L’Activité Economique se nourrit d’Ordre et de Complexité !

L’Activité Economique se nourrit d’Ordre et de Complexité !

L’enjeu majeur des activités économiques est de fermer la boucle du Cycle Ordre-Complexité.

Sans cela, la boucle ouverte Ordre-Complexité-Désordre, n’est pas viable.

De nombreux Cycles Naturels réussissent à boucler ces phases de création d’ordre et de complexité. Un des grands enjeux de l’écologie industrielle est de s’immiscer dans les cycles biogéochimiques de la planète sans les déséquilibrer de façon irréversible.

 

______________________________________________________________________________________

 

Phase 1 : Sur le chemin de l’Ordre

 

 

Carrière ou mine

L’industrie minière dépense des moyens considérables pour extraire des minerais à partir des roches formant un mélange de ressources inexploitables en l’état. La chimie de base s’évertue à isoler les composants, les purifier séparer les différents grades.

 

La pétrochimie le fait aussi par distillation fractionnée pour isoler les grandes familles de molécules.
Puis, non content du résultat, on casse les chaînes moléculaires pour obtenir des tailles « standard » par cracking, électrolyse …

 

Toutes ces activités sont créatrices d’ordre car l’industrie manufacturière ne sait pas « encore » se nourrir de désordre.
Cet création d’ordre a un double prix du point de vue environnemental :

 

1) Il faut beaucoup d’énergie, d’eau, etc

 

 

 

2) Toute création d’ordre ici, s’accompagne comme par compensation d’une création de désordre au moins aussi importante ailleurs : dispersion de composants, translocation de matériaux, pertes d’énergie, etc,

 

 
Remonter la pente du désordre (néguentropie) est une opération très coûteuse dans les activités industrielles. Plus les applications sont sophistiquées, plus elles demandent un niveau d’ordre (de pureté) extrêmement élevé entraînant une perte considérable de rendement.

 

 

Prenez le cas de l’acier :

 

La production d’une tonne d’acier consomme directement 7 tonnes d’intrants
et rejette 6 tonnes de substances :

 Intrants (input)

Extrants (output)

Minerai de fer : 2,0 tonnes

Calcaire : 1,0 tonnes

Coke : 0,5 tonnes

Air : 3,5 tonnes

________________

Total : 7,0 tonnes

Acier : 1,0 tonnes

Scories : 0,8 tonnes

Gaz : 5,0 tonnes

Poussières : 0,2 tonnes

_______________

Total : 7,0 tonnes

 (LUND H.F. : Industrial Pollution Control).

 

 

Prenez le cas de l’électronique :

 

En 1990 la production brute de Silicium Metal (MGS : Metal Grade Silicon) était de 800 000 tonnes.
Seulement 4% de ce tonnage a été suffisamment pure pour être utilisable en électronique (EGS : Electronic Grade Silicon) soit 32 000 tonnes.

Mais pour fabriquer des puces électroniques d’ordinateurs et de microprocesseurs, seulement 750 tonnes de ces 32 000 tonnes furent utilisables, soit 0,09% du tonnage de départ !

Cette purification a été obtenue en utilisant pas moins de 100 000 tonnes de chlore, 200 000 tonnes d’acide, beaucoup d’eau (des dizaines de tonnes d’eau par microprocesseur …) etc
(source : Vers une écologie industrielle Suren Erkman)

Les fabricants d’ordinateurs se ventent de supprimer telle ou telle matière plastique de leurs ordinateurs. Est-ce pour détourner l’attention sur les « sacs à dos » écologiques des composants électroniques qui représentent des impacts majeurs ?

 

_______________________________________________________________________________________

 

Phase 2 :  Sur le chemin de la complexité

 

 

Mais voilà, le chemin ne s’arrête pas là.
Une fois l’ordre extrême ainsi créé, l’industrie s’évertue à créer de la complexité :

 

 

On reprend nos molécules purifiées et standardisées, on les assemble entre elles en mariant l’organique et le minéral (qui s’ignoraient parfois) formant ainsi des substances complexes, puis on les assemble à nouveau entre elles sous forme de chaînes macromoléculaires, de polymères, de cristaux, et autres structures magiques.

 

Enfin, ces substances deviennent matériaux, puis composites, éléments de structure, ouvrage, … objet !
Composite

 

De façon assez similaire à la création d’ordre, la création de complexité est aussi une activité gourmande et impactante : Il faut beaucoup d’énergie, d’eau, etc, car certaines combinaisons ne s’effectuent pas avec un rendement de 100%.
Il faut alors séparer, purifier, bref retourner de façon itérative au chapitre « Ordre ».

 

Aussi, l’industrie fonctionne souvent en mode soustractif : on produit plus que nécessaire puis par soustraction, on ne garde que l’utile. Prenez l’exemple des activités de découpe de papier, de métaux, etc :

 

Enfin, l’objet est né, on peut en profiter !

_______________________________________________________________________________________

 

Phase 3 : Sur le chemin de la sortie

 

Mais après avoir profité, de cet objet, on veut s’en débarrasser
… pour tout un tas de bonnes et de mauvaises raisons !

 

 

Ma voiture !

 

Si on l’abandonne, si on le brûle, la complexité se transforme rapidement en désordre, et « au mieux » on peut recommencer l’histoire en repartant du premier chapitre … (bravo vous avez gagné de revenir !)

« Au mieux » car la plupart du temps c’est encore pire qu’avant !

Avant, on avait au moins l’avantage de pouvoir trouver le pétrole que dans les champs pétrolifères, les minerais que dans les mines, etc.
Maintenant, la complexité a joué un puissant rôle de dispersion !
(Dispersion des matériaux par mélange et sur le territoire, et dispersion d’énergie inutilisable par augmentation d’entropie)

 

 

L’augmentation d’entropie (la quantité de désordre) rend le challenge quasiment impossible ce qui avait conduit Nicholas Georgescu-Roegen à poser le principe de décroissance.

 

 

 

 

 

 

En revanche, si on est capable de récupérer les composants de l’objet par déconstruction, tri, puis si on peut recycler les matières premières c’est-à-dire retrouver un niveau d’ordre comparable à celui qui régnait avant le chemin de la complexité, alors l’enjeu est colossal : on économise quasiment la moitié du parcours !

L’intérêt est tel qu’il constitue un des challenges majeurs de l’éco conception.

 

 

L’enjeu majeur des activités économiques est de

fermer la boucle du cycle : Ordre – Complexité.

Sans cela, la boucle ouverte
Ordre – Complexité – Désordre, n’est pas viable
.

De nombreux cycles naturels réussissent à boucler ces phases de création d’ordre et de complexité en mettant en œuvre des activités complémentaires dont le niveau de complexité d’organisation est au moins du même ordre que le niveau de complexité des composants en jeux. (Et en prime, ces activités fonctionnent à partir d’énergie renouvelable !)
Un des grands enjeux de l’écologie industrielle est de s’immiscer dans les cycles biogéochimiques de la planète sans les déséquilibrer de façon irréversible. C’est tout l’inverse que de vouloir « dominer la nature » comme on l’entend souvent « Allègrement » !

 

 

CYCLES DE L’AZOTE :
Nature : Depiction of the global nitrogen cycle on land and in the ocean
From the following article:
An Earth-system perspective of the global nitrogen cycle
Nicolas Gruber & James N. Galloway
Nature 451, 293-296(17 January 2008)
doi:10.1038/nature06592

 

 

CYCLES DU CARBONE :
Cycle du Carbone

Envoyer un commentaire

Vous devez être connecté pour E commentaire.