Sources d’énergie et émissions de gaz à effet de serre


square09_02.jpgComme je l’annonçais précédemment, je voulais faire depuis le début de ce blog un article sur les émissions de gaz à effet de serre selon les différentes sources d’énergie.

Afin d’être le plus impartial que possible, j’ai décidé d’utiliser trois différentes sources d’information. (MAJ le 18/09/07)

Alors, quelle est la solution qui émet le plus CO2 ? Le moins ? Les énergies fossiles sont-elles si polluantes que ce que l’on dit ? Réponses dans la suite.

Pour faciliter les comparaisons la même unité est utilisée dans les trois cas. Il s’agit du nombre de grammes de dioxyde de carbone par kilo Watt-heure produit (abrégé en g de CO2 par kWh).

Données fournies par le CEA :

Les sources que j’ai utilisées incluent des données fournies par le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) dépendant du gouvernement Français. Cet organisme à vocation scientifique est selon son site :

(un) Acteur majeur en matière de recherche, de développement et d’innovation, le CEA intervient dans trois grands domaines : l’énergie, les technologies pour l’information et la santé, la défense et la sécurité ; en s’appuyant sur une recherche fondamentale d’excellence.

Cette introduction faite, attelons-nous maintenant aux chiffres donnés par le CEA :

Contenu en CO2 équivalent par kWh produit (en g)

cea_co2.jpg

(1) l’hypothèse haute correspond pour : le charbon, à une mauvaise qualité et un transport assez long ; le gaz, aux fuites de CH4 sur longue distance (cas de la Russie) ; l’hydraulique, à la production de CH4 lors des mises en eau ; le nucléaire, à l’enrichissement obtenu par de l’électricité à base de charbon (cas des États-Unis) ; éolien et le solaire photovoltaïque, à l’électricité à base de gaz naturel en complément à leur production intermittente ; la biomasse à l’absence de reboisement.

Source :Clefs CEA ; Hydrogène, les nouvelles technologies de l’énergie” ;
Numéro 50/51 ; Page 6 ; Hiver 2004/2005
www.cea.fr

Comme on peut le voir, le CEA prend aussi en compte les autres gaz à effet de serre dont le méthane (CH4) ce qui donne encore plus de valeur à cette source d’information.

Avec ces données, on peut calculer des moyennes :

cea_moyenneco2.jpg

Données de Jean Marc Jancovici :

Autre source utilisée, le site de Jean-Marc Jancovici, www.manicore.com qui est une mine d’informations sur le changement climatique et les sujets connexes.

Mr. Jancovici a notamment co-écrit Le plein s’il vous plait dont je dis beaucoup de bien dans ce précédent article. Il a travaillé entre autres pour l’ADEME, le Ministère de l’Industrie, Suez, la SNCF, TF1,…

Selon la source qu’il cite :

co2_manicore.jpg

Source : Jean-Pierre BOURDIER, La Jaune et La Rouge de Mai 2000

(nota: le lien ne fonctionne plus mais on peut quand même accéder à la page d’origine via ce lien-ci.)

(°) j’ai reproduit le tableau de l’article, mais en toute rigueur pour le gaz j’aurais du mettre 400 à 500 ; toutes les technologies ne sont pas également efficaces !
(*) le CO2 provient surtout de la fabrication des cellules des panneaux, mais aussi de la batterie qui stocke l’électricité la nuit. Suivant que ces panneaux sont fabriqués au Danemark (électricité très majoritairement au charbon) ou en Suisse (électricité quasi totalement nucléaire et hydraulique), le contenu en CO2 est très différent. L’amortissement se fait en 20 à 30 ans suivant les variantes. Toutefois en “cycle fermé”, c’est à dire en utilisant tout le long du cycle (fabrication, transport, etc) le plus possible d’énergies à “zéro émission intermédiaire”, et avec des technologies “sobres” pour la fabrication (de type couches minces) on arriverait probablement à bien moins.
(**) suivant lieu de fabrication, idem ci-dessus.

Source : Existe-t-il des énergies sans CO2 ?”, disponible sur le site de Jean-Marc Jancovici, www.manicore.com

Les données fournies par le CEA et M. Jancovici me permettent de calculer de nouvelles moyennes. Ces calculs nous donnent :

finale_co2.jpg

Quelques conclusions :

Aucune des deux sources d’information ne traitent du pétrole. Cependant, j’ai lu à de multiples reprises que cette source d’énergie ce situe a mi-chemin entre le charbon et le gaz naturel. Cela donnerait donc près de 750 g de CO2 équivalent par kWh.

Autre absence notable, celle du solaire thermique. En revanche pour cette source je n’ai aucune idée. Je pense cependant que cette solution doit être propre car elle ne met pas en œuvre des matériaux très polluants lors de sa fabrication.

On voit aisément la différence entre les énergies dites propres (peu émissives en CO2 et autres gaz à effet de serre) comme le nucléaire ou les différentes renouvelables vis à vis des énergies fossiles.

On peut aussi se livrer à différents petits calculs :

Les deux énergies fossiles émettent en moyenne 770 grammes de CO2 par kWh tandis que la moyenne des énergies propres (renouvelables et nucléaire) se situe à 37 grammes. Les solutions fossiles sont donc 20 fois plus polluantes au niveau de l’effet de serre que les autres.

L’hydraulique émet ainsi près de 125 fois moins de CO2 équivalent que le charbon ou 68 fois moins que le gaz naturel.

La biomasse, si elle est gérée de façon durable (un arbre est planté quand un autre a été coupé) est neutre en CO2 et n’ajoute donc pas au réchauffement climatique. Mais comme les forêts françaises grandissent, l’énergie bois est une bonne chose dans notre pays. (mais ce n’est pas le cas dans le monde entier, cf. la déforestation des zones tropicales)

Le nucléaire, tant décrié par certains, émet pourtant 50 fois moins de CO2 que le charbon ou 27 fois moins que le gaz naturel qui est parfois considéré comme peu émissif. Certes, le nucléaire pose les problèmes des déchets et de la sécurité, mais ce ne sont pas les sujets de l’article du jour.

L’électricité d’origine nucléaire rejette 50 % de moins de dioxyde de carbone que le solaire photovoltaïque (PV) dans son acceptation la plus propre (30 g de CO2 par kWh, c’est à dire sans le complément nécessaire due à son intermittence.)

En tenant compte comme le CEA le fait d’un complément au gaz naturel, le solaire PV émet cependant beaucoup plus que le nucléaire. C’est pourquoi il serait contre-productif du point de vue de la lutte contre le changement climatique de remplacer les centrales nucléaires par des centrales photovoltaïques.

Cependant, cette énergie renouvelable est -même couplée avec le gaz naturel – plus de quatre fois moins émissive que le charbon et près de deux fois moins que le gaz naturel seul. (en prenant comme base le chiffre de 280 g de CO2 équivalent, hypothèse haute du CEA).

Pour conclure ce long article, tous ces calculs ne doivent pas nous faire oublier que l’énergie la moins polluante est celle que l’on ne consomme pas.

C’est pourquoi des gestes comme l’isolation de millions de bâtiments ou l’adoption par tous de gestes réduisant la consommation d’électricité (et donc les factures) doivent devenir de plus en plus courants au niveau mondial.

Rajouté le 18 septembre 2007 :

Données fournies par la World Nuclear Association :

Selon la World Nuclear Association (WNA), voici d’autres informations sur les émissions de gaz à effet de serre selon les sources d’énergie. Les ordres de grandeur calculés précédemment sont corroborés par les nouvelles données…

En effet, la WNA utilise trois études différentes (faites au Japon, en Suède et en Finlande) pour montrer les émissions de gaz à effet de serre par sources d’énergie.

Adding further confirmation to figures already published from Scandinavia, Japan’s Central Research Institute of the Electric Power Industry has published life cycle carbon dioxide emission figures for various generation technologies.

Vattenfall (1999) has published a popular account of life cycle studies based on the previous few years experience and its certified Environmental Product Declarations (EPDs) for Forsmark and Ringhals nuclear power stations in Sweden, and Kivisto in 2000 reports a similar exercise for Finland. They show the following CO2 emissions:

world_nuclear.jpg

Comme on peut le voir, les résultats pour le charbon varient entre 894 et 980 (similaires au 1000 que j’avais calculé); ceux pour le gaz naturel entre 472 et 608 (idem, près de 540) ; pour le solaire photovoltaïque oscillent entre 95 et 50; le nucléaire entre 6 et 26 (à comparer à 20)…

Source : Energy Analysis of Power Systems, via World Nuclear

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