Symbiose industrielle et développement soutenable

R.D.

Au vue de la hausse du prix du pétrole à 112$ le baril aujourd’hui, il peut paraître légitime de revoir nos actions au quotidien face cette haute volatilité. Pour nous citoyen lambda, plusieurs questions se posent : faut-il mieux prendre la voiture, le train, le vélo ou nos pieds? Idem pour les industriels : faut-il substituer cette ressource, recycler ses déchets, les échanger et coopérer avec d’autres industriels ? Il est vrai que de nos jours le développement soutenable et ses débats théoriques posent de nombreuses questions sur les modalités d’un nouvel art de vivre. Les technologies propres en sont de bons exemples, ne serait-ce que pour leurs côtés « verts» qu’elles inspirent aujourd’hui. Pourtant, sont-elles vraiment nouvelles ? C’est vrai, au regard de l’émergence des inspirations soutenues par les TIC qui favorisent l’émergence de nouvelles connaissances, nous pourrions penser que nous faisons preuve de modernité. Or, est-ce réellement le cas ?

Prenons un exemple qui se veut être le symbole d’une nouvelle ère : la « symbiose industrielle ». Elle s’applique pour de nombreux exemples et notamment dans la construction des bio-raffineries. En fait, il s’avèrerait que ces enjeux soient beaucoup plus profonds comme le montre la démonstration fine d’Arnaud Diemer et Sabine Labrune sur la manière dont les industrielles se sont intégrés depuis la fin des années 80 à la problématique du développement soutenable à travers la discipline de l’écologie industrielle. L’objet de ce billet est justement d’approfondir leurs propos en invitant le lecteur à voyager dans des temps anciens où le mot « développement soutenable » et même parfois le mot « capitalisme » n’existaient pas.

L’entropie, un phénomène qui remet en cause la notion d’efficience 3/3

R.D.

Ce billet fera écho avec le précédent sur les systèmes adaptatifs complexes et le paradoxe de Jevons dans l’histoire de la pensée économique. Il sera également le dernier d’un lecture approfondi de l’ouvrage de Polimeni, Mayumi, et Giampietro. Nous allons voir plus précisément ici la manière dont le paradoxe de Jevons pourrait être intégré à la complexité de l’entropie. Pour cela, Polimeni, Mayumi, et Giampietro nous invite à revoir la définition de l’éco-efficience qui semblerait conserver une approche trop linéaire face à la complexité de la thermodynamique. C’est pourquoi loin des standards habituels, ces derniers présentent deux interprétations possibles de ce que nous pouvons définir par le terme « efficience ». Soit la première représente le niveau minimum d’entropie nécessaire que l’on pourrait rattacher à la notion d’efficacité. Cette dernière s’inspire d’une évaluation selon des unités de mesure d’input et d’output similaires pour convertir l’énergie. La seconde, quant à elle, se rapproche de l’évaluation des flux maximums d’énergie grâce à des choix de ratios économiquement pertinents que l’on nommerait ici efficience. Or, un simple ratio et une analyse de flux ne suffisent pas pour décrire les dimensions multiples et hiérarchiques des systèmes complexes adaptatifs.

Deux catégories d’efficience, antagonistes et complémentaires

Au delà de l’ambiguïté sémantique que peut apporter la notion d’efficience, il n’en demeure pas moins important de souligner l’importance des travaux de Kawamiya en 1983 sur ce sujet. En fait, ce dernier propose deux catégories d’efficience antagonistes dans lesquelles la première s’intitule « efficience de type 1 » en se ralliant à un ratio input/output qui ne prend pas la temporalité de la transformation entropique. A l’opposé, l’ « efficience de type 2 » se focalise sur le temps nécessaire pour générer des outputs. Leurs applications dans les systèmes socioéconomiques et écologiques nous permettent de mettre en lumière l’approche multi-dimensionnelle du système entropique. La célèbre machine de Carnot permet de mettre en lumière les limites de l’efficience de type 1 avec le premier principe de la thermodynamique. Ici, son augmentation réduit les pressions sur les ressources naturelles. En revanche, l’efficience de type 2 se confronte à la puissance qui permet d’augmenter une efficience temporelle, la productivité, et accentuer la dynamique évolutive des systèmes complexes et des comportements. Dès lors, comment appréhender l’efficience dans ce cas ? La réponse fait l’objet d’un débat passionnant car les priorités de ces efficiences sont différentes mais restent conjointement liées à l’évolution espèces et des techniques. Prenons un exemple. Il apparaitrait que l’efficience de type 2 favorise la maximisation adaptative des espèces vivantes, mais paradoxalement elle exacerbe l’épuisement des ressources naturelles. C’est la raison pour laquelle l’efficience de type 1 semblerait être une priorité selon les auteurs. D’ailleurs, à entendre Alfred Lotka, la domination de certaines espèces proviendrait de cette capacité à être les plus efficientes dans les éco-systèmes ; les systèmes complexes s’adaptent alors de manière cyclique. Rappelons-le, la production minimum entropique (E1) et le flux énergétique maximum (E2) sont antagonistes mais complémentaires. Certes mais dès lors qu’on s’attache à la quête de l’efficience, ce sont ses perceptions et leurs hiérarchisations de E1 et E2 qui affectent les systèmes adaptatifs complexes. Tout dépend du niveau d’analyse et de la place de l’observateur et du story-teller dans son système. Il semblerait aujourd’hui que c’est l’efficience de type 2 qui l’emporte. Cela n’a rien d’étonnant selon les auteurs Daly et Georgescu-Roegen car cette approche se rapproche des fondements de l’économie de marché.

Quelles efficiences à privilégier?

En réintégrant ce dualisme dans l’approche « holon » de Koestler, l’enjeu global de l’épuisement des ressources, et plus largement celui du développement soutenable, se confronte également à cette dualité micro et macroscopique. D’un côté, la vitesse d’adaptation est essentielle pour appréhender la qualité évolutionnaire et la diversité des systèmes écologiques sur le long terme. De l’autre, l’efficience métabolique favorise le phénomène de sélection. Dès lors, nous pouvons en déduire que les trajectoires technologiques sont également soumises à ce même principe dans lequel trois étapes circulaires peuvent contribuer au phénomène de sélection. Premièrement, la connaissance provenant du système social permet de définir des objectifs à atteindre en optant pour les possibilités les plus optimales. Par conséquent, les ressources disponibles apparaissent en plus grand nombre, multipliant ainsi le champ des possibles et la capacité d’adaptation. Or, cette dernière exacerbe d’autant plus l’épuisement des ressources naturelles, ce qui nous amène à nous focaliser à nouveau sur l’efficience de type 1. Il serait donc important selon les auteurs de ne pas négliger le cadre spatiaux-temporelles dans lequel se trouve les sociétés car la sélection engendre une « destruction-créatrice » qui supprime les connaissances et les options technologiques connues. Dès lors, comment les systèmes sociaux peuvent t-il s’adapter en prenant en compte l’efficience et l’adaptabilité dans une perspective de développement soutenable ? Cette question reste complexe et les réponses le sont d’autant plus. C’est pourquoi, Funtowicz et Ravetz nous rappelle que cette quête de la stabilité multidimensionnelle ramène directement les décisions à « la tragédie du changement » (Funtowicz,Ravetz, 1990). Il en résulte que cette quête d’un point d’équilibre représentée par l’efficience proviendrait des prises de décision qui résultent de plusieurs facteurs. Le phénomène de sélection dépend principalement des représentations des acteurs, du rôle des institutions et des cultures propres aux communautés qui s’inspirent de leurs expériences passées et de leurs visions du futur selon Giampietro (Giampietro, 1994).

Quelques pistes bibliographiques:

Kawamiya, Nobuo (1983) Entropii to Kougyoushakai no Sentaku (Entropy and Future Choices for the Industrial Society). Tokyo

Giampietro, Mario (1994) Using Hierarchy Theory to Explore the Concept of Sustainable Development. Futures 26(6): 616-625

Mayumi, Kozo (2001) The Origins of Ecological Economics: The Bioeconomics of Georgescu-Roegen: Routledge Research in Environmental Economics, London, 2001 : 161

Le paradoxe de Jevons : l’évolution des systèmes adaptatifs complexes et le défi pour l’analyse scientifique – 2/3

R.D.

L’évolution des systèmes adaptatifs complexes est un sujet qui soulève sans aucun doute l’intérêt des lecteurs de « Rationalité Limitée ». Il est d’autant plus intéressant d’étudier ce sujet lorsque l’on parle de développement durable et du paradoxe de Jevons. C’est la raison pour laquelle, ce billet fera, comme je l’avais promis dans un précédent billet, un condensé des travaux de la deuxième partie dans l’ouvrage intitulé « The Jevons paradox and the myth of resource efficiency improvements » de Polimeni, John M., Kozo Mayumi, et Mario Giampietro en 2008.

Le mythe de l’éco-efficience à travers l’histoire de la pensée économique 1/3

R.D.

A l’heure où nous entendons parler des incommensurables possibilités de réduire l’exploitation intensive des ressources naturelles comme les voitures hybrides ou les ampoules économiques, au nom du développement durable, on va dans ce billet tenter de discuter de cette idée. Après tout, augmenter l’éco-efficience ne peut t-il pas être une tentation pour épuiser d’autant plus nos ressources? C’est là un paradoxe mis en avant par Jevons dans "the Coal Questions" écrit en 1865. Cette question a également été traité dans l’ouvrage The Jevons paradox and the myth of resource efficiency improvements de John M.Polimeni, Kozo Mayumi, et Mario Giampietro en 2008. Il s’agit d’une véritable mine d’or. Leur travail est décomposé en trois chapitres que mériteront chacun trois billets. Celui-ci fera l’office d’un condensé du premier chapitre.

L’« innovation environnementale » ou la complexité du biomimétisme

Introduction par le maître des lieux : j’ai le plaisir d’annoncer que le blog accueille un nouveau contributeur temporaire voire permanent, au doux nom de R.D. Il travaille sur les questions relatives à l’innovation environnementale, ceci dans une perspective socio-économique. Il devrait publier plusieurs billets autour de ce thème dans les semaines à venir.

R.D.

Les critiques de l’activité industrielle sur notre environnement ne cesse de se retrouver au cœur des débats au nom d’un Siècle d’un nouveau genre. Médias, scientifiques, politiques, consommateurs et citoyens, nul n’est aujourd’hui insensible à la place de l’Homme et à ses actions vis-à-vis de ses rapports avec la Nature. Des exemples bien concrets montrent au quotidien la volonté de renouer une certaine alliance avec cette dernière à travers la conception d’artefact inspiré d’un biomimétisme chronique. On nous parle de voitures moins « énergivores », du biocarburant, de produits basés sur des matières premières renouvelables ; le tout sous la bannière du développement durable/soutenable. Néanmoins, est-ce vraiment si évident que cela puisse paraître ?

Sensible à ce sujet, j’ai donc décidé derechef de mettre en lumière ce que montre la théorie économique à ce sujet. L’intérêt est de vous montrer la complexité de concevoir une dite « innovation environnementale ». Déjà depuis son apparition dans les années 90, son émergence a engendré de nombreuses définitions qui souligne dès le départ un consensus flou. Je vous conseille de lire au moins la première partie du travail de Gasmi et Grolleau pour vous donner une idée : ici. Dans l’ensemble, nous pouvons nous rendre compte que ces travaux tentent d’expliquer sans pour autant définir ce qu’est l’ « environnement » ; vaste question n’est-ce pas ? Par où commencer notre réflexion ?

Dans une perspective de biomimétisme, les organisations ont cherché à s’adapter à travers les configurations technico-organisationnelles aussi originales que possibles afin de réduire l’impact environnementale de leurs activités. Pour cela, débutons notre réflexion sur les théories relatives à l’écologie industrielle qui se présente comme un courant de pensée instigué par Frosch et Gallopoulos en 1989 : ici . Aujourd’hui, nous parlons plus particulièrement de « symbiose industrielle » où les procédés de production et les collaborations se réalisent de manière inter-organisationnelles. Elles se positionnent également sur un espace donné comme le montre le célèbre exemple de la symbiose industrielle de Kalundborg. En réalité, ce système puise son imagination dans le biomimétisme relatif à la représentation téléologique des écosystèmes ; approche qui fût d’ailleurs proposée par Howard Odum à la même époque de Simon et von Bertalanffy. La théorie des systèmes n’en était encore qu’à son commencement. De fait, s’inspirer de la nature par cette approche, c’est à la fois accepter ses avantages économiques et environnementaux : baisse des coûts de production et des matières premières. C’est également accepter sa dépendance vis-à-vis des autres où les lois de la thermodynamique peuvent avoir raison de l’évolution technico-organisationnelles. De surcroît, l’exemple si souvent cité de Kalundborg fait preuve d’une grande ingéniosité mais reste tout de même dans un système ouvert. Ses principaux acteurs produisent de l’énergie à partir de centrale à charbon, d’une raffinerie de pétrole et d’un groupe pharmaceutique ayant une filiale dans la biotechnologie pouvant produire du biocarburant. Dès lors un paradoxe apparaît : à quoi cela sert-il d’imiter les écosystèmes si c’est pour réaliser des produits non respectueux ou risqués pour l’environnement et la santé? Au delà de ces remarques se pose la difficulté de la réplication du modèle sur un autre territoire, un sujet qui sera traité dans un prochain billet.

D’un autre côté, cette première vision du biomimétisme inspiré par une «approche site » semblerait s’être fait devancée par une approche en termes de produit, à lire notamment Aggeri et Abrassard dans leur article  (ici). Ce déplacement progressif vise directement le marché, ses consommateurs et les innovations dans lesquelles les méthodes relatives à l’éco-conception, grâce aux normes ISO 14000, tendent à se cristalliser (Powell et DiMaggio, 1983). Elles se rapprochent du management de la qualité à travers l’utilisation de la roue de Deming. D’ailleurs l’ouvrage de Deming "out of crisis" en 1986 fut sans nul doute un point de départ au certification ISO sur la qualité, puis l’environnement. En fait, le fond de cette approche se construit autour d’approche statistique à la quête de l’information dans laquelle l’« éco-efficience » se construit autour d’indicateurs, de ratios et de flux (Patingre, Vigneron, 2001). Nous pouvons en déduire que l’inspiration provient d’une représentation de l’environnement en termes de système, de flux et de matières à la quête de l’éco-efficience. Cette perspective d’éco-conception peut donc très bien se décrocher des territoires en légitimant des échanges de biens sans frontières avec le reste du monde. Les interactions entre le produit et l’espace naturel sont d’autant plus complexes lorsque la firme cherche à récupérer ses déchets/sous-produits protégés par les droits de propriété situés à l’autre bout du monde. En outre, est-il si facile d’évaluer les impacts sur la biodiversité avec des comportement « freerider» ?

J’ai meentionné ces deux perspectives extrêmes afin d’aller à l’encontre de ce que propose Kemp et Arundel en 1997 concernant la définition de l’ « innovation environnementale ». Ces derniers estiment que l’innovation environnementale peut se présenter selon deux approches : l’une « end of pipe » et l’autre « cleaner technologies ». Cela atteste donc de toute la difficulté à trouver un consensus sur sa définition.