Horreur économique et horreur scientifique
     Il me semble que c’est le moment de rappeler qu’à cette "horreur économique" s’ajoute une horreur scientifique : si on utilise directement le combustible primaire (gaz, fioul...), on en tire 100% de sa chaleur, alors que si on passe par une centrale électrique, on ne peut en convertir qu’environ 30% en électricité, qu’il est aberrant de retransformer en chaleur pour se chauffer. Pas étonnant que cette aberration, de plus couverte par de somptueuses opérations publicitaires, finisse par revenir cher ! Mais ce que ne sait sans doute pas cet habitant des Grands Pêchers, c’est qu’elle contrevient aussi aux règles les plus élémentaires de la thermodynamique, qui imposent que les services de la fée électricité soient réservés à ce qui ne peut se faire que par elle.
     Ayant enseigné pendant plusieurs années la chimie physique en premier cycle universitaire, j’ai dû traiter parmi d’autres le difficile sujet des bases et des conséquences du deuxième principe de la thermodynamique. Or, je me souviens que dans les années 1980, alors que j’avais cru faire comprendre à mes étudiants pourquoi il était aberrant d’utiliser l’électricité pour le chauffage domestique par appareils à résistances (limités jusqu’à cette époque au chauffage d’appoint), j’eus la surprise de voir, à notre sortie de l’amphi, qu’un immense panneau vantant les avantages du "tout électrique"venait d’être hissé sur le chantier de construction voisin. Quelle opinion, dans ces conditions, les étudiants allaient-ils pouvoir se faire sur les dispositifs thermodynamiquement fondés que j’avais cités : co-utilisation de la chaleur dissipée à la source de l’énergie mécanique ou électrique produite par machine thermique (ce qu’on appelle plus communément "cogénération"), et installation de pompes à chaleur ?

La cogénération : le simple bon sens éclairé par la thermodynamique
     Quand on fonctionne en cogénération, on produit de l’électricité et on utilise en même temps la chaleur dégagée par la machine. Pourquoi est-ce que ça devrait être la règle pour les centrales thermiques ? Parce qu’avec une machine thermique on ne peut pas transformer en électricité la totalité de l’énergie primaire produite par la source chaude: 

"Le nucléaire n’est pas pire que le reste..."
     On peut cependant concéder au lobby des "électriciens"que le nucléaire bien assumé (transparence des choix et des risques, vérité des coûts) n’est pas, à tout prendre, pire que le reste. Il faut se souvenir que ces gigantesques machines nucléaires thermiques dérivent des mêmes prototypes que les réacteurs à eau pressurisée (REP) qui équipent les sous-marins à propulsion nucléaire [3] . Il y a donc des puissances intermédiaires dont la technologie est bien maîtrisée et qui pourraient servir en cogénération suivant le système d’électrification décentralisée. 

Une perte massive, refusée seulement par une minorité de professionnels avisés
     Malgré l’évidence de ces données, ce furent plutôt des améliorations d’ordre mécanique qui furent apportées aux machines, comme le remplacement du système alternatif piston-cylindre par la turbine. L’adoption des moteurs à combustion interne à essence ou Diesel qui équipent les automobiles n’est pas une révolution par rapport au cycle de Carnot : leur rendement en énergie mécanique plafonne à 20-25%.
     On n’a que rarement cherché à tirer partie des deux flux qui s’écoulent au travers des machines thermiques, et on laisse toujours se perdre le plus abondant : en dehors de quelques industriels avisés [7], certains établissements ont quand même surmonté cette désinformation généralisée. Ce sont ceux qui, comme les hôpitaux, sont obligés de maintenir en parfait état de marche un groupe électrogène de secours puissant et efficace. A l’avantage thermodynamique s’ajoute pour eux celui de pouvoir amortir des frais fixes qu’ils doivent de toute façon supporter. Un moteur à gaz ou Diesel assure la période de chauffe tout en produisant de l’électricité qui est achetée par EDF : les hôpitaux de Lens, de Castres, de Périgueux, une clinique à Toulouse, la prison centrale de Muret, de même que certains incinérateurs alimentant le chauffage urbain, se sont équipés de cogénérateurs.

La stratégie de l'écrémeuse...
     L'industrie de l'énergie opérant à partir des différentes sources de chaleur devrait pouvoir se comparer avec l'industrie laitière. Depuis longtemps, on utilise une grande partie du lait des vaches pour en tirer du beurre, mais on tire aussi parti du lait écrémé, autrefois pour faire la pâtée des cochons et des volailles, aujourd'hui par de multiples autres valorisations. Or, la machine thermique (figure 1) qui tire de sa chaudière de l'énergie mécanique (la crème) transformée ensuite en électricité (le beurre) fonctionne à la manière d'une écrémeuse... auto-entretenue ! Mais le sous-produit, ici la chaleur qui doit retourner au milieu environnant par la source froide, est en l'absence de cogénération traité comme si la laiterie rejetait directement son lait écrémé avec ses eaux usées, alors qu'il peut servir de base pour d'autres aliments... Ce que ne se permettent pas les industriels du lait, semble au contraire aller de soi pour ceux de l'énergie ! Pour nourrir la basse-cour, on achètera à l'extérieur... Curieuse gestion de ses produits !

Face aux diktats de la pensée unique
     Si la Commission européenne cherche à faire passer la part d’électricité produite en cogénération de 9 à 18% d’ici à 2010 [8] , celle-ci reste infinitésimale en France. EDF fait tout pour freiner le développement des petites centrales, dont elle est obligée d’acheter la production, de par son statut de monopole. L’entreprise publique a été sévèrement condamnée par le Conseil de la concurrence début 1997 pour abus de position dominante vis-à-vis de la Compagnie générale de chauffe, qui pratique la cogénération [9].
     On est frappé par la pensée unique, centralisatrice, dogmatique, antiscientifique, qui continue de prévaloir face à la diversité des solutions rationnellement et économiquement fondées. Car il ne s’agit pas là d’économies de bout de chandelle comme avec les lampes à basse consommation, ou les illusoires et coûteux systèmes de régulation et d’isolation à outrance qui iraient bien jusqu'à transformer nos habitations en véritables thermostats... Il s’agit de possibilités de réduction massive de la consommation en énergies primaires, par des technologies existantes simples, sans privations sensibles pour les consommateurs, donc avantageuses au triple plan économique, humain et environnemental.
     Au lieu de ça, c’est une culture de l’hégémonie au prix du gaspillage qui se maintient envers et contre tout, comme si les Carnot, Thomson et Clausius n’avaient pas existé. A quoi bon alors enseigner la thermodynamique ?

Les pompes à chaleur : une merveille offerte par la thermodynamique
     C’est que de plus, il y a une façon intelligente et pertinente, parce qu’en accord avec les lois de la thermodynamique, d’utiliser l’électricité pour se chauffer. C’est le système des pompes à chaleur : en apportant de l’énergie mécanique, on fait remonter de la chaleur de la source froide (l’extérieur) vers la source chaude (les locaux à chauffer). Il se trouve que ceci peut se faire à très bon compte car dans ce cycle inversé (figure 2) la différence entre la température de la source froide et celle de la source chaude est beaucoup plus faible que dans le cas du cycle moteur, où on cherche au contraire à la rendre aussi grande que possible pour reculer la limite du rendement théorique dictée par le principe de Carnot. Pour la pompe à chaleur, on définit un "coefficient de performance" (Cop) qui est le rapport entre la quantité de chaleur qu’elle fait ainsi remonter et l’énergie électrique qu’elle consomme. On ne peut plus parler de "rendement" car ce Cop est très supérieur à 1: il est théoriquement de l’ordre de 10, et en pratique d’environ 3 à 4 [10]. Les pompes à chaleur sont donc une merveille thermodynamique qui permet d’obtenir 3 à 4 fois plus de chaleur que d’électricité consommée pour cela. C’est sans doute ce qui chagrine les marchands d’électricité, qui ne les ont jamais encouragées, sauf par une discrète allusion aux climatiseurs inversables qui peuvent assurer une fonction chauffage, et pendant une courte période en 1978-80 où EDF avait monté le programme "Perche" pour le système air-air, le moins performant par rapport à ceux qui opèrent à partir de la nappe phréatique (puits) ou de capteurs enterrés. Le mercantilisme que manifeste un tel black-out est là encore indigne d’une entreprise publique (11). D’autant plus que là aussi la technologie et le savoir-faire existent et sont bien rodés : ce sont les mêmes que pour les réfrigérateurs et les intallations frigorifiques.

Figure 1

     En lui fournissant l’énergie électrique (mécanique) W, la machine fait revenir la chaleur de la source froide (air extérieur, ou mieux nappe phréatique) vers la source chaude (locaux à chauffer).
     Le rendement (coefficient de performance) idéal théorique est alors nettement supérieur à 1. Pour maintenir une température intérieure de 20° C (T1=293 K) à partir de l’air extérieur à -10°C (T1-T2 = 30 K), la formule ci-dessus donne une valeur de l’ordre de 10, donc 1000 %... C’est le principe de la pompe à chaleur, qui permettrait d’économiser jusqu’à 90 % par rapport au chauffage électrique par radiateurs à résistances qui banalise une utilisation "dégradante" de l’électricité...
     Le coefficient de performance réel des pompes à chaleur est d’environ 3 à 4, c’est-à-dire qu’on obtient 3 à 4 fois plus de chaleur que d’électricité dépensée. Ceci par une technologie qui est la même que celle des réfrigérateurs, donc parfaitement disponible et maîtrisée.

Figure 2