Comprendre l'effet rebond

C’est Williams Stanley Jevons qui a pour la première fois mis en évidence l’effet rebond noteeffetreb3. S’appuyant sur les débats autour de la crainte d’une pénurie de charbon qui se sont tenus en Angleterre dans les années 1860 noteeffetreb4, il fait, dans son livre The Coal Question (1865), le constat d’un paradoxe : malgré l’amélioration de l’efficacité énergétique de la machine à vapeur, la consommation totale de charbon a augmenté. C’est ce qu’on appellera ensuite « le paradoxe de Jevons » : une amélioration de la performance énergétique peut conduire à une augmentation de la consommation d’énergie.

Pour Jevons ce paradoxe n'est qu’apparent : c’est, en effet, la plus grande efficacité énergétique des machines à vapeur qui incite et permet aux entrepreneurs de produire plus, et les conduit donc à utiliser in fine plus de charbon qu’auparavant.

Il faut ensuite attendre la fin des années 1970, pour que le raisonnement de Jevons soit repris et que l’effet rebond soit véritablement théorisé. Les travaux des économistes Leonard Brookes et Daniel Khazzoom noteeffetreb5 seront le début d’une très vaste littérature sur ce sujet clef de la transition écologique.

L’effet rebond se manifeste dès que les gains de consommation énergétique sont moins que proportionnels aux gains d’efficacité individuels. Il peut être d’ampleur variable. Si une machine permet d’économiser 10% de combustible, mais que la consommation de combustible ne baisse que de 8%, on parlera déjà d’effet rebond.

Le cas extrême, celui décrit par Jevons en 1865, est rencontré quand les gains d’efficacité individuels (par appareil) se traduisent non plus par des économies d’énergie (même inférieures à ce qui étaient prévues), mais par une hausse de la consommation énergétique. Les mécanismes d’effet revenu et d’équilibre général décrits ci-après jouent alors à plein et l’efficacité énergétique loin de provoquer une amélioration sur le plan écologique empire au contraire la situation. On parle alors d’effet « retour de flamme » (backfire effect).

Les chercheurs distinguent trois types d’effet rebond. noteeffetreb6

Les deux premiers sont d’ordre microéconomique : il est possible (surtout pour l’effet direct) de les constater empiriquement à l’échelle des acteurs économiques. S’y ajoute un autre effet qui concerne l’économie dans son ensemble.

1. L’effet rebond direct (ou l’effet prix) : l’augmentation de l’efficacité énergétique d’un produit en fait baisser le prix et entraine une plus grande consommation de ce bien (ou du service qu’il rend). Par exemple, la baisse du prix de l’éclairage à la suite de gains d’efficacité dans ce domaine peut inciter à être négligeant sur le fait d’éteindre les lumières inutiles. On peut également citer celui de la voiture (une moindre consommation d’essence au km liée à l’amélioration des moteurs pourra inciter à se déplacer davantage), ou celui de l’isolation des logements (une moindre consommation de chauffage liée à un logement mieux isolé peut inciter à augmenter la température moyenne).

2. L’effet rebond indirect (ou l’effet revenu) : les économies financières permises par la moindre consommation d’énergie (de la voiture, du chauffage, de l’électricité) sont utilisées pour consommer d’autres biens nécessitant de l’énergie (ex : pour faire un voyage en avion).

3. L’effet rebond macroéconomique, qui peut résulter de deux mécanismes :

• la baisse de la demande totale d’énergie permise par l’efficacité énergétique conduit à une baisse du prix de l’énergie ce qui peut stimuler les secteurs de l’économie fortement consommateurs d’énergie
• une amélioration de l’efficacité énergétique génère de la croissance économique ce qui mène à une consommation d’énergie plus importante à l’échelle de l’économie dans son ensemble.

4. L’effet rebond total : c’est l’addition de l’effet directe, indirect et macroéconomique.

A noter qu’il existe des différences de terminologie entre les économistes étudiant le phénomène. Par exemple, dans le schéma ci-après l’effet rebond macroéconomique est appelé « Economy-wide rebound effect » alors que dans le tableau présenté plus loin cette expression désigne l’effet rebond total.

Cela peut porter à confusion !

Si l’effet rebond direct moyen est aujourd’hui relativement bien étudié noteeffetreb7, les effets indirects et macroéconomiques sont plus difficiles à mesurer.

Dans un article de 2021, plusieurs économistes ont passé en revue différents travaux académiques visant à estimer l’effet rebond total (qu’ils appellent Economy-wide rebound effect) à partir de méthodologies très diverses. La conclusion de cette revue de littérature est très claire : l’effet rebond total peut éroder au moins la moitié les économies d'énergie attendues de l'amélioration de l'efficacité énergétique.

Dans leur article « Seven Centuries of Energy Services: The Price and Use of Light in the United Kingdom (1300-2000) », paru en 2007 dans The Energy Journal , Roger Fouquet et Peter J.G. Pearson analysent l’évolution des technologies de production d’éclairage et de la consommation sur plusieurs siècles au Royaume-Uni.

Sur le tableau ci-dessus on peut constater dans l’ordre des colonnes :

• Une baisse du prix moyen des sources d’énergie à l’origine de la lumière de 25 pence par kWh en 1800 à 4 en l’an 2000, soit une division par plus de 6 (en monnaie constante).
• Une amélioration très importante de l’efficacité de l’éclairage qui est passé de 35 lumens par kWh en 1800 à 25000 lumens par kWh en l’an 2000 noteeffetreb8 soit une multiplication de l’efficacité par plus de 700.
• Une baisse concomitante du prix du service d’éclairage : en l’an 2000, les consommateurs britanniques payaient l’accès à un million de lumens 160 fois moins qu’en 1900 et presque 4000 fois moins qu’en 1800.
• Dans le même temps, la consommation de lumière a augmenté massivement que ce soit par habitant (multiplication par 6566 depuis 1800) ou au total pour atteindre plus de 1270 trillions de lumens (multiplication par 25000).

C’est ce qu’on peut constater également sur le graphique suivant qui permet également de voir la succession des différentes sources d’énergie utilisées pour l’éclairage (bougie, lampe à gaz, lampe à pétrole et ampoule électrique).

La baisse des coûts s’est ainsi accompagnée d’une augmentation considérable de la demande et de l’utilisation de la lumière artificielle, par les individus mais aussi via le développement de l’éclairage extérieur des rues, et des bâtiments.

En moyenne, un habitant du Royaume-Uni consommait en 2000 75 fois plus de lumière artificielle que son ancêtre en 1900, et 6 600 fois plus qu’en 1800.

C’est une parfaite illustration du paradoxe de Jevons : les fortes augmentations de l’efficacité énergétique ont entraîné une forte réduction des coûts de l’éclairage conduisant à une augmentation de la demande d’éclairage et de la consommation totale d’énergie.

D’un point de vue théorique, l’effet rebond trouve une explication intuitive : dans un processus de production, les gains d’efficacité énergétique individuels se traduisent par une baisse des coûts unitaires liés à l’énergie (il faut moins d’énergie pour produire une unité de bien, c’est donc moins cher), ce qui crée une incitation à produire plus de biens ou à consommer plus d’énergie par ailleurs.

Le prix joue ici un rôle de signal défavorable.

Toutefois, l’effet rebond est avant tout un sujet empirique et de ce point de vue, la question est plus délicate.

Si on observe des effets rebond dans tel ou tel secteur, on ne peut pas prétendre que le progrès technique sera la seule solution pour réduire les consommations d’énergie. C’est ce que montre l’exemple ci-dessus du secteur de l’éclairage au Royaume-Uni, qui a été sujet à d’importants effets rebond. En 200 ans, le prix de l’énergie à des fins d’éclairage a été divisé par plus de six. L’efficacité technique de l’éclairage (en lumens) a été considérablement améliorée, mais cela n’a pas conduit à réduire la consommation d’éclairage, bien au contraire. De quoi effacer largement les gains d’efficacité réalisés.

De la même façon, entre les années 1950 et aujourd’hui, les moteurs thermiques des véhicules ont fait des progrès extraordinaires, mais la consommation associée au transport de personnes et de marchandises a, elle, au contraire augmenté. Pourquoi ? Parce qu’au lieu de réduire la quantité de carburant consommé par chaque véhicule, on a utilisé les gains d’efficacité pour faire des véhicules plus lourds, plus confortables, plus puissants et surtout pour parcourir plus de distance.

Pour d’autres secteurs, comme le numérique noteeffetreb9, l’effet rebond est lié au développement incessant des services et usages proposés grâce à la progression permanente de la puissance des puces présentes dans les ordinateurs et de nombreux objets de la vie quotidienne. Les gains d’efficacité énergétique sont « absorbés » par la multiplication des usages. noteeffetreb10

Dans des secteurs essentiels de la transition écologique, comme le bâtiment, les interrogations restent ouvertes. De meilleurs matériaux et de meilleures isolations sont incontestablement nécessaires. Mais comment garantir que de meilleures chaudières ou fenêtres ne conduiront pas les usagers à monter leur thermostat ou à chauffer des pièces auparavant laissées froides, engendrant ainsi un effet rebond ? noteeffetreb11 C’est d’ailleurs parfois souhaitable dans le cas des « passoires thermiques », dont les habitants peuvent souffrir d’une température insuffisante et/ou d’une humidité excessive, car ils ne peuvent simplement pas payer le prix d’un chauffage suffisant. Dans ce cas, l’efficacité énergétique permet, à budget constant pour l’habitant, d’améliorer son confort, et il n’est pas certain qu’il consommera moins d’énergie (tout dépend en l’occurrence de la profondeur de la rénovation).

C’est ce qui pousse les chercheurs à suggérer, dans de nombreux domaines, que les gains techniques d’efficacité énergétique soient accompagnés de dispositifs de régulation, ou d’incitations comportementales noteeffetreb12, pour qu’ils se traduisent en baisses réelles de consommation, et non en rebonds. noteeffetreb13

L’effet rebond, mécanisme économique simple identifié depuis plus d’un siècle, montre combien le changement technique (sans même parler de « progrès »), en matière énergétique, ne peut être le seul levier d’une stratégie de transition écologique. Le risque de rebond fait que les meilleures technologies, les plus économes, ne garantissent pas une moindre pression sur les ressources naturelles.

Des actions sur la demande énergétique, des modes de régulation plus généraux, sont nécessaires pour ne pas voir les efforts des ingénieurs se heurter au mur des réalités économiques.