Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique [2/4] – Le dérèglement climatique

par | Oct 25, 2019 | Dossier intérêt des EnR, Electricité Verte

Les enjeux de la transition énergétique du mix électrique

L’indépendance énergétique

Le changement climatique

Les risques liés à la production d’électricité

L’essor économique des énergies renouvelables

Mise à jour le 27 avril 2021

Quels sont les enjeux de la transition énergétique aujourd’hui ?

Les énergies renouvelables ont une incidence sur les cinq variables du développement durable, à savoir le social, l’environnemental, l’économique, la politique et la géopolitique. Moins nocives pour l’Homme, les énergies renouvelables permettraient de tendre vers : plus d’indépendance énergétique vis à vis des pays exportateurs d’énergies fossiles, un impact environnemental moindre, des économies locales revalorisées.

Dans ce dossier, nous apporterons un regard centré sur les enjeux d’une transition énergétique du mix du réseau électrique européen. Cette deuxième partie sera quant à elle focalisée sur le dérèglement climatique.

Nous y aborderons les points suivants :

Réduire les émissions de CO2 et le bilan carbone lié à l’énergie

Les objectifs principaux de la loi de transition énergétique pour la croissance verte sont multiples. On y retrouve notamment la lutte contre le dérèglement climatique, la préservation de l’environnement pour les générations futures et la réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Rappelons tout d’abord quelques bases. L’air est un mélange de plusieurs gaz. Il est naturellement composé de 78% d’azote, 21% de dioxygène et 1% d’autres gaz (vapeur d’eau, dioxyde de carbone, l’ozone, etc.). Parmi ces gaz rares figurent des gaz dits « à effet de serre » (GES).

 

les enjeux du dérèglement climatique

L’effet de serre est un phénomène naturel qui permet la vie sur Terre. Il permet d’avoir une température moyenne de + 15°C sur Terre au lieu de -18°C.

Ces gaz captent en effet une partie des rayonnements solaires et absorbent les infrarouges émis par la Terre. La vapeur d’eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l’ozone et le protoxyde d’azote sont les princpaux GES naturellement présents dans l’atmosphère. Le plus abondant dans l’atmosphère étant la vapeur d’eau (H2O), qui contribue le plus à l’effet de serre naturel. Le CO2 est naturellement rare dans l’atmosphère, et contribue à l’effet de serre à quantité égale avec la vapeur d’eau par exemple.

 

Les émissions de CO2 responsables du dérèglement climatique

Les activités humaines, principalement l’extraction ou la combustion des énergies fossiles, sont responsables de l’émission de GES additionnels. Le GES le plus émis par l’activité humaine est le CO2.

En 2016, le CO2 représentait 72% des gaz à effet de serre anthropiques [1]. Ces émissions sont principalement issues des transports, des procédés industriels, des secteurs résidentiel et tertiaire. Pendant la période préindustrielle, la concentration [2] de CO2 dans l’atmosphère était de 278 ppm (particules par million). De nos jours, elle est autour de 410,5 ppm [3].

Cette forte concentration de CO2, suivie de la déforestation, intensifie l’effet de serre et cause le réchauffement climatique. Elle cause aussi la destruction de la couche d’ozone, le changement de croissance et denutrition des plantes et l’acidification des océans.

 

Le dérèglement climatique altère les conditions de vie sur Terre

Il y a de nombreuses conséquences sur l’environnement : la désertification ; la fonte des glaces ; l’augmentation du niveau de la mer et bien d’autres effets, souvent catastrophiques. À titre d’exemple, les régions Amérique de Nord et Europe du Nord connaissent une hausse des précipitations [4], tandis que le sud de l’Afrique, le Sahel et certaines parties de l’Asie du Sud connaissent une baisse des ces dernières.

Une étude portant sur le réchauffement climatique montre que nous allons vers un monde de plus en plus désertique [5]. Cela concerne aussi bien les pays développés que les pays du sud. L’étude montre notamment que l‘Espagne, Italie, la France (la partie sud) subiraient de fréquents phénomènes de sécheresse. Elle montre également que d’ici 2050, 24 à 32 % des terres émergées pourraient être désertiques. Cela causerait notamment des problèmes migratoires et des problèmes agricoles. Toujours selon la même étude, le réchauffement climatique serait responsable des milliers de déplacés à cause des catastrophes naturelles.

les émissions de CO2 responsables du réchauffement climatique

 

Les océans sont des réservoirs naturels de CO2. Cependant, une forte concentration de CO2 dans les océans forme une réaction chimique qui acidifie les eaux. Pendant la période préindustrielle, le pH des océans était d’environ 8,15, il est d’environ 8,05 de nos jours. Plus il y a de CO2 dans l’atmosphère, plus les océans seront acidifiés. Certains êtres-vivants (mollusques, coreaux) auront du mal à survivre dans leur habitat et seront moins nombreux. Les poissons seront aussi affectés par ce phénomène. L’ensemble de la chaîne alimentaire est donc en péril.

 

Analyses des cycles de vie des différents types de moyens de production d’électricité

La production d’électricité est à l’origine de 41% des émissions de CO2 dues à la combustion d’énergie dans le monde en 2018 [6] selon l’Agence Internationale de l’Énergie. En France, 20,35 millions de tonnes de CO2 dues à la production d’électricité ont été émises la même an- née, soit une baisse de 28,06% par rapport à 2017. Les sources de ces émissions sont pour la majorité les combustibles fossiles (charbon, fioul, gaz) [7].

Origine des émissions de CO2 dues à la combustion d’énergie

origine des emissions CO2 combustion energie 2015

Source : Ministère de la Transition Ecologique, via les données de l’AIE, 2020

 

Cela ne correspond qu’au CO2 émis durant la production. Mais pour pouvoir comparer les moyens de production entre eux en termes d’émissions, il faut aussi prendre en compte les émissions dues à la fabrication, l’installation, la maintenance et le démantèlement des centrales. Pour cela on utilise l’analyse du cycle de vie (ACV). Cet indicateur s’intéresse aux impacts environnementaux d’un produit ou d’un service sur l’ensemble de son cycle de vie – de l’extraction et du traitement des matières premières, des processus de fabrication, du transport et de la distribution, de l’utilisation et de la réutilisation du produit fini et, finalement, du recyclage et de la gestion des déchets en fin de vie.

Par exemple, pour un parc éolien, le cycle de vie peut se présenter ainsi :

Cycle de vie d’un parc éolien

impact environnemental de l'éolien français

Source : ADEME « Impacts environnementaux de l’éolien français », 2015

 

Cette analyse du cycle de vie s’applique aux différentes technologies [8] utilisées pour produire de l’électricité que sont les combustibles fossiles (charbon, fioul ou gaz), le nucléaire et les énergies renouvelables (éolien, solaire ou hydraulique). On observe alors qu’une centrale à charbon émet en moyenne 1060 g de CO2 par kilowattheure (kWh) produit et 730 g pour une centrale au gaz. Pour les énergies renouvelables, un kWh de solaire photovoltaïque émet entre 50 et 150 g de CO2 (cela dépend du lieu de fabrication des panneaux photovoltaïques), un kWh d’éolien 3 à 22 g, et un kWh d’hydraulique 6 g de CO2. Quant au nucléaire, en tenant compte du futur démantèlement des centrales vieillissantes, 1 kWh d’électricité pro- duite représente 6 g de CO2 émis.

Tableau des émissions directes de CO2

émissions de CO2 selon les filières énergétiques

Source : ADEME, bilan GES

 

La comparaison entre les moyens de production est donc plus réaliste en prenant en compte l’ACV et montre bien que les combustibles fossiles ne devraient plus être une option pour produire de l’électricité, au vu de leur important taux d’émission de CO2 au cours de leur cycle de vie.

Bien qu’elles n’aient pas un bilan carbone totalement neutre, les énergies renouvelables, aussi dites vertes, et le nucléaire émettent bien moins CO2. Au premier abord, les énergies vertes et le nucléaire resteraient les moyens de production les plus respectueux de l’environnement au vu de leurs faibles émissions de CO2. Il faut tout de même garder à l’esprit que le nucléaire émet des déchets radioactifs que l’on ne sait pas encore recycler et qui doivent être stockés sous terre ou dans des entrepôts.

Pour mieux comprendre les intérêts des énergies renouvelables pour notre planète ainsi que pour l’homme, nous vous invitons à découvrir la troisième partie de notre dossier sur les enjeux de la transition énergétique du réseau électrique européen, en abordant les risques et impacts des énergies fossiles et fissiles.

 

Sources :
[1] Ministère de la Transition Ecologique “Chiffres clés du Climat”, 2019
[2] Sud Ouest ; “Les concentrations de CO2 dans l’atmosphère battent des records”, 2018
[3] WMO ; “Bulletin de antl’OMM sur les gaz à effet de serre” ; 2019
[4] Global Climat ; “Vers 410 ppm de CO2 en 2017”
[5] Site officiel de Climate Challenge
[6] Ministère de la transition écologique et solidaire ; Chiffres clés du climat France, Europe et Monde, 2021
[7] Rte ; “Bilan électrique 2020”
[8] ADEME ; Bilan GES, 2021

Photo by Jack Sloop ; Johannes Plenio

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