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1 Le « Bilan Carbone TM » La mesure des émissions de gaz à effet de serre : problèmes posés.

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1 1 Le « Bilan Carbone TM » La mesure des émissions de gaz à effet de serre : problèmes posés

2 2 On parle aussi deffet de serre anthropique (du grec anthropos, qui signifie « qui concerne lhomme ») Dans le cadre de la méthode « bilan carbone », comme pour n importe quelle autre méthode, seul leffet de serre « additionnel », provenant des activités humaines, est pris en compte dans les calculs. Dans ce cadre, on ne prend pas en compte les émissions de vapeur deau, pour lesquelles les activités humaines sont globalement sans effet direct sur la concentration troposphérique. Une exception : les avions

3 3 Doù viennent les émissions anthropiques des gaz à effet de serre ? Dioxyde de carbone (CO 2 ) : essentiellement combustion des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) et, pour une plus faible part (15% du total du CO 2 anthropique), déforestation. Méthane (CH 4 ) : rizières, élevage bovin, exploitation des hydrocarbures, déchets organiques (industriels, agricoles ou ménagers) Protoxyde dazote (N 2 O ) : essentiellement utilisation des engrais azotés, mais aussi l industrie chimique Halocarbures : fluides frigorigènes, gaz expanseurs dans l industrie des mousses plastiques, solvants pour semi-conducteurs, gaz propulseurs des aérosols, produits dérivés « indésirables » de certains procédés industriels (par exemple électrolyse de l alumine), etc Ozone troposphérique : pas démissions directes. Lozone augmente dans latmosphère à la suite démissions de « précurseurs », notamment les NO x et les hydrocarbures, qui réagissent ensuite entre eux sous leffet du rayonnement solaire pour former de lozone. Les précurseurs sont essentiellement liés à l usage des combustibles fossiles.

4 4 Peut-on mesurer directement les émissions de gaz à effet de serre ? Concentration du CO 2 dans lair, mesurée à Manau Loa (Hawaï), depuis 1957 Pour nimporte quel gaz à effet de serre, il est possible de mesurer leur concentration dans latmosphère, ou dans lair des bulles contenues dans les carottes de glace, qui nest rien dautre quune atmosphère « fossile ». Concentrations atmosphériques de divers halocarbures, mesurés de manière directe Teneur en méthane de lair, mesurée à partir des carottages glaciaires pour les années anciennes et par mesure directe depuis les années 1960

5 5 Peut-on mesurer les émissions de gaz à effet de serre ? (2) Dans le cas particulier dune activité humaine, il nest généralement pas possible de procéder par mesure directe. Il faudrait en effet pouvoir mesurer les concentrations à la sortie de chaque cheminée, de chaque pot déchappement, au-dessus de chaque champ…. Il faut donc procéder autrement La méthode repose sur la conversion en émissions de données aisément disponibles dans lentité auditée, grâce à des facteurs de conversion Par exemple, brûler un litre dessence est supposé dégager TOUJOURS la moyenne de la fourchette des valeurs possibles : on « convertira » les litres consommés - faciles à obtenir - en émissions de gaz - impossibles à mesurer directement -, sur la base de cette valeur moyenne.

6 6 Pour pouvoir disposer dun indicateur de la pression globale dune activité sur le climat, il faut pouvoir disposer dune unité de mesure applicable à toutes les émissions. Pour chaque gaz, cela implique de connaître leffet dune émission supplémentaire sur le climat Puis cela implique de pouvoir comparer les gaz à effet de serre entre eux, pour arbitrer entre des émissions de CO 2 et de méthane, etc. Or connaître leffet dune émission additionnelle, et comparer les gaz entre eux, ne sont possibles quavec des approximations : la « mesure » des émissions de gaz à effet de serre est un exercice imparfait par nature.

7 7 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (1) On calcule leffet cumulé de la présence de ces gaz sur une certaine durée de référence. Comme les « temps de résidence » des gaz à effet de serre dans latmosphère ne sont pas les mêmes, plus la durée de référence est longue, moins les gaz à faible temps de résidence pèsent dans le total En outre ces durées vont évoluer à lavenir, car elles dépendent des vitesses délimination des gaz à effet de serre de latmosphère, ces dernières dépendant des concentrations (qui changent), des conditions climatiques (qui vont changer) et, pour le CO 2, de lactivité des êtres vivants (qui va aussi changer).

8 8 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (2) Deuxième difficulté pour le calcul : leffet dun supplément de gaz nest pas le même quelque soit la concentration préexistante, et la règle change au fur et à mesure que la concentration augmente Linéaire logarithme Racine carrée

9 9 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (3) Troisième difficulté : différents gaz peuvent absorber les mêmes infrarouges : leffet de lun d entre eux dépend non seulement de sa concentration, mais aussi de la concentration des gaz « concurrents », qui absorbent les mêmes infrarouges Pourcentage du rayonnement absorbé (en ordonnée) selon la longueur donde en micromètres (en abscisse) pour le méthane et le protoxyde d azote

10 10 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (4) Un indicateur par nature approximatif : le PRG (pouvoir de réchauffement global). Pour chaque gaz, le PRG indique « combien de fois plus » un kg de ce gaz « perturbe le climat » (en fait les échanges radiatifs), au bout dune durée donnée, quun kg de gaz carbonique Quelques exemples de ce que signifie cette comparaison : - émettre un kg de méthane ou 62 kg de gaz carbonique « perturbent le climat » à peu près de la même manière à 20 ans déchéance - émettre un kg de protoxyde d azote ou 296 kg de gaz carbonique « perturbent le climat » à peu près de la même manière à 100 ans déchéance

11 11 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (5) L unité de mesure : léquivalent carbone Léquivalent carbone est le PRG à 100 ans ramené au seul poids de carbone dans le CO 2, autrement dit le PRG multiplié par 12/44. Il sagit dune grandeur qui se mesure en kg. Lintérêt de cette mesure est sa simplicité d emploi (malgré les apparences !) : la combustion parfaite dune tonne de carbone pur dégage exactement une tonne équivalent carbone sous forme de CO 2. Pour toutes les combustions complètes de composés carbonés, léquivalent carbone du CO 2 dégagé correspond donc exactement au poids de carbone dans le composé de départ.

12 12 Comment comparer les gaz à effet de serre ? (6) Cet étalon étant créé, nous pouvons par exemple donner la répartition des émissions mondiales de gaz à effet de serre (hors ozone). Emissions mondiales par nature de gaz en 2000, en millions de tonnes équivalent carbone, hors ozone. GIEC, 2000

13 13 Toute entreprise ou administration émet directement ou indirectement des gaz à effet de serre Toute entreprise ou activité se chauffe Toute entreprise ou activité utilise des transports Toute entreprise ou activité utilise des matières premières, ne serait-ce que du papier dans une administration

14 14 On émet des gaz à effet de serre dès que lon utilise une source dénergie fossile, ne serait-ce que pour le chauffage des bureaux Kg équivalent carbone par tonne équivalent pétrole, en analyse de cycle de vie. Calculs de lauteur.

15 15 On émet indirectement des gaz à effet de serre dès que lon utilise de lélectricité produite à partir de combustibles fossiles Kg équivalent carbone par kWh (sortie de centrale) pour divers producteurs européens, pour les seules émissions liées à lutilisation de lénergie primaire

16 16 On émet indirectement des gaz à effet de serre dès que lon utilise un matériau quelconque Kg équivalent carbone par tonne pour divers matériaux (moyenne européenne), en analyse de cycle de vie. Valeurs tirées du document méthodologique du Bilan Carbone

17 17 On émet des gaz à effet de serre dès que lon se déplace Grammes équivalent carbone par passager.km pour divers modes de transport

18 18 Bien sûr, toutes les voitures ne sont pas égales…. Grammes équivalent carbone par km en cycle urbain, en fonction de la puissance fiscale du véhicule, pour les automobiles diesel. Pour une appréhension fine, il faut donc discriminer le type de véhicule. Source Jancovici/ADEME (Bilan Carbone), 2003

19 19 Avec quoi émettons nous du CO 2 dans le monde ? Répartition des émissions de CO 2 dans le monde par secteur, 1998 (source IEA)

20 20 Avec quoi émettons nous du CO 2 dans le monde ? Répartition des émissions de CO 2 dans le monde par secteur, 1999, après avoir affecté lélectricité aux utilisateurs finaux (source IEA)

21 21 Avec quoi émettons nous des gaz à effet de serre dans le monde ? Répartition approximative des émissions de gaz à effet de serre hors ozone dans le monde par secteur, 2000 (source IPCC)

22 22 Avec quoi émettons nous des gaz à effet de serre en France ? Répartition des émissions brutes françaises 2001 (tous gaz à effet de serre pris en compte, sauf ozone) par secteur (source CITEPA) (*) hors transports maritimes et aériens internationaux

23 23 Pas encore écoeuré ? Tous les transparents projetés, et bien dautres, peuvent se retrouver sur


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