À l'échelle historique, les régimes énergétiques structurent la production, l'habitat, la mobilité et la complexité sociale. Les sociétés agraires dépendent largement de flux solaires renouvelés par la biomasse, ce qui limite la puissance disponible par habitant et soumet l'organisation sociale à la disponibilité des terres, des forêts et des cycles saisonniers. L'industrialisation repose sur l'exploitation de stocks d'énergie fossile, dont la densité et la disponibilité permettent d'accroître massivement le travail mécanique, la production, l'urbanisation et les échanges. Cette puissance accrue se traduit par plus de biens, mais elle reconfigure aussi le temps social, l'espace, les rapports de classe et les équilibres géopolitiques. Elle produit aussi une dépendance à des stocks finis et à des puits d'absorption pour les émissions, ce qui introduit une tension écologique structurelle.

Les infrastructures énergétiques concentrent ou distribuent des capacités : réseaux électriques, oléoducs, mines, centrales, chaînes d'approvisionnement et points de passage stratégiques deviennent des lieux de contrôle, de rente et de vulnérabilité. Les modes de consommation énergétique traduisent et reproduisent des inégalités : accès à l'électricité, qualité du logement, mobilité contrainte, exposition aux pollutions, consommation ostentatoire dans certains groupes sociaux et précarité énergétique dans d'autres. La question est en partie de savoir combien d'énergie une société utilise, et aussi de savoir pour quels usages, selon quelles formes de propriété et de gouvernance, et avec quels effets sur les écosystèmes et sur les populations.

Les transitions énergétiques, au-delà du seul changement de source d'approvisionnement,  impliquent une recomposition des infrastructures, des institutions, des marchés, des territoires et des habitudes. Substituer des énergies renouvelables aux énergies fossiles sans interroger la demande, l'efficacité, la sobriété et la justice sociale expose à déplacer les tensions plutôt que de les résoudre. La variabilité de certaines énergies renouvelables, la territorialisation des installations, l'extraction des minerais et la gestion des réseaux imposent de penser simultanément technique, politique et écologie. La transition devient alors un choix de société : elle porte sur la vitesse, la répartition des efforts, la protection des plus vulnérables et la définition de ce qu'est une vie décente.

L'énergie est à la fois infrastructure matérielle du social et enjeu politique majeur. Elle constitue un moyen dont l'organisation révèle les priorités d'une société. Il s'agit alors de dépasser l'alternative entre déterminisme technique et volontarisme social : les sociétés humaines ne font pas ce qu'elles veulent de l'énergie, mais elles choisissent, dans des limites biophysiques et historiques, comment la mobiliser, la partager et en assumer les conséquences. La question centrale est de construire des régimes énergétiques compatibles avec la dignité humaine, la justice sociale et les limites planétaires.

L'économie organique de l'énergie.
Pendant l'essentiel de l'histoire humaine, l'énergie utilisable provient presque exclusivement du flux solaire récent, capté par la photosynthèse puis converti en nourriture, fourrage, bois ou fibres. E. A. Wrigley parle d'une économie organique : la terre est à la fois la source des calories alimentaires, du combustible, de la nourriture des animaux de trait et des matières premières. Les seules énergies non biologiques de grande ampleur, l'eau, le vent et, marginalement, la géothermie, les marées ou les affleurements de charbon et de bitume, restent subordonnées à des contraintes locales.

Le rendement de la photosynthèse est inférieur à 1 %, ce qui fixe un plafond de puissance surfacique. Une forêt exploitée en taillis fournit de l'ordre de 0,3 à 1 W par mètre carré, alors qu'une ville préindustrielle consomme plusieurs watts par mètre carré bâti. Les sociétés organiques sont donc structurellement gourmandes en espace, et leur croissance se heurte à un plafond malthusien. L'histoire que nous allons parcourirs est celle des stratégies pour repousser ce plafond : intensifier la capture solaire (agriculture), multiplier les convertisseurs (animaux, moulins, voiles), concentrer la chaleur (métallurgie), puis ouvrir l'accès à des stocks fossiles (industrie).

Le paléo-économiste Earl Cook propose un gradient devenu classique, en kilocalories par habitant et par jour : environ 2000 pour l'humain "primitif" (alimentation seule), 5000 pour le chasseur-cueilleur évolué, 12 000 pour l'agriculteur primitif, 20 000 pour l'agriculteur avancé, contre 70 000 pour la société industrielle. Ces chiffres sont des ordres de grandeur, mais ils montrent que l'écart entre le chasseur-cueilleur et le paysan avancé est de un à quatre environ, alors que l'écart entre ce dernier et l'Occidental industriel est du même ordre.

La Préhistoire

Les armes jouent le rôle de convertisseurs : la lance emmagasine l'énergie musculaire dans un projectile, le propulseur (attesté au plus tard vers 20 000 ans avant le présent et probablement antérieur) allonge le bras de levier, et l'arc, dont les indices les plus anciens et discutés remontent à plus de 60 000 ans en Afrique australe, accumule l'énergie élastique avant de la libérer. Ces technologies augmentent la portée et la létalité sans augmenter la dépense de l'individu.

La maîtrise du feu.
La rupture énergétique décisive est la domestication du feu, première source d'énergie exosomatique. Les premiers indices, controversés, proviennent de Wonderwerk (Afrique du Sud, environ un million d'années); ceux de Gesher Benot Ya'aqov (Israël, environ 780 000 ans) sont plus robustes, mais ne prouvent pas une maîtrise régulière. Celle-ci s'installe de façon convaincante vers 400 000 ans, comme à Qesem Cave, où des foyers répétés structurent l'espace domestique.

Le feu remplit simultanément plusieurs fonctions. Il chauffe, ce qui permet de peupler les latitudes froides, et il éclaire : les lampes à graisse animale en pierre, dont les célèbres exemplaires de Lascaux datent d'environ 17 000 ans, ouvrent l'espace souterrain à l'art pariétal. Il protège des prédateurs et organise la sociabilité nocturne. Il sert aussi à chasser et à modifier le paysage : les Aborigènes australiens pratiquent le brûlage dirigé pour renouveler les pâtures des marsupiaux, et les chasseurs d'Amérique du Nord utilisent le feu pour gérer les prairies.

La cuisson est un gain énergétique : elle augmente la digestibilité des amidons et des protéines, donc l'énergie nette tirée d'un même aliment. Richard Wrangham en fait l'une des clés de l'évolution du cerveau, organe très coûteux en énergie, thèse stimulante mais débattue. Enfin, le feu est un outil de transformation des matériaux : production de goudron de bouleau pour emmancher les outils (dès environ 200 000 ans en Italie centrale), traitement thermique du silcrète pour améliorer sa taille (vers 72 000 ans à Pinnacle Point). La combustion du bois, de la graisse, de l'os ou de la bouse, selon les environnements, constitue le premier grand poste de consommation exosomatique. Les Inuits, privés d'arbres, brûlent l'huile de phoque et de baleine dans des lampes de pierre.

Le Néolithique : capter le soleil par l'agriculture.
Agriculture et densification.
Entre environ 11 000 et 5 000 ans avant le présent, l'agriculture apparaît de façon indépendante au Proche-Orient, en Chine (riz et millet), en Mésoamérique (maïs, courges), dans les Andes, en Nouvelle-Guinée et dans plusieurs régions d'Afrique. Énergétiquement, elle est d'abord une manière de concentrer la photosynthèse sur des espèces comestibles : la production de calories par hectare augmente de plusieurs ordres de grandeur par rapport à la cueillette, au prix d'un travail intense et d'une dépendance saisonnière. Le rendement par heure de travail n'est pas nécessairement supérieur à celui des chasseurs-cueilleurs, mais le rendement par unité de surface l'est largement, d'où les densités de population qui rendent possibles la sédentarité et la division du travail.

L'agriculture sur brûlis, très répandue (en Europe tempérée, en Amérique tropicale, en Asie du Sud-Est), utilise le feu comme intrant : la forêt brûlée libère des nutriments, et la fertilité s'épuise en quelques années. Le bois est ici une forme de capital fertilisant.

La traction animale et la "révolution des produits secondaires".
L'archéologue Andrew Sherratt a montré que, après une première phase où les animaux domestiques sont exploités pour leur viande, une seconde phase, entre le V^e et le III^e millénaire avant notre ère, valorise les "produits secondaires" : lait (des résidus laitiers sont identifiés dans des poteries anatoliennes dès le VII^e millénaire), laine, fumier et, surtout, force de traction. L'araire tiré par des bovins apparaît au Proche-Orient et en Europe vers le IV^e millénaire, et la roue et le char à roues sont attestés vers 3500-3000 avant notre ère. Le boeuf développe une puissance de l'ordre de 300 à 500 W, soit environ quatre à six fois celle d'un adulte, mais il doit être nourri : le fourrage devient un poste foncier majeur. La domestication du cheval dans les steppes pontiques et d'Asie centrale (autour de 3500-2500 avant notre ère, avec de nombreux débats sur les dates) ouvre ensuite la voie à la cavalerie et au char de guerre, vers 2000 avant notre ère. Le dromadaire et le chameau de Bactriane s'imposent dans les circulations arides vers le I^er millénaire.

Céramique, métal et combustibles.
La poterie, attestée très tôt en Chine (vers 20 000 ans à Xianrendong) et chez les Jōmon du Japon, se généralise avec le Néolithique et exige des fours capables d'atteindre 800 à 1000 °C. Cette maîtrise de la haute température rend possible la métallurgie. Les premières fontes de cuivre sont documentées dans les Balkans (Belovode, Pločnik) autour de 5000 avant notre ère. L'alliage cuivre-étain, le bronze, s'impose à partir du III^e millénaire, et le fer, à partir de 1200 avant notre ère environ, en Anatolie et au Levant. Tous ces procédés reposent sur le charbon de bois, dont le pouvoir calorifique (environ 30 MJ/kg) est à peu près le double de celui du bois sec (15 à 16 MJ/kg). Il faut cependant plusieurs kilogrammes de bois, disons de cinq à dix, pour obtenir un kilogramme de charbon, ce qui fait de la métallurgie un grand consommateur de forêts. La déforestation du bassin méditerranéen, de la Chine du Nord ou de certaines régions d'Afrique doit beaucoup à ce couplage.

La voile.
Le vent est domestiqué d'abord sur l'eau. Des représentations de voiles apparaissent en Égypte dès le IV^e millénaire (céramiques de Nagada), et la navigation à voile se développe en Méditerranée orientale, dans l'océan Indien (régime de la mousson) et dans le Pacifique, où les voyageurs austronésiens colonisent, à partir du III^e millénaire avant notre ère, puis surtout après 1000 avant notre ère, un espace insulaire immense, jusqu'aux marges de la Polynésie orientale vers 1000-1250 de notre ère. La voile fournit une énergie gratuite et renouvelable, mais capricieuse. Les marines de la Méditerranée antique la complètent par la rame, c'est-à-dire par de l'énergie musculaire humaine, généralement servile ou contrainte.

Les anciennes civilisations

Dans ces sociétés hydrauliques, l'irrigation exige des travaux d'ampleur : canaux, digues, bassins. Les dispositifs d'exhaure sont à force humaine ou animale : le shaduf (balancier à contrepoids, attesté dès le II^e millénaire avant notre ère), puis la roue à augets et la noria. La sāqiya, roue entraînée par un animal, se diffuse en Égypte à l'époque ptolémaïque, au III^e siècle avant notre ère, tandis que les qanāts iraniens captent par gravité l'eau des nappes de piedmont. L'irrigation mal drainée provoque cependant, en Basse-Mésopotamie, une salinisation durable des sols qui contribue au déclin des cités sumériennes.

Dans ces mêmes régions, les sociétés utilisent des hydrocarbures de surface : le bitume mésopotamien sert à calfater les bateaux, à étancher les édifices et comme mortier. En Chine, dans le Sichuan, les forages au bambou atteignent, dès le IV^e siècle avant notre ère selon la tradition, des gisements de saumure et de gaz naturel, acheminé par des conduites de bambou pour évaporer le sel. Le charbon est brûlé localement dès la dynastie Han en Chine du Nord, notamment pour la métallurgie, mais reste un combustible d'appoint.

L'Antiquité classique.
Grèce et Rome : bois, esclaves, mer.
Le monde gréco-romain repose sur trois piliers énergétiques. Le premier est le bois, combustible domestique, artisanal et monumental : fours à chaux, ateliers de verre, fonderies, boulangeries et surtout thermes et hypocaustes. Le deuxième est le travail humain, largement servile : esclaves agricoles, miniers, rameurs, porteurs, ouvriers de boulangerie. Le troisième est la mer, qui permet de transporter les céréales d'Égypte ou d'Afrique à des coûts très inférieurs à ceux du transport terrestre. L'édit de Dioclétien (301) suggère un rapport de plusieurs dizaines de fois entre les deux, ce qui explique la structuration de l'Empire autour de la Méditerranée.

La traction animale reste limitée par le système d'attelage : le joug de garrot et le harnais à sangle sont mal adaptés au cheval, qui s'étrangle en tirant. Les Romains utilisent donc surtout le boeuf, l'âne et le mulet.

Le moulin à eau.
Le moulin hydraulique est la grande innovation mécanique de l'Antiquité tardive. Les premières mentions, dans le monde hellénistique, remontent au III^e siècle avant notre ère (Philon de Byzance), puis, au I^er siècle avant notre ère, à Strabon pour un moulin du palais de Mithridate et à Vitruve pour une description technique de roue à aubes. Sa diffusion à l'époque romaine est cependant lente. Le complexe de Barbegal, près d'Arles (II^e siècle de notre ère), aligne seize roues sur deux files le long d'une pente alimentée par un aqueduc et pourrait produire plusieurs tonnes de farine par jour, avec une puissance cumulée de quelques dizaines de kilowatts. À Hiérapolis (Phrygie), un bas-relief du III^e siècle montre une scie hydraulique à bielle et manivelle. Mais ces réalisations restent exceptionnelles. Les historiens (Finley, Schneider) discutent des raisons de cette faible diffusion : abondance de main-d'oeuvre servile, irrégularité des cours d'eau méditerranéens, structure économique, ou simple lacune des sources. Il serait anachronique d'y voir un "blocage" : la Rome impériale utilise intensément l'énergie hydraulique pour l'exploitation minière, avec des techniques de ruina montium (effondrement de galeries par la force de l'eau) à Las Médulas, en Espagne, et de lavage de minerai. La pollution au plomb enregistrée dans les glaces du Groenland atteste l'ampleur de la métallurgie romaine, qui culmine autour du début de l'ère chrétienne.

La Chine des Han.
Dans la Chine des Han (206 avant notre ère-220), la sidérurgie atteint une maturité singulière : les hauts fourneaux produisent de la fonte dès le V^e siècle avant notre ère, soit près de dix-huit siècles avant l'Europe. Un fonctionnaire, Du Shi, installe en 31 de notre ère à Nanyang des soufflets à piston actionnés par roue hydraulique (shuipai). Les Chinois mettent au point le harnais à bricole, puis le collier d'épaule (attesté à partir du V^e siècle de notre ère), qui permet enfin au cheval de tirer sans s'étrangler. Le charbon est employé pour la cuisson et parfois pour la fonte.

Moyen âge et Renaissance

Dès le XI^e siècle, des moulins à foulon feutrent les draps, puis des moulins actionnent des martinets de forge, des soufflets, des scies (Augsbourg, 1322), des meules à aiguiser, des pilons pour le chanvre ou le tan, et des maillets à papier : le papier est fabriqué à Xàtiva vers 1150 et à Fabriano avec des maillets hydrauliques à la fin du XIII^e siècle. Le moulin à marée apparaît très tôt (Nendrum, Irlande, VII^e siècle; Basra, X^e siècle). L'énergie des cours d'eau est, par ailleurs, l'objet de conflits de droits : les seigneurs imposent la banalité du moulin, tandis que la multiplication des barrages et biefs nourrit des litiges avec la navigation et la pêche.

L'éolienne a deux origines. Les moulins à axe vertical du Sistan, en Perse, sont décrits à partir du X^e siècle. En Europe, le moulin à vent à axe horizontal, de type moulin-pivot, est attesté par les chartes à partir des années 1180 en Normandie et en Angleterre. Sa diffusion est rapide dans les plaines ventées du Nord-Ouest.

La grue à roue d'écureuil, l'engin de levage à cabestan, le treuil et le manège à chevaux pour l'exhaure minière complètent cet outillage, qui permet d'édifier les cathédrales, avec des charpentes de bois, de la pierre taillée et de nombreux ouvriers, sans changer de régime énergétique.

L'espace arabo-musulman et l'Asie.
Dans le monde arabo-musulman, une agronomie énergétique raffinée se développe : norias sur l'Oronte (Hama), diffusion de la sāqiya, qanāts, moulins hydrauliques de grande taille à Bagdad et à Cordoue. Al-Jazarī, dans son traité de 1206, décrit des machines à vilebrequin, à came et à pompe aspirante-foulante à double effet, annonciatrices d'évolutions ultérieures. Les cultures nouvelles (canne à sucre, riz, coton, agrumes) diffusées de l'Inde à l'Espagne par la " révolution agricole arabe" (Watson) alimentent un essor des moulins à sucre. Le charbon de bois et le bois dominent le chauffage, et le dung (bouse) joue un rôle crucial dans les régions peu boisées, comme en Inde.

La Chine des Song (960-1279) connaît une véritable poussée énergétique. Sa production de fer, estimée à plus de 100 000 tonnes par an à la fin du XI^e siècle (Hartwell), est sans commune mesure avec celle de l'Europe contemporaine. La déforestation du nord de la Chine pousse à substituer au charbon de bois la houille, voire un coke primitif, pour fondre le minerai : un tournant que l'historien Robert Hartwell qualifie de "révolution charbon-fer". L'agronomie du riz irrigué, la mécanisation de la filature du chanvre (machine à filer hydraulique décrite par Wang Zhen en 1313), le canal impérial et la poudre à canon, énergie chimique appliquée à la guerre, témoignent d'un dynamisme que le déclin des Song du Nord, puis l'invasion mongole, interrompent en partie.

Afrique, Amériques, Océanie.
En Afrique subsaharienne, la métallurgie du fer se diffuse avec les migrations bantoues (à partir d'environ 500 avant notre ère). Les Haya de Tanzanie utilisent des fourneaux à tirage naturel capables de préchauffer l'air et de produire de l'acier à basse teneur en carbone, un procédé reconstitué par Schmidt et Avery. La traction animale est limitée par la trypanosomiase en zone tropicale humide, et le portage humain constitue l'essentiel du transport.

Dans les Amériques, l'absence d'animaux de trait de grande taille (hormis le lama, porteur d'environ 25 kg) fait peser sur les corps humains l'essentiel du transport et des travaux agricoles. Les sociétés d'Amérique compensent par des systèmes d'intensification sophistiqués : chinampas lacustres de la vallée de Mexico, terrasses andines, routes inca entretenues par la mita (service de travail), maïs et pomme de terre aux rendements calorifiques élevés. Le moteur de l'empire est alors la gestion de l'énergie humaine.

Crises, expansion maritime, mutations.
La Peste noire (1347-1352) réduit d'un tiers à la moitié la population européenne, libérant temporairement de la pression foncière et rendant la main-d'oeuvre plus coûteuse, ce qui stimule les technologies économes en travail. L'imprimerie, l'horloge à poids, les hauts fourneaux (le haut fourneau européen apparaît en Suède, à Lapphyttan, entre 1150 et 1350, puis se diffuse dans la région de Liège et le Weald anglais à la fin du XV^e siècle) témoignent de ce dynamisme technique. La fonte, produite en continu, nécessite du charbon de bois en grande quantité et l'énergie hydraulique pour actionner les soufflets, de sorte que les régions sidérurgiques doivent être à la fois boisées et irriguées de cours d'eau.

L'Europe voit aussi la mise au point de bateaux hauturiers : la caraque, la caravelle, aux voiles latines et carrées combinées, au gouvernail d'étambot, qui permettent aux Portugais de contourner l'Afrique et aux Espagnols d'atteindre l'Amérique. En parallèle, les flottes de Zheng He (1405-1433) montrent que la Chine pourrait mener une expansion maritime d'ampleur comparable, mais l'État y renonce. L'océan Indien reste dominé par les navires de la mousson, les boutres arabes et les jonques.

À l'échelle du globe, l'Echange colombien bouleverse les bilans. Le maïs, la pomme de terre, la patate douce et le manioc offrent des rendements en calories par hectare considérables, qui soutiennent l'essor démographique de l'Europe et de la Chine à l'époque moderne. Les chevaux, bovins et ovins européens transforment les paysages américains : des peuples des Plaines, après 1680 notamment, deviennent cavaliers. Inversement, les maladies introduites provoquent un effondrement démographique des populations amérindiennes, qui a pu entraîner un reboisement et un refroidissement relatif du climat.

De 1500 à la Révolution industrielle

Les Provinces-Unies : vent, tourbe et mer.
Les Provinces-Unies présentent une trajectoire singulière : les historiens Jan de Vries et Ad van der Woude parlent de "première économie moderne". Elles s'appuient sur la tourbe (turf), combustible local abondant extrait des tourbières, sur le vent, avec des moulins à drainage qui permettent d'assécher les polders (le Beemster en 1612) et, à partir de 1593, des scieries éoliennes à Zaandam (le brevet de Cornelis Corneliszoon) qui transforment les bois importés de la Baltique, ainsi que sur la voile, avec le flûte (fluyt), navire de charge économe en équipage. La pêche au hareng et la chasse à la baleine (Spitzberg) fournissent nourriture et huile d'éclairage. Cette économie du vent et de la tourbe a longtemps fait figure de laboratoire d'une société sans charbon.

Le charbon anglais.
Ailleurs en Europe, le charbon ne perce pas, sauf en Angleterre. Déjà à Londres, au XIII^e siècle, la "houille de mer" (sea-coal), amenée par cabotage depuis Newcastle, est brûlée, ce qui suscite des plaintes pour fumées : une proclamation d'Édouard I^er l'interdit en 1306, sans grand effet. Au XVI^e siècle, la rareté du bois et la hausse des prix poussent à adapter les cheminées et les foyers domestiques. La production de charbon britannique passe de moins de 200 000 tonnes vers 1550 à près de 3 millions de tonnes vers 1700. Elle fournit l'essentiel du charbon européen. Wrigley calcule qu'à cette date, l'énergie tirée de ce charbon excéderait celle que fourniraient toutes les forêts anglaises exploitées au maximum, ce qui signifie que le charbon remplace la terre comme source de chaleur, d'où le concept de "terre fantôme" (ghost acres) : les stocks fossiles libèrent la croissance de la contrainte foncière.

Le charbon est employé pour la chauffe domestique, les salines de Tyneside, les briqueteries, les verreries, la brasserie et la forge de petits objets, mais pas encore pour la fonte du fer au haut fourneau, car le soufre rend le métal cassant. Il faudra attendre Abraham Darby et son coke à Coalbrookdale (1709) pour franchir ce seuil. L'exploitation de mines profondes bute sur l'inondation des galeries : on y répond par des norias à chevaux, des pompes à roue hydraulique, puis, à la fin du siècle, par les premiers essais de machines à feu. En 1679, Denis Papin construit son "digesteur"; vers 1690, il imagine le piston à vapeur; en 1698, Thomas Savery brevette la "machine pour élever l'eau par le feu" (The Miner's Friend). Ces dispositifs préparent la machine de Newcomen (1712), mais restent, en 1700, des curiosités à faible rendement (inférieur à 1 %). Le principe de la pression atmosphérique, mis en évidence par Torricelli (1643) et Guericke (1654-1657), constitue leur arrière-plan scientifique.

Mines, sucre et esclavage atlantique.
L'Atlantique constitue un gisement d'énergie humaine contrainte. Dans les Andes, le Cerro Rico de Potosí (découvert en 1545) produit de l'argent grâce à l'amalgamation au mercure (années 1570) et au travail forcé de la mita, qui mobilise des milliers d'Indiens. Aux Antilles et au Brésil, les plantations de canne à sucre transforment la nature en usine : les moulins (à eau, à bêtes ou à vent) pressent la canne, la bagasse alimente les chaudières, et le travail des esclaves africains, dont plus de 12 millions seront déportés au total entre le XVI^e et le XIXe siècle, soutient une production destinée à des consommateurs européens. Le sucre fournit des calories bon marché aux ouvriers européens, tandis que l'espace colonial fournit aux métropoles les "acres fantômes" que l'Europe ne possède pas.

Asie.
Au Japon, l'ère Tokugawa (1603-1868) hérite d'une déforestation sévère liée à la construction de châteaux et de villes, et à la demande en charbon de bois. Comme le montre Conrad Totman (The Green Archipelago), l'État shogunal réagit par une gestion forestière rigoureuse (édit de 1666 sur la lutte contre l'érosion, plantations de cryptomères et de cyprès, régulation des coupes), ce qui préfigure une économie soutenable à haut rendement foncier.

En Inde moghole, l'irrigation par la roue persane (araghatta) dans la plaine indo-gangétique, la production de textiles de coton, l'acier wootz (acier au creuset) et les chantiers navals de Surat se nourrissent de bois et de bouse. La Chine des Ming puis des Qing connaît une forte hausse démographique, soutenue par les nouvelles cultures américaines et par l'intensification rizicole, sans rupture énergétique : le charbon est abondamment utilisé dans le nord, mais l'éloignement des gisements et des centres de consommation freine son essor, un élément avancé par Kenneth Pomeranz pour expliquer la "grande divergence" avec l'Angleterre.

La Révolution industrielle

L'historien de l'économie Robert C. Allen insiste sur un contexte de prix relatifs. En Grande-Bretagne, les salaires sont élevés et l'énergie bon marché, tandis que les capitaux sont abondants. Cette combinaison rend rentable la substitution du capital et du charbon au travail, ce qu'elle ne fait pas en France ou en Chine. L'argument ne fait pas l'unanimité, mais il explique pourquoi la vapeur s'implante d'abord là.

La machine atmosphérique et la machine de Watt.
La machine de Thomas Newcomen (1712, Dudley Castle) fait osciller un balancier sous l'effet de la condensation de vapeur dans un cylindre, la pression atmosphérique repoussant le piston. Son rendement est inférieur à 1 %, mais, installée au carreau des mines où le charbon de petite qualité est sans valeur, elle devient rentable. Quelques centaines d'exemplaires fonctionnent avant 1780.

James Watt perfectionne le principe à Glasgow : son condenseur séparé (breveté en 1769) évite de refroidir et réchauffer le cylindre à chaque course, ce qui réduit la consommation de combustible des deux tiers environ. Avec l'associé Matthew Boulton et l'atelier de Soho, il commercialise à partir de 1776 des machines facturées, selon un montage ingénieux, au tiers du charbon économisé par rapport à une machine de Newcomen. Il introduit ensuite le mouvement rotatif (engrenage planétaire, 1781), le double effet (1782), le régulateur à boules (1788). Cette dernière série d'innovations convertit la machine d'une simple pompe en moteur universel capable d'actionner des filatures, des forges, des brasseries et des moulins à farine (Albion Mills, 1786). Le rendement thermique des machines de Watt demeure néanmoins faible, de l'ordre de 2 à 4 %. Leur puissance totale reste modeste en 1800 : quelques dizaines de milliers de chevaux-vapeur au Royaume-Uni, à comparer à la puissance hydraulique et animale encore dominante.

L'eau, dernière grande énergie de l'industrie naissante.
Dans les premières décennies de la révolution industrielle, l'eau demeure la source de force motrice principale. La filature mécanique d'Arkwright à Cromford (1771), la water frame (1769) et d'autres usines du Derbyshire utilisent des roues hydrauliques. John Smeaton, par des mesures expérimentales (1759), démontre la supériorité de la roue à augets alimentée par le dessus sur la roue à aubes alimentée par le dessous. Le recours à la vapeur ne s'impose pas parce que l'eau serait épuisée, mais parce que la vapeur offre localisation libre, constance du débit et possibilité de concentrer des ateliers en ville. Le géographe Andreas Malm soutient, dans Fossil Capital (2016), que c'est aussi pour des raisons de contrôle de la main-d'oeuvre que les industriels britanniques abandonnent l'eau pour la vapeur après 1830, thèse débattue mais stimulante.

La sidérurgie et le coke.
Abraham Darby réussit en 1709 à Coalbrookdale à fondre le minerai de fer avec du coke, charbon débarrassé de ses impuretés par distillation. Le procédé ne se diffuse que lentement : c'est après 1750-1760, quand les prix du charbon de bois grimpent, que le coke s'impose. Henry Cort met au point le puddlage et le laminage (1783-1784), qui permettent de produire du fer forgé au charbon minéral. La production britannique de fonte passe d'environ 25 000 tonnes en 1740 à 250 000 tonnes en 1800. Pour la première fois, la métallurgie échappe à la contrainte forestière, ce qui ouvre la voie à la construction massive de machines, de ponts (Iron Bridge, 1779) et de rails.

Ailleurs dans le monde.
Pendant que l'Angleterre s'affermit dans la voie de la révolution industrielle, le reste du monde demeure organique. En Chine, la dynastie Qing connaît une croissance démographique exceptionnelle (de 150 millions d'habitants vers 1700 à environ 400 millions vers 1850), qui repose sur l'extension des terres cultivées, l'intensification rizicole et les cultures américaines. Le Japon des Tokugawa gère un équilibre fermé reposant sur le bois, le riz et l'engrais organique. L'Inde moghole puis britannique reste une économie du bois et de la bouse. Aux Amériques, les plantations esclavagistes (sucre, coton, tabac) fournissent à l'Europe des calories et des fibres que son territoire ne peut pas produire : la traite atlantique atteint son maximum dans la seconde moitié du XVIII^e siècle, avec plus de 80 000 déportés par an certaines années. Cette énergie humaine contrainte alimente les filatures de Manchester en coton brut.

La vapeur change d'échelle.
La vapeur à haute pression et le chemin de fer.
La machine de Watt, de basse pression, est encombrante. Richard Trevithick en Cornouailles et Oliver Evans en Amérique développent, vers 1800, des machines à haute pression, plus compactes, qui rendent possible la locomotion. Trevithick fait rouler une locomotive à Pen-y-Darren en 1804. Après les essais de Blenkinsop, de Hedley et de George Stephenson, la ligne Stockton-Darlington (1825) puis surtout Liverpool-Manchester (1830), première ligne à traction exclusivement mécanique avec service régulier de voyageurs, inaugurent l'ère du rail. En 1850, le Royaume-Uni compte près de 10 000 km de voies, l'Europe continentale et les États-Unis se lancent à leur tour, ces derniers atteignant 50 000 km vers 1860.

Le chemin de fer est énergétiquement double : il consomme du charbon, et il en permet l'acheminement à bas prix vers les villes et les usines. Le coût du transport terrestre du charbon chute, ce qui élargit le marché de l'énergie fossile et réduit la rente de situation des bassins proches des cours d'eau navigables. Wolfgang Schivelbusch voit dans le rail l'"anéantissement de l'espace et du temps" : la vitesse devient une dimension nouvelle de la consommation d'énergie.

Vapeur navale et bateaux à roues.
Le Clermont de Robert Fulton (1807) remonte l'Hudson, et les vapeurs à roues à aubes se multiplient sur le Mississippi, le Rhin et la Clyde. La traversée transatlantique à la vapeur pure s'inaugure en 1838 (Sirius, Great Western). L'hélice (Ericsson, Smith, années 1830-1840) remplace peu à peu les roues. Jusque dans les années 1860-1870, les grands voiliers (les clippers du thé et de la laine) rivalisent encore avec les vapeurs sur les longues distances, car ces derniers consomment un charbon dont la masse limite la capacité de fret. Les machines à expansion multiple améliorent peu à peu cette situation.

De la science à l'ingénierie : la thermodynamique.
La machine à vapeur précède la théorie. Sadi Carnot, dans ses Réflexions sur la puissance motrice du feu (1824), formule la question du rendement maximal d'une machine thermique. Les travaux de Mayer, Joule, Helmholtz, Clausius et Kelvin, entre 1840 et 1860, établissent la conservation de l'énergie et l'irréversibilité de la dégradation de la chaleur. Le concept d'énergie, au sens moderne, naît à cette époque, avec ses deux principes (Thermodynamique). Il fournit aux ingénieurs une grille de lecture des pertes et crée la possibilité de calculer le rendement des convertisseurs, ce que Rankine, Zeuner et d'autres transposent dans les manuels.

Eau, gaz, charbon : la diversification.
La turbine hydraulique de Benoît Fourneyron (1832) atteint des rendements de plus de 80 % et supplante les roues dans les grandes installations. James Francis (1849) conçoit la turbine à réaction qui porte son nom. L'eau demeure, jusqu'aux années 1850-1860, une source de force motrice d'importance égale à celle de la vapeur dans l'industrie américaine, notamment à Lowell (Massachusetts).

L'éclairage au gaz de houille, expérimenté par William Murdoch et Philippe Lebon vers 1800, se généralise : Londres s'éclaire au gaz de rue à partir de 1812-1814 et Paris dans les années 1820. La houille donne ainsi, outre la chaleur et la force, de la lumière, avec des sous-produits (goudrons, benzol) qui alimenteront plus tard l'industrie chimique des colorants. Les usines à gaz transforment la ville nocturne et allongent le temps de travail et de loisir.

La production britannique de charbon explose.
La production de charbon du Royaume-Uni passe d'une quinzaine de millions de tonnes en 1800 à environ 50 à 60 millions en 1850. Le pays représente alors une part écrasante de la production mondiale. Les mines de houille se creusent plus profondément (Durham, Pays de Galles, Lancashire), leurs accidents se multiplient, et la législation sociale s'esquisse (commission d'enquête de 1842 sur le travail des femmes et des enfants dans les mines). La lampe de sûreté de Davy (1815) réduit le risque de coup de grisou sans l'éliminer. Wrigley évalue qu'en 1800 l'Angleterre brûle déjà, sous forme de houille, l'équivalent énergétique de plusieurs millions d'hectares de forêts, bien au-delà de ce que son territoire pourrait fournir.

Le bois et la baleine ailleurs.
Hors de l'Angleterre, le bois reste dominant. Aux États-Unis, il couvre encore plus de 90 % de l'énergie en 1850 et ne cède la première place au charbon que vers 1885. La déforestation de l'Est américain, l'extension des fronts pionniers et la consommation des chemins de fer en bois (les locomotives américaines brûlent longtemps du bois) témoignent d'une industrialisation sur ressource organique abondante. Dans le domaine de l'éclairage, l'huile de baleine et de cachalot, qui connaît son pic de consommation vers 1845-1855 (la flotte baleinière américaine compte alors plus de 700 navires), est supplantée par le kérosène extrait du charbon, puis du pétrole.

La seconde phase de la révolution industrielle.
L'acier, le moteur de la deuxième vague.
Henry Bessemer (1856) invente le convertisseur qui affine la fonte en acier par soufflage d'air. Les procédés Siemens-Martin (années 1860) et Thomas-Gilchrist (1878, déphosphoration des minerais lorrains) produisent de l'acier en masse. Le résultat est un métal bon marché qui rend possibles les rails d'acier, les coques de navires, les ponts, les gratte-ciel et les canons. La production mondiale d'acier passe de quelques dizaines de milliers de tonnes en 1850 à plus de 70 millions de tonnes en 1913, avec une domination désormais américaine et allemande sur la production britannique. La Ruhr, la Lorraine, la Pennsylvanie et la Silésie sont des pôles du charbon et de l'acier, dont l'aire de domination dessine la géopolitique de l'époque.

Le pétrole.
Le pétrole était connu, mais utilisé de manière marginale (bitume, huile médicinale, petits puits). Le forage d'Edwin Drake à Titusville, en Pennsylvanie, en 1859, ouvre l'industrie moderne. Le kérosène éclairant remplace l'huile de baleine et le gaz dans les foyers modestes, à un prix bien inférieur. John D. Rockefeller fonde la Standard Oil (1870) et construit, par intégration et rabais ferroviaires, un quasi-monopole du raffinage américain, démantelé par l'arrêt de la Cour suprême en 1911. À Bakou, les frères Nobel et les Rothschild développent une industrie rivale : la région fournit près de la moitié de la production mondiale vers 1900. Suivent les puits de Roumanie, des Indes néerlandaises (Royal Dutch, 1890), du Mexique (le boom de 1910-1921) puis du Venezuela (Maracaibo, années 1920).

L'usage du pétrole change radicalement avec le moteur à combustion interne. Étienne Lenoir (1860) présente un moteur à gaz d'éclairage, Nikolaus Otto (1876) le moteur à quatre temps, Karl Benz (1886) et Gottlieb Daimler (1885-1886) des véhicules automobiles. Rudolf Diesel, après ses essais de 1893-1897, introduit un moteur à auto-allumage qui atteint des rendements de 25 à 30 %, bien supérieurs à ceux de la vapeur. L'essence, sous-produit encombrant du raffinage du kérosène, devient un carburant précieux. Henry Ford lance la Model T (1908) et la chaîne d'assemblage mobile (1913), qui font de l'automobile un bien de masse, d'abord aux États-Unis, où l'on compte déjà plus de 2 millions de véhicules en 1915.

L'électricité : vecteur et réseau.
L'électricité est une forme d'énergie transportable instantanément et convertible sans grande perte en chaleur, en lumière ou en force motrice. Michael Faraday établit l'induction en 1831. La dynamo de Zénobe Gramme (1871) rend la production industrielle possible. Thomas Edison ouvre la centrale de Pearl Street à New York (1882), alimentant en courant continu quelques milliers de lampes à incandescence, après les ampoules de Swan et d'Edison de 1879. La "guerre des courants" oppose le continu d'Edison à l'alternatif de Westinghouse et de Tesla : le second l'emporte, car il se transforme et se transporte à haute tension sur de longues distances. L'installation de Niagara Falls (1895, génératrices alternatives) en est le symbole.

Deux autres inventions accroissent le rendement. La turbine à vapeur de Charles Parsons (1884) permet de produire de l'électricité dans de grandes centrales avec des rendements croissants : en 1900, une centrale à charbon convertit environ 5 à 10 % de l'énergie du combustible en électricité, contre 30 % à 35 % pour les meilleures installations des années 1950. Parallèlement, la houille blanche, expression d'Aristide Bergès (1869, chute de Lancey, près de Grenoble), désigne l'hydroélectricité, qui ouvre à des régions sans charbon (Alpes, Scandinavie, Québec, Italie du Nord) une voie d'industrialisation. L'électrométallurgie (aluminium par le procédé Hall-Héroult, 1886) et l'électrochimie (chlore, soude, carbure) exigent de l'électricité à très bas prix.

Dans les villes, l'électricité transforme l'espace urbain : éclairage public, tramways (Berlin, Siemens, 1881; Richmond, 1888), métros (Londres, 1890 pour le premier métro électrique), ascenseurs électriques, moteurs d'ateliers. À la fin de la période, les fabricants de lampes passent du filament de carbone à celui de tungstène (Coolidge, 1910), dont l'efficacité lumineuse est environ trois fois supérieure.

Chaleur, froid et chimie.
Carl von Linde développe la réfrigération mécanique (années 1870), qui permet l'exportation de viande congelée d'Argentine et d'Australie vers l'Europe (le Dunedin, 1882). L'agriculture, elle aussi, commence à dépendre des énergies fossiles. Les engrais minéraux (guano du Pérou dès les années 1840, nitrate du Chili, puis superphosphates) reconstituent la fertilité à l'échelle mondiale. La synthèse de l'ammoniac à partir de l'azote de l'air et de l'hydrogène (Fritz Haber, 1909; Carl Bosch, usine d'Oppau de BASF, 1913) bouleverse le cycle de l'azote : elle fait de l'énergie fossile, charbon puis gaz naturel, un intrant structurel de l'alimentation humaine. Le politologue Vaclav Smil considère que cette invention a rendu possible la survie d'une grande partie de la population mondiale actuelle.

Le charbon, roi d'un monde en réseau.
La production mondiale de charbon atteint environ 1,3 milliard de tonnes en 1913. Les États-Unis (plus de 500 Mt), le Royaume-Uni (sommet à 292 Mt en 1913) et l'Allemagne (environ 190 Mt de houille, plus du lignite) dominent. Les États-Unis dépassent le Royaume-Uni vers 1900 pour la production d'énergie. La Grande-Bretagne alimente avec son charbon les soutes de la marine marchande mondiale : un réseau de stations charbonnières (Gibraltar, Malte, Aden, Singapour, Le Cap) soutient l'empire et le commerce. L'ouverture du canal de Suez (1869) raccourcit la route des Indes.

Les chemins de fer atteignent environ un million de kilomètres dans le monde en 1913. L'Inde coloniale, dont la première ligne ouvre en 1853, la Russie (Transsibérien, 1891-1916), l'Argentine, le Japon et la Chine en construisent des réseaux. La conversion de l'empire japonais de l'ère Meiji, avec ses mines de Miike et de Hokkaidō, et l'ouverture des mines de Kaiping en Chine (1878) témoignent de l'extension de l'économie minérale hors de l'Occident.

Un tableau mondial contrasté.
En 1900-1913, la consommation d'énergie par habitant dépasse 100 gigajoules par an aux États-Unis et au Royaume-Uni, alors qu'elle n'atteint que quelques gigajoules en Inde, en Chine ou en Afrique, où la biomasse reste la source dominante. Les chevaux, loin de disparaître, atteignent leur maximum numérique : on compte plus de vingt millions de chevaux et de mulets aux États-Unis vers 1915, dont l'alimentation mobilise près du quart des terres cultivées. Dans les villes, les omnibus et les camions hippomobiles sont encore la règle, avant d'être remplacés à partir des années 1910-1920. L'énergie humaine, notamment ouvrière, minière et paysanne, reste considérable : la mine de charbon est un lieu où l'on travaille à la main (la catastrophe de Courrières, en 1906, fait 1 099 morts), et le syndicalisme minier, par sa position stratégique, devient un acteur politique central. Le politologue Timothy Mitchell (Carbon Democracy, 2011) soutient que la concentration spatiale des mines, des voies ferrées et des ports donnait aux mineurs un pouvoir d'arrêt qui a favorisé l'essor de la démocratie de masse, tandis que le pétrole, plus fluide et plus facile à contourner, a affaibli ce pouvoir.

Le XX^e siècle

L'entre-deux-guerres : le basculement vers le pétrole.
Dans les années 1920-1930, l'automobile se démocratise aux États-Unis (un véhicule pour cinq habitants en 1929, environ 23 millions d'automobiles). La production pétrolière américaine augmente massivement avec les découvertes de Californie, d'Oklahoma et du Texas (champ d'East Texas, 1930), qui provoquent un effondrement des cours et l'intervention régulatrice de la Texas Railroad Commission. Le monde du pétrole est dominé par les "Sept Soeurs" (Standard Oil of New Jersey, Mobil, Socal, Texaco, Gulf, Shell, Anglo-Persian/BP), qui s'entendent sur les prix par les accords d'Achnacarry (1928) et sur les concessions du Moyen-Orient par l'accord de la "ligne rouge" (1928). Les gisements du Golfe, déjà exploités en Perse (Masjed Soleiman, 1908), s'étendent à l'Irak (Kirkouk, 1927), à Bahreïn (1932), au Koweït et à l'Arabie saoudite (Dammam, 1938). Le Moyen-Orient, négligeable avant 1930, prépare son futur rôle central.

Le charbon, lui, entre dans une phase de stagnation, en dépit de maxima d'extraction. Son poids décline relativement dès la fin des années 1920, face à la concurrence du pétrole et à la crise économique. Les grèves massives (Grande-Bretagne, 1926) et les restructurations marquent les bassins européens. Le gaz naturel, d'abord brûlé comme déchet, commence à être transporté par gazoducs aux États-Unis dans les années 1930-1940.

L'électrification comme projet d'État.
L'électricité devient un instrument de modernisation étatique. Lénine résume le projet soviétique par la formule "le communisme, c'est le pouvoir des soviets plus l'électrification de tout le pays" : le plan GOELRO (1920) prévoit une trentaine de centrales, et la centrale hydroélectrique du Dniepr est achevée en 1932. Aux États-Unis, la Tennessee Valley Authority (1933) et le Hoover Dam (1936) s'inscrivent dans le New Deal, et la Rural Electrification Administration (1935) étend les réseaux aux campagnes, qui restaient en grande partie privées d'électricité faute de rentabilité. En Grande-Bretagne, le Central Electricity Board (1926) crée un réseau national. En France, la Compagnie nationale du Rhône, les barrages des Alpes et du Massif central, et, après 1946, Électricité de France (EDF) et Gaz de France (GDF) nationalisés poursuivent cet effort. Pour les ménages, l'électrification des foyers (éclairage, fer à repasser, radio, puis réfrigérateur et machine à laver) restructure le travail domestique, en particulier féminin, et la consommation d'énergie par habitant.

Dans l'industrie, le moteur électrique individuel remplace les grandes transmissions par courroies : l'usine se réorganise autour du flux de production, et non plus autour de l'arbre moteur. L'agriculture se mécanise : le tracteur à moteur à explosion remplace peu à peu le cheval, et la moissonneuse-batteuse se généralise aux États-Unis dans l'entre-deux-guerres.

Les carburants de synthèse et l'énergie en guerre.
Les pays dépourvus de pétrole cherchent à s'en passer. L'Allemagne développe l'hydrogénation du charbon (procédé Bergius) et la synthèse Fischer-Tropsch : à son maximum, en 1943-1944, la production de carburants synthétiques fournit environ la moitié de ses carburants. La Seconde Guerre mondiale est une guerre pour l'énergie. Le Japon, frappé par l'embargo pétrolier américain de 1941, lance l'attaque sur Pearl Harbor et la conquête des Indes néerlandaises pour s'assurer du pétrole de Sumatra et de Bornéo. L'Allemagne vise les champs de Roumanie (Ploiești, bombardés par les Alliés) et de Bakou, qu'elle n'atteint pas. La puissance américaine, productrice de plus de 60 % du pétrole mondial, fournit l'essentiel des carburants aux Alliés : "Les Alliés ont flotté vers la victoire sur une vague de pétrole", selon une formule fréquemment citée. Les bombardements stratégiques ciblent les raffineries, les centrales et les voies ferrées.

L'énergie nucléaire.
La fission nucléaire est mise en évidence par Otto Hahn et Fritz Strassmann (1938), interprétée par Lise Meitner et Otto Frisch. Enrico Fermi réalise la première réaction en chaîne contrôlée à Chicago le 2 décembre 1942 (Chicago Pile-1). Le projet Manhattan aboutit aux essais d'Alamogordo (juillet 1945), puis à Hiroshima et Nagasaki (août 1945). Cette première utilisation de l'énergie nucléaire est militaire : le nucléaire civil n'apparaît qu'au début des années 1950 (un réacteur expérimental produit de l'électricité en 1951 aux États-Unis, la centrale d'Obninsk est raccordée au réseau soviétique en 1954). Il constitue néanmoins une rupture, puisque l'énergie utilisée ne provient plus, directement ou indirectement, du Soleil.

Le tableau vers 1950.
En 1950, le charbon fournit encore plus de la moitié de l'énergie commerciale mondiale, mais le pétrole en représente déjà près d'un tiers et progresse vite, tandis que le gaz naturel et l'hydroélectricité occupent une place secondaire. L'écart entre pays est considérable : les États-Unis, avec moins de 7 % de la population mondiale, consomment environ 40 % de l'énergie commerciale. L'Europe vient d'être ravagée, l'URSS se reconstruit, la Chine s'apprête à commencer son industrialisation sous l'égide de l'État communiste, et la décolonisation commence en Asie.

La Grande Accélération et la persistance des énergies fossiles.
Depuis 1950, la consommation mondiale d'énergie primaire passe d'environ 100-120 exajoules (1exajoule = 10¹⁸ joules) à un ordre de grandeur de 600 exajoules au milieu des années 2020. Le chiffre exact dépend des conventions comptables : la méthode dite de substitution, qui compte l'électricité hydraulique, nucléaire, éolienne ou solaire comme si elle avait été produite dans une centrale thermique, donne des valeurs plus élevées que la méthode de l'équivalent direct, adoptée plus récemment par certains statisticiens. La population passe de 2,5 à plus de 8 milliards d'habitants, de sorte que la consommation par habitant double à peu près, de 40-45 GJ à 75-80 GJ par an. Les historiens de l'environnement J. R. McNeill et Peter Engelke rangent ces courbes parmi les indicateurs de la Grande Accélération : celle de l'énergie est la plus massive, parce qu'elle conditionne toutes les autres (production alimentaire, urbanisation, transports, matériaux, émissions). Trois fils directeurs organisent cette évolution : 

• La dialectique entre addition et substitution. - Contrairement à l'image des "transitions" successives (bois, charbon, pétrole, renouvelables), l'histoire de l'après-1950 montre que chaque source s'ajoute aux précédentes plutôt qu'elle ne les remplace : le charbon atteint en 2024 un niveau de production record, au moment même où le solaire connaît la croissance la plus rapide de l'histoire énergétique. (Les historiens Jean-Baptiste Fressoz et Christophe Bonneuil insistent sur ce point pour critiquer le récit linéaire des "transitions". Vaclav Smil rappelle, de son côté, la lenteur des changements d'infrastructures dans les systèmes énergétiques lourds).

• La politisation géopolitique de l'énergie : nationalisme pétrolier, guerres du Golfe, sanctions, gazoducs, contrôle des chaînes d'approvisionnement. 

• L'entrée du climat dans le champ énergétique. - Environ 6 Gt (gigatonnes) de CO2 fossile sont émises en 1950, plus de 37 Gt en 2024 pour les seules émissions énergétiques, alors que la concentration atmosphérique passe de 311 ppm environ à plus de 420 ppm. 

L'âge d'or du pétrole bon marché.
L'avènement du pétrole.
En 1950, le charbon assure encore plus de la moitié de l'énergie commerciale mondiale. Pendant les vingt-trois années suivantes, le pétrole le dépasse, vers le milieu des années 1960, et devient la première source d'énergie du monde. La production mondiale de brut passe d'environ 10 millions de barils par jour en 1950 à près de 55 millions en 1973, avec des taux de croissance de 7 à 8 % par an. Le prix du baril, de l'ordre de 2 dollars, reste remarquablement stable, voire décroît en termes réels.

Le moteur de cette expansion est géologique, financier et politique. Les gisements du Moyen-Orient (Ghawar en Arabie saoudite, découvert en 1948, Burgan au Koweït) offrent des coûts d'extraction dérisoires, quelques dizaines de cents par baril. Les Sept Soeurs contrôlent l'amont, le transport et le raffinage, tandis que les pays hôtes finissent par obtenir un meilleur partage des revenus (le fifty-fifty adopté par l'Aramco en 1950). L'Europe occidentale et le Japon, reconstruits sous l'impulsion du plan Marshall et d'une croissance rapide, basculent massivement vers le mazout : la part du pétrole dans la consommation européenne d'énergie passe d'environ 10 % en 1950 à plus de 60 % en 1973. Les politiques du charbon (le plan Monnet, la CECA créée en 1951) sont rapidement dépassées par cette évolution : les mines de houille européennes, jugées trop coûteuses, entament un déclin qui conduit à la fermeture de la dernière mine française (puits de La Houve à Creutzwald) en 2004.

Une civilisation de l'automobile et du tout-électrique domestique.
Le pétrole alimente un système sociotechnique complet. Aux États-Unis, la loi sur le réseau routier de 1956 lance la construction des autoroutes interétatiques et accélère la périurbanisation. En Europe, la motorisation de masse s'installe à partir des années 1950-1960. Le conteneur (Malcolm McLean, 1956) bouleverse la logistique maritime, et l'aviation à réaction commerciale (Comet, 1952, Boeing 707, 1958, puis 747, 1970) ouvre l'ère des voyages de masse. Les pétroliers géants, dont la taille ne cesse de croître, abaissent le coût du fret. La pétrochimie transforme une partie du brut en plastiques, fibres synthétiques, solvants et engrais : le pétrole est désormais un matériau autant qu'un combustible.

Dans le même temps, l'électrification des foyers s'achève dans les pays riches : réfrigérateur, machine à laver, télévision, chauffage central, puis climatisation aux États-Unis. La consommation d'électricité mondiale, de l'ordre de 1 000 TWh (térawatts-heure) en 1950, dépasse 6 000 TWh en 1973. La société de consommation des Trente Glorieuses est une société d'énergie abondante, dont le coût est devenu presque invisible dans le budget des ménages.

Gaz, hydroélectricité et nucléaire.
Le gaz naturel émerge comme troisième pilier. Aux États-Unis, il est déjà largement exploité. En Europe, la découverte de Groningen (1959, aux Pays-Bas) et, quelques années plus tard, celle de gisements en mer du Nord (à partir de 1965) alimentent un réseau de gazoducs, tandis que l'Union soviétique développe ses immenses réserves de Sibérie occidentale. Le gaz naturel liquéfié apparaît : la première liaison commerciale unit l'Algérie (Arzew) au Royaume-Uni en 1964, avant l'ouverture des flux vers le Japon en 1969.

L'hydroélectricité atteint des dimensions monumentales, dans le sillage des grandes réalisations du New Deal et de l'URSS : barrage d'Assouan (construit entre 1960 et 1970), grands ouvrages de la Volga et de l'Angara, de la Colombie-Britannique, du Brésil. L'électricité devient un attribut de souveraineté et de modernisation pour les États postcoloniaux.

Le nucléaire civil naît de la Guerre froide. Le discours Atoms for Peace d'Eisenhower (1953) encourage une diffusion technologique contrôlée, l'AIEA est créée en 1957, la centrale de Calder Hall au Royaume-Uni (1956) est raccordée, comme celle de Shippingport (États-Unis, 1957). Le réacteur à eau légère, issu de la propulsion navale américaine, s'impose comme la filière dominante. Les années 1960-1970 sont celles des grands programmes : les commandes s'accumulent aux États-Unis, en France, au Japon, en Allemagne, en URSS.

Régions et projets hors du "premier monde".
Le bloc soviétique repose sur une énergie abondante et un gaspillage structurel. L'URSS, qui devient le premier producteur mondial de pétrole au milieu des années 1970 grâce au gisement géant de Samotlor (Sibérie occidentale), exporte du brut et du gaz vers ses alliés par l'oléoduc Droujba. En Chine, le régime maoïste mise sur l'autosuffisance : mise en valeur du gisement de Daqing à partir de 1959-1960, développement du charbon, expérience désastreuse des "hauts fourneaux de cour" pendant le Grand Bond en avant (1958-1960), qui gaspille bois et combustible pour une fonte inutilisable. Dans les campagnes du monde en développement, la révolution verte, qui diffuse variétés à haut rendement, engrais de synthèse, pompes d'irrigation et machines agricoles, accroît considérablement la dépendance de l'alimentation envers l'énergie fossile (le procédé Haber-Bosch absorbe à lui seul 1 à 2 % de l'énergie mondiale). La traction animale, hégémonique encore en 1950 dans la plus grande partie de l'Asie et de l'Afrique, reflue sans disparaître.

La prise de conscience écologique.
Cette euphorie énergétique est accompagnée de premiers signaux d'alerte. La pollution atmosphérique des villes charbonnières (le smog de Londres de décembre 1952, qui provoque des milliers de morts, conduit au Clean Air Act de 1956), les marées noires (Torrey Canyon, 1967; Santa Barbara, 1969) nourrissent la critique. Les mesures de Charles Keeling au Mauna Loa, à partir de 1958, établissent l'augmentation du CO2 atmosphérique. En 1956, le géologue M. King Hubbert prédit que la production pétrolière américaine atteindra un maximum vers 1970, ce qui se vérifie. Le rapport du Club de Rome, Les limites à la croissance (1972), popularise l'idée d'un choc des ressources, quelques mois avant que l'actualité n'en donne une version politique.

Chocs, sécurité énergétique et réorientations
Le choc de 1973.
Au cours de la guerre du Kippour (octobre 1973), les pays arabes membres de l'OPAEP décident un embargo contre les soutiens d'Israël, tandis que l'OPEP, fondée en 1960 à Bagdad, relève unilatéralement ses prix affichés. Le baril, d'environ 3 dollars à l'été, atteint près de 12 dollars en décembre. Ce renversement du rapport de forces est préparé de longue date par les nationalisations et les prises de participation (Libye, Algérie, Irak, puis l'Aramco saoudienne, dont l'État saoudien obtient le contrôle total en 1980) ainsi que par le fait que les États-Unis, dont la production a décliné après 1970, ont perdu leur capacité tampon (spare capacity).

Le second choc suit la révolution iranienne de 1979 et la guerre Iran-Irak (1980) : le prix du baril dépasse 35 dollars en 1980. Les pays industrialisés connaissent stagflation, inflation et récession, et la question de la dépendance pétrolière devient un enjeu majeur de sécurité nationale. La doctrine Carter (janvier 1980) déclare que les États-Unis défendront par la force leurs intérêts dans le Golfe.

Les réponses : économies, diversification, substitution.
L'Agence internationale de l'énergie est créée en 1974 au sein de l'OCDE pour coordonner les stocks stratégiques. Les États-Unis adoptent des normes de consommation moyenne des véhicules (CAFE, 1975) et constituent une réserve stratégique de pétrole. Les automobiles, les logements, les appareils deviennent plus économes : dans l'OCDE, l'intensité énergétique du PIB baisse nettement, et la croissance économique est pour la première fois en partie "découplée" de la consommation de pétrole.

Du côté de l'offre, on assiste à une diversification géographique sans précédent : mise en production de la mer du Nord (Brent, Ekofisk, Forties), de l'Alaska (le gisement de Prudhoe Bay, mis en service avec l'oléoduc Trans-Alaska en 1977), du Mexique, de l'Afrique de l'Ouest, de la Sibérie. La part de l'OPEP dans la production mondiale s'effondre. La France adopte le plan Messmer (1974) qui engage la construction de dizaines de réacteurs, et le pays atteint environ 70 % d'électricité nucléaire. Le Japon, l'Allemagne, la Suède, la Corée du Sud suivent des voies comparables, tandis que le charbon connaît un retour en grâce dans les centrales électriques. Le Brésil lance Proálcool (1975), qui produit de l'éthanol de canne pour les véhicules.

Les énergies renouvelables font leur première entrée sur la scène politique : éoliennes danoises, premiers parcs californiens (Altamont), recherche solaire, panneaux photovoltaïques installés sur la Maison-Blanche par Carter en 1979 (retirés en 1986). Elles restent marginales, mais le choc pétrolier constitue le terreau intellectuel de la politique énergétique des décennies suivantes, avec la notion de "chemin énergétique doux" (Amory Lovins, 1976).

L'autre crise : le bois de feu du tiers-monde.
Hors de l'OCDE, une autre crise énergétique est dénoncée par Erik Eckholm (1975-76) : celle du bois de chauffage et du charbon de bois, dont la collecte provoque déforestation et surcharge de travail pour les femmes et les enfants dans le Sahel, dans l'Himalaya, dans les hautes terres d'Afrique de l'Est. Les gouvernements et les agences d'aide lancent des programmes de foyers améliorés, de biogaz (Chine, Inde) et de reboisement. Les résultats sont limités : aujourd'hui encore, plus de 2 milliards de personnes cuisinent avec de la biomasse, du charbon ou du kérosène.

Accidents nucléaires et ralentissement.
L'accident de Three Mile Island (mars 1979) et, de façon beaucoup plus grave, celui de Tchernobyl (26 avril 1986) provoquent une défiance durable envers le nucléaire dans plusieurs pays. Les commandes américaines s'arrêtent presque entièrement, pour des raisons autant économiques que politiques (surcoûts, retards), tandis que l'Italie décide en 1987 d'abandonner l'atome. La France, le Japon, la Corée et l'URSS poursuivent leurs programmes. Le chiffre des réacteurs en service continue d'augmenter jusqu'à la fin des années 1980, mais leur part dans l'électricité mondiale plafonne, à près de 18 % au milieu des années 1990.

Contre-choc, marchés et début de la gouvernance climatique.
Le contre-choc pétrolier.
En 1985-1986, la décision saoudienne d'abandonner son rôle de « producteur d'équilibre » et d'inonder le marché fait chuter le baril sous les 10 dollars. L'économie des pays producteurs est secouée (l'Arabie saoudite, le Mexique, le Venezuela, l'URSS). Pendant près de quinze ans, le prix demeure bas, à quelques dizaines de dollars de variation, ce qui détend la contrainte et réduit l'incitation aux économies. En 1990-1991, l'invasion du Koweït par l'Irak, puis la guerre du Golfe, provoquent un pic temporaire, mais n'infléchissent pas durablement la tendance.

Les marchés se transforment. Les contrats à terme (WTI à New York dès 1983, Brent à Londres) se généralisent, le prix du pétrole est désormais fixé en bourse et non plus par des prix affichés. L'énergie devient une classe d'actifs financiers, avec la volatilité qui l'accompagne.

Libéralisation, privatisations, effondrement soviétique.
L'idéologie néolibérale s'attaque aux monopoles publics d'énergie. Au Royaume-Uni, le gouvernement Thatcher brise la grève des mineurs (1984-1985), ferme massivement les mines et privatise le gaz (1986) et l'électricité (1990). Un dash for gas conduit à remplacer le charbon par des turbines à gaz à cycle combiné, dont le rendement atteint 55-60 %. Le Chili, la Norvège, l'Argentine, l'Australie, puis l'Union européenne (directives de 1996 et 2003) ouvrent à la concurrence la production et la fourniture d'électricité, au prix de nouvelles régulations (réseaux, marchés de gros). Les effets sont débattus : gains d'efficacité dans certains cas, faillites et crises de sous-investissement dans d'autres, comme la crise californienne de 2000-2001 et la faillite d'Enron.

L'effondrement de l'URSS (1991) provoque une chute de près de moitié de la production pétrolière russe entre la fin des années 1980 et le milieu des années 1990, avant une remontée sous la présidence de Vladimir Poutine, appuyée sur de grands groupes privés puis ré-étatisés (Rosneft, Gazprom). La Russie devient une puissance gazière et pétrolière dont l'Europe dépend de façon croissante. La Chine, qui amorce ses réformes dès 1978, devient importatrice nette de pétrole en 1993 : le commencement d'une nouvelle géographie des flux.

Le climat entre à l'agenda.
Le Giec (Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat) est créé en 1988, la même année que le témoignage de James Hansen devant le Sénat américain. La Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques est adoptée à Rio en 1992, et le protocole de Kyoto (1997, entré en vigueur en 2005) fixe des objectifs contraignants aux pays industrialisés, sans les États-Unis et sans les grands émergents. Ses effets directs sont modestes, mais il lance le marché européen du carbone (2005), les politiques d'efficacité et de soutien aux renouvelables. L'Allemagne adopte dès 1991 une loi de rachat de l'électricité éolienne, qu'elle étend en 2000 (EEG) aux autres filières, création décisive pour la baisse des coûts du solaire et de l'éolien.

Les innovations discrètes.
Plusieurs technologies qui compteront davantage au XXI^e siècle mûrissent : la batterie lithium-ion (commercialisée par Sony en 1991, récompensée par le prix Nobel de chimie 2019), le premier véhicule hybride de grande série (Toyota Prius, 1997), les premières grandes éoliennes danoises, les cellules photovoltaïques, la technique de fracturation hydraulique horizontale combinée à des fluides à faible viscosité, perfectionnée par George Mitchell dans le gisement de Barnett (Texas) à la fin des années 1990.

Le premier quart du XXI^e siècle

Cette poussée de la demande asiatique, additionnée à la stagnation de l'offre et aux tensions géopolitiques, soutient la flambée des prix des matières premières : le baril atteint 147 dollars en juillet 2008, avant de s'effondrer à environ 35 dollars à la fin de l'année avec la crise financière. Il se stabilise ensuite autour de 100 dollars entre 2011 et 2014.

La révolution du schiste.
Le couplage du forage horizontal et de la fracturation hydraulique, mûri par de petits producteurs américains, permet d'exploiter à grande échelle les roches mères d'hydrocarbures. Le gaz de schiste fait presque doubler la production de gaz américaine entre le milieu des années 2000 et le début des années 2020, et fait chuter les prix du gaz aux États-Unis. Le charbon y perd son rang de première source d'électricité (moins de 20 % aujourd'hui, contre plus de la moitié au début du siècle), ce qui réduit les émissions américaines. À partir de 2008-2010, le pétrole de roche compacte (Bakken, Eagle Ford, Permian) fait passer la production américaine d'environ 5 à plus de 12 millions de barils par jour. Les États-Unis redeviennent en 2018 le premier producteur mondial et, en 2020, un exportateur net de produits pétroliers, une première depuis 1949. Ils lancent par ailleurs leurs exportations de GNL (Sabine Pass, 2016), tandis que le Qatar s'impose comme le grand exportateur du marché mondial.

L'OPEP et la Russie répondent en 2014 par une guerre des prix, qui fait tomber le baril à environ 30 dollars début 2016, puis en 2016 par l'alliance OPEP+, qui instaure une gestion concertée de l'offre. En avril 2020, sous l'effet de la pandémie de covid-19, le prix du WTI (West Texas Intermediate) devient brièvement négatif, épisode symbolique d'un système d'approvisionnement saturé.

Fukushima et la fragmentation nucléaire.
Le séisme et le tsunami du 11 mars 2011 provoquent l'accident de Fukushima Daiichi, au Japon. Le Japon arrête provisoirement l'ensemble de son parc; l'Allemagne décide d'accélérer sa sortie du nucléaire (derniers réacteurs arrêtés en avril 2023) dans le cadre de l'Energiewende. La Chine, la Russie, l'Inde et la Corée du Sud poursuivent, elles, leurs programmes, de même que les Émirats arabes unis avec Barakah. Les chantiers occidentaux (Olkiluoto en Finlande, Flamanville en France, Vogtle aux États-Unis, Hinkley Point C au Royaume-Uni) enregistrent des retards de plusieurs années et des dépassements de coûts considérables, ce qui nourrit un débat sur l'économie de la filière.

Le décollage des renouvelables.
La dynamique la plus structurante de cette période est la chute des coûts des technologies renouvelables. Le prix des modules photovoltaïques, de plusieurs dizaines de dollars par watt dans les années 1970, tombe à quelques dizaines de centimes de dollar dans les années 2020, selon une courbe d'apprentissage d'environ 20 à 25 % de baisse à chaque doublement de la capacité installée. Le coût de l'électricité éolienne terrestre baisse également de façon spectaculaire. Cette baisse résulte d'un enchaînement d'impulsions publiques (tarifs de rachat allemands, soutien chinois au début des années 2010, crédits d'impôt américains), d'économies d'échelle et de la montée en puissance de l'industrie chinoise, qui domine aujourd'hui la quasi-totalité des étapes de fabrication du solaire. Les batteries lithium-ion suivent une trajectoire similaire, avec une baisse d'environ 90 % du coût du kilowattheure entre 2010 et le milieu des années 2020.

L'accord de Paris (décembre 2015) fixe pour objectif de contenir le réchauffement climatique nettement sous 2 °C, en visant 1,5 °C, par des contributions nationales volontaires. Il consacre un changement de logique : la gouvernance climatique devient une dynamique d'engagements décentralisés plutôt qu'un partage imposé de l'effort.

Crise, accélération et tensions.
La pandémie et la crise de 2022.
La pandémie de covid-19 provoque en 2020 la plus forte baisse de la demande énergétique depuis la Seconde Guerre mondiale (environ 4 à 5 %) et une chute des émissions mondiales de près de 6 %, suivie d'un rebond rapide en 2021. L'invasion de l'Ukraine par la Russie (24 février 2022) déclenche la plus grave crise énergétique européenne depuis les chocs pétroliers. Le prix du gaz (TTF) dépasse 300 €/MWh en août 2022, soit une multiplication par dix par rapport aux niveaux d'avant 2021. Les explosions qui détruisent les gazoducs Nord Stream (septembre 2022) symbolisent la rupture. L'Union européenne, qui tirait environ 40 % de son gaz de Russie, réduit cette part à moins de 15 % en deux ans, en s'appuyant sur le GNL (américain, qatari), la sobriété, les renouvelables et la Norvège, et met fin au transit du gaz russe par l'Ukraine début 2025. Les sanctions et le plafonnement du prix du pétrole russe (60 dollars en décembre 2022) réorganisent les flux : la Russie réoriente ses exportations vers la Chine, l'Inde et la Turquie.

La crise réactive la logique de sécurité, mais elle en dissocie la direction : pour l'Europe, elle accélère les renouvelables, les pompes à chaleur et l'efficacité ; pour d'autres, elle justifie de nouveaux contrats gaziers et charbonniers. Dans les pays à bas revenu, la hausse des prix du GNL entraîne des coupures et un recul à court terme de l'accès à l'énergie moderne.

Politiques industrielles et fragmentation.
L'Inflation Reduction Act américain (août 2022) engage plusieurs centaines de milliards de dollars de crédits d'impôt pour les technologies bas-carbone, l'Union européenne adopte le Pacte vert (Fit for 55, mécanisme d'ajustement carbone aux frontières) et la Chine investit massivement dans ses filières vertes. L'énergie devient un terrain de rivalité industrielle autant que climatique. Le retour de Donald Trump à la Maison-Blanche en 2025 réoriente la politique américaine vers la promotion de la production d'hydrocarbures, le retrait de l'accord de Paris et la réduction d'une partie des incitations aux renouvelables : preuve que la trajectoire de l'énergie reste soumise aux alternances politiques. 

Records fossiles, records renouvelables.
En 2024, la production mondiale de charbon atteint un niveau record d'environ 8,8 Gt, et la consommation de pétrole, de l'ordre de 103-104 millions de barils par jour, et celle de gaz, d'environ 4100 milliards de mètres cubes, établissent également des maxima. Les émissions de CO2 liées à l'énergie, de l'ordre de 38 Gt, sont les plus élevées de l'histoire. Mais, dans le même temps, les renouvelables progressent à un rythme sans précédent : la capacité solaire installée dans le monde atteint de l'ordre de 2000 GW (gigawatts) à la fin de 2024, la Chine y ajoutant à elle seule plus de 200 GW par an depuis 2023. Selon les bilans d'Ember, éolien et solaire fournissent environ 15 % de l'électricité mondiale en 2024, les renouvelables près d'un tiers et l'ensemble des sources bas-carbone (hydraulique, nucléaire inclus) près de 40 %. Certaines estimations pour 2025 indiquent que, sur un semestre, les renouvelables dépassent le charbon dans la production mondiale d'électricité, évolution qui doit encore être confirmée sur l'année pleine.

Les véhicules électriques franchissent un seuil : environ 17 millions de ventes en 2024, soit plus d'un cinquième du marché automobile mondial, dont la majorité en Chine, qui domine aussi la fabrication des batteries. Au fil du temps, l'électricité gagne ainsi les usages (transports, chaleur) qui échappaient à son empire, tandis que le pétrole demeure indispensable pour l'aviation, le transport maritime, la pétrochimie.

De nouvelles demandes : froid, numérique, électrification.
La demande d'électricité, qui croît de nouveau vivement (environ 4 % en 2024), est tirée par la climatisation dans les pays chauds, l'industrie, les véhicules électriques et les centres de données. Ces derniers, qui représentent environ 1,5 % de l'électricité mondiale en 2024 selon l'Agence internationale de l'énergie, pourraient en consommer plus du double d'ici 2030 avec l'essor de l'intelligence artificielle, ce qui ravive les projets nucléaires (petits réacteurs modulaires, prolongations de durée de vie) et gaziers. L'énergie redevient, comme au temps des aciéries, une question de localisation industrielle.

Un monde énergétique inégalitaire.
Géographie de la consommation.
Les inégalités demeurent considérables. Un Américain consomme près de 280 GJ par an, un Européen de l'Ouest entre 100 et 150, un Chinois environ 110, un Indien environ 30 GJ, un habitant d'un pays très pauvre de l'Afrique subsaharienne moins de 10 GJ. Environ 700 millions de personnes, surtout en Afrique subsaharienne, n'ont pas d'électricité, et plus de 2 milliards ne disposent pas de moyens de cuisson propres, ce qui provoque, selon l'OMS, plusieurs millions de décès prématurés par an. L'accès à l'énergie constitue ainsi un enjeu de développement central, en tension avec les impératifs du climat.

Production, rente et géopolitique.
La carte des pays producteurs se réorganise : Arabie saoudite, États-Unis, Russie dominent le pétrole; États-Unis, Russie, Iran, Qatar le gaz; Chine, Inde, Indonésie, États-Unis, Australie le charbon. Les rentes pétrolières façonnent des "États rentiers" aux institutions marquées par leur dépendance aux hydrocarbures (analyses de Hazem Beblawi, Timothy Mitchell, Michael Ross). Les guerres d'Irak (1991, 2003), les tensions autour du détroit d'Ormuz, les sanctions contre l'Iran, le Venezuela ou la Russie confirment le caractère stratégique des hydrocarbures. À l'inverse, la transition vers les renouvelables déplace la dépendance vers les minerais critiques : cobalt (RDC), lithium (Australie, Chili), nickel (Indonésie), terres rares et raffinage (Chine), ce qui crée de nouvelles vulnérabilités et de nouvelles conflictualités autour de l'extraction.

Usages sectoriels.
À l'échelle mondiale, l'industrie (acier, ciment, chimie), les transports (route, air, mer), le bâtiment (chauffage, froid, appareils) et l'agriculture (engrais, mécanisation, irrigation) se partagent la plus grande partie de la demande finale. Les "secteurs difficiles à décarboner" (acier, ciment, engrais, aviation, transport maritime) concentrent une part importante des émissions, ce qui fait émerger des filières en développement : hydrogène, carburants de synthèse, captage du carbone, dont l'avenir demeure incertain.

Efficacité, effet rebond et découplage.
Les gains d'efficacité sont continus : l'intensité énergétique mondiale du PIB baisse d'environ 1 à 2 % par an, et les appareils (réfrigérateurs, éclairage à diodes, moteurs) consomment beaucoup moins qu'en 1950. Mais l'effet rebond (la logique de Jevons, reformulée par Khazzoom et Brookes) en annule une partie : appareils plus nombreux, voitures plus lourdes, surfaces chauffées ou climatisées plus vastes. Le découplage absolu entre croissance et émissions s'observe dans plusieurs économies avancées (Royaume-Uni, Allemagne, États-Unis dans une moindre mesure), mais il est en partie biaisé par la délocalisation d'industries lourdes vers l'Asie, ce que mesurent les calculs d'émissions "importées". À l'échelle mondiale, il reste jusqu'ici relatif.

La transition énergétique.
On a donné le nom de transition énergétique au passage d'un système énergétique fondé principalement sur des ressources fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) vers un système fondé sur des sources d'énergie bas carbone, c'est-à-dire renouvelables (solaire, éolien, hydraulique, géothermie, biomasse) et, selon les pays, nucléaire. Elle ne se limite pas au remplacement des sources d'approvisionnement : elle implique aussi de réduire la consommation globale par la sobriété et l'efficacité énergétique, de décarboner les usages finaux en substituant l'électricité (produite à partir de sources d'énergie renouvelables) aux énergies fossiles (voitures électriques, pompes à chaleur, industrie), et de repenser les réseaux, le stockage et la flexibilité pour intégrer des productions variables et décentralisées.

Plusieurs motivations l'animent. La première est climatique : la combustion d'énergies fossiles est responsable de la grande majorité des émissions mondiales de gaz à effet de serre, et l'Accord de Paris de 2015 engage les pays à contenir le réchauffement et à poursuivre les efforts pour limiter drastiquement la hausse de température globale de la planète, ce qui suppose d'atteindre la neutralité carbone vers le milieu du siècle. S'y ajoute une motivation environnementale plus large (pollution de l'air responsable de millions de décès prématurés, atteintes à la biodiversité et aux ressources en eau). Une deuxième famille de motivations est géopolitique et économique : la dépendance aux importations d'hydrocarbures expose les pays consommateurs à des chocs de prix et à des pressions diplomatiques, comme l'a rappelé la guerre en Ukraine pour l'Europe, tandis que les énergies renouvelables, souvent produites localement, offrent une voie vers une plus grande indépendance énergétique. Enfin, des considérations industrielles et sociales entrent en jeu : la baisse continue des coûts du solaire et de l'éolien rend ces technologies de plus en plus compétitives, des millions d'emplois en dépendent, et les gouvernements y voient un levier de réindustrialisation,  tout en devant gérer les impacts sociaux de la sortie progressive du charbon et des hydrocarbures.

En pratique, la transition se traduit par des politiques concrètes : tarification du carbone (taxes, marchés de quotas), normes et réglementations (interdiction par étapes des véhicules thermiques, rénovation des bâtiments), subventions et incitations à l'investissement, plans d'investissement publics massifs comme le Pacte vert (Green Deal) européen ou l'Inflation Reduction Act américain. Elle suppose aussi des mutations profondes des comportements, des modes de production industrielle et de l'aménagement du territoire, ce qui en fait autant un projet technique qu'un projet économique et politique. Elle se présente aussi comme un processus profondément ambivalent, caractérisé par une accélération technique spectaculaire et, simultanément, par des blocages structurels qui en fragilisent la trajectoire. 

Les données les plus récentes révèlent une dynamique de déploiement sans précédent : la capacité renouvelable installée mondialement a atteint 5149 GW en 2026, soit une progression de 692 GW en un an, et les énergies renouvelables ont représenté 85,6 % des nouvelles capacités ajoutées, le solaire contribuant à lui seul à près des trois quarts de ces ajouts. Cette expansion s'inscrit dans une transformation plus large des flux financiers : les investissements mondiaux dans la transition ont atteint 2200 milliards de dollars en 2026, soit près du double des 1200 milliards encore dirigés vers les énergies fossiles, la seule électrification finale mobilisant à elle seule 2000 milliards de dollars. 

Le solaire a fourni 71 % de l'accroissement de l'offre énergétique mondiale en 2025, et sa production électrique a dépassé pour la première fois celle de l'éolien, se rapprochant du niveau du nucléaire. La part des renouvelables et du nucléaire dans la production électrique mondiale a atteint 42 % en 2025, et les renouvelables devraient dépasser le charbon comme première source d'électricité dès 2026, leur part devant passer de 33 % en 2025 à 37 % en 2027. L'Agence internationale de l'énergie projette même que, dans son scénario de politiques déclarées, la part des renouvelables dans la production électrique dépassera la moitié d'ici 2035 et les deux tiers d'ici 2050, tandis que le monde entrerait dans un "âge de l'électricité" où la consommation électrique croîtrait quatre fois plus vite que la demande énergétique totale.

Pourtant, cette accélération se heurte à une inertie fossile qui demeure écrasante à l'échelle du système énergétique dans son ensemble. En 2025, les combustibles fossiles représentaient encore 86 % de l'approvisionnement énergétique mondial total, et la consommation de toutes les sources d'énergie, y compris fossiles, a atteint des niveaux historiquement élevés. La croissance de la demande primaire mondiale, de 1,3 % en 2025, reste alimentée par des énergies carbonées, de sorte que les émissions de CO2 liées à l'énergie sont demeurées globalement stables autour de 38 gigatonnes, tandis que les émissions totales de gaz à effet de serre ont légèrement augmenté pour atteindre un record de 60,6 Gt d'équivalent CO2. Autrement dit, le déploiement massif des renouvelables ne se substitue pas encore, à l'échelle macroéconomique, à la consommation fossile : il vient principalement couvrir la croissance de la demande, sans enclencher une décrue absolue des émissions. Cette dissociation entre l'essor des capacités propres et la persistance des trajectoires carbonées constitue le paradoxe central de la phase actuelle de la transition.

Le véritable goulet d'étranglement s'est déplacé du déploiement des capacités de production vers leur intégration dans des systèmes électriques sous-dimensionnés. Plus de 2500 GW de projets (renouvelables, stockage et nouveaux grands consommateurs tels que les centres de données) sont en attente de raccordement au réseau à travers le monde. La congestion des réseaux, les délais d'autorisation et la concentration des capitaux sur un petit nombre de marchés freinent la livraison effective de la transition. L'Agence internationale pour les énergies renouvelables estime que, pour maintenir l'objectif de 1,5 °C, il faudrait installer en moyenne 1200 GW de capacité renouvelable par an entre 2026 et 2030, soit presque le double du record de 693 GW enregistré en 2025, et porter la capacité totale à 11 200 GW en 2030. Pour y parvenir, les investissements annuels dans les nouvelles capacités renouvelables devraient atteindre 1400 milliards de dollars, auxquels s'ajouteraient 1 200 milliards pour l'adaptation des réseaux. Or, l'investissement dans les réseaux électriques reste inférieur aux besoins : l'IRENA appelle à investir près de 1000 milliards de dollars par an entre 2026 et 2030, soit plus du double des niveaux de 2025. Cette asymétrie entre la production et les infrastructures d'acheminement, de stockage et de flexibilité explique pourquoi le rythme de la transition est désormais déterminé moins par le coût des technologies  (les systèmes combinés solaire-plus-stockage atteignent des coûts fixes de 54 à 82 dollars par MWh, contre plus de 100 dollars pour le gaz) que par la capacité des systèmes à absorber et à intégrer l'électricité variable.

Cette contrainte systémique se double d'une fragmentation géopolitique et financière croissante qui rend la transition profondément inégale. L'indice de transition énergétique 2026 du Forum économique mondial montre que seuls 24 % des pays ont progressé simultanément sur les dimensions de sécurité, d'accessibilité financière et de durabilité, tandis que les conditions habilitantes (politique, finance, innovation et infrastructure) se sont affaiblies pour la première fois en plus d'une décennie. La finance et l'investissement ont enregistré la plus forte baisse (−1,8 %), non pas en raison d'une pénurie de capitaux, mais parce que les conditions de leur déploiement se sont détériorées : 75 % de l'investissement dans les énergies propres reste concentré dans un petit nombre d'économies, alors que les pays qui devraient porter 80 % de la croissance future de la demande électrique font face à des coûts de financement deux à trois fois plus élevés. 

Les restrictions commerciales ont affecté 2600 milliards de dollars de commerce mondial, et les contrôles à l'exportation couvrent désormais plus de la moitié des minéraux critiques de la transition. La perturbation des flux énergétiques à travers le détroit d'Ormuz au début de 2026 a exposé avec brutalité cette vulnérabilité : les prix du gaz ont bondi, en particulier en Europe, et les économies émergentes importatrices ont été contraintes à des arbitrages douloureux entre accès à l'énergie, coût et investissement dans la transition. La sécurité énergétique ne se réduit plus à la seule disponibilité des combustibles : elle englobe désormais les réseaux, les minéraux, la fiabilité et la résilience des systèmes.

La question des minéraux critiques illustre cette nouvelle géographie des contraintes. Les chaînes d'approvisionnement en cuivre, lithium, nickel, cobalt, graphite et terres rares sont dominées par un nombre restreint d'acteurs : les trois premiers producteurs contrôlent environ 86 % de l'offre, et plus de la moitié des matériaux clés font l'objet de contrôles à l'exportation. Cette concentration expose les technologies de la transition (panneaux solaires, éoliennes, batteries, réseaux) à des risques de rupture et de volatilité des prix qui pèsent directement sur le rythme du déploiement. Parallèlement, la demande électrique connaît une accélération structurelle qui complique l'équation : la consommation des centres de données, estimée à environ 486 TWh en 2025, pourrait atteindre près de 945 TWh en 2030 et dépasser 1700 TWh en 2035 dans les scénarios hauts, tandis que l'électrification des transports, du chauffage et de l'industrie ajoute des charges nouvelles à des systèmes déjà sollicités. Cette croissance de la demande redéfinit les priorités : il ne s'agit plus seulement de produire de l'électricité décarbonée, mais de garantir que les réseaux, le stockage, les marchés et les institutions puissent acheminer et équilibrer cette électricité à un coût abordable et de manière fiable.

Dans ce contexte, les scénarios prospectifs de l'Agence internationale de l'énergie dessinent une trajectoire qui reste éloignée des objectifs climatiques. Dans le scénario de politiques déclarées, la demande pétrolière atteindrait un pic autour de 2030 avant de décliner lentement, le gaz naturel progresserait jusqu'au milieu des années 2030, et le charbon plafonnerait avant 2030. Les émissions de CO2 du secteur énergétique culmineraient à un peu plus de 38 gigatonnes (Gt), puis descendraient à 35 Gt au milieu des années 2030 et sous les 30 Gt en 2050 (un niveau comparable à celui de 2005), mais cette baisse serait principalement portée par la réduction du charbon dans le secteur électrique chinois, tandis que les émissions des secteurs finaux ne diminueraient que marginalement. Le réchauffement projeté à l'horizon 2100 dans ce scénario atteindrait 2,5 °C, ce qui signifie que la transition telle qu'elle est actuellement engagée, malgré ses succès industriels indéniables, demeure insuffisante pour aligner le système énergétique mondial sur une trajectoire compatible avec l'Accord de Paris. La transition énergétique mondiale se caractérise ainsi par une tension constitutive entre une dynamique de déploiement qui a atteint une maturité économique et industrielle remarquable et une capacité d'intégration systémique, de coordination politique et de redistribution financière qui reste en deçà des exigences de la transformation annoncée.