Monstres et Cie est un film d’animation Pixar sorti en 2001.
Il met en scène Bob et Sully, deux habitants de « Monstropolis », une société de monstres tous plus étranges les uns que les autres.
Sully et Bob travaillent pour l’entreprise Monsters, Inc qui utilise le cri des enfants pour produire l’énergie nécessaire à Monstropolis. Dans l’histoire, ils utilisent des portes qu’ils traversent pour atterrir dans les chambres des enfants et les effrayer : l’énergie de leur cri est alors captée et stockée dans des bouteilles.
À ce travail, Sully est le plus fort de toute l’entreprise.
Monstres et Cie reste un film d’animation, mais il est intéressant de voir si le cri des enfants peut servir à produire l’énergie d’une ville, ou même de toute la Terre.
L’énergie sonore
Le niveau sonore est exprimé en décibel et il s’agit d’une unité logarithmique : ça signifie que l’échelle n’est pas proportionnelle : un son de 20 dB n’est donc pas doublement plus énergétique qu’un son de 10 dB. Pour que l’énergie transportée par un son soit multipliée par deux, on ajoute 3 dB.
Un son de 26 dB est donc deux fois plus fort qu’un son de 23 dB, et aussi quatre fois plus fort qu’un son de 20 dB. Un son de 120 dB est environ 1000 fois plus puissant qu’un son de 90 dB.
Le son est une onde qui se propage dans l’air : c’est une suite de compressions-décompressions des molécules de l’air. Ces variations de pression dans l’air sont environ dix milliards de fois plus faibles que la pression atmosphérique.
L’intensité sonore est définie par rapport à cette pression : c’est la pression acoustique qui va permettre le transport d’énergie.
Combien d’enfants pour produire un kWh ?
Un enfant peut produire un son très fort. Selon ce site, un bébé qui pleure produit un son de 122 dB. Dans ce qui suit, je vais retenir la valeur de 120 dB.
Je vais également simplifier plusieurs choses et dire que :
- le cri d’un enfant est unidirectionnel (en vrai c’est faux : le son est multidirectionnel, mais les calculs sont plus compliqués) ;
- le capteur sonore dans Monstres et Cie mesure 1 m² et capture toute l’énergie sonore émise par un enfant ;
- le cri d’un enfant dure exactement cinq secondes.
Cela étant posé, pour un son unidirectionnel de 120 dB émis durant 1 seconde, si le capteur d’énergie sonore fait 1 m², alors on a capté une énergie de 1 joule. Vu qu’un cri dure 5 secondes, alors chaque cri produit 5 joules d’énergie.
Le kilowattheure est une unité plus « humaine » de mesure de l’énergie que l’on consomme (le joule est une unité très petite : c’est environ l’énergie pour chauffer 1 cm³ d’air de 1°C).
1 kWh est égal à 3,6 MJ, soit 3,6 millions de joules.
Autrement dit, pour produire une énergie de 1 kWh, il faut faire crier 720'000 enfants pendant 5 secondes et arriver à capter tout ça.
Pour donner un ordre d’idée, le plus grand barrage hydroélectrique du monde, le barrage des Trois-Gorges en Chine, produit une énergie de 84,7 TWh chaque année. Cela représente autant que 6 098 400 000 000 000 enfants.
On commence à voir qu’il faut beaucoup d’enfants pour produire un peu d’énergie, n’est-ce pas ?
Et si on remplaçait toutes les sources d’énergie mondiales par des enfants ?
En 2013 dans le monde, ont été produits 148 155,2 TWh (dont 85% d’énergie fossile).
Si on veut remplacer toute cette production par des cris d’enfants, il faudrait alors 1,066×1019 cris d’enfants pour toute l’année. Et pour un jour il faudrait 2,922×1016 cris d’enfants.
En considérant, comme dans le film, qu’un enfant ne peut crier au maximum qu’une seule fois par jour, il faudrait donc aussi 2,922×1016 enfants à effrayer tous les soirs…
Ok, ça fait beaucoup non ?
Oui : si on considère que 9% de la population mondiale a moins de 9 ans, alors la Terre dispose de 659 millions d’enfants. Avec ce nombre, il faudrait 4 432 774 planètes Terres pour combler la production d’énergie d’une seule Terre… et pour un seul jour.
Dit autrement, avec le nombre d’enfants qu’on a sur Terre, on ne pourrait produire que 0,00000000023% de l’énergie consommée dans le monde. Ça ne fait pas beaucoup : ça suffirait tout juste pour 45 Américains, 80 Français, ou 165 Thaïlandais (la moyenne mondiale), ou 1483 Bangladais…
Conclusion
À moins que la ville de Monstropolis ne soit composée que d’une cinquantaine d’habitants (et encore : il faudrait que chaque habitant en fasse crier 762 chaque seconde de la journée), effrayer des enfants n’est pas une alternative énergétique viable.