L’histoire du pétrole (partie III) : Le pétrole multiusage ne sera pas une transition énergétique

L’histoire du pétrole (partie III) : Le pétrole multiusage ne sera pas une transition énergétique

Rappel : la paternité du premier puits de pétrole est difficile à établir entre Russes et Azéris (1846, à Bakou, par le major Alekseyev), Américains (années 1850 avec Samuel Kier, 1859 pour Edwin Drake, en Pennsylvanie) et Canadiens (1858, en Ontario, par James M. Williams). Quoi qu’il en soit, les puits se multiplièrent après la découverte de Drake, à Oil Creek, provoquant une ruée vers l’or noir. En 1861, premier « gusher » (geyser de pétrole) fut découvert. Au même instant, la guerre de Sécession (1861-1865) favorisa l’essor du pétrole parce que les armées en avaient besoin pour de multiples usages, mais également parce que le conflit élimina les produits concurrents provenant du sud tandis que le prix des matières premières s’envolait, celui du pétrole ne faisant pas exception. Dans cet environnement, un jeune Américain, John D. Rockefeller, comprit que cette industrie aux profits immenses était l’avenir. Il investit dans le raffinage du pétrole, activité infiniment plus stable que la production de pétrole. En 1870, il fonda la Standard Oil, proposant pour la première fois un pétrole d’une qualité fiable et ne risquant pas d’exploser. Après quoi, il racheta ses concurrents et monta un cartel gagnant-gagnant avec les compagnies de chemin de fer auxquelles il donnait du flux régulier en contrepartie de bas prix de transport. Il pouvait alors être agressif sur les prix pour pousser la concurrence à la faillite et les racheter. En 1877, 90% de l’industrie du raffinage aux États-Unis était contrôlé par la Standard Oil, qui faisait par ailleurs les 3/4 de son chiffre d’affaires à l’étranger.

À la fin du XIXe siècle, le « gaz de ville » manufacturé à partir du charbon, restait rare, un privilège des quartiers riches. Le pétrole bouscula la bourgeoisie en lui retirant ce signe distinctif de richesse : la lumière abondante était désormais à la portée de tous. En parallèle, la société se mécanisait. La machine fut d’abord mal acceptée, volant le travail des ouvriers, mais devint peu à peu symbole d’espoir, le progrès technique permettant de significativement améliorer le quotidien de la population. Première source de lumière abondante et bon marché, le pétrole lampant améliora partout la productivité et intensifia les modes d’existence. Le pétrole s’imposa pour le chauffage, fonctionnant au fioul*. En 1900, 70% de l’utilisation du pétrole était destinée à chauffer. Le fioul lourd était utilisé dans les usines de raffinage, pour chauffer les hauts fourneaux mais également en substitue au charbon broyé pour fournir une flamme de 1 500 degrés nécessaire à la cuisson du mélange de calcaire et d’argile produisant le ciment. Le pétrole engendra ainsi le nouveau matériau parfait pour construire : le béton (mélange de ciment et de sable), substitut de la brique, permettant d’agrandir les villes et de multiplier les routes. Le kérosène devint, lui, le combustible des lampes à souder.

*Dérivé de l’anglais fuel, « combustible ».

Le pétrole fournit à l’humanité graisses, huiles, solvants et détergents en masse, permettant d’utiliser des mécanismes qu’interdisaient jusque-là des contraintes fondamentales. Des dérivés du pétrole furent utilisés en peinture, teinture, encre, pour le nettoyage, en pharmacie ou comme cosmétique. La vaseline (« gelée de pétrole ») et la benzine (excellent solvant) furent rapidement commercialisés. Le raffinage du pétrole permit également la production plus économique de la glycérine, lubrifiant hydrophile, qui composera nombre de savons, sirops, crèmes hydratantes, suppositoires et dentifrices. Combinée à des nitrates, elle permit la production de nitroglycérine (dynamite, inventée par Alfred Nobel). La plasticité fut également explorée, plus de 50 ans avant l’invention du PVC. Dès 1874, la Standard Oil créa des filiales spécialisées dans le marché émergeant du bitume et de l’asphalte pour les routes et la production de paraffine (fabrication du chewing-gum) et de la gomina (production des bougies, imperméabilisation des vêtements, enrobage des bonbons, des viandes, des munitions ou des explosifs). Le pétrole avait, de plus, l’avantage d’être liquide et de sortir de terre sans effort (à cette heure de l’histoire).

Éclairer, chauffer, lubrifier, nettoyer, protéger : le pétrole ne fut pourtant en rien une révolution scientifique ou technique. Les propriétés naturelles du brut en permettaient de multiples usages. Jusqu’à l’avènement de l’automobile, l’industrie pétrolière n’eut pas besoin de scientifiques. Les techniques de forage et de distillation étaient celles pratiquées depuis des siècles. Rockefeller se vanta de n’avoir eu besoin d’aucun savoir scientifique. Pendant des décennies, aucun scientifique ne fut embauché dans cette industrie ; excepté une mission de quelques mois confiée au chimiste d’origine allemande Herman Frasch, qui fit des merveilles en améliorant le procédé de production de la paraffine pour les chewing-gums et les bougies. Cette absence de science causa nombre d’accidents, à cause d’une distillation souvent incomplète du brut. À la Nouvelle-Orléans, 50 personnes furent brûlées vives par un incendie en 1869. Les explosions de lampes de naphte n’étaient pas rares et parfois mortelles. Le chimiste Charles Frederick Chandler avait pourtant déjà compris que le pétrole lampant était dangereux, parce que contenant de trop fortes proportions d’hydrocarbures C5 à C8. Celles-ci, pas encore appelées « essence » ou « gasoline » étaient alors des déchets industriels. Les raffineries ne les écartaient parfois pas, soit par incompétence, soit par cupidité. La Standard Oil, assurant une qualité standard, nous l’avons vu, tira son épingle du jeu.

Deux usages décisifs du pétrole mirent davantage de temps à émerger, malgré la réticence originelle de leurs futurs clients : les paysans et les automobilistes. Dès les années 1860, Rockefeller tenta de revendre l’acide sulfurique résiduel que laissait le raffinage. Depuis une vingtaine d’années, on savait que cet acide pouvait produire des fertilisants, grâce aux travaux de l’Allemand Justus von Liebig. L’industrie pétrolière allait tout changer dans le domaine des engrais agricoles, des avancées qui allaient avoir des conséquences démographiques colossales. L’automobile, elle, fut théorisée deux siècles avant que les conditions techniques ne soient réunies pour la faire fonctionner. Au XVIIe siècle, le savant hollandais Christiaan Huygens imagina le moteur à combustion interne, sans toutefois disposer du combustible adapté. En 1668, le jésuite flamand Ferdinand Verbiest, en mission à Pékin, dessina le premier prototype de véhicule terrestre poussé vers l’avant par un jet de vapeur. En 1859, alors que Drake forait son premier puits, l’ingénieur franco-belge Jean-Joseph Etienne Lenoir déposa le brevet du premier moteur à combustion interne opérationnel, fonctionnant en deux temps au « gaz de ville », gaz obtenu par pyrolyse de la houille, qui éclairait déjà Paris et Londres. Mais le gaz de houille était caloriquement trop faible pour efficacement entraîner une puissance mécanique. Le pétrole, extrêmement dense et malléable, allait résoudre tous les problèmes. En 1870, l’inventeur autrichien Siegfried Marcus conçut le premier moteur fonctionnant à l’essence, offrant une alternative aux automobiles à vapeur, trop pondéreuses. En 1876, les Allemands Gottlieb Daimler, Nikolaus Otto et Wilhelm Maybach travaillèrent sur un moteur en quatre temps. En 1886, l’Allemand Karl Friedrich Benz déposa le brevet de la première automobile à essence. Le XXe siècle et le pétrole allaient permettre l’ère de l’automobile.

Gottlieb Daimler (1834-1900), ingénieur allemand, inventeur des premiers moteurs à essence industrialisables et fondateur de Daimler-Motoren-Gesellschaft.
Karl Benz (1844-1929), inventeur allemand et fondateur de Benz & Cie.

Faute de disposer de sources massives d’énergie, l’Homme n’a pu, pendant longtemps, faire évoluer la technique. Les horlogers des XVIe et XVIIe siècles travaillaient le laiton, car alliage métallique tendre, qui se travaille facilement à froid. Les horloges étaient d’une plus haute technicité que les grandes machines de la révolution industrielle. Mais si le laiton était facile à travailler, permettant l’horlogerie, c’était justement cette caractéristique, ce manque de résistance, qui le rendait impropre à la fabrication des grandes machines. Il fallut attendre le fer, la fonte et l’acier, nécessitant une bien plus grande quantité d’énergie, pour bâtir ces machines. Comme toujours, l’optimisation vint ensuite, par évolution mémétique des sociétés.

Pour autant, l’apparition de sources massives d’énergie avec le pétrole ne signifia en rien la disparition des autres formes d’énergies. Depuis le début de l’humanité, les forment nouvelles d’énergie se sont toujours ajoutées, superposées, à celles déjà existantes. Il n’a jamais existé de transition énergétique, seul le cumul existe*. Les hydrocarbures n’ont pas remplacé le charbon, pas plus que le charbon n’avait remplacé le bois. Nous consommons simplement de plus en plus de matières premières. Le pétrole a en revanche sensiblement accéléré la spirale de l’enchevêtrement des sources d’énergie et des matières premières. En Angleterre, l’extraction du charbon a débuté d’abord parce que le bois manquait, pas parce qu’il s’agissait d’un meilleur combustible. Malgré le charbon, la consommation de bois s’est accrue en Angleterre au XIVe siècle du fait de la croissance démographique, de l’exploitation minière (pour le charbon) et des besoins des chantiers navals. En France comme en Angleterre, le charbon de bois était massivement utilisé pour les cheminées et hauts fourneaux. À l’heure des Bourbons et des Stuarts, une fonderie utilisait quelque 80 hectares de forêts par an, tandis que bâtir un navire de guerre nécessite des milliers d’arbres adultes. Colbert, ministre de Louis XIV, mena en France une importante et efficace politique des forêts pour éviter la pénurie. L’Angleterre, pour sa part, importa du bois de la Baltique ou du Nouveau-Monde.

*Pour tout ce paragraphe, se référer à la très instructive conférence de Jean-Baptiste Fressoz donnée à l’Ecole des Ponts Paris Tech (https://www.youtube.com/watch?v=p5VEy2IjDMs&ab_channel=%C3%89coledesPontsParisTech) ainsi que les cours de Jean-Marc Jancovici aux Mines de Paris sur l’énergie (20h de cours).

Le charbon, énergiquement plus intéressant que le bois, était également plus rare et plus difficile à exploiter que ce dernier, nécessitant la mise en place de réseaux de transports spécifiques. Les premières mines de charbon furent placées à proximité de mers ou de fleuves pour en faciliter l’exploitation. L’ingénieur flamand Simon Stevin, quant à lui, apporta des améliorations mécaniques radicales au rendement énergétique des moulins néerlandais, offrant aux Provinces-Unies une base proto-industrielle sans égale. La machine à vapeur intervint tôt dans l’histoire industrielle, dès 1698 en Angleterre, mais initialement uniquement de manière secondaire, dans l’optique de prendre le relais pour pomper les eaux souterraines des mines. Le charbon et la machine à vapeur permirent de creuser plus profond, plus rapidement. À partir des années 1830-1840, l’exploitation du charbon devint suffisante au Royaume-Uni pour s’auto-alimenter : la révolution industrielle devint une évidence.

Simon Stevin (1548-1620), comptable, mathématicien, mécanicien, inventeur, ingénieur, militaire dans le génie et gestionnaire des finances.

Les machines à vapeur, alors alimentées abondamment en charbon, prenaient de plus en plus rapidement la suite des mineurs. Les énergies fossiles prenaient le pas sur l’énergie renouvelable (bois, vent, flots, muscles). Le charbon permettait, à volume égal, de déployer bien plus d’énergie que le bois, servait à fondre des métaux, fabriquer du verre, générer de la vapeur et extraire davantage de charbon. Le coke et le lignite substituèrent le charbon de bois dans les hauts fourneaux et les fours à verre et permirent la construction du Chrystal Palace à Londres pour l’Exposition universelle de 1851. Mais le pétrole prit le relais, d’abord avec le pétrole lampant permettant de résoudre les problèmes d’éclairage dans les mines, afin de creuser plus profondément encore, non sans utiliser toujours plus de bois d’œuvre pour soutenir les galeries. Ainsi, « en s’interpénétrant, les sources d’énergie et de matière première permettent de creuser plus profond et plus loin, pour chasser sans cesse dans le lointain le spectre de leur propre pénurie. » Aux États-Unis, grâce aux capitaux britanniques, le nombre de chevaux-vapeur disponibles dépassa rapidement celui du Royaume-Uni. L’essor des Oil regions fut, par ailleurs, largement facilité par l’abondance du bois et du charbon exploités dans les Appalaches. C’est sans doute pourquoi l’exploitation du pétrole fut d’abord possible ici, avant de gagner les steppes désertiques en Mésopotamie ou les abords de la mer Caspienne. Ainsi, la machine à vapeur de Drake était alimentée en charbon de bois en 1859, tandis que les barils de pétrole, les derricks, les réservoirs et les premiers oléoducs étaient tous fabriqués en bois. Le charbon permit quant à lui d’actionner les locomotives et les péniches à vapeur qui acheminaient le brut.

Crystal Palace, lors de l’Exposition universelle de Londres, 1851.

Le pétrole permit de quintupler la puissance de la vapeur disponible au Royaume-Uni entre 1850 et 1875. L’or noir fournit notamment les lubrifiants indispensables au déploiement du plein potentiel des machines à vapeur. Entre 1865 et 1900, la production américaine d’huiles et de graisses extraites du pétrole explosèrent de 35 000 à 5 millions de barils. L’apparition des produits pétroliers à la fin du XIXe siècle permit de réaliser les projets grandioses des industriels qui se confrontaient auparavant à des limites physiques : le percement du canal du Panama, débuté en 1881, ne fut achevé qu’en 1914, du fait des difficultés techniques. Or, la fin du chantier coïncida avec l’apparition des premiers bulldozers au fioul. Les mines du rio Tinto, en Andalousie, exploitées par les Phéniciens et la civilisation de Tartessos, puis par les Romains, qui en tirèrent quantité d’argent, notamment pour en faire des pièces, fut laissée à l’abandon après la chute de l’Empire Romain d’Occident. Les filons accessibles s’étaient épuisés. Les Wisigoths, les Maures et la couronne espagnole ne purent réellement les exploiter. Ces mines rouvrirent en 1873 : la Rio Tinto Company, dirigée par des Britanniques, ouvrit docks et chemins de fer. Dès 1877, l’entreprise devint le premier producteur mondial de cuivre. En 1876, Graham Bell déposa le brevet du téléphone à Washington. En 1878, Thomas Edison fonda l’Edison Electric Light Company, ancêtre de General Electric. Les besoins en cuivre étaient sur le point d’exploser. Le pétrole, pour brûler, lubrifier ou laver, permit à l’industrie de ne jamais en être à court. Ainsi, de 1900 à 1973 (premier choc pétrolier), le pétrole devint la troisième source d’énergie pour faire tourner les turbines électriques, derrière le charbon et les barrages, tandis que les groupes électrogènes tournaient au fioul. Arrivée au bout du dernier filon, la dernière mine d’Andalousie ferma en 2001, ce qui n’empêcha pas la Rio Tinto Company, contrôlée par la famille Rothschild, de rester l’un des premiers groupes miniers du monde.

Pour répondre à des défis toujours plus complexes, l’humain avait essentiellement besoin de davantage d’énergie. L’anthropologue américain Joseph A. Tainter expliqua qu’« énergie et complexité tendent à être entremêlées ». Précisions également que, comme le remarqua l’économiste anglais Stanley Jevons : « C’est une totale confusion d’idées de supposer qu’utiliser un combustible de manière économique revient à en diminuer la consommation. La vérité est exactement contraire. » Il observa ainsi que la consommation de charbon augmentait à mesure que le rendement des machines à vapeur s’améliorait. Car une locomotive à vapeur moins gourmande en charbon peut, précisément pour cette raison, parcourir de plus grandes distances ou tirer des trains plus lourds. Une machine plus économe est plus efficace et peut donc accomplir davantage, par exemple aider à fabriquer plus de machines. Les progrès techniques permettent de répondre à davantage de besoin, notamment celui de trouver de nouvelles sources d’énergie. Après avoir énoncé son « paradoxe de Jevons », l’auteur de La Question du charbon mit en garde : si, à cause (et non en dépit) du progrès technique, la demande de charbon ne cessait de croître, les réserves de l’Angleterre étaient vouées à s’éteindre et devenir incapables d’adresser la demande.

L’économiste vit juste, car recourir à toujours plus d’énergie pour répondre à des problèmes d’une plus grande complexité, c’est tendre vers le plus grand problème de tous : la disparition des ressources énergétiques, la limite physique absolue ; une réalité décrite par la deuxième loi de la thermodynamique, découverte en 1824 par le polytechnicien français Sadi Carnot, que le physicien allemand Rudolf Clausius baptisera « entropie » en 1865. On pourrait en résumer le principe ainsi : tout phénomène physique nécessite une énergie qui se dissipe de façon irréversible sous forme de chaleur, passant d’un état ordonné et exploitable à un autre, désordonné et à peu près inexploitable. L’énergie étant nécessaire à la cohésion de tout système, l’accroissement de cet ordre implique nécessairement un accroissement du désordre du monde qui l’entoure.

Sources (texte) :

Auzanneau, Matthieu (2021). Or noir, la grande histoire du pétrole. Paris : La Découverte, 890p.

LeVine, Steve (2007). The Oil and the Glory, the pursuit of empire and fortune on the Caspian Sea. New York : Random House, Inc., 472p.

Sources (images) :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Gottlieb_Daimler (Daimler)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Carl_Benz (Benz)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Simon_Stevin (Stevin)

https://fr.wikipedia.org/wiki/Crystal_Palace_(palais_d%27exposition) (Crystal Palace)

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