3. Les solutions à la crise climatique
- Par Erwan Saouter
Pages 57 à 155
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- SAOUTER, Erwan,
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Notes
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[1]
Dans le cadre énergétique, la biomasse comprend essentiellement la production de bois de chauffage à partir des forêts, mais également toute production végétale qui peut brûler et donc fournir de l’énergie.
-
[2]
Le régime alimentaire ayant le plus faible impact sur le climat et la planète est le régime végétarien, voir végane. Toutefois, l’élimination généralisé de l’élevage aurait aussi des conséquences négatives sur les émissions de GES et la consommation d’eau, selon les spécificités des pays et des régimes alimentaires. Voir Kim B.F. et al., « Country-specific dietary shifts to mitigate climate and water crises », Global Environ. Change, 62, 101926 (2020).
-
[1]
L’Agence internationale de l’énergie estime qu’il faut investir 4 000 milliards d’euros par an d’ici à 2030 pour simplement mettre en œuvre la transition du secteur de l’énergie.
- [2]
-
[1]
OCDE, Global Material Resources Outlook to 2060. Economic Drivers and Environmental Consequences, Paris, Éditions OCDE, 2019. https://doi.org/10.1787/9789264307452-en (tableau 5.1, p. 124).
-
[1]
CCUS (en anglais) : Carbon Captage, Stockage and Utilisation.
- [2]
-
[3]
IEA, « The role of CCUS in low-carbon power systems » (2020).
- [1]
-
[2]
EUROPE, UNECE, UNECF, « Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options » (2021).
- [1]
-
[1]
Grant D., Zelinka D. & Mitova S., « Reducing CO2 emissions by targeting the world’s hyper-polluting power plants », Environ. Res. Lett., 16, 094022 (2021).
-
[2]
IEA, « The role of CCUS in low-carbon power systems » (2020).
-
[3]
IEA, « Special Report on Carbon Captage Utilisation and Storage. CCUS in clean energy transitions » (2020).
-
[4]
500 milliards, c’est à peu près le coût de l’investissement dans le programme nucléaire français avec pour résultat une électricité peu émettrice de CO2 depuis plus de cinquante ans.
-
[1]
On fait réagir le CO2 avec un oxyde de métal (CaO, MgO, SiO…) pour former un carbonate (CaCO3, MgCO3…). Le produit final est donc une roche qui peut être stockée sans risque.
- [2]
- [1]
- [2]
-
[3]
Le très bon site « Climobil », développé par l’Institut des sciences et technologies du Luxembourg, permet de calculer l’impact environnemental des véhicules électriques et à combustion, tout en faisant varier de nombreux paramètres comme le kilométrage, la taille du véhicule, le poids des batteries, le mix énergétique, etc. www.climobil.connecting-project.lu
-
[1]
EEA. « Electric vehicles from life cycle and circular economy perspectives », EEA Report no 13 (2018).
- [2]
-
[3]
Les émissions nettes de dioxyde de carbone (CO2) sont atteintes lorsque les émissions anthropiques de CO2 sont équilibrées au niveau mondial par l’absorption de CO2 anthropique sur une période donnée. Les émissions nettes de CO2 sont également appelées « neutralité carbone » (définition du GIEC).
- [1]
- [1]
-
[2]
Voir Guillaume Pitron, La Guerre des métaux rares. La face cachée de la transition énergétique et numérique.
-
[1]
Sur les sites d’exploitation, les émissions de gaz non commercialisables sont directement brûlées.
-
[2]
Lauvaux, T. et al. « Global assessment of oil and gas methane ultra-emitters ». Science 375, 557 – 561 (2022).
- [3]
-
[1]
Smith K., Bouwman L. & Braatz B, N2O : direct emissions from agricultural soils. Good practice guidance and uncertainty management in national greenhouse gas inventories. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gp/bgp/4_5_N2O_Agricultural_Soils.pdf
-
[2]
FAO, « World fertilizer trends and outlook to 2020 » (2017).
-
[3]
Un changement de régime alimentaire, plus végétarien, au niveau planétaire permettrait une réduction importante des besoins en engrais.
-
[1]
On parle ici de gains au niveau des procédés industriels, pas de ceux des produits mis sur le marché qui, eux, ont bénéficié en grande partie de l’écoconception.
- [1]
-
[1]
IEA, « Energy Efficiency 2020 ». https://iea.blob.core.windows.net/assets/59268647-0b70-4e7b-9f78-269e5ee93f26/Energy_Efficiency_2020.pdf
-
[2]
IEA (2019), « Multiple Benefits of Energy Efficiency », IEA, Paris. https://www.iea.org/reports/multiple-benefits-of-energy-efficiency
- [3]
-
[1]
Clausen J., Bienge K., Bowry J. & Schmitt M., « The five Shades of Sharing », Ökologisches Wirtschaften – Fachzeitschrift, 32, 30-34 (2017).
-
[2]
Sorrell S., « The Rebound Effect. An Assessment of the Evidence for Economy-Wide Energy Savings from Improved Energy Efficiency » (2007) ; et Sorrell S., Gatersleben B. & Druckman A., « The limits of energy sufficiency. A review of the evidence for rebound effects and negative spillovers from behavioural change », Energy Res. Soc. Sci., 64, 101439 (2020).
- [1]
-
[1]
Boundary Dam 3 au Canada – capacité de stockage de près de 1 Mt CO2/ an – et Petra Nova au Texas – 1,4 Mt CO2/an. https://www.connaissancedesenergies.org/co2-les-technologies-ccus-la-rescousse-du-charbon-190614
-
[2]
On parle d’énergie bas carbone parce que toutes les sources d’énergie émettent des GES. Si ce n’est pas au moment même de la production d’électricité (un panneau solaire n’émet pas de CO2 lorsqu’il fonctionne), des émissions ont lieu au cours des autres phases du cycle de vie : fabrication, transport, recyclage, fin de vie.
-
[1]
IEA, « Net-Zero by 2050 », 2021.
-
[1]
Le nombre d’objets connectés est passé de 0,5 milliard en 2010 à près de 9 milliards en 2020 (IEA, « Energy efficiency », 2021).
-
[1]
D’autres classifications sont possibles. Celle-ci correspond au choix de l’auteur.
-
[1]
Les énergies fossiles pourraient aussi être placées dans cette catégorie, puisque pétrole, charbon et gaz ont bien été formés à partir de biomasse.
-
[1]
https://www.tableaudescalories.net/aliment/legumes, ou J.M. Cohen, Savoir manger, 2007.
-
[1]
Vaclav Smil, Power Density. A key to understanding energy sources and uses, The MIT Press, 2010.
-
[2]
Mackay D.C.D, L’Énergie durable, pas que du vent, De Boeck, 2012.
-
[3]
C’est d’ailleurs le sujet qui anime de nombreux débats houleux, et parfois haineux, sur les réseaux sociaux entre pro- et anti-nucléaires, ou pro- et anti-ENR, chacun recourant à des paramètres différents.
-
[4]
Vaclav Smil, Power density. A key to understanding energy sources and uses, The MIT Press ; Enevoldsen P. & Jacobson M.Z., « Data investigation of installed and output power densities of onshore and offshore wind turbines worldwide », Energy Sustain. Dev., 60, 40-51 (2021) ; Miller L.M. & Keith D.W., « Observation-based solar and wind power capacity factors and power densities », Environ. Res. Lett., 13, 104008 (2018) ; Zalk J. van & Behrens P., « The spatial extent of renewable and non-renewable power generation. A review and meta-analysis of power densities and their application in the U.S. », Energ. Policy, 123, 83-91 (2018).
-
[1]
À savoir : augmenter le taux de conversion et pallier l’intermittence (quand il fait nuit, les panneaux solaires ne produisent pas) via des solutions de stockage dans des batteries, ou en utilisant l’électricité produite pour fabriquer de l’hydrogène ou de l’ammoniaque qui pourront être stockés facilement et indéfiniment pour être utilisés au moment où on en aura besoin.
-
[2]
La quantité totale d’énergie solaire arrivant sur la Terre est estimée à 120 PW (1015 watts), soit environ 10 000 fois plus que notre consommation annuelle en énergies fossiles, qui est de 15 TW (1012 watts). Vaclav Smil, Energy transition. Global and National perspectives, 2017.
- [1]
-
[2]
Véhicules électriques : cobalt, cuivre, lanthane, lithium ; piles à combustible : platine, palladium, rhodium ; éolien : cuivre, néodyme, dysprosium, terbium ; solaire photovoltaïque : silicium, cuivre, cadmium, indium, gallium ; batteries : lithium, cobalt, nickel.
-
[3]
La séparation de ces métaux des roches qui les contiennent demande l’utilisation de solvants et d’acides qui, dans bien des cas, se retrouvent dans l’environnement. Mais du thorium et de l’uranium présents dans ces mêmes roches se retrouvent également libérés et engendrent une pollution radioactive. Un comble pour des énergies renouvelables !
- [4]
-
[1]
Watari T. et al., « Total material requirement for the global energy transition to 2050. A focus on transport and electricity », Resour. Conservation Recycl., 148, 91-103 (2019).
- [2]
-
[3]
En référence au mouvement « NIMBY » (« Not in my back yard ») qui décrit les oppositions aux projets d’intérêt national lorsqu’ils se déploient près d’habitations.
- [1]
-
[2]
On distingue le gaz naturel qui est extrait du sous-sol terrestre du gaz produit industriellement (c’était le cas au début du siècle dernier, mais plus vraiment le cas aujourd’hui).
-
[3]
Un GWh (gigawatt) égale 1 000 000 000 wattheures. La France consomme 2 689 000 GWh d’énergie, dont 569 000 GWh d’électricité.
-
[1]
Les arbres qui constituent une forêt ne stockeront pas le carbone atmosphérique indéfiniment, puisque eux-mêmes finiront par mourir et relarguer le carbone qui était piégé dans le bois. Ce qui compte, c’est que la surface globale des forêts augmente, de manière que les quantités globales de carbone stockées dans les forêts s’accroissent.
-
[2]
Ces valeurs représentent les émissions des technologies les plus avancées. L’empreinte carbone du nucléaire français est de 6 tonnes par GWh. Différentes valeurs d’émissions rapportées dans la littérature scientifique pour chaque type d’énergie sont largement discutées dans le rapport UNECE 2021.
-
[3]
Pehl 2017, Gibon 2017, DOI 2014, Zoltan 2018.
-
[4]
EUROPE, UNECE, U.N.E.C.F., « Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options » (2021).
- [1]
- [2]
-
[1]
Incluant les morts par accident qui peuvent avoir lieu pendant l’extraction des matières premières, la production d’énergie, mais également dues à l’exposition à des rejets toxiques (polluants chimiques ou radioactifs).
-
[2]
Décès dus à l’inhalation de particules noires en suspension dans l’air que l’on respire et aussi à la présence d’autres polluants émis pendant la combustion.
-
[3]
« Pollution and health : a progress update », The Lancet, 2022. https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(22)00090-0/fulltext
- [4]
-
[1]
« The circular gap report. Five years of analysis and insights », Circular Economy Amsterdam (2022).
- [1]
-
[2]
Brown M.A., D’Arcy D., Lapsa M., Sharma I. & Li Y., art. cit.
- [1]
-
[2]
La Guerre des métaux rares. La face cachée de la transition énergétique et numérique, Les Liens qui libèrent, 2018.
- [1]
- [2]
-
[3]
En fait, elle n’est pas la seule : l’aluminium, l’acier et bien d’autres se recyclent à l’infini.
- [1]
-
[1]
L’eau utilisée par les cultures est évapotranspirée – c’est-à-dire absorbée par les racines et rejetée dans l’atmosphère par les feuilles. C’est ce mécanisme qui assure l’alimentation des plantes en éléments minéraux présents dans le sol.
-
[2]
Jones R.K. et al., « Optimized Cleaning Cost and Schedule Based on Observed Soiling Conditions for Photovoltaic Plants in Central Saudi Arabia », IEEE J. Photovolt., 6, 730-738 (2016).
-
[1]
Panat S. & Varanasi K.K., « Electrostatic dust removal using adsorbed moisture-assisted charge induction for sustainable operation of solar panels », Sci. Adv., 8, eabm0078 (2022).
-
[1]
Capellán-Pérez I., Castro C. de & González L.J.M., « Dynamic Energy Return on Energy Investment (EROI) and material requirements in scenarios of global transition to renewable energies », Energy Strateg. Rev., 26, 100399 (2019).
-
[1]
Cette liste d’impacts a été validée et considérée comme adéquate par la communauté scientifique pour évaluer l’impact sur la santé humaine et celle des écosystèmes : changement climatique, couche d’ozone atmosphérique, toxicité humaine cancer, toxicité humaine non cancer, particules atmosphériques (PM), pollution radioactive, formation d’ozone terrestre, eutrophisation terrestre, marine et en eau douce, acidification, toxicité aquatique, occupation de l’espace, consommation d’eau et de matières premières.
-
[2]
EUROPE, UNECE. U.N.E.C.F., « Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options » (2021).
-
[1]
UNEP & IRP, « Green Energy Choices. The benefits, risks and trade-offs of low-carbon technologies for electricity production » (2016), doi : 10.18356/ 886c6fbe-en
-
[2]
Gibon T., Hertwich E.G., Arvesen A., Singh B. & Verones F., « Health benefits, ecological threats of low-carbon electricity », Environ. Res. Lett., 12, 034023 (2017). Et Gibon T., Arvesen A. & Hertwich E.G., « Life cycle assessment demonstrates environmental co-benefits and trade-offs of low-carbon electricity supply options », Renew. Sustain. Energy Rev., 76, 1283- 1290 (2017).
- [3]
-
[1]
Le développement de nouveaux barrages est très certainement limité car la plupart des sites exploitables sont déjà équipés de barrages. En construire de nouveaux engendrerait des impacts environnementaux, sociaux et esthétiques importants.
-
[1]
La consommation et les émissions de CO2 en temps réel est consultable sur www.electricitymap.org
-
[1]
Bill Gates, Climat. Comment éviter un désastre, Flammarion, 2021 (p. 119).
-
[1]
https://www.transitionsenergies.com/europe-pas-prete-penuries-metaux-strategiques/ et Gielen D., « Critical minerals for energy transition », International Renewable Energy Agency (2021).
-
[1]
Ce qui correspond à environ 6 fois la taille des États-Unis.
-
[2]
Net = différence entre le carbone fixé par la photosynthèse et le carbone rejeté par la respiration des plantes.
-
[3]
Harris et al., « Global maps of twenty-first century forest carbon fluxes », Nature Climate Change (2021).
- [4]
-
[1]
Griscom et al., PNAS, 2017.
- [2]
-
[3]
Le biochar est fabriqué à partir des résidus de culture (paille, tiges, etc.) par combustion en absence d’oxygène. C’est l’équivalent du charbon de bois fabriqué à partir du bois.
-
[4]
Griscom B.W. et al., « Natural climate solutions », P. Natl Acad. Sci. USA, 114, 11645-11650 (2017) ; Griscom B.W. et al., « National mitigation potential from natural climate solutions in the tropics », Philosophical Transactions Royal Soc. B. Biological Sci., 375, 20190126 (2020).
-
[1]
Bastin J.-F. et al., « The global tree restoration potential », Science, 365, 76-79 (2019).
- [2]
-
[3]
Jones J.S., « To solve climate change, remember the ocean », Nature (2019), doi : 10.1038/d41586-019-02832-w
- [4]
-
[1]
Les arbres plantés doivent l’être au sein d’un massif forestier qui sera maintenu indéfiniment. Les arbres qui constituent la forêt vont, bien entendu, mourir les uns après les autres, mais cette nouvelle surface de forêt, elle, doit être maintenue pour que le carbone soit stocké de manière définitive.
-
[1]
PIB mondial : $ 84 000 milliards en 2020 : https://www.statista.com/statistics/268750/global-gross-domestic-product-gdp/
-
[2]
Soit $ 133 milliards en 2020. UNEP, « State of Finance for Nature » (2021).
-
[3]
UNEP, « State of Finance for Nature » (2021).
- [4]
-
[1]
Kapnick S., « The global carbon market. How offsets, regulations and new standards may catalyze lower emissions and create opportunities », J.P. Morgan asset management (2021). Turner G. & Grocott H., « The voluntary global carbon market » (2021).
-
[2]
McKinsey, « Putting carbon markets to work on the path to net zero » (2021).
-
[1]
Les serveurs informatiques (cloud) génèrent autant d’émissions que le secteur de l’aviation. On prévoit que celles-ci seront multipliées par 7 en 2040.
-
[1]
Voir le rapport HotorCool, « 1.5 Degree Life style : Towards a fair consumption space for all ».
-
[1]
Pour la viande de bœuf, les émissions se répartissent ainsi : changement d’affectation des sols 27 %, opérations à la ferme 66 %, alimentation 3 %, transformation 2 %, transport 0,6 %, emballage 0,4 %, vente 0,3 %. Cette proportion se retrouve pour la plupart des aliments.
- [1]
-
[2]
Kim B.F. et al., « Country-specific dietary shifts to mitigate climate and water crises », Global Environ. Change, 62, 101926 (2020).
-
[3]
Régime sans viande et produits de la mer, mais œufs et lait autorisés.
-
[4]
Stein A.J. & Santini F., « The sustainability of “local” food. A review for policy-makers », Rev. Agric. Food Environ. Stud., 1-13 (2021), doi : 10.1007/ s41130-021-00148-w ; Weber C.L. & Matthews H.S., « Food-Miles and the Relative Climate Impacts of Food Choices in the United States », Environ. Sci. Technol., 42, 3508-3513 (2008).
-
[1]
Alig M.B., Alig M., Gaillard T.N. & Gaillard G., « Analyse du cycle de vie des produits agricoles suisses en comparaison avec des produits importés », Recherche agronomique suisse, 6, 264-269 (2015) ; et Webb J., Williams A.G., Hope E., Evans D. & Moorhouse E., « Do foods imported into the UK have a greater environmental impact than the same foods produced within the UK ? », Int. J. Life Cycle Assess., 18, 1325-1343 (2013).
-
[2]
Association pour le Maintien d’une Agriculture Paysanne.
-
[1]
« The Circularity Gap Report. Five years of analysis and insights », Circle Economy. Amsterdam (2022).
- [2]
- [1]
Nous devons donc changer notre mix énergétique et notre mode
de vie, mais comment ?
Dans la presse spécialisée, la première solution mise généralement
en avant consiste à arrêter l’utilisation des énergies fossiles et à les
remplacer par des énergies renouvelables (hydraulique, éolien, solaire,
biomasse, etc.). Pour réduire son bilan carbone, on peut aussi arrêter
de prendre l’avion, de se déplacer en voiture, et décider de devenir
végétarien. Tout cela est juste, mais ce que nous avons du mal à imaginer, c’est l’ampleur des changements nécessaires à mettre en place.
La crise du Covid-19 que nous venons de vivre peut aider à appréhender l’amplitude du changement nécessaire. Cette crise a mis à plat
l’économie mondiale. Pratiquement du jour au lendemain, nous avons
arrêté de prendre la voiture tous les matins pour aller au travail, les
avions sont restés cloués au sol, le transfert mondial de marchandises
a été lourdement affecté, des milliers d’entreprises ont dû soit réduire
leur activité soit mettre la clé sous la porte. Pendant des mois, des
millions de personnes ont été confinées chez elles. Du point de vue
des émissions de gaz à effet de serre, c’est exactement ce dont nous
avions besoin : moins de transport, moins d’avion, moins de consommation ! Le résultat : environ 2 Gt de tonnes de CO2 en moins, soit
moins de 6 % des émissions globales. Cela correspond plus ou moins
au niveau de réduction (7 %) qui doit s’opérer tous les ans à partir de
2020 et jusqu’en 2030 pour avoir une chance d’atteindre les objectifs
des accords de Paris, soit réduire de moitié nos émissions de GES,
pour ensuite atteindre zéro émissions en 2050. La triste réalité, c’est
que cette crise mondiale sans précédent n’aura eu qu’un impact limité
et temporaire sur nos émissions de carbone…
Date de mise en ligne : 09/07/2024
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