Black-out : notre électro-dépendance en question

Le blackout énergétique est une coupure de courant générale qui peut toucher une ville, une région, voire un pays entier. Une panne de courant de cette ampleur peut survenir lorsqu’il se produit un déséquilibre important entre la quantité d’électricité injectée dans le réseau électrique et la consommation d’électricité. En effet, afin de fonctionner correctement, la stabilité de la fréquence électrique du réseau doit être maintenue autour de 50 Hertz, le point d’équilibre du réseau européen (60 Hertz aux États-Unis).

Lorsqu’il y a un surplus d’électricité introduit dans le réseau par les centrales énergétiques, la fréquence électrique augmente. Étant donné que les centrales sont conçues pour fonctionner dans une certaine plage de fréquence, son dépassement risque de provoquer automatiquement la déconnexion des centrales du réseau.

Lorsque la consommation d’électricité excède la quantité injectée dans le réseau, la fréquence baisse. C’est une situation qui peut se produire en hiver, quand la demande en énergie augmente pour les besoins en chauffage.

Pour éviter les déséquilibres entre production et consommation d’électricité, les gestionnaires du réseau peuvent :

• Diminuer ou augmenter la production d’électricité
• Réduire la consommation d’électricité
• Importer ou exporter de l’électricité
• Délester (solution de dernier recours consistant à couper le courant à certains consommateurs)
• Stocker l’électricité

Il faut toutefois insister sur un point important : le risque de black-out existera tant que nos modes de vie resteront totalement électro-dépendants. Nous y reviendrons plus loin dans cet article.

https://youtu.be/Ut6kjMs29gE?si=KAhsul-rYjiWdYiN

Une vidéo explicative du journal Le Monde sur le phénomène du black-out.

Causes de black-out

La littérature spécialisée a établi environ 300 causes pouvant entraîner la rupture de l’approvisionnement électrique. Celles-ci sont classées en trois grandes catégories :

• Catastrophes naturelles : inondations, vagues de chaleur, tempêtes de glace, pandémies perturbant le secteur électrique, etc.
• Catastrophes techniques : surcharge du réseau, explosions ou accidents industriels (voire nucléaires), problèmes techniques et informatiques, etc.
• Menaces d’origine humaine : sabotage, attentats, cyberattaques, erreur humaine, malveillance, armes électromagnétiques, etc.

Dans de nombreux cas, les causes sont multiples. Par exemple, une tempête (catastrophe naturelle) peut entraîner une surcharge du réseau (catastrophe technique). Pour clarifier les choses, les quatre points qui suivent se concentrent sur le mécanisme qui mène au blackout.

Surcharge en cascade

Quand une ligne se coupe, le courant continue de circuler en se reportant sur les autres lignes du réseau. Mais ces lignes possèdent une capacité de charge maximale. Lorsqu’il y a surcharge, elles se coupent automatiquement ce qui peut entraîner une réaction en cascade touchant une zone plus ou moins grande.

La surcharge d’une ligne peut engendrer un autre type d’incident. L’augmentation de la charge entraîne une hausse de la température des câbles électriques (effet joule). Sous l’effet de la chaleur, le métal se dilate et les lignes s’affaissent. Les câbles étant dépourvus de gaine isolante, si l’un d’eux entre en contact avec un arbre (donc avec la terre) les disjoncteurs de la ligne sautent instantanément.

Chute locale de tension

Quand un manque de puissance affecte une zone, la tension baisse dans les lignes à haute tension. Cet affaissement de la tension réduit la capacité de transport des lignes, créant des goulots d’étranglement sur d’autres lignes, et donc des surcharges. Si la tension baisse trop, les automates situés dans les postes électriques vont couper les lignes concernées pour éviter la contagion.

Effondrement de la fréquence

Lorsqu’il se produit un déséquilibre important entre la consommation d’électricité et la production, la fréquence du réseau baisse. C’est un phénomène très rapide qui nécessite d’automatiser les procédures réactives à partir de 49,5 Hertz afin d’éviter que le système électrique ne s’effondre. Certaines parties du réseau sont alors coupées en fonction d’un ordre de priorité défini en amont. Si ces mesures restent insuffisantes, quand l’écart se situe entre 2 et 4 Hertz, les centrales électriques se coupent automatiquement du réseau (îlotage).

Désynchronisation d’une partie du réseau

Un réseau électrique occupant une superficie importante peut se retrouver coupé en deux par un incident touchant une zone spécifique dudit réseau. Un déséquilibre entre production et consommation d’électricité se produit alors dans les deux parties isolées du réseau. Ce dernier peut mener au black-out si la connexion entre les deux zones n’est pas rapidement rétablie.

Sabotage, attentat ou cyberattaque

Un black-out majeur peut aussi provenir d’actes malveillants. Des groupes terroristes, qu’ils soient indépendants ou financés par des États étrangers, pourraient très bien s’attaquer aux infrastructures énergétiques d’un territoire afin d’en prendre le contrôle par la force. Cibler le réseau électrique est une tactique classique utilisée par les militaires pour soumettre un territoire. On l’a vu récemment avec l’invasion russe en Ukraine. L’armée russe a systématiquement ciblé les infrastructures énergétiques pour affaiblir les Ukrainiens, militairement et psychologiquement.

Il existe également un risque croissant d’attaque terroriste sur une centrale nucléaire. Le journal Le Monde nous apprenait par exemple que le réacteur numéro 4 de la centrale de Doel, en Belgique, a été saboté en 2014. Les dégâts ont été « considérables » mais, fort heureusement, « le pire a été évité ». Pour combien de temps encore ?

Autre menace grandissante, les attaques menées par des pirates depuis le cyberespace. L’interdépendance croissante entre réseaux numériques et électriques contribue à augmenter ce risque.

Chaos climatique

Il va sans dire que l’emballement du climat mondial entraînera des événements météorologiques toujours plus violents et dévastateurs, augmentant mécaniquement le risque de black-out. Les climatologues prévoient déjà un accroissement de la fréquence et de la violence des tempêtes, des ouragans, des sécheresses et des inondations.

Éruption solaire, une menace de black-out mondial

Parfois appelés éjections de masse coronale ou tempêtes solaires, ces événements sont liés à l’activité intense de notre étoile. Ce sont des projections de particules extrêmement chaudes accompagnées d’un rayonnement électromagnétique puissant. Selon l’intensité de ces phénomènes, des perturbations des systèmes radioélectriques terrestres sont possibles.

Le 1^er septembre 1859, deux énormes tempêtes solaires ont frappé la Terre, provoquant des aurores boréales d’une intensité extraordinaire. La tempête solaire a été si puissante que le réseau télégraphique a été perturbé, les opérateurs signalant parfois des arcs électriques et des étincelles sortant de leurs appareils. Mais dans l’Europe et les États-Unis du XIXe siècle, il n’y avait pas encore de réseaux électriques ou de télécommunications aussi développés qu’aujourd’hui. On ne peut donc pas parler de black-out. Si un tel événement se produisait de nos jours, les conséquences seraient désastreuses pour toutes les sociétés électro-dépendantes.

Conséquences d’un black-out

Les effets d’une rupture de courant sont graduels et varient considérablement selon la saison (hiver ou été), la période de la journée (jour ou nuit) et la durée de la coupure. En hiver par exemple, un black-out peut avoir un impact bien plus important que durant la saison estivale.

Les secteurs d’activités perturbés à des échelles variées :

• Transport et trafic : réseau routier, réseau ferroviaire, trafic aérien ;
• Télécommunications et technologies de l’information : téléphone fixe et mobile, internet et datacenters, médias (radio, télévision, presse) ;
• Approvisionnement : alimentation, eau potable, traitement des eaux usées ;
• Santé : hygiène, production et acheminement de médicaments, prestations de soin, élimination des déchets ;
• Finance, banques et assurances : services bancaires, paiements électroniques, bourse ;
• Autorités : gestion de crise, services d’urgence et forces armées.

Voici ce à quoi pourrait ressembler, heure par heure, un blackout d’une durée supérieure à une semaine sans intervention rapide d’une aide extérieure.

Immédiatement après un blackout

Transport : le trafic routier est très fortement perturbé par l’absence de signalisation, les tunnels fermés en l’absence de ventilation et les pannes sèches qui touchent aussi bien les véhicules électriques que les thermiques (les pompes des stations essence ne fonctionnent plus sans électricité). Les accidents se multiplient et la congestion empêche l’arrivée rapide des secours. Dans les transports publics, les passagers sont bloqués ou fortement ralentis. La grande majorité, voire la totalité des trains, s’arrête de circuler en raison de l’absence de signalisation, de courant dans les caténaires et de l’encombrement.

2 à 8 heures après

Le nombre de véhicules abandonnés augmente et le transport routier commence à être affecté par la coupure de courant. Les camions éprouvent des difficultés pour rejoindre leur destination, pour des raisons d’accès ou parce que la marchandise ne peut plus être réceptionnée. Les automobilistes en panne sont livrés à eux-mêmes. Dans les transports publics, les trains et métros ont été évacués. Les gares auparavant bondées commencent à se vider. La vente se poursuit dans les commerces avec les moyens du bord, cependant les produits réfrigérés commencent à s’avarier. Partout, les systèmes de chauffage ou de climatisation (selon la saison) sont hors service.

L’approvisionnement en eau potable reposant entre autres sur des pompes électriques, la pénurie d’eau démarre. Quant à l’évacuation des eaux usées, elle connaît des problèmes. Les matières fécales et l’urine commencent à s’accumuler. Les hôpitaux sont surchargés en raison des accidents provoqués par le blackout et ne peuvent plus fournir tous les soins (notamment les dialyses) sans alimentation électrique de secours. Les files d’attente s’allongent devant les banques surveillées par la police.

8 à 24 heures après

La circulation diminue sur les routes, et avec, le nombre d’accidents. Les gens qui disposent encore d’argent liquide peuvent acheter des produits dans les supermarchés qui restent ouverts. Mais le manque d’argent liquide entraîne des troubles et nécessite l’intervention de la police. Dans les fermes laitières dépourvues de générateur de secours, la traite des vaches doit se faire à la main. Sans cela, les animaux meurent d’infection. La situation empire dans les hôpitaux où des patients continuent d’affluer en état de choc, de déshydratation ou d’hypothermie. L’électricité encore disponible est réservée aux opérations prioritaires, les cuisines sont donc fermées. Les médicaments réfrigérés deviennent inutilisables. Pendant ce temps-là, le secteur bancaire continue de fonctionner tant bien que mal. Le retrait d’argent est encore possible mais les files d’attente s’allongent aux guichets.

24 heures à 7 jours après

La forte baisse du trafic routier, à cause du manque de carburant et de la fermeture de la plupart des commerces, entreprises et établissements publics, entraîne une diminution tout aussi importante du nombre d’accidents. La plupart des entrepôts alimentaires cessent leurs opérations dans les deux premiers jours. Les supermarchés encore ouverts se vident dans les deux à cinq jours. Quelques trains circulent à nouveau pour convoyer des marchandises de première nécessité, et les camions routiers sont affectés en priorité à la même mission. Les gens ne peuvent plus cuisiner sans électricité, ils se concentrent alors sur les produits immédiatement consommables. Avec l’essor d’un marché noir, la consommation de produits avariés augmente et rend les gens malades. Pour cuir leurs aliments, ils font des feux ou utilisent des réchauds à gaz, ce qui déclenche des incendies difficiles à éteindre en raison de la mise hors service des bornes d’incendie. Dans l’agriculture industrielle, les pertes s’accumulent en raison de la dépendance totale du secteur à l’électricité pour les serres de culture et la production animale.

Les générateurs de secours des infrastructures critiques ont pratiquement épuisé leur carburant. L’approvisionnement en eau cesse partout, de même que le traitement des eaux usées. Les conditions hygiéniques sont de plus en plus affectées par l’accumulation des matières fécales, notamment dans les hôpitaux. Les chirurgiens procèdent seulement aux opérations les plus prioritaires. L’énergie encore disponible est rationnée. Si les gens estiment que le blackout va durer, ils retirent leur argent des banques. Les guichets ferment les uns après les autres quand le réapprovisionnement en liquide n’est plus possible. Les banques s’attendent à de lourdes pertes, mais les bourses continuent de fonctionner grâce à une alimentation de secours.

7 jours et plus

Les routes et les autoroutes sont désertes, et le risque de se retrouver coincé en dissuade beaucoup de prendre le volant. Dans le secteur médical, la plupart des pharmacies sont fermées et les hôpitaux sont à l’agonie. La pénurie de médicaments s’accentue et le personnel hospitalier doit procéder à des choix éthiques face aux patients qui défilent. Sans aide extérieur, sans ravitaillement en médicament et sans alimentation énergétique, il est probable que le système de santé s’effondre. Lorsque les besoins de base de la population ne sont plus satisfaits, des mouvements de foule se produisent et des émeutes éclatent. La criminalité est en hausse. Ceux qui peuvent fuir la zone sinistrée le font quand c’est possible. Si la région touchée est trop vaste, des logiques communautaires se forment et se substituent au système défaillant.

Des black-out qui ont marqué l’histoire

On pourrait croire que les blackouts appartiennent au passé, ou qu’il s’agirait d’un problème touchant uniquement des pays très pauvres. En réalité, les plus gros blackouts de l’histoire se sont produits ces vingt dernières années et ont souvent touché des pays technologiquement avancés.

1965 : black-out dans le nord-est de l’Amérique du Nord

Le 9 novembre 1965, un problème technique engendre une coupure de courant qui touche un territoire de plus de 200 000 km² allant de l’Ontario au Canada et de nombreux États américains (Connecticut, Delaware, Maryland, Massachusetts, New Hampshire, New Jersey, New York, Pennsylvania, Rhode Island et Vermont). Plus de 30 millions de personnes ont été privées d’électricité durant une période allant jusqu’à 13 heures.

1999 : les tempêtes Lothar et Martin secouent l’Europe

Les 26 et 27 décembre 1999, deux tempêtes dévastent l’Europe. En France, plus de 20 000 ouvrages et 9 000 poteaux ont été détruits. D’après RTE, 38 lignes de 400 kV, une centaine de lignes de 225 kV et plus de 400 lignes 63 kV et 90 kV sont hors service. Plus de 1 000 pylônes haute et très haute tension sont endommagés ou à terre et 184 postes sont hors service. Le 28 décembre, plus de 3,6 millions de foyers sont plongés dans le noir. Le courant revient pour 91 % d’entre eux le 31 décembre mais des centaines de milliers de personnes restent sans électricité jusqu’au 5 janvier.

2003 : New York plongée dans l’obscurité

Le 14 août 2003, une panne de courant touche l’est des États-Unis et le Canada suite à l’arrêt subit de 21 centrales énergétiques. Environ 50 millions de personnes sont affectées dont des habitants de New York, Cleveland, Detroit, Toronto et Ottawa. Certaines infrastructures ont pu recommencer à fonctionner au bout de deux heures, d’autres ont nécessité plus d’un jour pour redémarrer. La panne a provoqué l’arrêt des ascenseurs, des trains et métros, et a perturbé sévèrement tous les services de télécommunications ainsi que les hôpitaux et les aéroports.

2003 : l’Italie paralysée par un black-out général

Le 28 septembre 2003, un black-out de grande ampleur survient à 3h20 du matin en Italie, en Sardaigne et sur l’île d’Elbe, ainsi que dans certaines parties de la Suisse. Les premiers rapports du gestionnaire du réseau GRTN ont révélé qu'un orage a endommagé les lignes électriques aériennes dans le col du Lukmanier, qui convoient l’électricité de la Suisse à l'Italie. Cela a entraîné une augmentation soudaine de la demande sur deux lignes de 400 kV transportant de l'électricité entre la France et l'Italie, qui ont également sauté. Ces événements ont déclenché une cascade de réactions des systèmes automatiques menant à l’effondrement du réseau électrique italien. En tout, 56 millions de personnes ont été affectées par cette coupure soudaine de courant due aux intempéries.

Cette panne de courant de grande ampleur est analysée en détail dans la vidéo ci-dessous.

https://youtu.be/PUHix_hRETY?si=0P7OY7sw2THwPYwS

Une vidéo explicative du Youtubeur Monsieur Bidouille.

2006 : Brésil et Paraguay débranchés

Le 10 novembre 2006, une panne d’électricité majeure touche le Brésil et le Paraguay en raison de vents violents et de pluies diluviennes. Au total, dix-huit états brésiliens sont perturbés, le pays perdant 40 % de sa production totale lors d'une panne qui a soulevé des questions sur la robustesse du réseau énergétique. Les habitants de Sao Paulo, Rio de Janeiro, Mato Grosso do Sul et Espirito Santo ont été les plus touchés, avec une coupure totale d'électricité. L'ensemble du Paraguay a également été plongé dans le noir pendant environ 30 minutes. La panne soudaine a déclenché la panique et la confusion à Rio, paralysant le système de métro de la ville, laissant des centaines de personnes bloquées dans les ascenseurs et semant la pagaille dans les aéroports. Au total, environ 60 millions de personnes ont subi les effets de cette coupure de courant.

2012 : le plus grand blackout de l’histoire en Inde

Les 30 et 31 juillet 2012, le troisième plus gros producteur et consommateur d’électricité au monde est affecté par un effondrement de son réseau électrique en raison de vagues de chaleur extrêmes. La saison des pluies arrive plus tardivement cette année-là, handicapant la production des barrages hydroélectriques. Le manque d’eau a également conduit les agriculteurs à utiliser plus d’énergie pour faire fonctionner les pompes destinées à irriguer les rizières du Pendjab et de l’Haryana. Il se pourrait que les conditions météorologiques soient responsables de ce blackout, cependant la cause véritable n’a jamais été révélée.

Quelques livres traitant du black-out

Black-out : Demain il sera trop tard (Marc Elsberg)

Ce roman à succès explore les conséquences d’une rupture des réseaux électriques dans une société qui s’est rendue totalement dépendante de la « fée » électricité. Toutes les conditions qui rendent la vie industrielle possible se volatiliseraient. Les stations d’épuration et réseau de distribution cesseraient de fonctionner, les centrales nucléaires ne seraient plus refroidies, les réseaux de communication et de signalisation des transports s’arrêteraient instantanément.

When the Lights Went Out : A History of Blackouts in America (David E. Nye)

Un intéressant ouvrage de l’historien David E. Nye portant sur les blackouts qui ont touché les États-Unis de 1935 à nos jours. Il considère les pannes d'électricité non pas comme de simples défaillances techniques, mais comme des tactiques militaires, des perturbations sociales, des crises de la ville en réseau, le résultat de décisions politiques et économiques, une rencontre soudaine avec le sublime et des souvenirs gravés dans des photographies. Notre existence colonisée par la lumière artificielle nous est si naturelle que lorsque les lumières s'éteignent, l'obscurité semble anormale. Nye décrit le développement des réseaux électriques aux États-Unis, une trajectoire technologique qui a rendu possibles les blackouts.

Notre électro-dépendance en question

Soumis à la menace permanente d’un black-out, on est en droit de questionner le bienfondé de cette dépendance totale à l’électricité. Est-ce une stratégie de développement intelligente pour une société humaine ? Comment peut-on continuer à tolérer d’être rendus dépendants de technologies qui reposent sur une infrastructure très fragile et gourmande en ressources minières ? Comment peut-on placer l’avenir de ses enfants, de ses petits-enfants et de ses arrière-petits-enfants entre les griffes d’un système qui peut s’effondrer à tout moment, à cause d’un phénomène aussi banal au cours de l’histoire longue qu’une éruption solaire, une sécheresse ou une tempête hivernale ?

L’explication à cela est en réalité très simple : ces trajectoires technologiques n’ont jamais été choisies par le peuple de façon démocratique. Elles ont été imposées aux populations par le haut de la pyramide, par la classe technocratique (intellectuels, scientifiques, ingénieurs, bureaucrates, politiciens, capitaines d’industrie, etc.). Ces élites ont imposé ces choix technologiques parce qu’ils leur permettaient d’accroître leur capacité à dominer la nature, nous inclus.

Stopper et démanteler le système technologique apparaît aujourd’hui comme la seule issue rationnelle permettant de remédier définitivement au risque de black-out. Il nous faut sortir de ce cercle vicieux d’électro-dépendances pour retrouver notre autonomie et empêcher l’anéantissement des conditions qui rendent la vie possible sur Terre, pour les humains comme pour les autres formes de vie.