L'énergie est indissociable du mode de vie moderne et indispensable à toutes les activités humaines. Pourtant, quelle que soit la source d'énergie, elle entraîne inévitablement des émissions de gaz à effet de serre, CO2 et autres. Les émissions de GES sont directes ou indirectes et concernent les énergies fossiles et renouvelables. La mesure de leur impact sur le réchauffement climatique passe donc par le calcul des émissions de CO2 par source d'énergie.
Qu'est-ce qu'une source d'énergie ?
Une source d'énergie exploitable permet d'extraire ou de récupérer directement ou indirectement l'énergie pour l'utiliser.
Energies primaires et énergies secondaires
L'énergie primaire est une énergie directe et naturelle, à utiliser telle quelle : combustibles fossiles (gaz naturel, charbon, pétrole), vent, eau, biomasse, rayonnement solaire, uranium, plutonium… Elle peut être renouvelable et écologique ou polluante. L'énergie secondaire est une énergie indirecte qui nécessite la conversion ou la transformation d'une énergie primaire : carburants (essence, gasoil), biocarburants, électricité, chaleur, hydrogène…
Énergies fossiles et énergies renouvelables
Contenant de l'hydrogène et du carbone, l'énergie fossile est un combustible non renouvelable, présente en quantité limitée sur la planète : pétrole, charbon, gaz naturel. A l'inverse, l'énergie renouvelable est, comme son nom l'indique, renouvelée et généralement gratuite. Elle englobe l'énergie éolienne (vent), l'énergie hydraulique (eau douce et salée), l'énergie solaire, l'énergie géothermique (chaleur naturelle de la terre) et la biomasse (bois, biogaz, bioéthanol…).
La répartition des émissions GES par secteur
Afin de simplifier les calculs du bilan des émissions cumulées, tous les gaz à effet de serre sont mesurés en équivalent CO2 (dioxyde de carbone), hormis le H2O. On obtient ainsi en 2019 :
Les données mettent en avant la production d'électricité essentiellement décarbonée de la France, grâce à son parc nucléaire conséquent et au développement des énergies renouvelables dans l'Hexagone. Elles montrent également l'importance des énergies fossiles dans les systèmes de chauffage et de climatisation de notre secteur résidentiel.
Les différentes sources d'énergie pour la production d'électricité
Avec près de la moitié des émissions mondiales de GES, la production d'électricité constitue une large part de la pollution anthropique (d'origine humaine). En effet, elle est essentielle à nos modes de vie : éclairage, chauffage, climatisation, fonctionnement des usines, numérique… Plusieurs solutions permettent la production d'électricité :
- les énergies fossiles (gaz, fioul, charbon)
- les énergies renouvelables (éolien, hydraulique, géothermie, solaire, biomasse)
- le nucléaire qui, bien que très décarboné, nécessite l'usage d'uranium ou de plutonium, présents en quantité limitée sur Terre.
Les émissions équivalent CO2 sont variables selon la source d'énergie utilisée pour produire l'électricité. Le calcul est mené sur le potentiel de réchauffement climatique de la source d'énergie électrique durant l'ensemble de son cycle de vie, depuis l'extraction des matériaux jusqu'à la gestion des déchets en passant par la construction, l'exploitation et le démantèlement de la centrale de production. Pour cela, on utilise l'unité de kilogramme équivalent CO2 (KgCO2eq.) divisée par l'unité d'énergie électrique, exprimée en kilowatt-heure (kWh).
Emissions GES en kg équivalent CO2 par kWh selon la source d'énergie :
Charbon : 1,06 Kg CO2eq./kWh
Fioul : 0,73 Kg CO2eq./kWh
Gaz naturel : 0,418 Kg CO2eq./kWh
Biomasse : 0,230 Kg CO2eq./kWh
Géothermie : 0,045 Kg CO2eq./kWh
Solaire : 0,043 Kg CO2eq./kWh
Eolien : 0,015 Kg CO2eq./kWh
Hydraulique : 0,006 Kg CO2eq./kWh
Nucléaire : 0,006 Kg CO2eq./kWh
Les granulés de bois, tout comme les plaquettes de bois et le bois de chauffage en bûches, se classent parmi les combustibles à faible émission de CO2. En effet, pour produire 1 kWh de chaleur utile, ils émettent seulement 33g de CO2, alors que l'électricité, par exemple, en émet 180g.
Les pays qui produisent leur électricité essentiellement au charbon (Chine, Allemagne…) émettent donc de grandes quantités de CO2. En 2019, la Chine a produit à elle seule 30% du CO2 mondial, suivie des Etats-Unis à 13% et de l'Union Européenne à 8%. L'ONG Global Carbon Project et le GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat) ont chiffré les émissions de GES mondiales :
- 36,7 Gigatonnes de CO2 eq. en 2019
- 34,8 Gigatonnes de CO2 eq. en 2020, une baisse expliquée par la pandémie de Covid-19
- 36,3 Gigatonnes de CO2 eq. en 2021, avec un fort rebond lié à la reprise post-Covid.
En 2020, la production d'électricité en France provient à 75% du nucléaire et à 24% des énergies renouvelables (le 1% restant provient d'énergies fossiles). Néanmoins, le nucléaire ne doit pas être considéré comme une énergie verte. En effet, cette source d'énergie implique des "frais environnementaux" de construction et de fonctionnement. Elle est aussi gourmande en eau pour faire refroidir ses réacteurs et responsable d'une quantité de déchets conséquente.
Des solutions de remédiation au bilan carbone mondial
En 2015, l'Accord de Paris a fixé la limite d'augmentation de la température globale à 1,5°C par rapport à l'ère préindustrielle pour éviter les conséquences dramatiques du changement climatique. Pour cela, il est impératif de réduire les émissions GES de 40% à l'horizon 2030 et d'atteindre la neutralité carbone en 2050. En effet, ces émissions sont en grande partie responsables du réchauffement global de la Terre et elles ne cessent d'augmenter puisque les besoins électriques de la population augmentent également. Abandonner les énergies fossiles au profit des énergies renouvelables permettrait de limiter les impacts du réchauffement climatique. Les énergies solaire, hydraulique et éolienne pourraient remplacer prochainement les énergies fossiles et ainsi réduire les émissions de GES dans l'atmosphère terrestre.
Chiffres clés du climat - France, Europe et Monde - Édition 2022 : https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/chiffres-cles-du-climat-france-europe-et-monde-edition-2022
