Lego peut-il sauver le monde ? C’est une idée qui m’est restée en lisant Comment de grandes choses sont faites, un nouveau livre de Bent Flyvbjerg et Dan Gardner. Flyvbjerg est peut-être la principale autorité mondiale sur l’échec des mégaprojets – ou sur la façon dont de grandes choses sont réalisées, mais terriblement tard et à un coût déplorable – et il fait donc un optimiste improbable.
Au fil des décennies, Flyvbjerg, professeur de gestion à l’université d’Oxford, a constitué une base de données de grands projets allant des lignes ferroviaires à grande vitesse à l’organisation des Jeux olympiques. Ses conclusions sont si lamentables qu’il a proposé la « loi d’airain des mégaprojets » : ils dépassent le temps et le budget, encore et encore. Pire encore, ces déceptions ont une longue traîne. Une minorité significative de mégaprojets sont non seulement en retard et coûteux, mais aussi catastrophiques.
Malgré ces sombres preuves, lui et Gardner soutiennent que nous pourrions faire des merveilles si nous utilisions plutôt un principe plus familier des ensembles Lego. Ce principe est la modularité : un modèle Lego complexe est assemblé à partir d’une gamme limitée de briques, chacune étant fabriquée avec précision et interchangeable avec d’autres briques.
La modularité présente de nombreux avantages. La première est que les composants individuels peuvent être fabriqués à grande échelle, ce qui réduit rapidement les coûts. Dans les années 1930, un ingénieur aéronautique américain nommé TP Wright a fait une étude minutieuse des usines d’avions. Il a conclu que plus un modèle d’avion particulier était assemblé, plus le prochain avion devenait rapide et bon marché.
Les travailleurs ont appris les meilleures méthodes de travail et des outils spéciaux ont été développés pour les aider dans des tâches particulières. Wright a constaté que le deuxième avion serait généralement 15 % moins cher que le premier. Le quatrième serait 15 % moins cher que le second, et le huitième encore 15 % moins cher. Chaque fois que la production cumulée doublait, les coûts unitaires diminuaient de 15 %. Wright a appelé ce phénomène « la courbe d’apprentissage ».
Des chercheurs ultérieurs ont trouvé des courbes d’apprentissage dans plus de 50 produits, des transistors à la bière. Parfois, la courbe d’apprentissage est peu profonde et parfois raide, mais elle semble toujours être là. Et parce que les projets modulaires utilisent à plusieurs reprises les mêmes plans et structures, ils exploitent l’efficacité de la courbe d’apprentissage.
Les projets modulaires présentent d’autres avantages. Ils sont plus susceptibles de pouvoir utiliser des composants fabriqués en usine, et lorsque vous fabriquez des choses complexes dans les usines, vous êtes moins à la merci de l’inattendu que lorsque vous les faites sur un chantier – surtout si ce chantier est profondément souterrain. ou en mer.
De par leur nature, les projets de construction modulaire sont plus susceptibles de pouvoir continuer même en cas de problème avec un élément de la structure. Cela aide à expliquer pourquoi, dans la base de données de Flyvbjerg, les projets modulaires sont pratiquement à l’abri des dépassements de coûts les plus dramatiques, qui constituent toujours un risque pour d’autres grands projets.
Tels sont les plaisirs de la modularité. Passons maintenant au problème du changement climatique, et un schéma intrigant émerge. Les projets énergétiques à faible émission de carbone incluent certaines des conceptions les plus modulaires et les moins modulaires de la base de données de Flyvbjerg. Le solaire et l’éolien sont à l’extrémité modulaire, tandis que les projets nucléaires et hydroélectriques sont au pôle opposé. Il n’est donc peut-être pas surprenant que les prix des projets solaires et éoliens baissent rapidement.
Je n’ai pas d’objection de principe à l’énergie nucléaire, mais je me demande s’il sera un jour possible de produire une énergie nucléaire propre et sûre à un coût raisonnable, à moins que les centrales nucléaires ne soient capables de passer à une conception beaucoup plus petite et plus modulaire. Les centrales nucléaires fournissent de l’électricité au réseau depuis le milieu des années 1950, mais elles ne semblent jamais être beaucoup moins chères, peut-être parce que nous n’avons pas été en mesure de répéter les mêmes conceptions assez souvent pour gravir la courbe d’apprentissage. Je n’arrête pas de lire des reportages sur des entreprises qui ont de grands projets pour de petits réacteurs, alors peut-être que ce n’est pas impossible.
Pourtant, le contraste avec l’énergie solaire est saisissant. Les cellules photovoltaïques au silicium ont commencé à fournir de l’énergie pratique à peu près à la même époque : le satellite américain Vanguard 1 a été le premier à les utiliser, transportant six panneaux solaires en orbite en 1958. (Le soleil brille toujours dans l’espace, et qu’allez-vous utiliser d’autre pour alimenter un satellite de plusieurs millions de dollars ?)
À l’époque, ces panneaux solaires produisaient un demi-watt à un coût sans aucun doute très élevé. Au milieu des années 1970, les panneaux solaires étaient tombés à 100 dollars le watt, soit 10 000 dollars pour suffisamment de panneaux pour alimenter une ampoule. En 2021, le coût était inférieur à 27 cents le watt.
C’est la courbe d’apprentissage en action. La courbe d’apprentissage pour les cellules photovoltaïques a été estimée à 20% par doublement – plus raide que pour les avions. Chris Goodall, auteur de L’interrupteurnote que le monde a produit 100 fois plus de cellules solaires entre 2010 et 2016 qu’au cours de toutes les décennies précédant 2010. Les batteries – un complément modulaire important des cellules solaires photovoltaïques – suivent également une courbe d’apprentissage abrupte.
Il y a une histoire similaire à raconter à propos de l’énergie éolienne. Les éoliennes sont constituées de composants standardisés et un parc éolien est constitué de turbines standardisées. Le prix de l’énergie éolienne a également chuté plus rapidement que la plupart des promoteurs n’auraient pu le rêver il y a deux ou trois décennies.
Je ne suis pas un spécialiste de l’énergie nucléaire, mais on m’assure que les réacteurs modulaires devraient être possibles. Je l’espère. Nous avons besoin que de grandes choses se produisent dans notre capacité à générer de l’énergie propre. Et la meilleure façon d’aller plus loin est de commencer avec de petits blocs répétables.
Le nouveau livre de Tim Harford est ‘Comment faire en sorte que le monde s’additionne‘
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