En 1712, Thomas Newcomen installe la première machine à vapeur opérationnelle dans une mine de charbon à Dudley Castle, Staffordshire. La machine pompe l'eau qui inonde les galeries. Son rendement thermique est d'environ 1%. Elle consomme des quantités de charbon que seule la proximité immédiate de la mine rend supportables. La machine de Newcomen fonctionne parce que le combustible est gratuit. Elle ne peut pas fonctionner ailleurs.
Pendant soixante ans, la machine à vapeur est attachée à la géologie. Les manufactures qui ont besoin de puissance mécanique s'installent près des rivières pour les roues hydrauliques ou près des mines pour les machines de Newcomen. La géographie industrielle de l'Angleterre au XVIIIe siècle est une carte des cours d'eau et des gisements.
En 1769, James Watt brevète le condenseur séparé. Au lieu de refroidir le cylindre à chaque cycle pour condenser la vapeur, on condense la vapeur dans une enceinte séparée maintenue froide en permanence. Le cylindre reste chaud. L'énergie perdue à le réchauffer à chaque cycle disparaît.
Le rendement est multiplié par trois environ. Deux tiers du charbon qui était brûlé pour rien ne l'est plus.
Ce gain ne réduit pas la consommation totale de charbon. Il l'augmente. Jevons (1865) le formalise : l'efficience accrue rend viable l'usage de la vapeur dans des lieux et des applications qui ne la consommaient pas avant. Le condenseur ne réduit pas la demande de charbon. Il l'étend géographiquement.
L'usine comme forme organisationnelle existait avant Watt. Arkwright ouvre Cromford en 1771, filature moderne à énergie hydraulique : discipline d'usine, rotation continue, division du travail. Le factory system est une invention organisationnelle, pas thermodynamique. Ce que le condenseur fait n'est pas d'inventer cette forme. C'est de la détacher de la rivière.
Le canal de Bridgewater ouvre en 1761, huit ans avant le brevet de Watt. Il achemine le charbon de Worsley vers Manchester, à une dizaine de kilomètres. L'infrastructure existait déjà. Le condenseur la rend rentable à une échelle nouvelle. Manchester offre ce que la mine et la rivière n'offrent pas ensemble : un climat humide favorable au coton, une main-d'œuvre disponible, un accès portuaire vers Liverpool. L'industrie cotonnière s'y installe parce que le rendement de Watt rend viable une localisation choisie selon d'autres critères que l'énergie.
Newcomen attachait l'industrie à la géologie. Watt l'en a partiellement détachée. Ce détachement a un coût résiduel : le transport du charbon est devenu une industrie en soi. Les canaux puis les chemins de fer ont été construits ou rendus rentables pour acheminer du combustible vers des machines qui n'avaient plus besoin d'être à côté de lui. L'infrastructure de transport britannique du XIXe siècle est la trace logistique de cette délocalisation.
Doctrine
Un gain de rendement thermodynamique ne réduit pas la consommation. Il déplace les contraintes géographiques de la production. Ce que Watt a libéré n'est pas de l'énergie. C'est du territoire. Et chaque libération est aussi un nouvel attachement, déplacé.
Ce déplacement n'est pas automatique. Il exige trois conditions : que le vecteur énergétique soit transportable à bas coût, que la conversion finale n'impose pas de contraintes locales irréductibles, et que la demande existe dans des lieux détachés de la source. Quand l'une des trois manque, le gain de rendement reste local.
Vecteur ouvert
Le moteur à combustion interne a détaché l'agriculture de la traction animale. Wrigley estime qu'au XIXe siècle, un quart des terres cultivées en Angleterre servait à nourrir les chevaux de trait. Le tracteur n'a pas seulement remplacé le cheval. Il a rendu ses terres disponibles. Le gain de rendement a libéré du territoire au sens littéral.
Le photovoltaïque détache progressivement la production d'électricité de la géologie des hydrocarbures, mais la rattache à une autre géologie : lithium, cuivre, terres rares, silicium de qualité. La libération est un déplacement, pas une abolition.
La fission nucléaire confirme que le gain de densité énergétique n'entraîne pas automatiquement la restructuration géographique. La France a pu construire sa capacité électrique selon la disponibilité de l'eau de refroidissement plutôt que selon la carte du charbon, et la propulsion nucléaire navale a détaché les sous-marins de la logistique du combustible. Mais la restructuration a été moindre que ce que la densité énergétique laissait prévoir, parce que les contraintes de conversion et de distribution ont persisté. Le nucléaire a libéré de la géologie du charbon sans libérer de la géographie de l'eau.
Si l'énergie de fusion devient un jour exploitable, de laquelle des trois conditions lèvera-t-elle la contrainte, et laquelle maintiendra-t-elle ?
