utilisation d'équipements tels que les machines à traire.
Si nous prenons plus de recul sur la situation, nous constatons qu'un "virage" dans la population mondiale s'est produit à l'époque de la révolution industrielle et de la montée en puissance de l'utilisation du charbon (figure 4). Plus de matériel agricole fait avec plus de métaux ont permis l'augmentation de la production alimentaire, ce qui a permis une plus grande population du monde.
En outre, quand on regarde les pays qui ont connu de fortes baisses de la consommation d'énergie, nous avons tendance à voir le déclin des populations. Par exemple, suite à l'effondrement de l'Union soviétique, il y avait des baisses de consommation d'énergie dans un certain nombre de pays dont l'énergie a été concernée (Figure 5).
Mythe 5 . Il est facile de remplacer un type d'énergie par un autre.
Tout passage d'un type d'énergie à l'autre est susceptible d'être lent et coûteux, si elle est possible.Un problème majeur est le fait que les différents types d'énergie ont des usages très différents. Lorsque la production de pétrole a cru très vite, pendant et après la Seconde Guerre mondiale, son utilisation a ajouté de nouvelles fonctionnalités, par rapport au charbon. Avec seulement le charbon (et l'hydroélectricité permise par le charbon), nous ne pourrions avoir qu'une gamme limitée de voitures à piles. Ou des voitures fonctionnant à l'éthanol, mais l'éthanol nécessite une énorme quantité de terre cultivable. Nous pourrions avoir des trains, mais ceux-ci ne peuvent pas faire du porte à porte. Avec la disponibilité du pétrole, nous avons pu avoir des véhicules de transport personnel qui allaient de porte en porte, et des camions qui ont livré les marchandises des lieux de production vers le consommateur, ou vers tout autre endroit désiré.Nous avons également été en mesure de construire des avions. Avec des avions, nous avons pu gagner la Seconde Guerre mondiale. Les avions ont également rendu possible le commerce international sur une plus grande échelle, car il est devenu possible pour les managers de superviser leurs opérations à l'étranger dans un délai relativement court, et parce qu'il a été possible de faire venir des travailleurs d'un pays à l'autre pour la formation, si nécessaire. Sans le transport aérien, il est douteux que le nombre actuel des entreprises intégrées à l'échelle internationale pourrait être maintenu.
Le temps qui passe ne change pas les différences inhérentes aux différents types de carburants. Le pétrole est encore le combustible préféré pour les voyages à longue distance, parce que ( a) il est dense en énergie de sorte qu'il s'intègre dans un réservoir relativement petit, ( b ) il est liquide, il est donc facile de passer à des postes de ravitaillement et ( c ) nous avons maintenant mis en place une infrastructure pour l'utilisation des combustibles liquides, pour un grand nombre de voitures et de camions sur la route qui utilisent des stations d'essence et de ravitaillement pour servir ces véhicules. En outre, le pétrole fonctionne beaucoup mieux que l'électricité pour le transport aérien.
Le changement et le passage à l'électricité pour le transport est susceptible d'être un processus lent et coûteux. Un point important est que le coût des véhicules électriques doit être ramené à un niveau abordable pour les acheteurs, si nous ne voulons pas que le passage ai un effet extrêmement négatif sur l'économie. C'est le cas parce que les salaires ne vont pas augmenter pour payer les voitures à un prix très élevé et les gouvernements ne peuvent pas se permettre d'importantes subventions pour tout le monde. Un autre problème est que la gamme de véhicules électriques doit être améliorée si les propriétaires de véhicules doivent être en mesure de continuer à utiliser leurs véhicules pour la conduite longue distance.Peu importe le type de changement qui sera fait, le passage doit mis en œuvre lentement, sur une période de 25 ans ou plus, afin que les acheteurs ne perdent pas le bénéfice de la valeur de leurs véhicules à pétrole. Si le passage se fait trop rapidement, les citoyens perdront la valeur marchande leurs voitures de pétrole, et de ce fait, ne seront pas en mesure de payer les nouveaux véhicules.
Si un passage à des véhicules de transport électrique doit être fait, de nombreux véhicules autres que des voitures doivent être électriques. Ceci comprend les camions, bus, avions, véhicules de construction et véhicules agricoles, qui tous auraient besoin d'être électrique. Les coûts devront être abaissés et le matériel de ravitaillement nécessaire devra être installé, ce qui ajoute à la lenteur du processus de transition.Un autre problème est que, même en dehors des utilisations de l'énergie, le pétrole est utilisé dans de nombreuses applications comme matière première. Par exemple, il est utilisé dans la fabrication des herbicides et des pesticides, des routes asphaltées et des bardeaux d'asphalte pour toiture, des médicaments, des cosmétiques, des matériaux de construction, des colorants et des aromatisants. Il n'y a aucune possibilité que l'électricité puisse être adaptée à ces usages. Le charbon pourrait peut- être adapté pour ces utilisations, car il est aussi un combustible fossile.
Mythe 6 . Le pétrole "est épuisé" car l'offre est limitée et non renouvelable.
Ce mythe est en fait plus proche de la vérité que les autres mythes. La situation est un peu différente qu'une simple "pénurie". La réalité est que les limites de pétrole sont susceptibles de perturber l'économie de diverses manières. Cette perturbation économique risque de provoquer une chute brutale de l'offre de pétrole. Une possibilité plausible est que le manque de disponibilité de la dette et les bas salaires vont empêcher les prix du pétrole de rester à un niveau haut ou les producteurs de pétrole peuvent maintenir une extraction rentable. Dans ce scénario, les producteurs de pétrole verront peu d'intérêt à investir dans une nouvelle production. Il est évident que ce scénario est déjà en train de se produire.
Il y a une autre version de ce mythe qui est encore plus fausse. Selon ce mythe, la situation sur l'approvisionnement en pétrole (et sur d'autres types d'approvisionnement en combustible fossile) est la suivante :
Mythe 7 . L'approvisionnement en pétrole (et la fourniture d'autres combustibles fossiles) vont commencer à baisser alors que le stock est à moitié épuisé. On peut donc s'attendre à une longue, lente déclin de l'utilisation des combustibles fossiles.
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| Figure 7 . L'image 1956 de M. King Hubbert de la production attendue de pétrole brut du monde, en supposant la pétrole récupérable ultime à 1250 milliards de barils. |
Ce mythe est un favori des partisans du pic pétrolier. Indirectement, des croyances similaires sous tendent aussi les modèles de changement climatique. Il est basé sur ce que je crois être une lecture erronée des écrits de M. King Hubbert. Hubbert est un géologue et un physicien qui a prédit une baisse de la production de pétrole des États-Unis et éventuellement de la production mondiale, dans divers documents, y compris l'énergie nucléaire et les combustibles fossiles, publié en 1956. Hubbert a observé que, dans certaines circonstances, la production de divers combustibles fossiles tend à suivre une courbe plutôt symétrique.
Une raison majeure pour laquelle ce type de prévisions est mauvaise, est qu'elle est basée sur un scénario dans lequel un autre type d'approvisionnement énergétique a pu être intensifié à la place, avant que l'offre de pétrole n'ai commencé à décliner.
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| Figure 8 . Figure de l'article de Hubbert de 1956, l'énergie nucléaire et les combustibles fossiles. |
Avec cette montée en puissance de l'approvisionnement énergétique, l'économie peut continuer comme dans le passé sans problème financier important résultant d'une relative pénurie de pétrole. Sans la production rapide d'énergie d'un autre type, il y aura un problème avec une population trop nombreuse par rapport à la baisse de fourniture d'énergie. Par habitant, l'approvisionnement énergétique diminuerait rapidement, ce qui rend de plus en plus difficile de produire suffisamment de biens et de services. En particulier, le maintien des services publics est susceptible de devenir un problème. Les impôts nécessaires sont susceptibles d'augmenter vers un niveau incompatible avec ce que les citoyens peuvent se permettre de payer, ce qui conduit à des problèmes majeurs, même l'effondrement, basé sur la recherche de Turchin et Nefedov (2009).
Mythe 8 . L'énergie renouvelable est disponible en offre pratiquement illimitée.
Le problème avec tous les types d'approvisionnement en énergie, des combustibles fossiles au nucléaire (à base d'uranium), de la géothermie, de l'hydroélectricité, du vent et de l'énergie solaire sont les rendements décroissants. À un certain point, le coût de production de l'énergie devient moins efficace, et de ce fait, le coût de production commence à monter. Les salaires n'augmentent pas pour compenser ces coûts plus élevés et les substituts moins chers ne sont pas disponibles ce qui provoque des problèmes financiers pour le système économique.
Dans le cas du pétrole, la hausse du coût de l'extraction provient du fait que le pétrole pas cher à extraire est extrait d'abord, ne laissant que le pétrole cher à extraire. C'est le problème que nous avons récemment connu. Des problèmes similaires se posent avec le gaz naturel et le charbon, mais la forte montée des coûts peut venir plus tard car ils seront toujours disponibles quand l'offre sera inférieure à la demande.L'uranium et les autres métaux connaissent le même problème avec des rendements décroissants, comme la part la moins cher à extraire de ces minéraux est extraite d'abord, il faut ensuite se reporter sur les minerais de qualité inférieure.Une partie du problème avec ce qu'on appelle les énergies renouvelables, c'est qu'ils sont faits de minéraux et ces minéraux sont soumis aux mêmes problèmes d'épuisement que les autres minéraux. Cela peut ne pas être un problème si les minéraux sont très abondants, tels que le fer ou l'aluminium. Mais si ces minéraux ont une disponibilité moindre, telles que les terres rares et le lithium, l'épuisement peut conduire à l'augmentation des coûts d'extraction et des coûts plus élevés en fin de compte pour les dispositifs utilisant ces minéraux.Un autre problème est le choix des sites. Lorsque les centrales hydroélectriques sont installées , les meilleurs endroits ont tendance à être choisi en premier. Peu à peu, des endroits moins attractifs sont utilisés. Il en va de même pour les éoliennes. Les éoliennes offshore ont tendance à être plus chère que les turbines onshore. Si les emplacements abondants à terre, à proximité de centres de population, avaient été disponibles pour la construction européenne récente, il semble probable que ceux-ci auraient été utilisés à la place des éoliennes offshore.
Quand il s'agit de bois, la surexploitation et le déboisement ont été un problème constant à travers les âges. Comme la population augmente, et d'autres ressources énergétiques deviennent moins disponibles, la situation est susceptible de devenir à nouveau tendue.
Enfin, les énergies renouvelables, même si elles utilisent moins de pétrole, ont encore tendance à être dépendante du pétrole. Le pétrole est important pour l'équipement minier d'exploitation et pour le transport de dispositifs de l'endroit où ils sont fabriqués à l'emplacement où ils doivent être mis en service. Les hélicoptères (nécessitant du pétrole) sont utilisés dans la maintenance des éoliennes, en particulier au large des côtes, et dans l'entretien de lignes électriques. Même si les réparations peuvent être effectuées avec des camions, le fonctionnement de ces camions nécessite encore généralement du pétrole. L'entretien des routes nécessite également du pétrole. Même le transport du bois sur le marché nécessite du pétrole.
S'il y a une véritable pénurie de pétrole, il y aura une énorme baisse dans la production d'énergies renouvelables et l'entretien des infrastructures des énergies renouvelables existantes deviendra plus difficile. Les panneaux solaires qui sont utilisés en dehors du réseau électrique peuvent être de longue durée, mais les batteries, onduleurs, les lignes électriques à longue distance et bien d'autres choses que nous tenons aujourd'hui pour acquis risquent de disparaître.
Ainsi , les énergies renouvelables ne sont pas disponibles en quantité illimitées. Si l'offre de pétrole est très limité, on peut même découvrir que plusieurs énergies renouvelables existantes ne sont pas encore très de longue durée.
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