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Le vrai du faux sur l'énergie, les gaz à effet de serre et la population
novembre 2023
Énergie
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Le vrai du faux sur l'énergie, les gaz à effet de serre et la population
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Lorsqu’on parle d’énergie et de climat, on est confronté à un florilège d’idées reçues qui suscitent souvent des réponses contradictoires.
Avec cette FAQ centrée sur l'énergie, les gaz à effet de serre et la population, Carbone 4 cherche à éclairer le débat pour démêler le vrai du faux en proposant une approche scientifique et chiffrée pour chaque idée reçue.
80% des émissions mondiales de gaz à effet de serre associées à l’utilisation de l’énergie proviennent du CO2 dégagé dans l’atmosphère par la combustion d’énergies fossiles. C’est l’impact principal mais notre consommation d’énergie génère également d’autres types d’émissions de gaz à effet de serre.
Les émissions de méthane (CH4) représentent 10% des émissions liées à l’énergie. Elles sont notamment dues aux rejets dans les mines de charbon, les sites d’extraction de pétrole et de gaz fossile. Elles sont également émises lors de l’acheminement du gaz fossile, que ce soit par voie terrestre ou maritime. Plus marginalement à l’échelle mondiale, du méthane est émis par la biomasse (combustion incomplète du bois, fermentation au niveau des barrages).
Par ailleurs, certains procédés industriels émettent directement du CO2 comme la production de ciment ou de certains produits de l’industrie chimique. Ces émissions directes représentent 6% des émissions liées à l’utilisation d’énergie. Enfin d’autres sources d’émissions complètent le panorama : l’incinération des déchets, les émissions de protoxyde d’azote[1] ainsi que les émissions de CO2 dues au torchage[2] du gaz naturel.
Au final, l’utilisation d’énergie a généré 41,1 GtCO2e en 2021 soit 75% de l’ensemble des émissions de gaz à effet de serre mondiales.
La France est le pays avec la plus grande part de nucléaire dans son mix électrique (69% en 2021). En ajoutant l’hydraulique (12%) et les autres énergies renouvelables (12%), l’électricité française est ainsi bas-carbone : 60 gCO2e/kWh contre ~550 gCO2e/kWh à l’échelle mondiale[3].
Cependant, l’électricité ne représente qu’un quart de l’énergie finale consommée[4]en France. Comme dans tous les pays industrialisés, la majeure partie de l’énergie consommée est d’origine fossile : 40% de pétrole, principalement utilisé dans les transports, 20% de gaz fossile, servant notamment à produire de chaleur dans les bâtiments et l’industrie. Ces 2 types d’énergies affichent, respectivement, un contenu carbone de ~330 et ~230 gCO2e par kWh thermique. Ainsi, le mix énergétique au sens large reste relativement carboné en France, avec un contenu carbone moyen de ~200 gCO2e/kWh d’énergie finale.
L’électricité bas-carbone française a néanmoins un impact significatif. A titre de comparaison, en Allemagne, avec un mix énergétique relativement similaire mais une électricité plus carbonée (~550 gCO2e par kWh électrique), le contenu carbone moyen de l’énergie finale consommée avoisine plutôt les ~300 gCO2e/kWh.
La consommation mondiale d’énergie ne cesse d’augmenter. Certes, en 30 ans, elle a plus que doublé, mais cela s’explique d’une part parce que la population s'accroît mais aussi parce que la consommation moyenne d’énergie par habitant augmente. Mais l’analyse doit tenir compte du niveau de revenu des habitants des pays considérés.
Dans les pays riches, la consommation moyenne d’énergie par habitant est déjà très élevée. La croissance de la population a donc un impact très élevé sur le niveau de consommation énergétique mondial.
En revanche, c’est plutôt l’augmentation de la consommation d’énergie par habitant qui explique l’accroissement de la consommation d’énergie dans les pays aux revenus moyens (ex : Chine, Inde). En effet, ces pays aspirent et réussissent à consommer de plus en plus d’énergie à l’image des pays riches, pour satisfaire de nombreux nouveaux usages : plus de voitures, plus de chauffage ou de climatisation dans de plus grands logements, plus d’électronique, plus de vêtements, etc.
Enfin, les pays aux revenus faibles n’ont que très peu d’impact sur l’évolution de la consommation d’énergie mondiale.
Derrière ces trois grandes segmentations, se cache une forte disparité : un Américain consomme en moyenne 2 fois plus d’énergie qu’un Français, et 11 fois plus qu’un Indien.
Alors consommons-nous trop d’énergie parce que nous sommes trop nombreux ? La quantité actuelle d’énergie consommée pourrait satisfaire la consommation de 24 milliards d’Indiens mais seulement de 2 milliards d’Américains…
On entend souvent “La France c’est 1% des émissions ! Ce n’est donc pas à nous d’agir en premier !” mais est-ce aussi simple ?
Tout dépend de l’indicateur observé. Sans être exhaustif, voici 4 angles différents.
Allons plus loin, la France représente en effet 1% des émissions mondiales aujourd’hui. Le problème avec ce chiffre, ce n’est pas tant sa valeur mais l’utilisation qui en est faite. Quelle serait la part d’émissions qui justifierait une action urgente : 2%, 5%, 10% des émissions mondiales ? Tous les pays émettant moins de 2% représentent 45% des émissions mondiales[7], quel impact potentiel ! Autre analogie : la mine de charbon de Heidaigou, en Mongolie intérieure, relâcherait 2,7GtCO2 si exploitée jusqu’à épuisement. Pourtant, ses émissions annuelles représentent moins de 0,15% des émissions mondiales. Peut-on pour autant en conclure qu’il n’est pas nécessaire de fermer cette mine ou de poursuivre le développement des énergies bas carbone en Chine[8]?
Plus largement, l’impact ou la responsabilité de la France ne se résume pas à une quantité d’émissions de gaz à effet de serre. La France aurait beaucoup à gagner à s’ériger en modèle : une résilience accrue (ex : plus d’indépendance énergétique), un avantage concurrentiel majeur (ex : plus de savoir-faire dans des industries d’avenir comme les pompes à chaleur ou les trains), un pouvoir géopolitique renforcé. Montrer le chemin permet également d’offrir une alternative crédible au modèle hyper consumériste extractiviste à bout de souffle.
Pour finir, il est aussi question d’éthique : face à un danger systémique et planétaire qui affecte en premier lieu les pays qui ont peu émis, il semble juste que les pays ayant contribué le plus au dérèglement climatique soient les plus exemplaires.
L’objectif de limiter le réchauffement climatique mondial en dessous des 2°C d’ici 2100 (voire de se rapprocher de 1,5°C si possible) a été entériné lors de l’Accord de Paris. Mathématiquement, ces plafonds de température se traduisent par des quantités d’émissions de gaz à effet de serre (parfois appelées budgets) à ne pas dépasser pour respecter la température de réchauffement correspondante.
Zoomons sur le principal gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique, le CO2. Il provient en grande majorité de la combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) mais aussi du relâchement de processus industriels (ex : fabrication du ciment) et du changement d’usage des sols (ex : déforestation)[9]. On mesure très bien sa concentration dans l’atmosphère (416 ppm en 2021)[10].
D’après le GIEC, les budgets restants (à partir du 1er janvier 2020) pour limiter le réchauffement à 1,5°C et 2°C sont respectivement estimés à 500 GtCO2 et 1350 GtCO2 avec une probabilité de 50%[11](400 GtCO2 et 1150 GtCO2 avec une probabilité de 67%)[12]. A titre de comparaison, environs 2400 GtCO2[13]ont été émis sur la période 1850 à 2019[14]. Notons que près de la moitié de ceCO2 (42%) a été émis depuis 1990[15], et qu’en 2020 et 2021, environs 40 GtCO2 ont été rejetés dans l’atmosphère par les activités humaines[16].
Alors est-ce qu’il nous reste encore du temps ? Au rythme actuel, 1,5°C serait atteint vers 2030 et 2°C vers 2050. Et la pénurie d’énergies fossiles ne nous arrêtera pas : les réserves prouvées d’énergies fossiles - avant tout composées de charbon - correspondent à plus de 3 000 GtCO2[17],soit près de 6 fois le budget autorisé pour respecter un réchauffement de 1,5°C[18], et plus de 2 fois le budget pour tenir 2°C.
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1.
Dues à la combustion d’énergies fossiles notamment à basse température.
2.
Le méthane qui se dégage de ces installations n’est pas utilisé mais est brûlé, pratique moins coûteuse que son captage et sa commercialisation pour réguler la variation de pression des puits pétroliers. Même si ce n’est pas l’objectif premier du torchage, brûler le CH4 permet qu’il soit relâché dans l’atmosphère sous forme de CO2 plutôt que de méthane qui a un pouvoir réchauffant pour l’atmosphère 28 fois supérieur à celui du CO2.
3.
Valeurs en analyse de cycle de vie pour l’année 2020 ; source : AIE.
4.
On parle ici d’énergie finale, c’est l’énergie utilisée par les consommateurs finaux qui paient d’ailleurs une facture. A l’opposé, l’énergie primaire correspond à l’énergie brute disponible dans la nature avant transformation.
5.
CO2 lié à la combustion d’énergie fossile et à l’industrie.
6.
Constant 2017 international $.
7.
https://ourworldindata.org/greenhouse-gas-emissions, analyses C4.
9.
La logique sur le CO2 présuppose qu’elle est suivie de la même manière avec des budgets pour les autres gaz à effet de serre (CH4, N2O, etc.).
11.
Le budget reflétant une probabilité de 50% de rester en dessous d’une certaine t°C est basé sur le 50e centile de tous les budgets des modèles Earth System Model. Ces probabilités reflètent l’incertitude importante concernant la sensibilité du climat aux émissions de CO2.
12.
Doc 2 - IPCC AR6 WGI TS
13.
Fourchette probable : +- 240 GtCO2.
14.
Doc 3 - IPCC AR6 WGI SPM
15.
Doc 2 - IPCC AR6 SYR
17.
Analyses Carbone 4, voir l’idée reçue “Les énergies fossiles se feraient rares”.
18.
Avec une probabilité de 50%.
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