Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Émissions de CO2

Deuxième module

Ce deuxième module s'intéresse aux émissions globales de CO2.

Nous avons discuté dans la deuxième partie des difficultés comptables que pose l'estimation des quantités d'énergie consommées, alors même que les sources d'énergie sont des grandeurs physiques dont les quantités échangées peuvent être mesurées.

Le problème est encore plus complexe lorsque l'on cherche à connaître les quantités de CO2 et plus généralement de GES qui sont émises, du fait qu'elles ne sont pas mesurées.

Les méthodologies développées pour établir les bilans carbone peuvent être utilisées pour cela, comme nous l'avons expliqué dans la première partie du cours. Elles font appel à deux notions complémentaires, celle d'équivalence CO2 et celle de facteur d'émission.

Étant donné que l'on considère que l'énergie représente plus des deux tiers des émissions totales de GES dans le monde, l'estimation de leur valeur doit être faite avec un soin particulier, notamment pour que les valeurs des différents pays soient comparables.

Cette note présente la méthodologie adoptée par l'AIE, dont nous utiliserons les données.

Estimations des émissions de CO2 par utilisation finale de l'AIE

Cette figure illustre la relation entre consommation d'énergie et émissions de CO2, au niveau mondial et sur la période 2000 - 2020. Les trois courbes sont rapportées aux valeurs de l'année 2000, dont l'indice est égal à 100.

La courbe en bleu représente l'évolution des émissions de CO2 provenant des consommations d'énergie, la courbe en rouge celle de l'intensité énergétique, et la courbe en noir celle de la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée

Relation entre consommation d'énergie et émissions de CO2 au niveau mondial

Cette figure montre que, alors que l'intensité énergétique a continué de décroître de manière assez stable depuis 2000, la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée n'a que très peu varié. Plus précisément elle a augmenté de 2,7 % entre 2000 et 2010, pour ensuite baisser de 5 % environ pendant la décennie suivante.

Le total des émissions de CO2 provenant des consommations d'énergie a quant à lui augmenté de 45 % entre 2000 et 2019, la baisse de 2020 étant comme nous l'avons vu imputable aux politiques sanitaires mises en place pour lutter contre le Covid.

Or, la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée dépend en particulier de deux facteurs :

  • l'efficacité énergétique des différents postes de consommation d'énergie

  • ce que l'on appelle le mix énergétique, c'est-à-dire la part respective des différentes sources d'énergie dans le bilan énergétique. En effet, les facteurs d'émission prennent des valeurs très différentes selon que l'énergie consommée est produite à partir de pétrole, de gaz naturel, de charbon, de nucléaire, d'éolien ou de solaire...

Le premier facteur est depuis de nombreuses années un des objectifs des politiques de réduction de la demande et son évolution est aujourd'hui relativement stable.

Jusqu'à récemment, le mix énergétique d'un pays résultait d'un ensemble de considérations d'ordre stratégique comme ses ressources naturelles ou sa sécurité d'approvisionnement, et économique comme les prix des énergies et notamment du pétrole, mais ne tenait pas vraiment compte des émissions de CO2. Depuis une vingtaine d'années et en particulier l'Accord de Paris qui a suivi la COP21 de 2015, de plus en plus de pays se sont engagés à réduire ces dernières, en jouant notamment sur leur mix énergétique.

On peut donc penser que la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée devrait continuer à diminuer dans les prochaines années. Toutefois, le rythme de cette diminution, de l'ordre de 0,5 % par an, reste beaucoup plus faible que celui de l'augmentation du PIB ou de la consommation d'énergie.

Les résultats un peu pessimistes de la figure précédente sont relatifs aux émissions mondiales de CO2.

Dans certains pays et groupes de pays, la situation peut être meilleure.

La figure suivante affiche les trois mêmes courbes, mais seulement pour les pays de l'OCDE.

Relation entre consommation d'énergie et émissions de CO2 dans l'OCDE

Elle montre que l'intensité énergétique a pour ces pays chuté de plus de 30 % en 20 ans, tandis que la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée baissait de plus de 25 %.

Parallèlement, le total des émissions de CO2 liées aux consommations d'énergie a diminué de 15 % environ, alors que le PIB des pays de l'OCDE a augmenté de plus de 40 %.

Ces résultats prouvent qu'un découplage entre croissance économique et émissions de CO2 est possible, ce qui est tout à fait encourageant.

Connaissances acquises

Grâce à ce programme, à la fin du module :

  • vous saurez comment les émissions de CO2 peuvent être calculées

  • vous aurez étudié la notion de mix énergétique

  • vous connaîtrez deux facteurs dont dépend la quantité de CO2 émise par unité d'énergie consommée

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