Décarbonation

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La décarbonation (ou decarbonisation) du bilan énergétique d'un pays consiste à réduire progressivement la part des énergies émettrices de gaz à effet de serre (CO2 et CH4), c'est-à-dire des combustibles fossiles : charbon, pétrole et gaz naturel, soit par amélioration de l'efficacité énergétique (rendement des moteurs, isolation thermique, etc), soit par remplacement des énergies fossiles par des énergies décarbonées : énergie nucléaire et énergies renouvelables.

Terminologie[modifier | modifier le code]

Le verbe « décarboner » est très largement utilisé ; il est entré dans le Larousse[1] ; quant au substantif correspondant, « décarbonation » (identique au terme anglais) semble l'emporter sur « décarbonisation » qui a l'inconvénient de suggérer une inversion d'un processus de carbonisation.

Selon l’Académie française, les experts du pétrole et de l’environnement veulent faire une proposition unifiée dans le cadre du dispositif d’enrichissement de la langue auquel participe l’Académie ; il semble qu‘on s’achemine vers « décarbonation »[2].

Objectif[modifier | modifier le code]

L'objectif de la décarbonation est de combattre le réchauffement climatique d'origine anthropique en réduisant par divers moyens les émissions de gaz à effet de serre produites par les activités humaines, en particulier dans le domaine de la production d'énergie, de son transport et de sa consommation. On peut l'envisager de façon plus générale au niveau de l'ensemble de l'économie, en cherchant à décarboner par exemple les activités agricoles.

Actions de décarbonation[modifier | modifier le code]

Les actions visant à la décarbonation peuvent être la recherche d'alternatives moins émettrices de dioxyde de carbone (énergie renouvelable, énergie nucléaire, gaz naturel), de processus plus économes en énergie (efficacité énergétique, cogénération), de modes de production plus sobres (télétravail, services) ou encore la capture et la séquestration du CO2 avant ou après l'utilisation de combustibles[3].

Un courant insiste particulièrement sur la sobriété, en particulier dans la démarche Négawatt, portée par l'association éponyme[4].

Les mesures indirectes visant à inciter les agents économiques à agir dans le sens de la décarbonation ont été largement débattues dans le cadre de la préparation de la COP21 : il s'agit de « donner un prix au carbone » sous la forme d'une taxe carbone ou d'un système d'échange de quotas d'émission. De nombreuses entreprises ont annoncé des plans pour devenir « neutres en carbone » ou au moins pour cesser d'investir dans le charbon, et la coalition We mean business regroupant des centaines de multinationales et d'investisseurs ont présenté des propositions pour rendre plus efficaces les engagements pris par les États[5].

Des outils tels que le bilan carbone permettent d'identifier les sources d'émissions et d'orienter les actions vers les secteurs où elles seraient les plus efficaces.

Le think tank « The Shift Project », présidé par Jean-Marc Jancovici, lance en mars 2017 un « Manifeste pour décarboner l’Europe » d’ici à 2050, signé par 1 500 dirigeants et scientifiques, qui propose neuf mesures d'un coût total de 250 à 500 milliards d'euros par an , soit moins de 3 % du PIB européen : (1) fermer toutes les centrales à charbon ; (2) généraliser la voiture à moins de 2 litres/100 km ; (3) révolutionner le transport urbain ; (4) tripler le réseau de TGV ; (5) inventer l'industrie lourde post-carbone ; (6) rénover l'ensemble du parc de logements anciens ; (7) rendre l'immobilier public exemplaire ; (8) renforcer la forêt pour piéger le carbone ; (9) rendre l'agriculture vraiment durable[6].

En France, le plan Climat annoncé par le ministre de l'Environnement Nicolas Hulot le 6 juillet 2017 vise à atteindre la neutralité carbone en 2050[7]. Les principaux points de ce plan sont l'arrêt des ventes de voitures diesel et essence d'ici 2040, l'arrêt des dernières centrales électriques au charbon en 2022, l'interdiction de tout nouveau projet d'exploitation de charbon, de pétrole et de gaz d'ici 2022[8], 4 milliards d'euros d'investissements pour lutter contre la précarité énergétique, l'extension du bonus écologique à l'achat de véhicules d'occasion, l'accélération de la trajectoire d'augmentation de la taxe carbone, la lutte contre l'artificialisation des sols et contre l'importation de produits issus de la déforestation (huile de palme)[9].

Scénarios prévisionnels[modifier | modifier le code]

L'Agence internationale de l'énergie a publié dans ses prévisions annuelles World Energy Outlook 2016 une évaluation des impacts des engagements pris par les états dans l'Accord de Paris sur le climat de 2015 : il mènerait à un réchauffement de 2,7 °C en 2100 ; pour atteindre l'objectif de limiter ce réchauffement à °C, elle a présenté son « scénario 450 » qui implique un changement radical du rythme de décarbonation : développement accéléré des énergies renouvelables, de l'énergie nucléaire « là où cela est politiquement acceptable », et du captage et stockage de carbone (CSC), investissements dans une plus grande efficacité énergétique. Près de 60 % de l'électricité mondiale produite en 2040 proviendraient des renouvelables, dont la moitié de l'éolien et du photovoltaïque. Les EnR deviendraient la principale source de production vers 2030 en Europe et vers 2035 en Chine, en Inde et aux Etats-Unis ; le nombre de véhicules électriques devrait par ailleurs dépasser les 700 millions d'ici 2040[10].

L'Institut du développement durable et des relations internationales et le Sustainable Development Solutions Network (SDSN) ont lancé le Deep Decarbonization Pathways Project (Trajectoires de décarbonation profonde), rejoint par des équipes de recherche de premier plan dans 16 pays représentant plus de 70 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Le rapport de synthèse du projet publié en 2015 fait la synthèse des scénarios élaborés par les équipes pour leurs pays ; il en ressort que les émissions de CO2 liées à l'énergie pour les 16 pays peuvent être réduites de 48 à 57 % à l'horizon 2050 par rapport à 2010; les émissions dues à la production d'électricité seraient réduites de 93 % et la part de l'électricité dans le bilan énergétique doublerait, dépassant la barre des 40 %. D’ici 2050, les trajectoires DDP font apparaître un déploiement cumulé de 3 800 GW d’électricité solaire et de 4 100 GW d’énergie éolienne, ainsi que 1,2 milliard de véhicules de tourisme et 250 millions de véhicules utilitaires fonctionnant à l’électricité, à piles à combustible ou hybrides rechargeables. Dans la trajectoire DDP de la Chine, la décarbonation profonde permet une diminution allant de 42 à 79 % des polluants atmosphériques primaires[11].

Décarbonation de la consommation d'électricité[modifier | modifier le code]

Les pays les plus avancés dans la décarbonation de la consommation d'électricité sont :

Taux de décarbonation (tD) dans le secteur électrique en 2016
Pays Production d'électricité dont : part décarbonée tD de la production[n 1] Consommation brute d'électricité[n 2] tD de la consommation[n 3]
Suède[12] 156,0 TWh 153,9 TWh 98,7 % 144,3 TWh 108,1 %
Norvège[13] 149,6 TWh 146,9 TWh 98,1 % 133,2 TWh 110,3 %
Islande[14] 18,5 TWh 18,5 TWh 100 % 18,5 TWh 100 %
France[15] 556,2 TWh 508,3 TWh 91,4 % 514,7 TWh 98,8 %
Costa Rica[16] 10,9 TWh 10,7 TWh 98,2 % 11,0 TWh 96,9 %
Suisse[17] 63,2 TWh 62,3 TWh 98,6 % 67,1 TWh 92,8 %
Canada[18] 667,4 TWh 535,1 TWh 80,2 % 603,3 TWh 88,7 %
Nouvelle-Zélande[19] 43,0 TWh 36,2 TWh 84,1 % 43,0 TWh 84,1 %
Brésil[20] 578,9 TWh 481,4 TWh 83,2 % 619,7 TWh 84,3 %[n 4]
Autriche[21] 68,4 TWh 54,8 TWh 80,2 % 75,5 TWh 72,6 %
Finlande[22] 68,8 TWh 54,3 TWh 79,0 % 87,7 TWh 61,9 %
Ukraine[23] 164,6 TWh 91,9 TWh 55,8 % 160,8 TWh 57,2 %
Danemark[24] 30,5 TWh 19,2 TWh 62,8 % 35,6 TWh 53,9 %

Le taux de décarbonation calculé par rapport à la consommation brute est plus élevé que celui de la production dans les pays exportateurs nets (Norvège, Suisse, Suède, France). Ce taux ne tient pas compte, dans le cas des pays importateurs, du caractère décarboné ou non de l'électricité importée ; par exemple, pour la Finlande, qui importe de Suède, ou du Danemark, qui importe de Norvège et de Suède, l'électricité importée est presque entièrement décarbonée.

On observe que plusieurs pays à fort taux de décarbonation bénéficient d'une faible densité de population, si bien que les ressources naturelles sont suffisantes pour couvrir les besoins (Norvège, Islande, Canada, Suède) ; les pays à densité de population moyenne ou élevée (France, Suisse, province de l'Ontario au Canada) se tournent aussi vers le nucléaire, seule énergie décarbonée capable de produire des quantités massives d'énergie sur une faible surface.

Les principales sources d'énergie utilisées par ces pays pour parvenir à ces résultats sont les suivantes :

Répartition de la production électrique par source en 2016
Pays Hydroélectricité Nucléaire Éolien Solaire Biomasse+déchets Géothermie
Suède[12] 39,8 % 40,4 % 9,9 % 0,1 % 8,4 %
Norvège[13] 96,2 % 1,4 % 0,3 %
Islande[14] 72,6 % 0,05 % 27,3 %
France[15] 11,7 % 72,5 % 3,8 % 1,5 % 1,7 %
Costa Rica[16] 73,8 % 10,5 % 1,6 % 12,3 %
Suisse[17] 58,1 % 33,5 % 0,2 % 2,1 % 4,7 %
Canada[18] 58,0 % 15,2 % 4,6 % 0,5 % 1,9 %
Nouvelle-Zélande[19] 55,5 % 5,3 % 0,1 % 1,4 % 17,8 %
Brésil[20] 65,8 % 2,7 % 5,8 % 8,7 %
Autriche[21] 62,8 % 7,7 % 1,6 % 8,1 %
Finlande[22] 23,0 % 33,7 % 4,5 % 0,02 % 17,4 %
Ukraine[23] 5,7 % 49,2 % 0,6 % 0,3 % 0,1 %
Danemark[24] 0,1 % 41,9 % 2,4 % 18,4 %

On constate que le potentiel hydroélectrique d'un pays est crucial pour sa décarbonation ; mais le nucléaire permet souvent de s'affranchir des limites de ce potentiel. Les pays dotés de ressources forestières importantes (Suède, Finlande, Autriche, Suisse) utilisent également le bois ; la contribution de l'éolien, encore récente, n'arrive en général qu'au troisième ou quatrième rang.

L'Autriche, qui a renoncé au nucléaire en 1978, peine à couvrir sa consommation avec ses énergies renouvelables, malgré son potentiel hydroélectrique exceptionnel ; elle est largement importatrice, sa production nationale ne couvrant que 90,5 % de sa consommation d'électricité en 2016[21].

Parmi les autres territoires dont l'électricité est largement décarbonée, seize États des États-Unis produisent en 2017 une électricité décarbonée à plus de 50 % (cf Production d'électricité aux États-Unis), dont la Californie, l'Illinois et l'État de New York, ainsi que 12 pays de l'Union européenne sur 28 (16 pays européens si l'on ajoute la Norvège, l'Islande, la Suisse et l'Ukraine) : cf Électricité en Europe#Part des sources d'énergies non-carbonées dans la consommation d'électricité.

Décarbonation des autres filières énergétiques[modifier | modifier le code]

La décarbonation du bilan énergétique ne peut pas se limiter à celle de la production d'électricité, car celle-ci ne représente en moyenne que 18,8 % de la consommation finale d'énergie mondiale[25].

En dehors de la filière électrique, les consommations d'énergie concernent pour l'essentiel deux postes : le chauffage et les transports.

Dans les pays où la production d'électricité est déjà largement décarbonée, la conversion au chauffage électrique ou aux pompes à chaleur peut contribuer à la décarbonation des consommations de chauffage, de même que les véhicules électriques, y compris trains, tramways, téléphériques, etc pour les consommations du transport. Selon Bloomberg, la France est parmi les grands pays celui où les véhicules électriques sont les moins polluants (en termes d'émissions de CO2), grâce à son électricité majoritairement d’origine nucléaire[26] ; si cette analyse avait été élargie à des pays de plus petite taille, elle aurait pu en dire autant de la Norvège et de la Suède. Une étude récente publiée par des chercheurs de l'université de Bruxelles - VUB, estime que, sur l'ensemble de son cycle de vie, les émissions de CO2 d'une voiture électrique sont, en moyenne européenne, inférieures de 55 % à celles d'un véhicule diesel. Ce ratio dépend beaucoup des sources de la production de l'électricité (voir les chapitres précédents) et de la durée de vie globale du véhicule : en Belgique, le gain d'émissions apporté par la voiture électrique est de 65 %, en France de 80 % et en Suède de 85 %[27].

Pour le chauffage, une autre voie vers la décarbonation est la mise en place de réseaux de chaleur alimentés par des centrales de cogénération ou des chaufferies, brûlant les déchets ménagers, industriels ou agricoles ainsi que du bois ou autre biomasse, ou encore utilisant des pompes à chaleur. Cette solution est largement utilisée dans les pays nordiques, en particulier la Suède ; les pays de l'ancien bloc communiste : Russie, Chine, etc ont aussi des réseaux de chaleur, mais ils sont alimentés surtout par des énergies fossiles et contribuent donc très peu à la décarbonation.

Les taux de décarbonation mesurés au niveau de l'ensemble des consommations d'énergie primaire sont beaucoup moins flatteurs que ceux calculés pour la seule électricité :

Taux de décarbonation de la consommation d'énergie primaire en 2016
Pays Consommation d'énergie
primaire (Mtep)
dont : part décarbonée
(Mtep)
Taux de décarbonation Part électricité[n 5] Part chaleur[n 6]
Islande[28] 5,28 Mtep 4,61 Mtep 87,2 % 49,8 % 25,1 %
Suède[29] 49,23 Mtep 35,67 Mtep 72,5 % 32,9 % 13,3 %
France[30] 244,26 Mtep 131,29 Mtep 53,7 % 25,0 % 2,2 %
Norvège[31] 27,24 Mtep 14,23 Mtep 52,3 % 47,5 % 2,3 %
Costa Rica[32] 5,09 Mtep 2,57 Mtep 50,5 % 21,7 % 0 %
Finlande[33] 34,02 Mtep 17,11 Mtep 50,3 % 26,7 % 15,9 %
Suisse[34] 23,90 Mtep 11,71 Mtep 49,0 % 26,1 % 2,5 %

On note des différences de classement importantes : la Norvège, en tête pour la décarbonation de l'électricité, dépasse à peine le seuil de 50 % de décarbonation sur l'ensemble de sa consommation d'énergie primaire. Ceci s'explique en grande partie par les conventions adoptées par l'Agence internationale de l'énergie pour ses bilans en énergie primaire, qui minorent fortement la part des énergies renouvelables électriques (cf Bilan énergétique (statistique)#Conventions sur la définition de l'énergie primaire).

Les pays les plus décarbonés sont souvent ceux où la part de l'électricité est élevée, car la majorité des sources d'énergie décarbonées sont des sources électrogènes. Les parts d'électricité les plus élevées signalent en général des pays où la disponibilité d'électricité à bas coût a attiré des industries électro-intensives telles que l'électrolyse de l'aluminium et l'électrométallurgie (Islande, Norvège, Suède).

La part des réseaux de chaleur dans la consommation finale d'énergie est également souvent corrélée avec le taux de décarbonation : les centrales de cogénération ou centrales de chaleur qui alimentent ces réseaux brûlent souvent des combustibles renouvelables (bois, déchets urbains ou agricoles) ; parmi les pays à décarbonation élevée se trouvent aussi ceux qui pratiquent abondamment l'utilisation directe (sans passer par la production d'électricité) des énergies renouvelables thermiques, en particulier la biomasse et la géothermie ; c'est le cas de l'Islande et de la Finlande.

Le taux de décarbonation de la consommation finale d'énergie atteignait 21,9 % en 2015 dans l'Union européenne, dont sept pays membres dépassaient 30 % (Suède, Finlande, Lettonie, France, Autriche, Danemark, Slovénie) : cf Part des énergies décarbonées dans la consommation finale d'énergie en Europe.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. =électricité produite à partir d'énergies non émettrices de CO2/production totale d'électricité
  2. =production + importations - exportations
  3. =électricité produite à partir d'énergies non émettrices de CO2/consommation brute d'électricité
  4. les importations sont en fait la production de la centrale hydroélectrique d'Itaipu.
  5. part de l'électricité dans la consommation finale
  6. part des réseaux de chaleur dans la consommation finale

Références[modifier | modifier le code]

  1. décarboner, Larousse.
  2. décarbonation ou décarbonisation ?, Question-orthographe.fr, 27 décembre 2016.
  3. Décarbonisation, Futura-sciences.
  4. sobriété site web de l'association négaWatt.
  5. 2016, le big bang de la décarbonation ?, La Tribune, 30 novembre 2015.
  6. Un plan pour une Europe « zéro carbone », Les Échos, 21 mars 2017.
  7. Climat : Hulot engage un vaste plan d’actions qui privilégie le temps long, Les Échos, 6 juillet 2017.
  8. Climat : Hulot veut la "fin" des voitures essence et diesel, Les Échos, 6 juillet 2017.
  9. Les six champs d’action prioritaires pour atteindre la neutralité carbone, Les Échos, 6 juillet 2017.
  10. Respecter l'Accord de Paris impose un changement radical du rythme de décarbonation, Actu-environnement, 16 novembre 2016.
  11. Rapport 2015 Trajectoires de décarbonation profonde -Résumé exécutif, Institut du développement durable et des relations internationales, septembre 2015.
  12. a et b (en)Sweden : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  13. a et b (en)Norway : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  14. a et b (en)Iceland : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  15. a et b (en)France : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  16. a et b (en)Costa Rica : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  17. a et b (en)Switzerland : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  18. a et b (en)Canada : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  19. a et b (en)New Zealand : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  20. a et b (en)Brazil : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  21. a b et c (en)Austria : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  22. a et b (en)Finland : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  23. a et b (en)Ukraine : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  24. a et b (en)Denmark : Electricity and Heat for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  25. (en)World : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  26. (en)How Much Cleaner Really Is a Tesla? Depends on Where You Are, Bloomberg, 20 septembre 2016.
  27. Cycle de vie : en France, la voiture électrique émet 80 % de CO2 en moins que le thermique, Automobile propre, 6 décembre 2017.
  28. (en)Iceland : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  29. (en)Sweden : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  30. (en)France : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  31. (en)Norway : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  32. (en)Costa Rica : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  33. (en)Finlande : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.
  34. (en)Switzerland : Balances for 2016, Agence internationale de l’énergie, 21 septembre 2018.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]