Environnement et Transport aérien : une neutralité carbone en 2050 douteuse !!!

Environnement et Transport aérien : une neutralité carbone en 2050 douteuse !!!

À l’occasion du salon du Bourget a surtout été mis en évidence la performance de l’aéronautique française et les besoins de déplacement au pal mondial , les différents lobbys en ont profité pour passer un coup de peinture verte sur le secteur. Et d’affirmer faussement p qu’en 2050 la décarbonation du secteur sera assurée. Guillaume Faury, le président exécutif d’Airbus réaffirme que le transport aérien atteindra la neutralité carbone en 2050 par contre quand on ne analyse bien ses propos on se rend compte qu’on sera sans doute loin du compte y compris vis-à-vis de l’utilisation du fameux carburant vert dit SAF dont on oublie de préciser les conditions de production ( l’utilisation de la biomasse n’étant pas destinée à 100 % au transport aérien). Extrait de l’intreview dans la Tribune

Concernant le développement d’une nouvelle génération d’avions pour remplacer la famille A320, avez-vous des pistes technologiques qui s’affirment ?

Dans la feuille de route pour être décarboné en 2050, il faut remplacer les avions d’ancienne génération. Sur les 24.000 appareils qui volent, il y en a seulement 20 à 25 % d’avions modernes, qui consomment 20% de moins et qui sont certifiés pour incorporer jusqu’à 50% de SAF aujourd’hui. Comme ils consomment moins, on peut payer le carburant un peu plus cher. Pour aller plus loin, il faut faire entrer en service entre 2035 et 2040 une génération d’avions qui consommera entre 20 et 30% de moins que les avions les plus modernes actuels et sera capable d’utiliser 100% de SAF. Et après, nous aurons l’avion à hydrogène. Cette génération d’avions est très importante. C’est la génération clef, qui sera très largement en service en 2050, avec près de 100% de SAF, et qui fera cette décarbonation du trafic aérien.!!!

Ces technologies sont en préparation en ce moment, sur les systèmes, sur l’allègement, sur les matériaux, sur l’aérodynamique… Nous travaillons sur des choses assez sophistiquées et excitantes sur la forme des ailes, leur déformation en vol, leur adaptabilité. Mais il y a aussi des travaux dans le domaine de la propulsion avec le RISE de CFM, un programme d’open rotor, lui aussi prévu pour 2035, qui viendra contribuer très largement à la réduction des émissions de carbone. Nous sommes en partenariat avec CFM pour tester ces solutions.

Toutes les briques sont en train de se mettre en place et le financement de la recherche en France à travers le CORAC est très important. Il vient structurer ces projets et aider les grands groupes à s’organiser, mais surtout assurer toute l’architecture de l’ensemble des sociétés qui participent ses grands projets, y compris les PME et ETI qui ont beaucoup de mal à financer leur recherche et à s’aligner sur les trajectoires des maîtres d’œuvre. Nous avons en France et en Europe les moyens pour garder le leadership sur la génération d’après.

La douteuse stratégie nationale bas carbone

La douteuse stratégie nationale bas carbone

par
Christian de Perthuis
Professeur d’économie, fondateur de la chaire « Économie du climat », Université Paris Dauphine – PSL dans the Conversation

Le 22 mai dernier, la Première ministre Élisabeth Borne annonçait que la « stratégie nationale bas carbone » (SNBC), la feuille de route fixant les trajectoires d’émission du pays d’ici 2050, était en cours de révision. L’actuelle feuille de route, la « SNBC-2 » pour les initiés, arrive en effet à expiration en décembre 2023. La « SNBC-3 » doit désormais s’aligner sur nos engagements européens : en décembre 2020, l’Union européenne (UE) avait porté son objectif de réduction d’émission de gaz à effet de serre à 55 % entre 1990 et 2030, contre 40 % antérieurement.

Une sacrée marche d’escalier à franchir en 7 ans seulement.

L’objectif de 55 % s’applique à l’ensemble des gaz à effet de serre, transports internationaux inclus. Il concerne les émissions nettes des absorptions de CO2 par les changements d’usage des terres, mesurées par les inventaires nationaux. Il doit être atteint sans utilisation de crédits carbone internationaux.

La contrainte porte donc sur les émissions brutes qui doivent être réduites et sur la capacité d’absorption du carbone atmosphérique qui doit être renforcée. Commençons par l’examen des émissions brutes.

Depuis 1990, ces émissions ont reculé d’un quart. La totalité de la baisse a été obtenue entre 2005 et 2022. D’une année à l’autre, ces émissions subissent des fluctuations pouvant être importantes. Sur la période 2005-2022, elles suivent une tendance, robuste au plan statistique, et indépendante des alternances politiques : une baisse annuelle de 1,8 %, ou encore de 8,5 mégatonnes (Mt) d’équivalent CO2 par an.

La prolongation de cette tendance conduirait à des émissions de 340 Mt d’équivalents CO2 en 2030. Or, la cellule de planification écologique rattachée à la Première ministre estime qu’il faudrait viser 270 Mt pour être en phase avec l’objectif européen du -55 %. Pour combler l’écart en 7 ans, il faut donc, non pas doubler comme cela est souvent affirmé, mais tripler le rythme de l’effort : passer d’une baisse annuelle de 1,8 % à 5 % ou encore de 8,5 Mt à 17,5 Mt par an.

Si la France n’émet plus que 270 Mt d’équivalent CO2 en 2030, elle n’aura pas réduit ses émissions de 55 % mais de 48 % relativement à 1990. La transposition nationale de l’objectif européen s’effectue en effet via un double mécanisme.

La grande majorité des émissions de l’industrie et du secteur de l’énergie sont directement régulées par le système européen d’échange des quotas de CO2. Pour cette catégorie d’émission, la contrainte est mutualisée au niveau européen et il n’y a pas d’obligations nationales spécifiques.

Pour les autres émissions, principalement localisées dans les secteurs du transport, de l’agriculture, des bâtiments et des déchets, le passage de l’objectif européen aux objectifs nationaux s’effectue via un règlement dit du « partage de l’effort ». Au titre de ce partage, la France doit réduire de 47,5 % les émissions de ces secteurs d’ici 2030, relativement à 2005. L’un des plus gros travaux de la SNBC consiste à répartir cet objectif de réduction par secteur et par agent économique.

Une façon de hiérarchiser les actions à engager consisterait à utiliser le critère du coût de la tonne de CO2 évitée : s’il en coûte 20 euros de réduire les émissions par l’action A et 100 euros par l’action B, on abat avec la même mise initiale cinq fois plus d’émissions en retenant l’action A plutôt que l’action B. Il serait dommage de s’en priver.

Conduit sous l’autorité de l’économiste Patrick Criqui, un travail important a été réalisé pour cerner ces coûts par secteur d’activité. Cette boite à outils semble relativement peu utilisée dans les arbitrages proposés par la cellule de planification écologique de Matignon. Les potentiels de réduction sont estimés par des méthodes technico-économiques s’adaptant aux caractéristiques propres à chaque secteur.

Représentant à lui seul un tiers des émissions nationales, le secteur des transports cristallise bien le casse-tête de la réévaluation de la SNBC. En 2022, les émissions du transport ont été supérieures de 5 % à leur niveau de 1990, à comparer à une baisse d’un tiers dans l’ensemble des autres secteurs. Le projet de SNBC-3, préparé à Matignon, vise une baisse de 30 % entre 2022 et 2030. Comment y parvenir ?

Les deux leviers principaux identifiés sont l’électrification des transports routiers et le transfert modal vers le rail. Ils exigent l’un et l’autre des investissements conséquents qui n’auront qu’un effet limité d’ici 2030 : il faut du temps pour électrifier les parcs existants de véhicules et encore plus pour réaliser les infrastructures ferroviaires permettant de reprendre du trafic à la route.

Pour viser une baisse de 30 % d’ici 2030, il convient donc d’agir simultanément sur la demande en actionnant des leviers qui ont un impact plus rapide sur les émissions : réduire les déplacements superflus, élargir la pratique du co-voiturage, favoriser les transports en commun et la mobilité douce, limiter la vitesse des déplacements sur route et autoroute.

Ces leviers, dits de « sobriété », renvoient aux usages que font les citoyens des infrastructures existantes. Ces usages sont impactés par les prix et les contraintes budgétaires des ménages, mais pas seulement. En 2022, le gouvernement a subventionné les prix de l’énergie avec le fameux « bouclier tarifaire ». Les effets ont été bien différents sur la consommation d’électricité et de gaz des ménages pour lesquels les messages de sobriété ont été entendus et sur les carburants dont la consommation a nettement progressé en l’absence de tels messages.

Ce partage entre actions sur la demande et sur l’offre est important pour l’évaluation des impacts économiques de la feuille de route climatique. Dans leur rapport remis à la Première ministre sur la question, les économistes Jean Pisani-Ferry et Selma Mahfouz retiennent l’hypothèse que 15 % des réductions d’émission sont obtenues grâce à la sobriété. D’autres scénarios, comme celui élaboré par l’association Negawatt, misent plutôt sur 33 %.

Cette hypothèse est cruciale pour le calcul des investissements requis pour mettre en œuvre la SNBC. Une partie des réductions d’émission résultant de la sobriété n’exige en effet pas ou peu d’investissements additionnels. Mais la sobriété ne se décrète pas. Elle implique une adhésion citoyenne, difficile à obtenir quand le contexte social est dégradé.

Un enseignement important du rapport est que le supplément d’investissement requis par la transition, estimé à un peu plus de 2 % du PIB, ne va pas doper la croissance. Il va se traduire par une baisse de la productivité apparente du capital. Ce point est essentiel : ce qui réduit les émissions de CO₂, ce n’est pas d’investir dans des sources décarbonées. C’est de désinvestir des sources fossiles en retirant ou reconvertissant le capital lié à la production ou l’utilisation de l’énergie fossile. La capacité productive n’est donc pas accrue par l’investissement bas carbone et il faut financer le désinvestissement en assurant les reconversions industrielles et professionnelles.

Pour viser la neutralité climat, il ne suffit pas d’opérer la transition énergétique en s’affranchissant de la dépendance à l’énergie fossile. Il faut opérer une seconde transformation systémique concernant les activités travaillant le « carbone vivant » : l’agriculture, la forêt, la gestion des déchets organiques. Nous y sommes très mal préparés.

Dans le projet de SNBC-3, la baisse attendue des émissions agricoles, deuxième secteur émetteur après le transport, est bien plus modeste que celles visées dans les autres secteurs. Elle résulte plus d’aménagements incrémentaux que de l’amorce d’une transition systémique conduisant à basculer vers des modèles agricoles reposant sur la diversité du vivant pour produire de façon résiliente et intensive à l’hectare. Or, c’est bien d’un changement de système dont a besoin l’agriculture pour réduire ses émissions spécifiques et contribuer à la protection du puits de carbone national en protégeant ses sols vivants pour stocker du CO2.

Car l’évolution la plus inquiétante des dix dernières années ne concerne pas l’insuffisance de la baisse des émissions, mais la perte de capacité de stockage du CO2 atmosphérique par le milieu naturel. Si la superficie forestière continue d’augmenter, la croissance des arbres subit les effets conjugués des sécheresses, des intempéries, des incendies et de la remontée des maladies et des parasites. Résultat : la capacité du puits de carbone national a été divisée par trois depuis 2005.

La récente régulation européenne assigne à la France l’objectif d’absorber 34 Mt de CO2 atmosphérique en 2030, alors que seulement 17 Mt l’ont été en 2022. Ce sera le principal casse-tête de la prochaine SNBC : comment multiplier par deux la capacité d’absorption du puits de carbone national alors que nous l’avons divisée par trois sur les quinze dernières années ?

Transport aérien neutralité carbone en 2050 !!!

Transport aérien : une neutralité carbone en 2050 douteuse !!!

Guillaume Faury, le président exécutif d’Airbus réaffirme que le transport aérien atteindra la neutralité carbone en 2050 par contre quand on ne analyse bien ses propos on se rend compte qu’on sera sans doute loin du compte y compris vis-à-vis de l’utilisation du fameux carburant vert dit SAF dont on oublie de préciser les conditions de production ( l’utilisation de la biomasse n’étant pas destinée à 100 % au transport aérien). Extrait de l’intreview dans la Tribune

Concernant le développement d’une nouvelle génération d’avions pour remplacer la famille A320, avez-vous des pistes technologiques qui s’affirment ?

Dans la feuille de route pour être décarboné en 2050, il faut remplacer les avions d’ancienne génération. Sur les 24.000 appareils qui volent, il y en a seulement 20 à 25 % d’avions modernes, qui consomment 20% de moins et qui sont certifiés pour incorporer jusqu’à 50% de SAF aujourd’hui. Comme ils consomment moins, on peut payer le carburant un peu plus cher. Pour aller plus loin, il faut faire entrer en service entre 2035 et 2040 une génération d’avions qui consommera entre 20 et 30% de moins que les avions les plus modernes actuels et sera capable d’utiliser 100% de SAF. Et après, nous aurons l’avion à hydrogène. Cette génération d’avions est très importante. C’est la génération clef, qui sera très largement en service en 2050, avec près de 100% de SAF, et qui fera cette décarbonation du trafic aérien.!!!

Ces technologies sont en préparation en ce moment, sur les systèmes, sur l’allègement, sur les matériaux, sur l’aérodynamique… Nous travaillons sur des choses assez sophistiquées et excitantes sur la forme des ailes, leur déformation en vol, leur adaptabilité. Mais il y a aussi des travaux dans le domaine de la propulsion avec le RISE de CFM, un programme d’open rotor, lui aussi prévu pour 2035, qui viendra contribuer très largement à la réduction des émissions de carbone. Nous sommes en partenariat avec CFM pour tester ces solutions.

Toutes les briques sont en train de se mettre en place et le financement de la recherche en France à travers le CORAC est très important. Il vient structurer ces projets et aider les grands groupes à s’organiser, mais surtout assurer toute l’architecture de l’ensemble des sociétés qui participent ses grands projets, y compris les PME et ETI qui ont beaucoup de mal à financer leur recherche et à s’aligner sur les trajectoires des maîtres d’œuvre. Nous avons en France et en Europe les moyens pour garder le leadership sur la génération d’après.

Taxe carbone : le FMI pour

Taxe carbone : le FMI pour

Le fameux signal prix cher aux économistes classiques fait de plus en plus l’unanimité concernant la taxation du carbone. Concrètement on va donc monétariser le droit de polluer. Il n’est pas certain que cela cela soit le moyen le plus efficace mais cela va satisfaire les économistes classiques et les écolos. On pourrait tout aussi bien obtenir des résultats significatifs avec des mesures de régulation s’inscrivant dans le temps et ne pesant pas nécessairement sur le cout et le prix.

La tarification du carbone est nécessaire pour financer la transition énergétique dans un contexte de forte inflation et d’endettement élevé, a estimé la numéro 2 du FMI. Selon Gita Gopinath, un tel dispositif permet aux États d’augmenter leurs revenus tout en réduisant leurs dettes. De son point de vue, ils ne doivent pas uniquement miser sur les subventions, bien qu’elles soient utiles pour financer les innovations.

Pour la numéro 2 de l’institution, il ne faut pas miser uniquement sur les subventions, comme le font les États-Unis avec leur plan IRA (Inflation Reduction Act), qui en prévoit des milliards pour favoriser les industries vertes. « Nous ne pouvons pas considérer les subventions comme un substitut complet aux taxes sur le carbone », a-t-elle souligné, lors d’une conférence au Peterson Institute for International Economics (PIIE) à Washington mercredi. Elle regrette justement que « les discussions (ne) semblent porter [que] sur les seules subventions, et non sur les prix ».

Une tarification du carbone équivaut à acheter un « permis de polluer » pour couvrir les émissions de CO2. Pour Gita Gopinath, « sur le plan budgétaire, la tarification du carbone fait une énorme différence par rapport aux subventions ». Elle explique que cette stratégie permet d’augmenter les revenus – qui pourront être utilisés « pour aider les ménages et les entreprises touchés par cette transition » – et ainsi de réduire la dette.

Carbone: La facture aux ménages comme régulation

Carbone: La facture aux ménages comme régulation !

Finalement les économistes libéraux et les écolos se seront tenus par la main faire émerger la taxation européenne du carbone qui en faites ne sera qu’une taxation de plus payée par les ménages. Les économistes sont contents, ils ont monétarisé le CO2 et permettent de réguler la pollution par le marché ( La théorie du fameux signal prix) et les écolos se figurent que cela pourra réduire la pollution.

Le seul problème c’est que la dimension sociale n’a pas été prise en compte car pour l’essentiel les ménages sont condamnés à recourir aux énergie et aux moyens existants. Seule la régulation progressive peut permettre des changements des modes de consommation et en amont de production. Le reste se résume à la création d’un impôt en plus.

Le Parlement européen puis le conseil des ministres ont donc adopté cette semaine la réforme du marché carbone, qui s’étendra dès 2027 au chauffage et au carburant pour les particuliers et risque forcément d’aboutir à une hausse des factures. Même si la mesure sera assortie d’un fonds social censé accompagner les ménages les plus touchés par cette tarification du CO2, le spectre d’une révolte des Gilets jaunes n’est pas loin. Car dans le même temps, le Vieux continent subit déjà une inflation incontrôlable.

L’union européenne a en effet adopté mardi l’essentiel de l’ambitieux plan climat de l’Union, baptisé « Green Deal », qui comporte l’extension du marché carbone pour les particuliers. Un point aussi crucial que controversé, alors que les prix de l’énergie atteignent déjà des sommets depuis plus d’un an, grignotant un peu plus le pouvoir d’achat des consommateurs.

Aujourd’hui, ce système de tarification du CO2 concerne uniquement les industriels : pour les encourager à réduire leurs rejets de gaz à effet de serre, ceux-ci doivent acheter, depuis 2005, des « permis à polluer » qui couvrent 40% des émissions du Vieux continent, et dont le nombre diminue chaque année. Seulement voilà : avec la nouvelle réforme, les ménages devront eux aussi « faire leur part », puisqu’un prix du CO2 s’appliquera également dès 2027 sur le carburant routier et le chauffage des bâtiments. Et contrairement à une taxe carbone classique, dont l’évolution est fixée par la loi, le prix serait déterminé par l’offre et la demande, donc fluctuant et imprévisible.

Prix- carbone: la taxation européenne pour les ménages

Prix- carbone: la taxation européenne pour les ménages

Finalement les économistes libéraux et les écolos se seront tenus par la main faire émerger la taxation européenne du carbone qui en faites ne sera qu’une taxation de plus payée par les ménages. Les économistes sont contents, ils ont monétarisé le CO2 et permettent de réguler la pollution par le marché ( La théorie du fameux signal prix) et les écolos se figurent que cela pourra réduire la pollution.

Le seul problème c’est que la dimension sociale n’a pas été prise en compte car pour l’essentiel les ménages sont condamnés à recourir aux énergie et aux moyens existants. Seule la régulation progressive peut permettre des changements des modes de consommation et en amont de production. Le reste se résume à la création d’un impôt en plus.

Le Parlement européen a donc adopté cette semaine la réforme du marché carbone, qui s’étendra dès 2027 au chauffage et au carburant pour les particuliers et risque forcément d’aboutir à une hausse des factures. Même si la mesure sera assortie d’un fonds social censé accompagner les ménages les plus touchés par cette tarification du CO2, le spectre d’une révolte des Gilets jaunes n’est pas loin. Car dans le même temps, le Vieux continent subit déjà une inflation incontrôlable.

Le Parlement européen a en effet adopté mardi l’essentiel de l’ambitieux plan climat de l’Union, baptisé « Green Deal », qui comporte l’extension du marché carbone pour les particuliers. Un point aussi crucial que controversé, alors que les prix de l’énergie atteignent déjà des sommets depuis plus d’un an, grignotant un peu plus le pouvoir d’achat des consommateurs.

Aujourd’hui, ce système de tarification du CO2 concerne uniquement les industriels : pour les encourager à réduire leurs rejets de gaz à effet de serre, ceux-ci doivent acheter, depuis 2005, des « permis à polluer » qui couvrent 40% des émissions du Vieux continent, et dont le nombre diminue chaque année. Seulement voilà : avec la nouvelle réforme, les ménages devront eux aussi « faire leur part », puisqu’un prix du CO2 s’appliquera également dès 2027 sur le carburant routier et le chauffage des bâtiments. Et contrairement à une taxe carbone classique, dont l’évolution est fixée par la loi, le prix serait déterminé par l’offre et la demande, donc fluctuant et imprévisible.

Taxation européenne du carbone: : la facture pour les ménages

taxation européenne du carbone: : la facture pour les ménages

Finalement les économistes libéraux et les écolos se seront tenus par la main faire émerger la taxation européenne du carbone qui en faites ne sera qu’une taxation de plus payée par les ménages. Les économistes sont contents, ils ont monétarisé le CO2 et permettent de réguler la pollution par le marché ( La théorie du fameux signal prix) et les écolos se figurent que cela pourra réduire la pollution.

Le seul problème c’est que la dimension sociale n’a pas été prise en compte car pour l’essentiel les ménages sont condamnés à recourir aux énergie et aux moyens existants. Seule la régulation progressive peut permettre des changements des modes de consommation et en amont de production. Le reste se résume à la création d’un impôt en plus.

Le Parlement européen a donc adopté cette semaine la réforme du marché carbone, qui s’étendra dès 2027 au chauffage et au carburant pour les particuliers et risque forcément d’aboutir à une hausse des factures. Même si la mesure sera assortie d’un fonds social censé accompagner les ménages les plus touchés par cette tarification du CO2, le spectre d’une révolte des Gilets jaunes n’est pas loin. Car dans le même temps, le Vieux continent subit déjà une inflation incontrôlable.

Le Parlement européen a en effet adopté mardi l’essentiel de l’ambitieux plan climat de l’Union, baptisé « Green Deal », qui comporte l’extension du marché carbone pour les particuliers. Un point aussi crucial que controversé, alors que les prix de l’énergie atteignent déjà des sommets depuis plus d’un an, grignotant un peu plus le pouvoir d’achat des consommateurs.

Aujourd’hui, ce système de tarification du CO2 concerne uniquement les industriels : pour les encourager à réduire leurs rejets de gaz à effet de serre, ceux-ci doivent acheter, depuis 2005, des « permis à polluer » qui couvrent 40% des émissions du Vieux continent, et dont le nombre diminue chaque année. Seulement voilà : avec la nouvelle réforme, les ménages devront eux aussi « faire leur part », puisqu’un prix du CO2 s’appliquera également dès 2027 sur le carburant routier et le chauffage des bâtiments. Et contrairement à une taxe carbone classique, dont l’évolution est fixée par la loi, le prix serait déterminé par l’offre et la demande, donc fluctuant et imprévisible.

Energie-Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

Energie-Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

L’Allemagne a réussi à imposer à l’UE le maintien au-delà de 2035 du moteur thermique en justifiant qu’il sera alimenté par un carburant de synthèse dont le bilan carbone est aussi douteux que celui de l’électrique.

L’essence synthétique (ou carburant synthétique) est un mélange d’hydrocarbures non dérivés du pétrole, mais obtenus à partir d’une autre source telle que la houille ou le lignite, ou encore à partir de gaz naturel (biométhane éventuellement), via le procédé Gas to liquids (en)

D’après wikipédia ,en l’état actuel des connaissances techniques, la production de synfuel est aussi émettrice de CO2 que le raffinage, voire bien davantage, lorsqu’il est issu du charbon. Et l’état des technologies en fait un mode de production d’énergie très consommateur d’énergie, et donc coûteux.

Cependant, le bilan environnemental des unités de production d’hydrocarbures de synthèse peut être nettement amélioré, et prendre l’avantage sur la production conventionnelle à partir de pétrole brut, grâce à la mise en place de capture et séquestration du dioxyde de carbone, appelée « CCS » pour « Carbon Capture and Storage ». Le coût du CCS est élevé dans le cas plus généralement étudié des centrales électriques au charbon, en raison surtout de la complexité de la séparation du dioxyde de carbone de l’azote de l’air. Dans une unité des productions de carburants de synthèse, ce coût est réduit d’environ 85 %, du fait que le dioxyde de carbone est séparé de l’azote par le procédé lui-même.

Le développement de la filière BTL (« Biomass to liquid (en) »), variante des gazéifications de la biomasse, présente une alternative. Les biocarburants 2e génération ainsi produits utilisent l’ensemble des plantes, pailles, tiges, déchets, bois et non pas les seules graines ou fruits comme les biocarburants actuels. Mais la filière BTL n’en est qu’à ses balbutiements. Si de nombreux projets de recherche sont en cours, aucune unité industrielle n’est encore active. Cependant, des unités pilotes BTL doivent également entrer en production prochainement en Allemagne. La filière BTL est confrontée à un problème majeur car les quantités de biomasse nécessaires sont énormes : il faut donc trouver un « gisement » suffisant et résoudre également les difficultés logistiques pour acheminer toute cette biomasse vers l’usine BTL.

Puits de carbone : solution ou mise sous le tapis de la poussière ?

Puits de carbone : solution ou mise sous le tapis de la poussière ?

par

Daphné Lorne
Analyste prospectiviste biocarburants transport, IFP Énergies nouvelles

Guillaume Boissonnet
Directeur de Recherche – Economie Circulaire du Carbone, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Jack Legrand
Professeur Emérite, Génie des Procédés, Université de Nantes

Monique Axelos
Chercheur en alimentation et bioéconomie, Inrae ( dans the conversation)

Un article intéressant d’éminents experts qui expliquent comment piéger le carbone mais en sous-estimant le fait qu’il s’agit d’un piégeage provisoire qui va rejaillir un jour ou l’autre, demain ou dans des centaines d’années. Un article qui manque cruellement de données quantitatives relatif au cycle systémique du carbone; Une insuffisance qui affecte sérieusement son caractère scientifique NDLR

Guillaume Boissonnet est membre de l’International Scientific Advisory Committee de European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE) et de la Société Française de Génie des Procédés.

Monique Axelos a co-présidé le groupe de travail « Biomasse et neutralité Carbone » du Comité de prospective de la Commission de Régulation de l’Energie

Dans l’Union européenne, et dans la plupart des pays développés, un objectif de « neutralité carbone » a été fixé d’ici 2050. Il s’agit de compenser les émissions de CO2 anthropiques vers l’atmosphère par des absorptions de CO2, en utilisant des systèmes qui piègent plus de CO2 atmosphérique qu’ils n’en émettent – les plantes en sont un premier exemple. On les appelle « puits de carbone ».

En effet, tous les scénarios climatiques de référence s’alignent : une fois mises en place les multiples solutions de réduction des émissions de CO2 d’origine fossile (sobriété énergétique, efficacité des systèmes énergétiques, substitution par les énergies renouvelables, etc.), il restera des émissions incompressibles dans le temps imparti, dans les secteurs de l’agriculture et de l’industrie notamment, qui devront être compensées par des puits de carbone.

Évolution des émissions et des puits de GES sur le territoire français entre 1990 et 2050 (en MtCO2eq). Inventaire CITEPA 2018 et scénario SNBC révisée (neutralité carbone). Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Ministère de la Transition énergétique

Qu’est-ce qu’un puits de carbone ?

Un « puits de carbone » piège donc plus de CO2 atmosphérique qu’il n’en émet dans l’atmosphère, grâce à un réservoir qui séquestre « durablement » du carbone d’origine atmosphérique sous forme liquide, gazeuse, ou solide, tel que les sols superficiels (le premier mètre tout au plus), les plantes, certains écosystèmes aquatiques, des cavités souterraines ou des structures géologiques poreuses en sous-sols profonds (plusieurs dizaines voire centaines de mètres), ou encore des matériaux à « longue durée de vie » (proche et au-delà de la centaine d’années).

Aujourd’hui, les principaux puits de carbone à l’échelle de la planète sont des puits naturels comme les océans, et les sols supports de la biomasse (forêt, tourbière, prairie, etc.). Ceux-ci peuvent « stocker » le CO2 mais aussi le méthane, l’autre gaz à effet de serre carboné très important. Face à l’urgence climatique, les niveaux de puits doivent être accrus.

La première question est celle de la préservation des puits « naturels » existants et de l’augmentation de leur efficacité. Ces actions s’accompagnent du développement de nouveaux puits dits « technologiques ».

À l’échelle du territoire français, où en sommes-nous en termes de capacités de puits pour piéger notre CO2 excédentaire ? Quelles nouvelles solutions devrons-nous développer et mettre en place ?

C’est à ces questions que tentent de répondre le rapport et les fiches de synthèse récemment publiés par un groupe de chercheurs membres de l’Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie (ANCRE).

À l’échelle du territoire français, l’absorption nette de ces gaz à effet de serre a été chiffrée à 14 millions de tonnes de CO₂ équivalent sur l’année 2020, contre 50 millions de tonnes de CO2 équivalent en 2005 (CO2 et méthane principalement).

D’après la Stratégie nationale bas carbone, la trajectoire des émissions nationales visant la neutralité carbone en 2050 exige de passer de 460 millions de tonnes de CO2eq émises par an en 2015, à 80 millions de tonnes de CO2 équivalent par an d’ici 2050. Une telle trajectoire devra ainsi s’accompagner d’un puits annuel d’au moins 80 millions de tonnes de CO2 équivalent pour atteindre la neutralité.

Un tel objectif nécessite ainsi le développement de ces puits d’un facteur 6. Il faudra avoir recours à des solutions de préservation et d’augmentation des puits naturels ainsi que des solutions technologiques.

Mieux comprendre et mieux protéger les puits naturels de carbone
Aujourd’hui, les forêts françaises et l’usage du bois d’œuvre constituent le principal puits national grâce à l’absorption du CO2 atmosphérique par la végétation via la photosynthèse. Après une forte augmentation jusqu’en 2008, on observe une tendance à la baisse via des épisodes de tempêtes, d’incendies, et la baisse du marché des produits issus du bois récolté. C’est sur ce dernier levier que la Stratégie nationale bas carbone souhaite jouer en redynamisant fortement les produits bois via notamment le développement des matériaux à longue durée de vie.

Les terres agricoles participent également aux puits de carbone français, en particulier via les prairies. Leurs surfaces ayant connu une baisse importante, en particulier entre 2005 et 2010, il convient aujourd’hui de les préserver et de redéployer des pratiques agricoles « stockantes » : développement de l’agroforesterie, des cultures intermédiaires, allongement des rotations des prairies temporaires, réimplantation des haies notamment.

Des pratiques stockantes spécifiques peuvent également être développées à travers l’implantation de la biomasse en milieux urbains : agriculture urbaine, jardins partagés, abords des infrastructures de transport, toits et façades végétalisés, ou encore végétalisation de friches industrielles et commerciales.

Un marais au lever du jour
Les zones humides et milieux aquatiques contribuent également à stocker le carbone. Jon/Unsplash, CC BY
Les milieux aquatiques représentent des puits de carbone sur des échelles de temps supérieures à la centaine d’années, mais dont le potentiel est encore mal évalué.

Le stockage peut provenir (i) de la dissolution directe dans l’eau du CO2 de l’air via les pompes biologiques et physiques, (ii) de la fixation du CO2 dans la matière organique issue de la photosynthèse par la flore dans les estuaires, deltas, mangroves, herbiers notamment, que l’on appelle « carbone bleu », (iii) de l’altération des roches silicatées (basaltes, granits, etc.) par les eaux de pluie chargée en acide carbonique issu de la dissolution du CO2 de l’air. Le carbone se retrouve alors stocké dans les roches sédimentaires des fonds marins. Pour ces milieux, la priorité revient à une meilleure connaissance par observation et modélisation des bilans d’émissions/absorption, qui sont encore difficiles à estimer.

L’avenir de ces puits naturels face à l’évolution de certaines activités humaines (urbanisation…) et aux effets du changement climatique reste cependant incertain, et peu étudié.

Développer des technologies de captage et de stockage de CO₂ d’origine atmosphérique
Ainsi, le recours à des systèmes technologiques de captage et de stockage est envisagé en parallèle. Le captage en milieu concentré (fumées ou effluents d’usines par exemple) est déjà déployé, mais le captage du CO2 atmosphérique doit encore être amélioré, en particulier son efficacité (le CO2 est bien plus dilué dans l’atmosphère que dans les fumées d’usine).

Parmi ces technologies, sont aujourd’hui en cours d’expérimentation le captage direct dans l’air ou encore le captage de CO₂ biogénique au sein de bioraffineries. La première solution, appelée « DACS » pour Direct Air Capture and Storage, commence à être démontrée, par exemple sur le site d’Orca en Islande, mais elle est encore difficilement reproductible sans être confrontée à des verrous en termes de bilan énergétique et donc de bilan d’émissions de GES.

Le CO2 émis par des bioraffineries (chaudières biomasse, méthaniseurs, usines de production de bioéthanol, etc.) est issu de la transformation de la biomasse ayant elle-même absorbé du CO2 atmosphérique durant sa croissance via la photosynthèse.

Au sein de la bioraffinerie, ce CO2 peut être capté avec les mêmes technologies que celles déployées à l’heure actuelle sur les cheminées d’usines ou centrales thermiques. Une fois capté, ce CO2 peut ensuite être recyclé ou séquestré dans un réservoir qui peut être géologique ou dans des sols plus superficiels (en tant qu’amendement pour les sols agricoles, dans d’anciennes mines ou carrières) ou encore dans des matériaux à longue durée de vie pour la construction du bâti ou d’infrastructures (charpentes, isolants, revêtement de route, bétons, etc.).

Si les solutions de puits de carbone semblent potentiellement nombreuses, d’importantes actions sont encore à mener afin de développer une meilleure connaissance des flux naturels, une plus grande maîtrise des pratiques stockantes liées à la gestion de la biomasse, ainsi que d’améliorer l’efficacité, la durabilité et les coûts des technologies dédiées.

Ces améliorations doivent encore être démontrées sur des systèmes complets à grande échelle. Il faudra en parallèle veiller à ce que ces technologies ne se substituent pas aux efforts de réduction d’émissions de GES, qui restent le premier levier pour l’atteinte de la neutralité carbone.

Enfin, de nombreuses actions d’accompagnements seront nécessaires, des cadres réglementaires aux normes de comptabilisation des bilans d’émissions, en passant par le soutien à la recherche et au développement et par l’amélioration de l’acceptabilité des nouvelles technologies. Un chantier important qui implique dès aujourd’hui les acteurs de la recherche, de l’industrie, les collectivités et les pouvoirs publics.

Puits de carbone : solution ou mise sous le tapis de la poussière ?

Puits de carbone : une partie de la solution ou la mise sous le tapis de la poussière ?

par

Daphné Lorne
Analyste prospectiviste biocarburants transport, IFP Énergies nouvelles

Guillaume Boissonnet
Directeur de Recherche – Economie Circulaire du Carbone, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Jack Legrand
Professeur Emérite, Génie des Procédés, Université de Nantes

Monique Axelos
Chercheur en alimentation et bioéconomie, Inrae ( dans the conversation)

Un article intéressant d’éminents experts qui expliquent comment piéger le carbone mais en sous-estimant le fait qu’il s’agit d’un piégeage provisoire qui va rejaillir un jour ou l’autre, demain ou dans des centaines d’années. Un article qui manque cruellement de données quantitatives relatif au cycle systémique du carbone; Une insuffisance qui affecte sérieusement son caractère scientifique NDLR

Guillaume Boissonnet est membre de l’International Scientific Advisory Committee de European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE) et de la Société Française de Génie des Procédés. Guillaume Boissonnet a reçu des financements de projets de recherche par ADEME, ANR et European Union Horizon H2020

Société Française de Génie des Procédés

Monique Axelos a co-présidé le groupe de travail « Biomasse et neutralité Carbone » du Comité de prospective de la Commission de Régulation de l’Energie

Dans l’Union européenne, et dans la plupart des pays développés, un objectif de « neutralité carbone » a été fixé d’ici 2050. Il s’agit de compenser les émissions de CO2 anthropiques vers l’atmosphère par des absorptions de CO2, en utilisant des systèmes qui piègent plus de CO2 atmosphérique qu’ils n’en émettent – les plantes en sont un premier exemple. On les appelle « puits de carbone ».

En effet, tous les scénarios climatiques de référence s’alignent : une fois mises en place les multiples solutions de réduction des émissions de CO2 d’origine fossile (sobriété énergétique, efficacité des systèmes énergétiques, substitution par les énergies renouvelables, etc.), il restera des émissions incompressibles dans le temps imparti, dans les secteurs de l’agriculture et de l’industrie notamment, qui devront être compensées par des puits de carbone.

Évolution des émissions et des puits de GES sur le territoire français entre 1990 et 2050 (en MtCO2eq). Inventaire CITEPA 2018 et scénario SNBC révisée (neutralité carbone). Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Ministère de la Transition énergétique

Qu’est-ce qu’un puits de carbone ?

Un « puits de carbone » piège donc plus de CO2 atmosphérique qu’il n’en émet dans l’atmosphère, grâce à un réservoir qui séquestre « durablement » du carbone d’origine atmosphérique sous forme liquide, gazeuse, ou solide, tel que les sols superficiels (le premier mètre tout au plus), les plantes, certains écosystèmes aquatiques, des cavités souterraines ou des structures géologiques poreuses en sous-sols profonds (plusieurs dizaines voire centaines de mètres), ou encore des matériaux à « longue durée de vie » (proche et au-delà de la centaine d’années).

Aujourd’hui, les principaux puits de carbone à l’échelle de la planète sont des puits naturels comme les océans, et les sols supports de la biomasse (forêt, tourbière, prairie, etc.). Ceux-ci peuvent « stocker » le CO2 mais aussi le méthane, l’autre gaz à effet de serre carboné très important. Face à l’urgence climatique, les niveaux de puits doivent être accrus.

La première question est celle de la préservation des puits « naturels » existants et de l’augmentation de leur efficacité. Ces actions s’accompagnent du développement de nouveaux puits dits « technologiques ».

À l’échelle du territoire français, où en sommes-nous en termes de capacités de puits pour piéger notre CO2 excédentaire ? Quelles nouvelles solutions devrons-nous développer et mettre en place ?

C’est à ces questions que tentent de répondre le rapport et les fiches de synthèse récemment publiés par un groupe de chercheurs membres de l’Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie (ANCRE).

À l’échelle du territoire français, l’absorption nette de ces gaz à effet de serre a été chiffrée à 14 millions de tonnes de CO₂ équivalent sur l’année 2020, contre 50 millions de tonnes de CO2 équivalent en 2005 (CO2 et méthane principalement).

D’après la Stratégie nationale bas carbone, la trajectoire des émissions nationales visant la neutralité carbone en 2050 exige de passer de 460 millions de tonnes de CO2eq émises par an en 2015, à 80 millions de tonnes de CO2 équivalent par an d’ici 2050. Une telle trajectoire devra ainsi s’accompagner d’un puits annuel d’au moins 80 millions de tonnes de CO2 équivalent pour atteindre la neutralité.

Un tel objectif nécessite ainsi le développement de ces puits d’un facteur 6. Il faudra avoir recours à des solutions de préservation et d’augmentation des puits naturels ainsi que des solutions technologiques.

Mieux comprendre et mieux protéger les puits naturels de carbone
Aujourd’hui, les forêts françaises et l’usage du bois d’œuvre constituent le principal puits national grâce à l’absorption du CO2 atmosphérique par la végétation via la photosynthèse. Après une forte augmentation jusqu’en 2008, on observe une tendance à la baisse via des épisodes de tempêtes, d’incendies, et la baisse du marché des produits issus du bois récolté. C’est sur ce dernier levier que la Stratégie nationale bas carbone souhaite jouer en redynamisant fortement les produits bois via notamment le développement des matériaux à longue durée de vie.

Les terres agricoles participent également aux puits de carbone français, en particulier via les prairies. Leurs surfaces ayant connu une baisse importante, en particulier entre 2005 et 2010, il convient aujourd’hui de les préserver et de redéployer des pratiques agricoles « stockantes » : développement de l’agroforesterie, des cultures intermédiaires, allongement des rotations des prairies temporaires, réimplantation des haies notamment.

Des pratiques stockantes spécifiques peuvent également être développées à travers l’implantation de la biomasse en milieux urbains : agriculture urbaine, jardins partagés, abords des infrastructures de transport, toits et façades végétalisés, ou encore végétalisation de friches industrielles et commerciales.

Un marais au lever du jour
Les zones humides et milieux aquatiques contribuent également à stocker le carbone. Jon/Unsplash, CC BY
Les milieux aquatiques représentent des puits de carbone sur des échelles de temps supérieures à la centaine d’années, mais dont le potentiel est encore mal évalué.

Le stockage peut provenir (i) de la dissolution directe dans l’eau du CO2 de l’air via les pompes biologiques et physiques, (ii) de la fixation du CO2 dans la matière organique issue de la photosynthèse par la flore dans les estuaires, deltas, mangroves, herbiers notamment, que l’on appelle « carbone bleu », (iii) de l’altération des roches silicatées (basaltes, granits, etc.) par les eaux de pluie chargée en acide carbonique issu de la dissolution du CO2 de l’air. Le carbone se retrouve alors stocké dans les roches sédimentaires des fonds marins. Pour ces milieux, la priorité revient à une meilleure connaissance par observation et modélisation des bilans d’émissions/absorption, qui sont encore difficiles à estimer.

L’avenir de ces puits naturels face à l’évolution de certaines activités humaines (urbanisation…) et aux effets du changement climatique reste cependant incertain, et peu étudié.

Développer des technologies de captage et de stockage de CO₂ d’origine atmosphérique
Ainsi, le recours à des systèmes technologiques de captage et de stockage est envisagé en parallèle. Le captage en milieu concentré (fumées ou effluents d’usines par exemple) est déjà déployé, mais le captage du CO2 atmosphérique doit encore être amélioré, en particulier son efficacité (le CO2 est bien plus dilué dans l’atmosphère que dans les fumées d’usine).

Parmi ces technologies, sont aujourd’hui en cours d’expérimentation le captage direct dans l’air ou encore le captage de CO₂ biogénique au sein de bioraffineries. La première solution, appelée « DACS » pour Direct Air Capture and Storage, commence à être démontrée, par exemple sur le site d’Orca en Islande, mais elle est encore difficilement reproductible sans être confrontée à des verrous en termes de bilan énergétique et donc de bilan d’émissions de GES.

Le CO2 émis par des bioraffineries (chaudières biomasse, méthaniseurs, usines de production de bioéthanol, etc.) est issu de la transformation de la biomasse ayant elle-même absorbé du CO2 atmosphérique durant sa croissance via la photosynthèse.

Au sein de la bioraffinerie, ce CO2 peut être capté avec les mêmes technologies que celles déployées à l’heure actuelle sur les cheminées d’usines ou centrales thermiques. Une fois capté, ce CO2 peut ensuite être recyclé ou séquestré dans un réservoir qui peut être géologique ou dans des sols plus superficiels (en tant qu’amendement pour les sols agricoles, dans d’anciennes mines ou carrières) ou encore dans des matériaux à longue durée de vie pour la construction du bâti ou d’infrastructures (charpentes, isolants, revêtement de route, bétons, etc.).

Si les solutions de puits de carbone semblent potentiellement nombreuses, d’importantes actions sont encore à mener afin de développer une meilleure connaissance des flux naturels, une plus grande maîtrise des pratiques stockantes liées à la gestion de la biomasse, ainsi que d’améliorer l’efficacité, la durabilité et les coûts des technologies dédiées.

Ces améliorations doivent encore être démontrées sur des systèmes complets à grande échelle. Il faudra en parallèle veiller à ce que ces technologies ne se substituent pas aux efforts de réduction d’émissions de GES, qui restent le premier levier pour l’atteinte de la neutralité carbone.

Enfin, de nombreuses actions d’accompagnements seront nécessaires, des cadres réglementaires aux normes de comptabilisation des bilans d’émissions, en passant par le soutien à la recherche et au développement et par l’amélioration de l’acceptabilité des nouvelles technologies. Un chantier important qui implique dès aujourd’hui les acteurs de la recherche, de l’industrie, les collectivités et les pouvoirs publics.

Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

L’Allemagne a réussi à imposer ç l’UE le maintien au-delà de 2035 du moteur thermique en justifiant qu’il sera alimenté par un carburant de synthèse dont le bilan carbone est aussi douteux que celui de l’électrique.

L’essence synthétique (ou carburant synthétique) est un mélange d’hydrocarbures non dérivés du pétrole, mais obtenus à partir d’une autre source telle que la houille ou le lignite, ou encore à partir de gaz naturel (biométhane éventuellement), via le procédé Gas to liquids (en)

daprès wikipédia ,en l’état actuel des connaissances techniques, la production de synfuel est aussi émettrice de CO2 que le raffinage, voire bien davantage, lorsqu’il est issu du charbon. Et l’état des technologies en fait un mode de production d’énergie très consommateur d’énergie, et donc coûteux.

Cependant, le bilan environnemental des unités de production d’hydrocarbures de synthèse peut être nettement amélioré, et prendre l’avantage sur la production conventionnelle à partir de pétrole brut, grâce à la mise en place de capture et séquestration du dioxyde de carbone, appelée « CCS » pour « Carbon Capture and Storage ». Le coût du CCS est élevé dans le cas plus généralement étudié des centrales électriques au charbon, en raison surtout de la complexité de la séparation du dioxyde de carbone de l’azote de l’air. Dans une unité des productions de carburants de synthèse, ce coût est réduit d’environ 85 %, du fait que le dioxyde de carbone est séparé de l’azote par le procédé lui-même.

Le développement de la filière BTL (« Biomass to liquid (en) »), variante des gazéifications de la biomasse, présente une alternative. Les biocarburants 2e génération ainsi produits utilisent l’ensemble des plantes, pailles, tiges, déchets, bois et non pas les seules graines ou fruits comme les biocarburants actuels. Mais la filière BTL n’en est qu’à ses balbutiements. Si de nombreux projets de recherche sont en cours, aucune unité industrielle n’est encore active. Cependant, des unités pilotes BTL doivent également entrer en production prochainement en Allemagne. La filière BTL est confrontée à un problème majeur car les quantités de biomasse nécessaires sont énormes : il faut donc trouver un « gisement » suffisant et résoudre également les difficultés logistiques pour acheminer toute cette biomasse vers l’usine BTL.

Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

Carburant de synthèse: un bilan carbone douteux…….comme l’électrique

L’Allemagne a réussi à imposer ç l’UE le maintien au-delà de 2035 du moteur thermique en justifiant qu’il sera alimenté par un carburant de synthèse dont le bilan carbone est aussi douteux que celui de l’électrique.

L’essence synthétique (ou carburant synthétique) est un mélange d’hydrocarbures non dérivés du pétrole, mais obtenus à partir d’une autre source telle que la houille ou le lignite, ou encore à partir de gaz naturel (biométhane éventuellement), via le procédé Gas to liquids (en)

daprès wikipédia ,en l’état actuel des connaissances techniques, la production de synfuel est aussi émettrice de CO2 que le raffinage, voire bien davantage, lorsqu’il est issu du charbon. Et l’état des technologies en fait un mode de production d’énergie très consommateur d’énergie, et donc coûteux.

Cependant, le bilan environnemental des unités de production d’hydrocarbures de synthèse peut être nettement amélioré, et prendre l’avantage sur la production conventionnelle à partir de pétrole brut, grâce à la mise en place de capture et séquestration du dioxyde de carbone, appelée « CCS » pour « Carbon Capture and Storage ». Le coût du CCS est élevé dans le cas plus généralement étudié des centrales électriques au charbon, en raison surtout de la complexité de la séparation du dioxyde de carbone de l’azote de l’air. Dans une unité des productions de carburants de synthèse, ce coût est réduit d’environ 85 %, du fait que le dioxyde de carbone est séparé de l’azote par le procédé lui-même.

Le développement de la filière BTL (« Biomass to liquid (en) »), variante des gazéifications de la biomasse, présente une alternative. Les biocarburants 2e génération ainsi produits utilisent l’ensemble des plantes, pailles, tiges, déchets, bois et non pas les seules graines ou fruits comme les biocarburants actuels. Mais la filière BTL n’en est qu’à ses balbutiements. Si de nombreux projets de recherche sont en cours, aucune unité industrielle n’est encore active. Cependant, des unités pilotes BTL doivent également entrer en production prochainement en Allemagne. La filière BTL est confrontée à un problème majeur car les quantités de biomasse nécessaires sont énormes : il faut donc trouver un « gisement » suffisant et résoudre également les difficultés logistiques pour acheminer toute cette biomasse vers l’usine BTL.

Pollution et puits de carbone : une partie de la solution ou la mise sous le tapis de la poussière ?

Pollution et puits de carbone : une partie de la solution ou la mise sous le tapis de la poussière ?

par

Daphné Lorne
Analyste prospectiviste biocarburants transport, IFP Énergies nouvelles

Guillaume Boissonnet
Directeur de Recherche – Economie Circulaire du Carbone, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Jack Legrand
Professeur Emérite, Génie des Procédés, Université de Nantes

Monique Axelos
Chercheur en alimentation et bioéconomie, Inrae ( dans the conversation)

Un article intéressant d’éminents experts qui expliquent comment piéger le carbone mais en sous-estimant le fait qu’il s’agit d’un piégeage provisoire qui va rejaillir un jour ou l’autre, demain ou dans des centaines d’années. Un article qui manque cruellement de données quantitatives relatif au cycle systémique du carbone; Une insuffisance qui affecte sérieusement son caractère scientifique NDLR

Guillaume Boissonnet est membre de l’International Scientific Advisory Committee de European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE) et de la Société Française de Génie des Procédés. Guillaume Boissonnet a reçu des financements de projets de recherche par ADEME, ANR et European Union Horizon H2020

Société Française de Génie des Procédés

Monique Axelos a co-présidé le groupe de travail « Biomasse et neutralité Carbone » du Comité de prospective de la Commission de Régulation de l’Energie

Dans l’Union européenne, et dans la plupart des pays développés, un objectif de « neutralité carbone » a été fixé d’ici 2050. Il s’agit de compenser les émissions de CO2 anthropiques vers l’atmosphère par des absorptions de CO2, en utilisant des systèmes qui piègent plus de CO2 atmosphérique qu’ils n’en émettent – les plantes en sont un premier exemple. On les appelle « puits de carbone ».

En effet, tous les scénarios climatiques de référence s’alignent : une fois mises en place les multiples solutions de réduction des émissions de CO2 d’origine fossile (sobriété énergétique, efficacité des systèmes énergétiques, substitution par les énergies renouvelables, etc.), il restera des émissions incompressibles dans le temps imparti, dans les secteurs de l’agriculture et de l’industrie notamment, qui devront être compensées par des puits de carbone.

Évolution des émissions et des puits de GES sur le territoire français entre 1990 et 2050 (en MtCO2eq). Inventaire CITEPA 2018 et scénario SNBC révisée (neutralité carbone). Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Ministère de la Transition énergétique

Qu’est-ce qu’un puits de carbone ?

Un « puits de carbone » piège donc plus de CO2 atmosphérique qu’il n’en émet dans l’atmosphère, grâce à un réservoir qui séquestre durablement du carbone d’origine atmosphérique sous forme liquide, gazeuse, ou solide, tel que les sols superficiels (le premier mètre tout au plus), les plantes, certains écosystèmes aquatiques, des cavités souterraines ou des structures géologiques poreuses en sous-sols profonds (plusieurs dizaines voire centaines de mètres), ou encore des matériaux à longue durée de vie (proche et au-delà de la centaine d’années).

Aujourd’hui, les principaux puits de carbone à l’échelle de la planète sont des puits naturels comme les océans, et les sols supports de la biomasse (forêt, tourbière, prairie, etc.). Ceux-ci peuvent stocker le CO2 mais aussi le méthane, l’autre gaz à effet de serre carboné très important. Face à l’urgence climatique, les niveaux de puits doivent être accrus.

Des analyses de qualité et sans publicité, chaque jour dans vos mails.
La première question est celle de la préservation des puits « naturels » existants et de l’augmentation de leur efficacité. Ces actions s’accompagnent du développement de nouveaux puits dits « technologiques ».

À l’échelle du territoire français, où en sommes-nous en termes de capacités de puits pour piéger notre CO2 excédentaire ? Quelles nouvelles solutions devrons-nous développer et mettre en place ?

C’est à ces questions que tentent de répondre le rapport et les fiches de synthèse récemment publiés par un groupe de chercheurs membres de l’Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie (ANCRE).

À l’échelle du territoire français, l’absorption nette de ces gaz à effet de serre a été chiffrée à 14 millions de tonnes de CO₂ équivalent sur l’année 2020, contre 50 millions de tonnes de CO2 équivalent en 2005 (CO2 et méthane principalement).

D’après la Stratégie nationale bas carbone, la trajectoire des émissions nationales visant la neutralité carbone en 2050 exige de passer de 460 millions de tonnes de CO2eq émises par an en 2015, à 80 millions de tonnes de CO2 équivalent par an d’ici 2050. Une telle trajectoire devra ainsi s’accompagner d’un puits annuel d’au moins 80 millions de tonnes de CO2 équivalent pour atteindre la neutralité.

Un tel objectif nécessite ainsi le développement de ces puits d’un facteur 6. Il faudra avoir recours à des solutions de préservation et d’augmentation des puits naturels ainsi que des solutions technologiques.

Mieux comprendre et mieux protéger les puits naturels de carbone
Aujourd’hui, les forêts françaises et l’usage du bois d’œuvre constituent le principal puits national grâce à l’absorption du CO2 atmosphérique par la végétation via la photosynthèse. Après une forte augmentation jusqu’en 2008, on observe une tendance à la baisse via des épisodes de tempêtes, d’incendies, et la baisse du marché des produits issus du bois récolté. C’est sur ce dernier levier que la Stratégie nationale bas carbone souhaite jouer en redynamisant fortement les produits bois via notamment le développement des matériaux à longue durée de vie.

Les terres agricoles participent également aux puits de carbone français, en particulier via les prairies. Leurs surfaces ayant connu une baisse importante, en particulier entre 2005 et 2010, il convient aujourd’hui de les préserver et de redéployer des pratiques agricoles « stockantes » : développement de l’agroforesterie, des cultures intermédiaires, allongement des rotations des prairies temporaires, réimplantation des haies notamment.

Des pratiques stockantes spécifiques peuvent également être développées à travers l’implantation de la biomasse en milieux urbains : agriculture urbaine, jardins partagés, abords des infrastructures de transport, toits et façades végétalisés, ou encore végétalisation de friches industrielles et commerciales.

Un marais au lever du jour
Les zones humides et milieux aquatiques contribuent également à stocker le carbone. Jon/Unsplash, CC BY
Les milieux aquatiques représentent des puits de carbone sur des échelles de temps supérieures à la centaine d’années, mais dont le potentiel est encore mal évalué.

Le stockage peut provenir (i) de la dissolution directe dans l’eau du CO2 de l’air via les pompes biologiques et physiques, (ii) de la fixation du CO2 dans la matière organique issue de la photosynthèse par la flore dans les estuaires, deltas, mangroves, herbiers notamment, que l’on appelle « carbone bleu », (iii) de l’altération des roches silicatées (basaltes, granits, etc.) par les eaux de pluie chargée en acide carbonique issu de la dissolution du CO2 de l’air. Le carbone se retrouve alors stocké dans les roches sédimentaires des fonds marins. Pour ces milieux, la priorité revient à une meilleure connaissance par observation et modélisation des bilans d’émissions/absorption, qui sont encore difficiles à estimer.

L’avenir de ces puits naturels face à l’évolution de certaines activités humaines (urbanisation…) et aux effets du changement climatique reste cependant incertain, et peu étudié.

Développer des technologies de captage et de stockage de CO₂ d’origine atmosphérique
Ainsi, le recours à des systèmes technologiques de captage et de stockage est envisagé en parallèle. Le captage en milieu concentré (fumées ou effluents d’usines par exemple) est déjà déployé, mais le captage du CO2 atmosphérique doit encore être amélioré, en particulier son efficacité (le CO2 est bien plus dilué dans l’atmosphère que dans les fumées d’usine).

Parmi ces technologies, sont aujourd’hui en cours d’expérimentation le captage direct dans l’air ou encore le captage de CO₂ biogénique au sein de bioraffineries. La première solution, appelée « DACS » pour Direct Air Capture and Storage, commence à être démontrée, par exemple sur le site d’Orca en Islande, mais elle est encore difficilement reproductible sans être confrontée à des verrous en termes de bilan énergétique et donc de bilan d’émissions de GES.

Le CO2 émis par des bioraffineries (chaudières biomasse, méthaniseurs, usines de production de bioéthanol, etc.) est issu de la transformation de la biomasse ayant elle-même absorbé du CO2 atmosphérique durant sa croissance via la photosynthèse.

Au sein de la bioraffinerie, ce CO2 peut être capté avec les mêmes technologies que celles déployées à l’heure actuelle sur les cheminées d’usines ou centrales thermiques. Une fois capté, ce CO2 peut ensuite être recyclé ou séquestré dans un réservoir qui peut être géologique ou dans des sols plus superficiels (en tant qu’amendement pour les sols agricoles, dans d’anciennes mines ou carrières) ou encore dans des matériaux à longue durée de vie pour la construction du bâti ou d’infrastructures (charpentes, isolants, revêtement de route, bétons, etc.).

Si les solutions de puits de carbone semblent potentiellement nombreuses, d’importantes actions sont encore à mener afin de développer une meilleure connaissance des flux naturels, une plus grande maîtrise des pratiques stockantes liées à la gestion de la biomasse, ainsi que d’améliorer l’efficacité, la durabilité et les coûts des technologies dédiées.

Ces améliorations doivent encore être démontrées sur des systèmes complets à grande échelle. Il faudra en parallèle veiller à ce que ces technologies ne se substituent pas aux efforts de réduction d’émissions de GES, qui restent le premier levier pour l’atteinte de la neutralité carbone.

Enfin, de nombreuses actions d’accompagnements seront nécessaires, des cadres réglementaires aux normes de comptabilisation des bilans d’émissions, en passant par le soutien à la recherche et au développement et par l’amélioration de l’acceptabilité des nouvelles technologies. Un chantier important qui implique dès aujourd’hui les acteurs de la recherche, de l’industrie, les collectivités et les pouvoirs publics.

Puits de carbone : une partie de la solution ou la mise provisoire sous le tapis de la poussière ?

Puits de carbone : une partie de la solution ou la mise provisoire sous le tapis de la poussière ?

par

Daphné Lorne
Analyste prospectiviste biocarburants transport, IFP Énergies nouvelles

Guillaume Boissonnet
Directeur de Recherche – Economie Circulaire du Carbone, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Jack Legrand
Professeur Emérite, Génie des Procédés, Université de Nantes

Monique Axelos
Chercheur en alimentation et bioéconomie, Inrae ( dans the conversation)

Un article intéressant d’éminents experts qui expliquent comment piéger le carbone mais en sous-estimant le fait qu’il s’agit d’un piégeage provisoire qui va rejaillir un jour ou l’autre, demain ou dans des centaines d’années. Un article qui manque cruellement de données quantitatives relatif au cycle systémique du carbone; Une insuffisance qui affecte sérieusement son caractère scientifique NDLR

Guillaume Boissonnet est membre de l’International Scientific Advisory Committee de European Biomass Conference and Exhibition (EUBCE) et de la Société Française de Génie des Procédés. Guillaume Boissonnet a reçu des financements de projets de recherche par ADEME, ANR et European Union Horizon H2020

Société Française de Génie des Procédés

Monique Axelos a co-présidé le groupe de travail « Biomasse et neutralité Carbone » du Comité de prospective de la Commission de Régulation de l’Energie

Dans l’Union européenne, et dans la plupart des pays développés, un objectif de « neutralité carbone » a été fixé d’ici 2050. Il s’agit de compenser les émissions de CO2 anthropiques vers l’atmosphère par des absorptions de CO2, en utilisant des systèmes qui piègent plus de CO2 atmosphérique qu’ils n’en émettent – les plantes en sont un premier exemple. On les appelle « puits de carbone ».

En effet, tous les scénarios climatiques de référence s’alignent : une fois mises en place les multiples solutions de réduction des émissions de CO2 d’origine fossile (sobriété énergétique, efficacité des systèmes énergétiques, substitution par les énergies renouvelables, etc.), il restera des émissions incompressibles dans le temps imparti, dans les secteurs de l’agriculture et de l’industrie notamment, qui devront être compensées par des puits de carbone.

Évolution des émissions et des puits de GES sur le territoire français entre 1990 et 2050 (en MtCO2eq). Inventaire CITEPA 2018 et scénario SNBC révisée (neutralité carbone). Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Ministère de la Transition énergétique

Qu’est-ce qu’un puits de carbone ?

Un « puits de carbone » piège donc plus de CO2 atmosphérique qu’il n’en émet dans l’atmosphère, grâce à un réservoir qui séquestre durablement du carbone d’origine atmosphérique sous forme liquide, gazeuse, ou solide, tel que les sols superficiels (le premier mètre tout au plus), les plantes, certains écosystèmes aquatiques, des cavités souterraines ou des structures géologiques poreuses en sous-sols profonds (plusieurs dizaines voire centaines de mètres), ou encore des matériaux à longue durée de vie (proche et au-delà de la centaine d’années).

Aujourd’hui, les principaux puits de carbone à l’échelle de la planète sont des puits naturels comme les océans, et les sols supports de la biomasse (forêt, tourbière, prairie, etc.). Ceux-ci peuvent stocker le CO2 mais aussi le méthane, l’autre gaz à effet de serre carboné très important. Face à l’urgence climatique, les niveaux de puits doivent être accrus.

Des analyses de qualité et sans publicité, chaque jour dans vos mails.
La première question est celle de la préservation des puits « naturels » existants et de l’augmentation de leur efficacité. Ces actions s’accompagnent du développement de nouveaux puits dits « technologiques ».

À l’échelle du territoire français, où en sommes-nous en termes de capacités de puits pour piéger notre CO2 excédentaire ? Quelles nouvelles solutions devrons-nous développer et mettre en place ?

C’est à ces questions que tentent de répondre le rapport et les fiches de synthèse récemment publiés par un groupe de chercheurs membres de l’Alliance nationale de coordination de la recherche pour l’énergie (ANCRE).

À l’échelle du territoire français, l’absorption nette de ces gaz à effet de serre a été chiffrée à 14 millions de tonnes de CO₂ équivalent sur l’année 2020, contre 50 millions de tonnes de CO2 équivalent en 2005 (CO2 et méthane principalement).

D’après la Stratégie nationale bas carbone, la trajectoire des émissions nationales visant la neutralité carbone en 2050 exige de passer de 460 millions de tonnes de CO2eq émises par an en 2015, à 80 millions de tonnes de CO2 équivalent par an d’ici 2050. Une telle trajectoire devra ainsi s’accompagner d’un puits annuel d’au moins 80 millions de tonnes de CO2 équivalent pour atteindre la neutralité.

Un tel objectif nécessite ainsi le développement de ces puits d’un facteur 6. Il faudra avoir recours à des solutions de préservation et d’augmentation des puits naturels ainsi que des solutions technologiques.

Mieux comprendre et mieux protéger les puits naturels de carbone
Aujourd’hui, les forêts françaises et l’usage du bois d’œuvre constituent le principal puits national grâce à l’absorption du CO2 atmosphérique par la végétation via la photosynthèse. Après une forte augmentation jusqu’en 2008, on observe une tendance à la baisse via des épisodes de tempêtes, d’incendies, et la baisse du marché des produits issus du bois récolté. C’est sur ce dernier levier que la Stratégie nationale bas carbone souhaite jouer en redynamisant fortement les produits bois via notamment le développement des matériaux à longue durée de vie.

Les terres agricoles participent également aux puits de carbone français, en particulier via les prairies. Leurs surfaces ayant connu une baisse importante, en particulier entre 2005 et 2010, il convient aujourd’hui de les préserver et de redéployer des pratiques agricoles « stockantes » : développement de l’agroforesterie, des cultures intermédiaires, allongement des rotations des prairies temporaires, réimplantation des haies notamment.

Des pratiques stockantes spécifiques peuvent également être développées à travers l’implantation de la biomasse en milieux urbains : agriculture urbaine, jardins partagés, abords des infrastructures de transport, toits et façades végétalisés, ou encore végétalisation de friches industrielles et commerciales.

Un marais au lever du jour
Les zones humides et milieux aquatiques contribuent également à stocker le carbone. Jon/Unsplash, CC BY
Les milieux aquatiques représentent des puits de carbone sur des échelles de temps supérieures à la centaine d’années, mais dont le potentiel est encore mal évalué.

Le stockage peut provenir (i) de la dissolution directe dans l’eau du CO2 de l’air via les pompes biologiques et physiques, (ii) de la fixation du CO2 dans la matière organique issue de la photosynthèse par la flore dans les estuaires, deltas, mangroves, herbiers notamment, que l’on appelle « carbone bleu », (iii) de l’altération des roches silicatées (basaltes, granits, etc.) par les eaux de pluie chargée en acide carbonique issu de la dissolution du CO2 de l’air. Le carbone se retrouve alors stocké dans les roches sédimentaires des fonds marins. Pour ces milieux, la priorité revient à une meilleure connaissance par observation et modélisation des bilans d’émissions/absorption, qui sont encore difficiles à estimer.

L’avenir de ces puits naturels face à l’évolution de certaines activités humaines (urbanisation…) et aux effets du changement climatique reste cependant incertain, et peu étudié.

Développer des technologies de captage et de stockage de CO₂ d’origine atmosphérique
Ainsi, le recours à des systèmes technologiques de captage et de stockage est envisagé en parallèle. Le captage en milieu concentré (fumées ou effluents d’usines par exemple) est déjà déployé, mais le captage du CO2 atmosphérique doit encore être amélioré, en particulier son efficacité (le CO2 est bien plus dilué dans l’atmosphère que dans les fumées d’usine).

Parmi ces technologies, sont aujourd’hui en cours d’expérimentation le captage direct dans l’air ou encore le captage de CO₂ biogénique au sein de bioraffineries. La première solution, appelée « DACS » pour Direct Air Capture and Storage, commence à être démontrée, par exemple sur le site d’Orca en Islande, mais elle est encore difficilement reproductible sans être confrontée à des verrous en termes de bilan énergétique et donc de bilan d’émissions de GES.

Le CO2 émis par des bioraffineries (chaudières biomasse, méthaniseurs, usines de production de bioéthanol, etc.) est issu de la transformation de la biomasse ayant elle-même absorbé du CO2 atmosphérique durant sa croissance via la photosynthèse.

Au sein de la bioraffinerie, ce CO2 peut être capté avec les mêmes technologies que celles déployées à l’heure actuelle sur les cheminées d’usines ou centrales thermiques. Une fois capté, ce CO2 peut ensuite être recyclé ou séquestré dans un réservoir qui peut être géologique ou dans des sols plus superficiels (en tant qu’amendement pour les sols agricoles, dans d’anciennes mines ou carrières) ou encore dans des matériaux à longue durée de vie pour la construction du bâti ou d’infrastructures (charpentes, isolants, revêtement de route, bétons, etc.).

Si les solutions de puits de carbone semblent potentiellement nombreuses, d’importantes actions sont encore à mener afin de développer une meilleure connaissance des flux naturels, une plus grande maîtrise des pratiques stockantes liées à la gestion de la biomasse, ainsi que d’améliorer l’efficacité, la durabilité et les coûts des technologies dédiées.

Ces améliorations doivent encore être démontrées sur des systèmes complets à grande échelle. Il faudra en parallèle veiller à ce que ces technologies ne se substituent pas aux efforts de réduction d’émissions de GES, qui restent le premier levier pour l’atteinte de la neutralité carbone.

Enfin, de nombreuses actions d’accompagnements seront nécessaires, des cadres réglementaires aux normes de comptabilisation des bilans d’émissions, en passant par le soutien à la recherche et au développement et par l’amélioration de l’acceptabilité des nouvelles technologies. Un chantier important qui implique dès aujourd’hui les acteurs de la recherche, de l’industrie, les collectivités et les pouvoirs publics.

>Empreinte carbone : Les trois méthodes à prendre en compte pour calculer

Empreinte carbone : Les trois méthodes à prendre en compte pour calculer

Christian de Perthuis, Professeur d’économie, fondateur de la chaire « Économie du climat », Université Paris Dauphine – PSL, explique qu’il faut prendre en compte la production nationale, la consommation mais aussi l’empreinte extérieure.

Pour chaque pays, il existe trois façons de mesurer les rejets de gaz à effet de serre : l’empreinte territoriale calcule les rejets de gaz à effet de serre à l’intérieur des frontières d’un pays ; l’empreinte de consommation, ceux résultant des usages finaux de biens et services ; et l’empreinte d’extraction, ceux issus de l’énergie fossile extraite du pays. Ces trois empreintes ne s’additionnent pas. Elles constituent trois thermomètres bien distincts, donnant des images complémentaires : d’après les dernières estimations portant sur l’année 2019, l’empreinte territoriale de la France était, tous gaz à effet de serre confondus, de 6.5 tonnes de CO2eq par habitant, pour une empreinte de consommation de 9 tonnes et une empreinte d’extraction de 0,03 tonne.

A l’amont de la COP de Glasgow, ces trois thermomètres ont été remis à jour. Leur examen permet de mieux comprendre la difficulté de rehausser l’ambition des contributions nationales des différents pays en matière de réduction des émissions.

L’empreinte territoriale

Le thermomètre communément utilisé pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre d’un pays est l’inventaire national, réalisé en France par le Centre interprofessionnel technique de la pollution atmosphérique (Citepa). Lors des COP, c’est lui qu’on utilise pour négocier les engagements des différents pays et qu’on retrouve dans les « contributions nationales déterminées » déposées auprès des Nations unies. Chaque Etat est souverain sur son territoire et donc directement responsable de son empreinte territoriale. Un système de « monitoring, reporting, verification » (MRV) qui devrait être renforcé dans le cadre de l’application de l’accord de Paris permet leur suivi.

Ces inventaires sont calculés à partir de méthodes harmonisées par le GIEC. La partie la plus robuste est celle concernant le CO2 d’origine énergétique ou résultant de procédés industriels. Les marges d’incertitude sont bien plus élevées pour les émissions et les absorptions liées aux changements d’usage des sols et aux rejets de gaz à effet de serre hors CO2 dont l’agriculture est la première source. Il reste beaucoup de progrès à faire pour fiabiliser et standardiser les méthodes de calcul de cette partie des inventaires.

La récente édition du Global Carbon Budget donne une image complète de ces empreintes territoriales pour le CO2 jusqu’en 2020. Cette année-là, les rejets de CO2 dans l’atmosphère résultant de l’usage d’énergie fossile et de procédés industriels ont atteint 34,8 gigatonnes de CO2, soit 4,5 tonnes par habitant : ce qu’on émet en produisant 3 tonnes d’acier ou en roulant 20.000 km dans une voiture de moyenne gamme. En 2021, les émissions mondiales devraient remonter à 36,4 Gt, pratiquement le niveau prévalant en 2019, avant le déclenchement de la pandémie du Covid.

Les quatre premiers émetteurs – Chine, Etats-Unis, Union européenne, Inde – contribuent pour 60% à ces rejets. Les émissions sont en recul en Europe et aux Etats-Unis. En Chine, elles sont reparties en hausse depuis 2018 après s’être stabilisées au début de la décennie 2010. Elles sont en accélération en Inde qui est sur le point de dépasser les émissions de l’Union européenne. Le « reste du monde » demeure le premier émetteur mondial de CO2. Les émissions y augmentent rapidement dans les pays producteurs et exportateurs d’énergie fossile, dans les pays moins avancés qui parviennent à décoller et, avant la crise du Covid-19, dans les transports internationaux.

Hausse des émissions dans les pays émergents, recul dans les pays industrialisés. Ne s’agirait-il pas d’un phénomène de vases communicants, les émissions économisées dans les pays riches étant simplement transférées dans les autres pays via les délocalisations et le commerce international? Pour répondre à la question, il convient d’examiner l’empreinte de consommation, notre deuxième thermomètre.

L’empreinte de consommation

Avec la globalisation des économies, les chaînes de valeur se sont allongées. Ceci a pour effet de dissocier le lieu où sont utilisés les biens et services de celui où apparaissent les émissions : si le véhicule que j’achète est d’origine étrangère, les émissions associées à sa fabrication apparaîtront dans l’inventaire du pays d’origine. S’il est monté en Europe à partir de tôles importées, les émissions se partageront entre pays d’origine pour la fabrication des tôles et le pays européen où se trouve l’usine de montage.

L’empreinte de consommation recense les émissions résultant de l’usage des biens et services dans une économie. Pour la calculer, il convient de corriger les émissions observées sur le territoire des effets du commerce extérieur : celles incluses dans les importations doivent être ajoutées ; celles incluses dans les exportations doivent être retranchées.

Au niveau micro-économique, l’empreinte de consommation se calcule à partir des bases de données comme celle de l’Ademe qui fournit les facteurs d’émission de l’ensemble des biens et services consommés. Les méthodes pour reconstituer l’empreinte carbone d’un ménage ou d’une organisation sont standardisées et permettent l’établissement de bilans carbone.

Ces bilans ne peuvent pas s’agréger, car cela conduirait à compter plusieurs fois les mêmes émissions. Pour passer à l’échelle macro-économique, les méthodologies sont plus compliquées. On utilise des matrices entrées-sorties issues de la comptabilité nationale, avec des coefficients techniques moyens par secteur réestimés à intervalles périodiques. Avec l’accélération de la transition énergétique, les hypothèses de fixité de ces coefficients techniques sont hardies, surtout quand il s’agit de se projeter dans l’avenir.

Deux bases de données permettent de comparer l’empreinte territoriale des pays avec leur empreinte de consommation pour le CO2 d’origine énergétique : celle de l’OCDE et celle du Global Carbon Budget qui a été utilisée pour construire le graphique figurant le niveau de l’empreinte de Consommation en 2019 (abscisse) et son évolution depuis 2005 (ordonnée). A noter que les données n’intègrent pas les émissions de CO2 résultant de l’usage des sols, notamment celles résultant des échanges de produit ayant un impact sur la déforestation tropicale.

Sans surprise, l’empreinte de consommation des pays émergents du G20 est généralement plus faible que leurs émissions territoriales. Ces pays exportent plus d’émission de CO2 qu’ils n’en importent via le commerce international. C’est le cas de l’Inde, de la Russie, de l’Afrique du Sud et surtout de la Chine, de loin le premier exportateur mondial d’émissions de CO2 incorporées dans les biens manufacturés. Symétriquement, l’Union européenne est le premier importateur net d’émissions de CO2, avec une empreinte de consommation qui dépasse de 18% les émissions de son territoire (16% au Japon et 6% aux Etats-Unis).

Depuis 2005, l’empreinte de consommation augmente cependant dans tous les pays émergents du G20, exception faite de l’Afrique du Sud et du Mexique. La hausse est particulièrement marquée en Chine où l’empreinte de consommation a progressé de plus de 80%, soit nettement plus que les émissions territoriales. Cela reflète la stratégie de réorientation de l’économie sur le marché intérieur afin de satisfaire une demande domestique très dynamique.

Symétriquement, l’empreinte de consommation a baissé dans l’ensemble des pays industrialisés membres du G20. Elle a été particulièrement marquée dans l’Union européenne et aux États-Unis. En France, l’empreinte de chaque habitant a été réduite de 27% sur la période, soit pratiquement au même rythme que les émissions territoriales par tête (29%).

Le constat d’ensemble se dégageant du tableau est clair : depuis 2005, le commerce international ne semble pas avoir joué le rôle de vases communicants entre pays riches et pays émergents pour les émissions de CO2 hors usage des terres. Le dynamisme des émissions dans les pays émergents a reposé sur celui de leur demande domestique. L’enjeu primordial de la transition bas carbone y sera de la satisfaire demain en réduisant leurs émissions. Dans les pays riches, les réductions des émissions territoriales se sont traduites par des baisses de l’empreinte de consommation.

L’empreinte d’extraction

Tout à l’amont des chaînes de valeur, l’empreinte carbone d’extraction constitue le miroir de l’empreinte de consommation. Elle calcule les émissions de CO2 qui résulteront de l’extraction des énergies fossiles, que ces énergies soient utilisées dans les pays exploitant les gisements ou à l’étranger. Techniquement, l’empreinte carbone des producteurs d’énergies fossiles est plus facile à calculer que l’empreinte de consommation, car il n’y a que trois produits à considérer dont les facteurs d’émission sont bien connus : le charbon, le pétrole et le gaz d’origine fossile.

Dans son rapport « Production Gap », le programme des Nations unies pour l’environnement (UNEP) a calculé l’empreinte carbone de production pour l’année 2019. Avec ce troisième thermomètre, se dessine une nouvelle cartographie des émissions mondiales de CO2. Deux nouveaux venus figurent dans le top-6 des émetteurs de CO2 : l’Arabie saoudite et l’Australie, pays moyennement peuplés, mais gros exportateurs d’énergie fossile. L’Europe et le Japon disparaissent de la liste des principaux émetteurs, car ils importent la plus grande partie de leur énergie fossile.

En Europe de l’Ouest, le pays à l’empreinte d’extraction la plus élevée est la Norvège, devenue le troisième exportateur mondial de gaz naturel. Le Royaume-Uni, qui fut le premier producteur mondial d’énergie fossile, pointe à la 23e place. Quant à la France, son empreinte d’extraction est devenue symbolique à la suite de la fermeture des houillères et de l’épuisement du gisement de gaz de Lacq.

Dans son rapport sur l’empreinte d’extraction, l’UNEP pointe du doigt l’enjeu de la sortie des énergies fossiles. Les pays exportateurs d’énergie fossile peuvent en effet baisser leurs émissions territoriales tout en alimentant la hausse des émissions à l’extérieur de leurs frontières via ces exportations.

Il convient donc de s’assurer que l’évolution des empreintes d’extraction est compatible avec les trajectoires conduisant à limiter le réchauffement bien en dessous de 2°C. Cette discussion a été amorcée à la COP26 récemment tenue à Glasgow. Elle n’est pas prête de s’achever. Il subsiste un écart béant entre, d’un côté les objectifs déclarés sur le climat d’un côté, et de l’autre les plans de production et d’exportation d’énergie fossile.

La complémentarité des trois thermomètres

Pour guider les politiques climatiques, les inventaires nationaux rapportant l’ensemble des émissions territoriales de chaque pays restent l’outil pivot. Avec le « cadre de transparence renforcé » de l’Accord de Paris (article 13), les différents pays seront soumis en la matière à des exigences accrues à partir de 2024. C’est un volet important de la négociation climatique, aux dimensions géopolitiques généralement sous-estimées. Mais l’inventaire national ne dit pas tout des émissions d’un pays. Il convient de le compléter avec les deux autres thermomètres.

L’empreinte de production est d’une grande utilité pour guider l’action climatique de la vingtaine de producteurs et/ou exportateurs d’énergie fossile comptant pour plus de 80 % des émissions mondiales. Ce sont également les pays qui auront à opérer les reconversions du tissu économique et social les plus complexes vu leur degré de dépendance aux fossiles.

Dans les pays d’Europe de l’Ouest, l’empreinte de consommation apporte un éclairage précieux. Elle permet de surveiller les risques de « fuites de carbone » qui pourraient résulter de l’accélération des actions de réduction des émissions territoriales. Pour parer à tous risques, la Commission européenne travaille sur deux instruments importants : un mécanisme à la frontière mettant sur un pied d’égalité les producteurs européens qui payent les quotas de CO2 et les importateurs qui en sont exonérés ; un renforcement de la régulation sur la déforestation importée.

En France, la question de l’utilisation de l’empreinte de consommation a fait l’objet d’un rapport très complet du Haut Conseil pour le climat (HCC). Ce rapport fournit une masse d’information très précieuse pour la conduite de l’action climatique. Il se base malheureusement sur des données qui ont fait l’objet de révisions conséquentes. Il serait judicieux de revisiter ses conclusions à la lumière des informations plus récentes aujourd’hui disponibles grâce au travail conduit depuis sa publication par la statistique publique.

L’une des conclusions parfois tirées du rapport du HCC serait de substituer l’empreinte de consommation aux données de l’inventaire pour mieux guider la politique climatique. Sans aucun doute, l’empreinte climatique des Français reste bien trop élevée. Sa baisse depuis 2005 est beaucoup trop lente. Mais quand une transition n’est pas assez rapide, c’est rarement en changeant de thermomètre qu’on peut l’accélérer!

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.