les moyens de rÉduction des Émissions de ges
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LES MOYENS DE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE GES
par Sebastian Weissenberger
module 5
2 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
SOMMAIRE
1. Le secteur de la production d’énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1 Lemixénergétique
1.2 Lesfilièresàbasedecombustiblesfossiles
1.2.1 Lepétrole
1.2.2 Lecharbon
1.2.3 Legaznaturel
1.3 Lesfilièresàfaiblesémissions
1.3.1 Lenucléaire
1.3.2 L’hydroélectricité
1.3.3 L’énergiesolaire
1.3.4 L’énergieéolienne
1.3.5 Labiomasse
1.3.6 Lagéothermie
1.3.7 L’énergiemarémotrice,l’énergiedesvagues
1.4 Leschoixfutursdanslesecteurénergétique
2. Le secteur du transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.1 Lesvoituresàfaiblesémissions
2.1.1 Lesvoituresàfaibleconsommation
2.1.2 Lavoiturehybride
2.1.3 Lavoitureélectrique
2.1.4 Lavoitureàhydrogène
2.1.5 Ledéveloppementdesvéhiculesàfaibleconsommation
2.2 Laréductiondutransportdepersonnesetdesmarchandisesparlaroute
2.2.1 Laréductiondutransportroutierenmilieuurbain
2.2.2 Lerôledel’urbanisme
2.2.3 Letransportàlonguedistance
3. Les secteurs de la consommation commerciale, résidentielle et industrielle . . . . . . . . 57
3.1 L’efficacitéénergétique
3.2 Lesnormesdanslesecteurdelaconstruction
Note.–Danscetexte,lesdollarssontexprimésendollarscanadiens,saufquandilestmentionnéautrement.Lesmontantseneurosontétéconvertisendollarscanadiensenutilisantletauxdechangedu5mai2008.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES3
Lesréductionsd’émissionsanthropiquespeuventsefairedansplusieurssecteurs.Lestrois
plusimportantssont,parordred’importance,lesecteurdelaproductiond’énergie,lesec-
teurdutransportetlesecteurdelaconsommationindustrielle,commercialeetrésidentielle.
Nousaborderonsdanscetextelesprincipauxenjeuxautourdecestroissecteurs.
1. LESECTEURDELAPRODUCTIOND’ÉNERGIE
L’origineprincipaledesémissionsdeCO2étantlaconsommationd’énergieàbasede
combustiblesfossiles,ilseradoncnécessairesoitderéduirelaconsommationénergéti-
quesoitderecouriràd’autresformesdeproductiond’énergiequiémettentpeudegazà
effetdeserre.Cesformesdeproductiond’énergieregroupentl’énergienucléaire,l’hydro-
électricitéainsiquelesénergiesditesalternativesouvertestellesquel’éolien,lesolaire,
laforcemarémotrice,l’énergiedesvagues,labiomasseouencorelagéothermie.
1.1 Le mix énergétique
Actuellement, lemixénergétiqueest fortementdominépar lescombustibles fossiles
(Favennec,2007).Lesénergiesditesalternativesjouentunrôlesubordonné,saufen
cequiconcerne l’hydroélectricitédanscertainesrégionsdumonde,dont leCanada.
L’augmentationdelapartdecesénergiesalternatives,aussiappeléesénergiesrenou-
velablesouvertes,permettraitderéduirelesémissionsdeGESissuesdelaproduction
d’énergie.
Avantd’aborderlaquestiondesénergiesalternatives,ilestimportantdesepenchersur
laquestiondel’avenirdescombustiblesfossiles.Eneffet,enplusdelapréoccupation
ausujetdeschangementsclimatiques,laquestiondelapérennitédel’approvisionnement
encombustiblesfossilesseposeavecuneinsistancegrandissante.Unerupturedecet
approvisionnementauraitdesconséquencesgravespournotresociété.Lescrisesdu
pétroledesannées1970et1980enontdonnéunaperçu.Cessituationsnesontcepen-
dantpascomparablesàcellequereprésenteraitl’épuisementdesstocksdepétroleet
d’autrescombustiblesfossiles.Ilnes’agiraitpassimplementd’uneflambéetemporaire
desprix,maisdutarissementdesressourcespeut-êtrelesplusessentiellespourune
civilisationindustrialisée.
4 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Actuellement, le mix énergétique mondial est dominé par les combustibles fossiles
(tableau 1).Nousallonspasserenrevuel’avenirpossibledesdifférentessourcesd’éner-
gieetlepotentielderéductiondesémissionsqu’ellesprésentent.
Tableau1Mix énergétique mondial en 2004 et au Québec en 2002
Part de l’énergie primaire
(2773 Gtep*)
Au Québec
(41,5 Mtep*)Part de
l’électricité Au Québec
Charbon 25,1 % 0,99 % 40,1 % 0 %
Pétrole 34,3 % 37,6 % 6,9 % Na
Gaz 20,9 % 12,9 % 19,4 % Na
Nucléaire 6,5 % Na 15,8 % Na
Hydro 2,2 % 38,0 % 15,9 % 93,7 %
Autres 11,0 % 10,4 % 1,9 % Na
*Unetepestunetonned’équivalentdepétrole,unemesured’énergiecourante.
Source :D’aprèslesdonnéesdeSciamaet al.,2007,pourlemonde,etdeMRNFQ,2004,pourleQuébec.
1.2 Les filières à base de combustibles fossiles
1.2.1 Lepétrole
Depuisquelquesannées,ilestdeplusenplussouventquestiondelafindel’âgedu
pétrole.L’idéequelesréservesdepétrolenesontpasillimitéesn’estévidemmentpas
nouvelle.Elleavaitétéformaliséeen1956parlegéophysicienaméricainMarionKing
Hubbert.SelonlafameusecourbedeHubbert(figure 1),dansunespacedonné,l’ex-
ploitationd’uneressourceextractibleetnonrenouvelablecommelepétroleconnaîtra
initialementunecroissancequasiexponentielle,quiralentiraparlasuiteetatteindraun
maximumavantdedécroître.Pourungrandnombredepays,cepicsembledéjàavoir
été atteint (figure 2). En ce concerne les pays membres de l’Organisation des pays
exportateursdepétrole (OPEP), ilestdifficiledeseprononcerpuisquecespaysne
divulguentquetrèspartiellementlesinformationssurleursréserves,cesinformations
étanthautementstratégiques.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES5
Figure1CourbedeHubberttellequ’elleaétéétablieparsonauteuren1956. Àtoutmoment,lesréservesconnuesetlaconsommationprojetéedanslefutur(envert),àpartirdel’évolutionhis-torique(enbleu),permettentdedéterminerladuréedecesréserves.Hubbertavaitétablisacourbepourles48ÉtatsdesÉtats-Unisetdéterminélepicdeproductionen1970.Eneffet,quelquesannéesaprès1970,laproductiondepétroledansces48Étatsatteignitsonapogéeetentradanssaphasededéclin.Source :Wikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Hubbert_peak_oil_plot.svg
réserves connues250 x 109 milliards de barils
Production cumulée90 x 109 milliards de barils
Prod
uctio
n an
uelle
(109 m
illia
rds
de b
arils
/ an
)
Années
1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200
14
12
10
8
6
4
2
0
6 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure2Production mondiale de pétrole depuis 1900.
Laproductiondepétroledanslespaysproducteursn’ap-partenantnià l’OPEPnià l’ex-URSS(noninclusedanslegraphique,carlesdonnéessontdifficilesàobtenir)ade toute évidence déjà atteint et même dépassé sonmaximum.Source : Wikipédia. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/41/Hubbert_world_2004.png
Lanotionderéservedepétroleenelle-mêmen’estpassimpleetsuscitedenombreux
débatsd’experts.Ilfautcomprendrequelorsquel’onparlederéservesdepétrole,iln’est
pasquestionderéservesabsolues,maisderéservesexploitables.Or,pourdéterminer
lesréservesquisontexploitablesetcellesquinelesontpas,ilfautprendreencompte
lestechnologiesdisponiblesetleprixdupétrole.
Longtempsstable,leprixdupétroleaconnuuneexplosionlorsdesdeuxchocspétroliers
en1973et1980,lepremiers’étantproduitàlasuiteduboycottagedespaysdel’OPEP
pendantlaguerreduKippouretlesecondlorsdelarévolutioniranienne(figure 3).Le
prixestredescenduparlasuite,maisilmonteenflèchedepuisl’avènementduXXIe siècle.
Laplupartdesexpertss’accordentpouraffirmerquelesprixdupétroleresterontélevés
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES7
danstoutfuturprévisible.Ilyaplusieursraisonsquiincitentàétablirunteldiagnostic.
Lasituationgéopolitiqueinstabledansplusieurspaysproducteursdepétrole–iln’ya
qu’àpenserauxdeuxguerresd’Irak,àlasituationenIran,auxtensionsentreleVenezuela
et lesÉtats-Unis–estun facteurd’augmentationdesprixdupétrole.À long terme,
cependant,leprixdel’« ornoir »dépendraavanttoutdelarelationentrel’offreetla
demandesurlesmarchésmondiaux.L’offreesttributairedesressourcesdisponibleset
lademandeestenexpansionconstante,àcausedelaconsommationcroissantedes
paysémergentscommelaChine,maisaussidel’augmentationdelaconsommationdes
paysindustrialisés.
Figure3Prix du pétrole (en dollars américains) au cours des 150 dernières années et des événements marquants qui l’ont influencé. Source : Simonnet,J.-P.,2006.D’aprèsdesdonnéesduRapportannuelde British Petroleum, juillet 2005.http://www.lyc-arsonval-brive.
ac-limoges.fr/secosoc/article.php3?id_article=37
Danscecontexte,plusieurs typesdepétrolequi, autrefois, n’étaientpasconsidérés
commedesressourcesexploitablesdeviennentmaintenantpotentiellementrentablesà
extraireetsontcatégorisésréservescommerciales.Ainsi,lesforagesdansdesrégions
Années
1859 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 05 08
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Dollar courantDollar 2004
18591re découverteen Pennsylvanie
Invasionde l'Irak
L'Irakenvahitle Koweït
Boom dela demande70 $ le baril
2008100 $ le baril
Crisefinancièreasiatique
19831re cotationde brut àNew York
Révolutioniranienne
Guerredu Kippour
Découvertede réserves(est du Texas)
Craintesde pénurieaux États-Unis
Reconstructionaprès guerre
Crise de Suez
Baisse del'approvisionnementiranien
Augmentationde la productionau Venezuela
Découvertede Spindletop(Texas)
Début de laproductionde pétroleà Sumatra(Indonésie)
Début desexportationsde pétrole russe
8 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
reculéesetinhospitalièrescommel’Arctiquedeviennentunenjeucommercial.Lesres-
sourcesmarinessontpuiséesdeplusenplusprofondément.Actuellement,laprofondeur
maximaleàlaquelledupétroleestextraitsesitueautourde600 mètres.
Au-delàdecesréserves,denouveauxtypesdepétrole« nonconventionnel »suscitent
unintérêtcroissant.Lessablesbitumineux,extraitsparleCanadadansl’Athabasca,font
partiedecesressourcesquelesénormescoûtsd’exploitationnerendaientpasrentables
avantqueleprixdupétroleaugmenteàsonniveauactuel.Unautredépôtdessables
bitumineuxsetrouvedanslarégiondel’OrinocoauVenezuela.Lesschistesbitumineux
représententunimportantréservoirdepétrole,maisl’extractionenestcoûteusepuisque
lepétroledoitenêtreextraitparpyrolyseàenviron500 oCenabsenced’oxygène.En
plusducoûtfinancier,cemodedeproductiondepétroleadesimpactsenvironnementaux
considérables.
Lerendementdesgisementsexistantspeutégalementêtreamélioréenutilisantdiverses
techniquesderécupérationassistéedupétrole(enhanced oil recovery).Généralement,
l’extractionprimairepermetderécupérer10 %d’ungisementetl’extractionsecondaire,
àl’aided’eauoudegaz,20à40 %.Uneextractiontertiairepermettraitderécupérer
30à60 %dupétroled’ungisement.Unedesméthodes testéesactuellement,entre
autresenSaskatchewan,est l’injectiondeCO2dansdesgisementsépuisés,cequi
permettraitd’extraire30à60 %depétroledugisementinitialnonrécupérableparles
méthodesconventionnelles,enmêmetempsqued’enfouirduCO2(DOE,2007).D’autres
gazouencoredespolymèresoudelavapeur(récupérationthermique)peuventêtre
utilisés.En1998,707 000barilsparanontétéextraitsparcesméthodesauxÉtats-Unis
(EPRI,1999).Lesréservesdepétrole« nonconventionnel »auxÉtats-Unissontesti-
mées,au total,à1124 milliardsdebarils,dont430 milliardsseraient techniquement
récupérables(DOE,2007).
1.2.2 Lecharbon
Contrairementàsonimagedemoteurd’uneépoquemaintenantrévolue,celledel’in-
dustrialisationdel’Europeetdel’AmériqueduNordauXIXeetaudébutduXXe siècle,
lecharbonestencoreunesourced’énergieimportanteàl’échellemondiale.
Danslespaysàl’originedelarévolutionindustrielle,lesressourcesdecharbonsonten
voied’épuisement.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES9
• EnAllemagne,l’exploitationdelahouillenesurvitquegrâceauxsubventionséta-
tiques.
• EnFrance,ladernièremine,celledeLaHouveenMoselle,aétéferméeen2004
(Scienceetvie,mars2007).
• EnAngleterre,laplupartdesminesdecharbonduYorkshireetduPaysdeGalles
ontferméaucoursdedécennies1980et1990.
• EnEspagne,etenparticulierdanslesAsturies,plusd’unecentainedeminessou-
terrainesontétéabandonnéesdepuislesannées1970(EPA-CMOP,2006).
Ledéclindel’industrieducharbonetdel’industriesidérurgiquequiyestsouventasso-
ciée,danslesrégionshouillèresd’Europe,commelebassindelaRuhr,laLorraine,la
MoselleoulaBelgique,aétéaccompagnédegravesproblèmessociaux :dépression
économique,chômageendémique,paupérisationdezonesurbaines.
Àl’encontredecedéclin,dansd’autresendroitsaumonde,laproductionetlaconsom-
mationdecharbonrestentimportantesetsontmêmeencroissance.
• LesÉtats-Unissontledeuxièmeproducteuretconsommateurdecharbonaumonde
etcomptent100 000 mineurs.
• En2006,leCanadaaextrait66Mtdecharbon(Stone,2006),issuà95 %demines
àcielouvert(NRCan2008)etsesitueainsiàla13eplacemondialedespayspro-
ducteursdecharbon(Stone,2006).D’ici2030,l’Agenced’informationsurl’énergie
desÉtats-Unisprévoituneaugmentationde50 %delaconsommationdecharbon
auCanada(EIA,2007).
• EnEuropedel’Estetdanslespaysasiatiquesenémergence,enpremierlieuen
Chine,lecharbons’établitcommelasourced’énergieprincipaledeséconomiesen
croissance.
• La Chine produit 75 % de son électricité à partir du charbon (Science et vie,
mars2007).
• L’Indeconstruitàl’heureactuelle,aucoûtde12 milliardsdedollars,laplusgrande
centralethermiqueaucharbonaumonded’unepuissancede12 GW,cequiest
supérieuràtoutlecomplexehydroélectriquedelaBaie-James(10,3 GW).
Enplusd’alourdirlebiland’émissionsdeCO2delaChineoudel’Inde,cetteconsom-
mationdecharbongargantuesqueprovoque l’émissiondesulfates,denitratesetde
particulesfinesmenantàunediminutiondelaqualitédel’air,dramatiquedanslecas
10 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
delaChine.Leseffetsdunuagedesmogasiatique,causésenbonnepartiepar les
centralesaucharbon,sefontsentirjusqu’àl’autrecôtéduPacifiqueauxÉtats-Unis.La
combustionducharbonémetaussidesprécurseursdepluiesacides(lesSOxetNOx)
ainsiquedumercureetd’autresmétauxlourds.
Silesréservesutilesdepétrolesemblentlimitéesàunhorizontemporelassezrestreint,
les réservesdecharbonestiméessontconsidérablementplusélevéesetprésentent
aussil’avantaged’êtremieuxrépartiesgéographiquement(tableau 2).Àl’heureactuelle,
laconsommationdecharboncroitde3 %paran,plusquecelledupétrole.
Lesplusgrandsproducteursdecharbonsont, parordred’importance, laChine, les
États-Unis, l’Inde, l’Australie, l’Afrique du Sud, la Russie, l’Indonésie, la Pologne, le
Kazakhstanetl’Ukraine.
LesplusgrandsconsommateurssontlaChine,lesÉtats-Unis,l’Inde,leJapon,l’Afrique
duSud,laRussie,laPologne,laCoréeduSud,l’Ukraineetl’Allemagne.
Tableau2Réserves mondiales de charbon et leur durée projetée
AmériqueduNord 231ans 254432MT
AmériqueduSudetcentrale 269ans 19893MT
EuropeetRussie 241ans 287095MT
AsieetPacifique 92ans 296889MT
Afrique 200ans 50755MT
Monde >150ans 899064MTSource :Sciamaet al.,2007.D’aprèsdesdonnéesdeBP.
Étantdonnécetteprédominancedesréservesdecharbonsurcellesdepétrole,laliqué-
factionducharbonestunevoieenvisagéepourproduireducarburantpourlesvéhicules.
Laliquéfactionducharbonsefaitàl’aidedelasynthèsedeFischer-Tropschenfaisant
réagirdumonoxydedecarbone,produitparoxydationpartielleducharbon,avecde
l’hydrogèneàhaute températureetsoushautepressionenprésencedecatalyseurs
(équation 1).Selonuneméthodealternative,laméthodeBergius-Pier,lecharbonréagit
directementavecl’hydrogène.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES11
Équation1
C + ½ O2 CO puis n CO + (2 n + 1) H2 CnH2n+2 (alkanes) + H2O
L’AllemagneseservitdecettelasynthèsedeFischer-TropschdurantlaDeuxièmeGuerre
mondialepourproduireducarburantmalgréunembargosurlepétrole.Cettetechnique
futaussiutiliséeparl’AfriqueduSud,richeencharbon,lorsqu’elleaétéfrappéeparun
embargoéconomiqueàcausedel’apartheid.Deuxraffineriesopèrentactuellementen
Chine(Scienceetvie,mars2007).
Legranddésavantageducharbonliquéfiéestqu’ils’agitducombustiblefossileavecle
plusfaiblerendementénergétiquespécifiqueparunitédecarbone.Ildégagedoncplus
deCO2parquantitéd’énergiequelesautrescombustiblesfossiles.
UnesolutionproposéeàcedilemmeestlecaptageduCO2industrielquipeuts’appliquer
àtouteslessourcesfixes,c’est-à-direauxcentralesélectriques,auxusinesdeliquéfac-
tiondecharbonouauxaciéries.Ilexisteprincipalementdeuxtechniques decombustion
ducharbon,quipeuventtouteslesdeuxfairel’objetderécupérationduCO2 :
• lacombustionclassique;
• lagazéificationintégréeàcyclecombiné.
La combustion classique
Selonlaméthodedecombustionclassique,lecharbonestbrûléavecdel’oxygèneen
présence d’eau (figure 4). La vapeur produite entraîne une génératrice. Le CO2 est
absorbédanslachambredecombustionparunabsorbantchimique,commeduMEA
(monoéthanolamine),quiestensuiterégénéréàtempératureélevéeàlaquelleleCO2
est libéré. L’absorbant est donc utilisé en cycle continu. Cependant, ce processus
consommedel’énergie,cequiaugmentelescoûtsdelaméthodede110à140 dollars
partonnedeCO2.L’EuropeexploreactuellementcettetechnologiesouslenomdeCastor
(CapturetoStorage)avecunréacteurexpérimentalàEsbjerg,auDanemark,lancéen
2004(Selse,2006).L’absorptionestplusefficacesilaconcentrationdeCO2estplus
élevéedanslegazdecombustion,cequipeutêtreatteintenutilisantdel’oxygènepur
aulieud’airpourlacombustion.Cependant,laproductiond’oxygènepurferaitdeson
côtéaugmenterlescoûts.
12 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure4Représentation schématique de la récupération chimique de CO2.
La gazéification intégrée à cycle combiné
Selonlaméthodedegazéificationintégréeàcyclecombiné(IGCCouintegratedgas
combinedcycle),lecharbonestpulvérisé,mélangéavecdel’oxygèneetdelavapeur
d’eauquiforme,dansunpremiertemps,parcombustionincomplète,unmélangede
65 %demonoxydede carbone (CO)et de35 %d’hydrogène (H2), nommésyngaz
(équation2).
Équation2
2C+O2+H2O–>2CO+H2
Laproductiond’électricitésefaitalorspardeuxturbines.L’uneestàvapeur,comme
danslaméthodeclassique,l’autreestalimentéeparlacombustiondusyngaz.L’absorp-
tiondeCO2peutsefaireentrelagazéificationetlaturbinedecombustionàl’aided’un
absorbanttelqueleSelexoletleRectisolquiabsorbentleCO2sousunepressionélevée
etlerelâchentàbassepression.Cecial’avantagequ’ilsn’ontpasbesoind’êtrechauffés
pourrestituer leCO2,réduisantainsi lescoûtsderécupérationà50à70dollarspar
tonnedeCO2.Ilexistequelquescentralesdecetype,dontcelledeCoolWater,aux
États-Unis,enopérationdepuis1984.
Cetteméthoderestecomplexe,poseencoredesproblèmestechniquesetoccasionne
descoûtsdeconstructionélevés.Néanmoins,desinvestissementsimportantssefont
dansledéveloppementdecettetechnologie,àl’exempledelacentraleFutureGen,aux
États-Unis,centrale« zéroémission»,prévuepour2013(DOE,2007).Enraisondes
délaisd’implémentationdecettenouvelletechnologie,ilestévidentqu’ellenecontribuera
C + air (O2)
Chambre decombustion
Chambre detraitement
des fumées
Compressionstockage
Extracteur deCO2CO
2CO
2
MEA-CO2
MEA
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES13
pasàl’atteintedesobjectifsdelapremièrepériodeduprotocoledeKyoto,maispourrait
contribuer,demêmequelesautrestechnologiesdecaptagedeCO2,àl’atteintedes
objectifsfixésdanslecadredeladeuxièmepériodeduprotocoledeKyoto.
AprèsqueleCO2estrécupérédelacombustionducharbonoud’autresactivitésindus-
trielles,seposeleproblèmedustockage.Plusieurssolutionssontenvisagées,principa-
lementlestockagedansdescouchesgéologiquesetdanslesfondsmarins.
Le stockage dans des couches géologiques
Lestockagegéologiquepeuts’effectuerdansdesaquifères,dansdesminesdecharbon
épuiséesoudansdespuitsdepétrolelorsdelarécupérationassistée(enhanced oil
recovery).Toutescessolutionssontactuellementétudiéesàl’aidedeprojetspilotes,
dontvoiciquelquesexemples.
• UnprojetderécupérationassistéeentreprisparEncanaetlaDakotagasification
companyestàl’essaiàWeyburnenSaskatchewan(IEA,2008).
• L’injectiondansunaquifèresalinàgrandeprofondeuresttestéeparlacompagnie
norvégienneStatoilenmerduNord.UneMtdeCO2paranestinjectéedansl’aqui-
fèreàprèsde1000 mètresau-dessousdel’océanàl’aided’unpipeline(Drange
et al.,2001;HauganetDrange,1992).Laprésenced’unetaxesurleCO2enNor-
vègeaétéunélémentcléayantincitéStatoilàinvestirdansceprojet.
• Depuis2003,unprojetd’injectiondansuneminedecharbonestfinancéparl’Union
européenneenSilésie,dansl’ouestdelaPologne.760 tdeCO2ontétéinjectées
à1000 mètresdeprofondeurdurantlapremièreannée(RECOPOL,2007).LeCO2
injectépermetenmême tempsde récupérerduméthanedans legisement.Le
projeteuropéenCastor,financéparlaCommissioneuropéenne,viseàcapteretà
stocker10 %desémissionseuropéennesdeCO2,soit30 %desémissionsdes
grossesinstallationsindustrielles(IFP,2007).
• Uneautreinstallationpilotefinancéeparl’UnioneuropéenneestprévueàKetzin
enAllemagnedel’Estdansunsitegéologiqueservantautrefoisàl’entreposagede
gaznaturelenprovenancedelaSibérie.LesplusieursdizainesdeMtdeCO2devant
êtreenfouiesentre250et400 mètresdeprofondeurproviendrontdecentralesde
biomasseetnondecombustiblesfossiles(GFZ,2007).
L’enjeuprincipaldetouscesprojetsetdelarechercheeffectuéeàl’heureactuellesur
lestockagegéologiqueestdetrouverdessitesdanslesquelsleCO2resterastockéde
14 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
manièrestablesurunhorizondetempsassezlongpourdifférersonretouràl’atmosphère
àunmomentoùd’autressolutionsaurontpermisde réduire lesémissionsdeGES.
Généralement,larecherchesetourneversdescouchesgéologiquescapablesdesous-
traireceCO2àl’atmosphèrependantquelquescentainesd’années,voiredesmillénaires.
Potentiellement,levolumedeCO2quipeutêtrestockédansdetelsréservoirsgéologi-
quesestconsidérable.Desraisonspratiques,commelarépartitiongéographiquedes
réservoirsetlacapacitéderécupérerleCO2àlasourceainsiquelescoûtsdelaméthode
et les délais nécessaires avant une implantation sur une vaste échelle, limiteront la
contributiondecestechnologiesàlarésolutiondelaquestionclimatique.
Le stockage dans les fonds marins
Les fondsmarins représententunautre réservoirpotentielpour lestockagedeCO2.
Cependant,cettealternativeprésenteégalementdesrisquesetdesinconvénients.Le
CO2peutêtreinjectéparpipelineourefroidisousformesolide(enquelquesortedes
« glaçons »deCO2)danslesfondsocéaniques,àenviron3000à4000 mètresdepro-
fondeur.Àcausedel’énormepressiondelacolonned’eauetdesfaiblestempératures
(au-dessousdezéroàquelquesdegrésCelsius),leCO2yrésideraitensaphaseliquide,
plusdensequel’eau,ousousformed’hydrate,unestructureforméed’eauetdeCO2
(compositionCO2·6H2O)denseetstable(Houseet al.,2006;Nealson,2006).Laques-
tiondelastabilitédecesdépôtsseposequandmêmeencasdemouvementstectoni-
ques du plancher océanique. Les répercussions de la présence de CO2 sur le pH
océaniqueetlesécosystèmesreprésententunautremotifdepréoccupation(Seibelet
Walsh,2001;2003).
Ilseraitaussipossibled’injecter leCO2dans lessédimentsau-dessousduplancher
océanique. Les quantités qui peuvent être injectées sur ou au-dessous du plancher
océaniquesontvirtuellementillimitées.Pourl’instant,cettetechniquen’esttestéeque
danslecadredeprojetsexpérimentauxàpetiteéchelle(EIA,2007).Lescoûtsestimés
sontde100à300 dollarsaméricainspartonnedeCO2(IOC-UNESCO,2007).
LestockageduCO2danslesfondsmarinssoulèveaussi desquestionnementssurle
planjuridiquepuisqueledroitdelamerinterditledéversementdepolluantsindustriels
danslamer.LaclassificationduCO2commeunpolluantindustrielestproblématique
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES15
puisquebienqu’étantunsous-produitd’activitésindustrielles,ils’agitégalementd’un
composéprésentengrandesquantitésàl’étatnaturel.
1.2.3 Legaznaturel
Legaznaturelalongtempsétévucommelasolutionàla« crisedupétrole »àcause
desadisponibilité,desonprixavantageux,desonplusfaibletauxd’émissiondeCO2
etd’autrespolluantsatmosphériquescomme lesNOx,SOxet composésorganiques
volatils.Cependant,lesréservesdegazconsidéréescommepresqueillimitéespourraient
nepasêtreaussiimportantesqueprévu.Seloncertainesétudes,lesréservescorres-
pondraientàenviron70à90 ansdeconsommation(Scienceetvie,mars2007),cequi
estnettementplusquelepétrole,maispasunesolutionsatisfaisanteàtrèslongterme.
Commeonpeutleconstaterdanslafigure 5,leprixdugaznaturelenAmériqueduNord
afortementaugmentédans lesannées 2000.Cettehausseduprixdugaznaturela
contribuéàl’abandonduprojetdelacentraleduSuroîtet,provisoirement,missurla
glaceundéveloppementplusimportantdugaznaturelauQuébec,l’énergiehydroélec-
triqueyétantmoinschère.
Lemarchénord-américain,danssavolontédediversificationtousazimuts,continueà
miser,entreautressources,surlegaznaturel.C’estégalementdanscetteoptiqueque
sontàvoirlesprojetsdeconstructiondedeuxportsméthaniersauQuébec,l’unàGros-
Cacouna,prèsdeRivière-du-LoupetleprojetRabaskaàBeaumontprèsdeLévis.Ces
projetsde840et700 millionsdedollars,respectivement(BAPE,2007a,b),sontfort
discutésdanslapopulation,lesmédiasetlemondepolitique.
16 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure5Prix de production du gaz naturel aux États-Unis (en dollars américains). Source : D’après les données de Energy Information Administration,2007.http://tonto.eia.doe.gov/dnav/ng/ng_pri_sum_dcu_nus_a.htm
EnEurope,legazresteunealternativeimportantegrâceauxconsidérablesréservesen
RussieetenAlgérieetàcaused’unapprovisionnementenpétroleetencharbondeplus
enplustenuetonéreux.LacompagnierusseGazpromestleplusgranddistributeurde
gaznaturelaumonde,régissantplusde90 %delaproductionrusseetpresquelequart
delaproductionmondiale.Sonimmenseréseaudepipelinesmesure150 000 km.L’accès
àcette ressourceainsiquesadistributioncausentplusieursconflitsdiplomatiques.La
décisiondeGazprom,en2005,deconstruired’ici2010ungazoducde1200 km sousla
merBaltiqueversl’Allemagne,acrééunvifmécontentementàl’égarddelaRussieetde
l’Allemagnedanscertainspaysd’Europedel’Est,puisqu’undesobjectifsdeceprojetest
decontournerlaPologneetl’Ukraineetainsiéviterlescoûtsdetransitetlesrisquesde
« prélèvementsnonsanctionnés »(sic).Ceprojetest financièrementsoutenupardes
banquesallemandesetl’ancienchancelierallemandGerhardSchröderestdevenuprési-
dentduconsortiumdupipelineaprèslafindesonmandatpolitique,cequiexacerbéles
7
6
5
4
3
2
1
01990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Prix
du
gaz
natu
rel a
ux É
tats
-Uni
s ($
US/
1000
pi3 )
Années
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES17
critiquesvis-à-visdeceprojetdelapartdespayssesentantlésés,maisaussiauseinde
lascènepolitiqueallemande(Spiegelonline,2005;Sternonline,2006;FAZ,2006).
Legaznaturelsetrouvedoncaucœurd’enjeuxpolitico-économiques.Enjanvier2006,
laRussieasuspenduleslivraisonsdepétroleversl’Ukraine,plongeantlepaysdans
unecriseénergétique.Àl’arrière-plandecettedécisionsetrouvela« révolutionorange »
de2004quiainstauréunpouvoirmoinsprorusseenUkraine.Dèslors,laRussien’était
plusprêteàfournirdugaznaturelàfaibleprixàl’Ukraine(47 $ US/1000 m³)alorsque
lesprixsurlemarchéeuropéenatteignaient230 $ US/1000 m³.Finalement,lesdeux
payssesontalignéssurunprixde95 $US/1000 m³(Engdahl,2006).
1.3 Les filières à faibles émissions
Aprèsavoirfaitletourdescombustiblesfossiles,forceestdeconstaterqueleursréser-
vesnesontpasillimitéesd’autantplusqu’iln’existepasactuellementetàcourtterme
demoyensd’assurerl’approvisionnementénergétiqueàl’aidedecombustiblesfossiles
sansémettreduCO2.Ilfautdoncenvisagerd’autressourcesd’énergiedénuéesd’émis-
sionsdeCO2.Enplusdel’énergienucléaireetdel’hydroélectricité,ilexisteunequantité
d’énergiesditesalternatives,dontl’utilisationestencorerestreinte,voirehypothétique.
1.3.1 Lenucléaire
L’énergienucléaireestsouventprésentéecommelaseulesourced’énergie,surune
grandeéchelle,capablederivaliseraveclesénergiesfossiles.Certainspaystirentune
partie importante de leur électricité du nucléaire (France 78 %, Belgique 56 %,
Ukraine 48 %,Suède 47 %,CoréeduSud 45 %,Allemagne 31 %,Japon 30 %,Royaume-
Uni 20 %,États-Unis 19 %,Russie 16 %,Canada 15 %).LeQuébec,danslesannées 1970,
avaitsongéàs’approvisionnerennucléaireenconstruisant jusqu’àune trentainede
centraleslelongduSaint-Laurent(PQ,1972),avantd’opterpourl’hydroélectricité.
Àl’encontredel’électricitéproduiteàpartirdecombustiblesfossiles,lenucléaireoffre
l’avantageéconomiquedenedépendrequ’à5 %ducoûtducombustible.Lesréserves
mondialesd’uraniumquipeuventêtreextraitesàuncoûtinférieurà80 dollarsaméricains
parkilogrammesontestiméesàenvirondeuxmillionsdetonnes,cequicorrespondà
28 milliardsdetonnesdecharbon(ENS,2007).Larépartitiondesréservesd’uranium
18 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
danslemondeestprésentéedansletableau 3.Àuncoûtde130 dollarsaméricainspar
kilogramme,cesréservesaugmententàcinqmillionsdetonnes.Cesquantitéssuffisent
àalimenterles439 centralesnucléairesexistantaumondepour25à60 ans.Ilestà
soulignerquelesdixpaysprésentésdansletableau 3possèdent96 %desréserves
mondialesd’uranium.
Tableau3Répartition des réserves d’uranium dans le monde
Pays Réserves d’uranium*
Australie 460000t
Canada 426000t
Kazakhstan 254000t
AfriqueduSud 186000t
Brésil 112000t
Namibie 110000t
Ouzbékistan 109000t
États-Unis 102000t
Niger 94000t
Russie 75000t
*Lesréservesprésentéesdanscetableausontlesréservesextractiblescommercialementàuncoûtde80 $.kg-1oumoins.
Source :DonnéesdeENS,2007.
LeCanadaestleplusimportantproducteurd’uraniumaumonde,grâceàsesmines
danslenorddelaSaskatchewan(figure 6).Laproductiond’uranium(9863 tonnesen
2006)représenteenvironletiersdelaproductionmondiale(39 429 tonnesen2006)
(UIC,2003).Lamiseenservicedenouvellesminesdevraitfaireaugmentercettepro-
ductionaprès2011(UIC,2003).Lesressourcesd’uraniumreconnuesduCanadas’éta-
blissententre426 000et444 000 tonnes,9 %dutotalmondial,pourunprixsituéentre
80et130 dollarsaméricainsparkg(ENS,2007;UIC,2003).
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES19
Figure6Mines d’uranium au Canada.Source : UIC,2003.http://www.uic.com.au/nip03.htm
Lessurgénérateurspermettraientd’obtenirunrendementénergétique50 foissupérieur,
étendantgrandementladuréedeviedesréservesdisponibles.Unsurgénérateurestun
réacteurnucléairequi,enplusd’utiliserl’uranium 235pourlafission,produitduplutonium
239parbombardementàneutronsrapidesdel’uranium 238,composanteprincipaleet
nonfissibledel’uranium.Cettetechniqueestcependantdifficileàmaîtriser,commeen
témoignelebilanmitigédesprojetsentreprisjusqu’àmaintenant.
• Lepremiersurgénérateuraétéconstruiten1973àShevshenko(maintenantAktau)
auKazakhstanparl’Unionsoviétique,suiviparlesurgénérateurdeBeloïarskdans
lecentredelaRussie.
• LaFranceaconstruiten1974leréacteurexpérimentalPhénixquisertmaintenant
de laboratoired’« incinération »desactinidesmineurs.Par la suite, le réacteur
Territoiredu Yukon
Territoires duNord-Ouest
Colombie-Britannique
Mine d'uranium
Lac McCleanBeaverlodge
Port Radium
Lac Cluff
Lac Elliot
Bruce
Darlington
Pickering
Gentilly 2Point Lepreau
Bancroft
Lac Key
Lac Rabbit
Rivière McArthur
Mine désaffectée
Centrale nucléaire
Alberta
Saskatchewan
Manitoba
Ontario
Québec
Labrador
NouveauBrunswick
NouvelleÉcosse
Nunavut
Île Victoria
Île de Baffin
Vancouver
Edmonton
Saskatoon
Winnipeg
Toronto
Montréal
20 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Superphénixaétébâtien1986àuncoûtdeplusieursmilliardsdedollars(10mil-
liardsde francspour laconstruction,40,5milliardsde francspour l’entretienet
16,5 milliardsdefrancspourlamisehorsservice)etabandonnéen1998pourdes
raisonsfinancièresetsurtoutpolitiques,malgréunfonctionnementencourageant
duprototypeàcestade(GalleyreetBataille,1998 ;RevoletValade,1998).
• LeréacteursurgénérateurallemandKalkaraétéarrêtéen1991dansunclimatde
controversepolitiquerelativeàlasécuritéd’untelréacteuretdescoûtsjugésexorbi-
tants(5 milliardsdedollars).Lesiteaété,depuis,transforméenparcd’attractions.
• LesÉtats-Unisontconstruitl’EnricoFermiNuclearGeneratingStationdès1956.
Lancéeen1963,lacentraledutêtrearrêtéeen1966àlasuited’unincidenttech-
nique.Redémarréeen1970,elledutêtredenouveauinterrompueàcaused’unfeu
desodium.Finalement,en1972,lepermisd’exploitationnefutpasrenouvelé.
L’Inde,leJaponetleRoyaume-Uniopèrentégalementdessurgénérateurs,maisilne
semblepasàl’heureactuellequecetypederéacteurseratechniquementetcommer-
cialementsuffisammentélaborédansunfuturrapproché.
Aujourd’hui,plusieurspaysmisentsurlafilièrenucléaire.LaChinepossèdeneuftranches
nucléairesetveutsedoterde30,pourunepuissancetotalede40 GW.L’Indedispose
actuellementde2,5 GWet construit neuf tranchesnucléairespouraugmenter cette
capacitéà20 GWd’ici2020.EnRussieetauxÉtats-Unis, lesgelsdesprogrammes
nucléairesàlasuitedescatastrophesouquasi-catastrophesdeThreeMileIsland(1979)
etTchernobyl(1986)sontencoursd’êtrelevés.LesÉtats-Unispossèdentleplusgrand
parcnucléaireavec103 réacteurs.EnplusdelaRussie,d’autrespaysd’Europedel’Est
s’engagentaussidanslafilièrenucléaire.Despaysentransitiontelsquel’Iran,leBrésil
et l’Irak(avant ladestructiondelacentraledeTammouzpar l’aviationisraélienneen
1981)entreprennentaussideseffortspoursedoterdelatechnologienucléaire,gage
demodernité,d’indépendanceénergétiqueetaussideprestigeetdepouvoirpolitique
international.
Ceconstatfaitaussiressortirimmédiatementunedespréoccupationsquantàl’option
nucléaire : les risques de sécurité. Le nombre grandissant de pays dotés de l’arme
nucléaire(États-Unis,Russie,France,Chine,Grande-Bretagne,Israël,Inde,Pakistan,
Kazakhstan,parordred’importance,laCoréeduNordetl’Iran,commecandidatspoten-
tielsaustatutdepuissancenucléaire)remetencausel’efficacitédestraitésdenon-
proliférationentrelesdeuxsuperpuissancesdelaguerrefroideetreprésenteunemenace
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES21
pourlastabilitégéopolitique.Deplus,laproliférationdematériauxnucléairesdansun
nombregrandissantdepays–parfoisinstables–génèreunrisquedefuitedecesmaté-
riauxetunemenacedesécuritégéopolitiquesupplémentaire.
Au-delà de ces considérations géopolitiques, les principales objections à l’énergie
nucléairerestent laquestiond’accidentsnucléairespossiblesetcellede l’avenirdes
déchets.EnFrance,1 kgdedéchetsradioactifs,dont10 ghautementradioactifs,est
généréparpersonneparan(CEA,2008).Lademi-viedecertainsisotopessoulèvela
questiondelaresponsabilitéintergénérationnelle.Lademi-vieduplutonium 239estde
24 000 ans.Enraisondecesduréesdevieparfoisextrêmementlongues,larecherche
d’unsited’entreposagepermanentdedéchetsnucléairess’avèredifficile.Desminesde
seletd’autresformationsgéologiquesàgrandeprofondeursontconsidéréescomme
solution,maisilestdifficiledetrouverunsitegéologiquementstableetétancheàl’eau
surdesmilliersd’années.Ainsi,laplupartdespaysoptentpourdessitesprovisoiresou
gardentlesdéchetsàl’intérieurdesstructuresnucléairesdésaffectées.Enraisondeces
difficultés,lecoûtdetraitementdesdéchetsradioactifspeutêtreconsidérableetpeut
alourdirà longtermelescoûtsdecettefilière.LesÉtats-Unisont,parexemple,déjà
dépensédessommesconsidérablespourlesitedestockagededéchetscivilsetmili-
tairesdeYuccaMountain,avantmêmed’yavoirentreposédesdéchets.Douzemilliards
dedollarsaméricainsontétédépensésentre1983et2005pourcesiteet11 milliards
supplémentairesleserontprobablementde2005à2017(GOA,2006).
Lapeurdesaccidentsnucléaires rend l’énergienucléaire impopulairedans l’opinion
publiquedepuislesincidentsdeMajakenRussie(1957),SellafieldenAngleterre(1957,
1973et2005),ThreeMileIslandauxÉtats-Unis(1979)ouTchernobylenUkraine(1986).
Denombreuxincidentssesontproduitsdansl’histoiredescentralesnucléaires,durant
lesquelsdessubstancesradioactivesontétélibéréesdansl’environnement.AuCanada,
onpeutmentionnerlafusionpartielleduréacteurdeChalkRiverprèsd’Ottawa,en1952,
quilibéradesgazradioactifsdansl’atmosphèreetfaillitcontaminerlarivièreOttawa.
En1997,septdes19 réacteursCANDUdel’Ontarioontdûêtrefermésàcausedegraves
problèmesdesécurité,misenévidenceparunecommissiond’enquêteàlasuited’une
suited’incidentsetde fuites.Récemment,uneétudeeffectuéepour lecomptede la
fractionverteduParlementeuropéenmetenévidenceque,chaqueannée,plusieurs
milliersd’incidentssont rapportésdans lemonde, laplupartcependantsansgravité
(Schneideret al.,2007).
22 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Lescritèresutilisésparlespayspourrapporterlesincidentsnucléairessontdifférents.
Tandisquedepuis ledébutdesannées1990 laFrancearapporté1600 incidentset
l’Allemagne 2200, lesÉtats-Unisn’enontsignaléque22, indiquantquedescritères
différentssontappliqués,cequiempêcheunecomparaisonentrelespays.Lescentra-
lesnucléairespeuventaussiêtrevulnérablesàdescatastrophesnaturellesouautres.
En2007,leplusgrandréacteurnucléaireduJapon,KashiwazakiKariwaPowerPlant,a
ététellementendommagélorsd’untremblementdeterrequeplusieursfuitesdematé-
riauxradioactifssesontproduitesetontforcéunarrêtduréacteur.
1.3.2 L’hydroélectricité
L’hydroélectricitéfigureparmilespremièressourcesd’énergiedel’humanité.Laconstruc-
tiondebarragesdatedel’aubedelacivilisationpuisquedéjàlesSumériensetlesautres
civilisationsdelaMésopotamie,àlafindumésolithique(vers4000à3000 av. J.-C.),
maîtrisaientl’irrigation(Bretschneider,1999;KinderetHilgemann,1964).Lesconstruc-
tionshydrauliquesdesKhmersentreleXeetleXIIIesiècledenotreèreconstituentun
chef-d’œuvre d’ingénierie (Jacques, 1997). Le grand baray (réservoir) d’AngkorVat
mesure8 kmsur2,15 km.Ayantuneprofondeurde12 mètres,ilpeutstocker200 milliards
delitresd’eau(0,2km3)d’eau.Ilnécessitaenviron20 millionsdemètrescubesdeterre,
soitàpeinemoinsquel’imposantbarragedeLaGrande-2quirenferme23 millionsde
mètrescubesdematériaux(Hydro-Québec,2005).
Lapremièreinstallationhydroélectriquevitlejouren1880auNorthumberland,dansle
norddel’Angleterre(VSE,2005).EnAmériqueduNord,laforcedel’eauapourlapre-
mièrefoisététransforméeenélectricitéen1882àAppleton,Virginia(USDE,2005).Le
Canada a toujours été aux avant-postes de l’utilisation de l’énergie hydroélectrique.
Dès1882, lacentraledeschutesdelaChaudièrealimenteunescierieàOttawa.En
1885,Ottawadevientlapremièrevillenord-américaineéclairéeàl’électricité.En1903,
lavilledeMontréalestalimentéeenélectricitéparlacentraledeShawiniganFalls,située
à137 kmdecelle-ci.Celaestrendupossiblepar latransformationdel’électricitéen
voltageélevé,technologieutiliséedepuis1897(NRCan,2005).
Àl’échellemondiale,l’hydroélectricitéreprésente19 %del’approvisionnementtotalen
électricité.Elleestlaprincipaleénergierenouvelable.Cepourcentageestdeplusde
60 %auCanada,deuxièmeproducteuraumonde.D’autrespaysgrandsproducteurs
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES23
d’hydroélectricitésont,parordred’importance,laChine(avecl’immensebarragedes
Trois-Gorges),leBrésil,lesÉtats-Unis,laRussie,laNorvège,l’Inde,leJaponetlaFrance.
LaNorvègetireàl’instarduQuébecpresquel’essentieldesonélectricitédel’hydrauli-
que.EnÉgypte,laconstructiondubarraged’AswansurleNilentre1956à1960,sous
Nasser,futlegrandsymboledelamodernisationdupaysetdumondearabedansson
ensemble.LaChineaurainstalléentre1994et2015unedouzainedebarragestotalisant
plusde70 000 MWdepuissanceinstallée,plusdudoubledel’ensembleduparcdu
Québec,totalisant33 000 MW.Au-delàdesgrandescentraleshydroélectriques,ilexiste
undéveloppementàpluspetiteéchelle,desminicentralesdemoinsde10 MW,dontles
répercussionsenvironnementalessontcenséesêtremoindres.AuQuébec,l’exploitation
delapetitehydroélectricitéafaitl’objetd’undébatdepuislesannées1990,quiamené
àladéclarationd’unmoratoireen2002(deGuise,1995;Francœur2006).
Lesprojetshydroélectriquesconnaissentaussileurscritiques(voirentreautresRosenberg
et al.,1997;GoldsmithetHildyard,1984).
• Dansbeaucoupdecas,despopulationslocalesontétédéplacéespourfaireplace
àdesréservoirs,sansrecevoirdescompensationsadéquates.
• Danslespaystropicaux,lesbarragesetleslacsderetenuecréentdesproblèmes
dequalitédel’eau,deplantesenvahissantesetdemaladiesliéesàdesinsectes
porteurs.
• Danslesclimatschauds,laperted’eauparévaporationestunenjeuetpeutmener
àunediminutionimportantedudébitdesrivièresenavalderéservoirs.
• Larétentiondematièressolidesensuspensionetdenutrimentsderrièrelesgrands
barragescommeceluid’Assouanpeutaussicauserdel’érosionetréduirelapro-
ductivitéaquatiqueenaval.
Lesbarragesinterviennentégalementdanslecycledel’eauetducarbone.Larégulari-
sationet laretenued’unepartiedeseauxderuissellementprovoquentaujourd’huiun
vieillissementdeseauxcontinentalesd’unmoisetunaccroissementduvolumed’eaude
ruissellementsurlescontinentsde700 %(Vörösmartyet al.,1997).Lenombredebar-
ragesdeplusde15 mètresdanslemondeestestiméà36 000(Vörösmartyet al.,1997;
St.Louiset al.,2000).Lasuperficieglobalederéservoirsseraitdumêmeordrequecelle
deslacsnaturels,soit1,5milliondekilomètrescarrés(St.Louiset al.,2000).Lesémissions
de troisgazàeffetdeserre (CO2,CH4,N2O)par les réservoirshydroélectriquessont
24 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
devenuesunsujetd’étudedepuisunpeuplusdedixans(Ducheminet al.,1995;2002;
Kellyet al.,1994;St.Louiset al.,2000;Soumiset al.,2004;Ruddet al.,1993).Cesémis-
sionssont cependantplusieurs fois inférieuresàcellesdecombustibles fossilessauf
parfoisenmilieutropicaloùlaforteproductiondeméthanepeutmeneràdesémissions
trèsimportantes,dumêmeordredegrandeurquecellesdescentralesthermiques.
1.3.3 L’énergiesolaire
SurlasurfacedelaTerre,touteénergieestd’originesolaire.Lesventsetlesmouvements
d’eauquipermettentdeproduiredel’énergieéolienneouhydrauliquesontalimentés
parlarépartitiondelachaleurduSoleil.Lescombustiblesfossiles,quantàeux,sont
formésd’anciennematièreorganiquequiaemmagasinéilyalongtempsl’énergiedela
photosynthèse.L’énergiesolairepeutégalementêtredirectementcaptéepourproduire
del’eauchaudeoudel’électricitéàl’aidedecellulesphotovoltaïques.L’énergiesolaire
représenteenviron7 %delaproductiond’énergierenouvelableaumonde,ledixième
del’hydroélectricité.Sonpotentieltechniqueestcependanténorme.Uneplusgrande
pénétrationdumarchédel’énergieestfreinéepar lescoûtsencoreimportantsdela
méthodephotovoltaïque.
L’avantagedel’énergiesolaireestsadisponibilitéuniverselle,àl’exceptiondepayssitués
danslestrèshauteslatitudes.L’AmériqueduNordetenparticulierleCanadapossèdent
unpotentielimportantpuisque,malgréleclimatfroid,ilssesituentàdeslatitudestem-
péréesetconnaissentunensoleillementcontinuetplusimportantque,parexemple,en
Europeoùlecouvertnuageuxestplusimportant.Iln’existequepeudecentralesélec-
triquessolairesdegrandeenvergure.Cellesquiexistentsontsituéessouventdansdes
régionschaudesetarides(doncdépourvuesdenuages)commelesuddel’Espagne,
lesud-ouestdesÉtats-Unis,etàAbouDhabi,pourtantunémiratexportateurdepétrole
depremierordre.Leplusgrandnombredecentralessolairessontcependantinstallées
enAllemagne(figure 7),régionquin’estpasspécialementavantagéegéographiquement,
maisoùlavolontépolitiqued’implantationd’énergiesrenouvelablesestforte.
Le désavantage de l’énergie solaire (ainsi que de l’énergie éolienne) est sa disponibilité par intermittence, nécessitant soit un système de stockage d’énergie, par exemple des piles, soit un système d’appoint comme un générateur électrique. À grande échelle, l’hydroélectricité est un complément idéal pour des énergies intermittentes comme
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES25
l’énergie solaire ou l’énergie éolienne puisque l’eau emmagasinée derrière un barrage peut être relâchée en tout temps avec des temps de réponse beaucoup plusrapides que ceux de centrales thermiques.
Figure7Principaux producteurs d’énergie solaire au monde en 2010.Source : Der Solarserver. http://www.solarserver.de/solarmagazin/solar-report_0707_e.html
L’utilisationprincipaledel’énergiesolairenesefaitpasdansdegrandescentrales,mais
demanièredécentralisée.Installéesinsitu,descellulesphotovoltaïquespeuventfournir
del’électricitéàdesmaisons,àdesinstallationstechniquestellesquedesfeuxdecir-
culation, à des navires, des voitures, des satellites ou des cuisinières solaires. Des
échangeursthermiquespeuventservirauchauffagerésidentieletcommercial.Dansun
paysindustrialisécommel’Allemagne,untiersdesémissionsdegazàeffetdeserre
provientduchauffagerésidentieletdel’eau.Cesémissionspourraientêtreévitéesen
grandepartieparl’installationdecapteurssolaires(EECH,2005).Dansl’Unioneuro-
péenne, lemarchéduchauffagesolaire croît exponentiellement (figure 8).En2006,
2 100 MWdecapacitéontétéinstallés,soitunecroissanceannuellede47 %(ESTIF,
2007a).En15 ans,de1990à2005,lacapacitéinstalléeaquintuplé(ESTIF,2006).
Prévisions
Cap
acité
sol
aire
ther
miq
ue (k
w) Superficie de collecteurs (m
2)
Années
3 500 000
3 000 000
2 500 000
2 000 000
1 500 000
1 000 000
500 000
0
2 500 000
2 000 000
1 500 000
1 000 000
500 000
0
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2007
Allemagne36 %
États-Unis15 %
Japon12 %
Espagne8 %
Reste du monde9 %
Chine6 %
Grèce1 %
France2 %
Corée du Sud3 % Italie
4 %
Inde4 %
26 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure8Évolution de l’énergie solaire thermique en Europe de 1990 à 2005 et les prévisions jusqu’en 2007. Source : DerSolarserver.http://www.solarserver.de/solarmagazin/index.html
En2005, laproductiond’énergieéquivalaità8 TWhd’énergieélectrique.D’ici2020,
l’industrie solaire européenne vise une puissance installée de 320 MW, le triple
d’aujourd’hui, pour un équivalent de 65 TWh d’énergie électrique (ESTIF, 2006). Le
potentieltechniquetotalestestiméà1200 GW,pouvantremplacer849 TWhd’électricité
paran.Commecomparaison,laproductionélectriqueduQuébecestde165 TWhpar
année.EnAutriche,chefdefileenlamatière,15 %desmaisonsdétachéespossèdent
déjàdescapteurssolaires(ESTIF,2007b).Leplusgrandparcd’énergiesolairethermi-
queexisteenAllemagnequiavaitlancéleprogrammedes100 000 toitssolairesdans
lesannées1990.AuCanada,enraisondelaprésencederessourcesabondantesde
pétrole,degaznatureletd’hydroélectricité,lafilièresolaireestpresqueinexistante.
Prévisions
Cap
acité
sol
aire
ther
miq
ue (k
w) Superficie de collecteurs (m
2)
Années
3 500 000
3 000 000
2 500 000
2 000 000
1 500 000
1 000 000
500 000
0
2 500 000
2 000 000
1 500 000
1 000 000
500 000
0
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2007
Allemagne36 %
États-Unis15 %
Japon12 %
Espagne8 %
Reste du monde9 %
Chine6 %
Grèce1 %
France2 %
Corée du Sud3 % Italie
4 %
Inde4 %
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES27
Figure9Trois types d’utilisation de l’énergie solaire : un toit solaire en Allemagne, un réchaud solaire en Afrique, une centrale électrique solaire aux États-Unis. Sources :ForschungsVerbundSonnenenergie,www.fv-sonnenenergie.de (toit solaire); Wikipédia, http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power(cuisinière solaire); U.S. Department of the Interior Bureau of LandManagement,www.blm.gov(centraleélectrique).
28 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
1.3.4 L’énergieéolienne
Avantladécouverteducharbonetdel’électricité,l’énergieéolienneétaitl’énergieméca-
niquelaplusdominante,commeentémoignentlesmilliersdemoulinsàventdisséminés
àtraverslemonde.Depuisquelquesdécennies,l’énergieéolienneentantquemoyen
deproductionélectriqueregagneenintérêt.Ellenecompteactuellementquepourenvi-
ron5 %delaproductiond’énergiesrenouvelableset1 %delaproductiond’électricité
aumonde,maiselleestenpleineexpansion,commel’illustrelafigure 10.
Figure10Puissance éolienne installée jusqu’à 2006 et prévisions jusqu’en 2007. Source : WWEA,dansWikipédia.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Wind_2006andprediction_en.png
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES29
La puissance éolienne installée a quadruplé entre 2000 et 2006. Certains pays comme l’Allemagne, le Danemark ou l’Espagne misent massivement sur cette forme d’énergie pour augmenter leur proportion d’énergies renouvelables. L’Allemagne possède à l’heure actuelle le plus grand parc éolien au monde, qui fournit 7 % de son électricité (tableau 4). Ce pourcentage est encore plus élevé au Danemark (20 %) et en Espagne (9 %).
Tableau4Principaux parcs éoliens par pays
Puissance éolienne installée (MW)
Rang Pays 2005 2006 2007
1 Allemagne 18,415 20,622 20,942
2 Espagne 10,028 11,615 12,801
3 États-Unis 9,149 11,603 11,699
4 Inde 4,430 6,270 7,111
5 Danemark 3,136 3,140
6 Chine 1,260 2,604
7 Italie 1,718 2,123
8 Royaume-Uni 1,332 1,963 2,175
9 Portugal 1,022 1,716 1,874
10 France 757 1,567
11 Pays-Bas 1,219 1,560
12 Canada 683 1,459 1,588
Source : Données de Global Wind Energy Council (GWEC) statistics, European Wind Energy Association (EWEA)statistics),adaptédeWikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power
Les turbineséoliennes,montéessurdesmâtsayant jusqu’à186 mètresdehauteur,
peuventêtreregroupéesdansdegrandsparcséoliensouinstalléesdemanièredissé-
minée.Ilestégalementpossiblepourdesparticuliersd’installerdeséoliennesdeplus
petitetaillesurleurpropriété.Danscertainspays,desloispermettantàdesutilisateurs
derevendredel’énergieexcédentaireaufournisseurd’électricitéàuntarifintéressant
favorisentcegenred’installation.Plusrécemment,desparcséoliensmarinssontinstal-
lés,parexempleauDanemark,commel’illustrelafigure 11.AuCanada,ilexistedes
plansdeconstruireunparcde140 éoliennessurlelacOntario,lequeldeviendraitleplus
grandenAmériqueduNord(Hamilton,2008).
30 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure11Parc éolien offshore au Danemark. Source : Wikipédia. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/DanishWindTurbines.jpg
Surleplanéconomique,lapercéedecetteformed’énergie,associéeàl’amélioration
technologiqueetauxéconomiesd’échellequ’ellefavorise,permetàl’énergieéolienne
derivaliseraveclescombustiblesfossiles.Commelestrajectoiresdecestypesd’éner-
giessontopposées–leprixdescombustiblesfossilesaugmentantconstammentetcelui
del’éoliendiminuant–plusieurspaysetplusieursentrepriseseffectuentd’importants
investissementsstratégiquesdanslafilièreéolienne.MêmeauQuébec,oùlecoûtde
l’hydroélectricitéestencorepeuélevé,maisenaugmentationpuisquelessiteslesplus
intéressantssontdéjàoccupés,lesparcséolienspourraientàcourtouàmoyenterme
rivaliseravecdenouvellescentraleshydroélectriquesquantauxcoûtsdeproduction.
LepotentieléolienduCanadaestconsidérable,évidemmentàcausedel’immensitédu
territoire,maisaussiàcausedesventsréguliersquisoufflentdansbeaucoupderégions
(figure 12).Lepotentielutilisablesedéfinitcependantnonseulementpar lesdonnées
géographiques,maisaussiparlaproximitédesréseauxdedistributionexistantspuisque
la constructiondenouveaux réseaux rendrait la filièrebeaucouppluschère.C’estun
argumentquis’appliqued’ailleursaussiàl’hydroélectricité,àl’exempledescomplexesLa
GrandeouChurchillFallsou leprojetGrande-Baleine,quisesituentàdesmilliersde
kilomètresdes lieuxd’utilisationetquiontnécessitédes investissements financierset
technologiques(leslignesde735 kVdéveloppéesauQuébec)pourletransportdel’élec-
tricité.Undesgrandsenjeuxautourdel’implantationdel’énergieéoliennedansdesterri-
toiresétenduscommeceuxduQuébecestdeconnaîtreleréseaudedistributionexistant
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES31
etfuturafind’évaluerlescoûtsdeproductionetdetransportdel’énergieproduiteparles
éoliennes,cequiprovoquécertainescontroversesauQuébec(Francœur,2004).
AuQuébec,lepotentieléolienestdepresque4 millionsdeMW,équivalantà12 440 TWh
deproduction, situé surtout le longde la valléeduSaint-Laurent, auSaguenay-Lac
Saint-Jean, en Gaspésie et dans le Nord-du-Québec. De ce potentiel, 21 000 à
25 000 MW,équivalantà70à74 TWhdeproduction,sontsituésàproximitéduréseau
dedistributionexistantd’Hydro-Québec.Ilaétéestiméque4000 MWpourraientêtre
aisémentintégrésauréseaud’Hydro-Québecjusqu’en2015(Hélimax,2005).Lepremier
projetéolienauQuébecfutleprojetLeNordais,unparcéolienimplantéenGaspésie
danslamunicipalitérégionaledecomtédeMataneen 1998. En 2003,leQuébecalancé
unappeld’offrespour1000 MWd’énergieéoliennedanslecomté(MRC)deMatane.
Unautreappeld’offrespour500MWestprévudanslefuturproche(MRNFQ,2007).
Figure12Atlas éolien du Canada. Source :MRNFQ,2007.
32 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
1.3.5 Labiomasse
Aprèsl’hydroélectricité,labiomasseestlasecondeenimportanceparmilessources
d’énergierenouvelable.Cesecteurregroupetouteslesformesd’utilisationdevégétaux
pourlaproductiond’électricité.Ilpeuts’agirdeplantesspécialementcultivéesàcette
fin,dedéchetsménagersouindustriels,derésidusligneuxdecoupesforestièresetde
déchetsd’usinesdepulpeetpapier,quin’utilisentquelacelluloseparmitouslescom-
posésdubois.Danslespaysabritantuneindustrieforestièreimportante,lepotentielde
biomasseestimportant.Parexemple,laFinlandeproduit20 %desonélectricitéetde
sachaleurpourlechauffageàl’aidedebiomasse(Finnfacts,2006).L’industrieforestière
auCanadaproduitelle-mêmelamoitiédel’énergiequ’elleutilisegrâceauxrésidusde
biomasse(CanadianEncyclopedia,2008).Étantdonnéquecetteindustriecomptepour
letiersdelaconsommationénergétiquedupays,17 %delaconsommationindustrielle
estainsicouvertepar labiomasse,soit5 %de laconsommationénergétiquetotale.
PuisquelabiomasseestforméeparphotosynthèsedeCO2atmosphérique,saconsom-
mationnefaitqueretournerà l’atmosphèreducarbonerécemment fixé.Cette forme
d’énergieestdoncneutredupointdevueducycleducarbone.
Àuneéchellenonindustrielle,labiomasseestlasourced’énergieprincipaledansune
grandepartiedespaysenvoiededéveloppementoùlebois,latourbeetlabouserepré-
sententlemoyendechauffageetdecuissonprincipaledesménages.Danscertaines
régionsd’Afrique,ladépendancedepopulationscroissantesàlabiomasseexacerbele
problèmedeladéforestation.
Labiomassepeutêtreutiliséedirectementpourlaproductiond’électricitéoudechaleur
ou transformée enbiocarburant.Plusieurs pays industrialisés, à commencer par les
États-Unis,ainsiquedespaysenémergencecommeleBrésil,sontentraindesetour-
nerverslesbiocarburantspourserendreplusindépendantsdesimportationsdepétrole.
Lesressourcesutiliséesàcettefinsontextrêmementdiverses :bois,paille,maïs,céréa-
les,canneàsucre,colza,biogaz,huilesvégétales,compost,excréments,algues,etc.
Les biocarburants produits par pyrolyse, fermentation ou d’autres procédés peuvent
remplacerlescarburantsàpartirdepétroleetréduirelesémissionsdegazàeffetde
serreliéesausecteurdestransports.Lemouvementàl’échellemondialeenfaveurdes
biocarburants,enparticulierdel’éthanol,agagnéuneampleurconsidérableaucours
desdernièresannées.Cetteévolutionn’estpassansprécédent.AuBrésil,durantlechoc
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES33
pétrolierdesannées1980,laproductiondecarburantavaitétémajoritairementdéplacée
verslesbiocarburants.Cependant,aveclabaissedesprixdupétrole,lesbiocarburants
ontétéabandonnés.
Ilexistecependantunnombredecritiquesparrapportauxbiocarburants.Larentabilité
énergétiquede laplupartdesbiocarburantsest faible. Il faut investirpresqueautant
d’énergiedanslafabricationdebiocarburantquecelui-cigénèredurantsacombustion.
Deseffortsde rechercheetdéveloppement importantssontentreprispouraméliorer
l’efficacitédesprocédés.Unautredésavantagedesbiocarburantsestleurutilisationde
terresagricolesfertiles,quinesontdèslorsplusdisponiblespourlaproductiond’aliments.
Déjà,dansplusieurspaysenEuropeetenAsieainsiqu’auxÉtats-UnisouauMexique,
lesprixdesproduitsagricolesalimentairesaugmententplusquedanslepassé,cequi
peutêtreimputéenpartieouprincipalementàladiminutiondessuperficiesagricoles
affectéesàlaproductiond’aliments(DieWelt,2007;Focus,2008).AuMexique,ledou-
blementduprixdestortillasacausédesémeutesen2007(Kafsack,2008).
Danslespaysenvoiededéveloppement,laproductionàgrandeéchelledebiocarburants
peutmêmemettreenpérillasécuritéalimentaire,puisquelepouvoird’achatdespopu-
lationslocalesestnettementinférieuràceluidesconsommateursdebiocarburantsdans
lespaysimportateurs,poussantlesproducteursàproduiredesbiocarburantsgénérant
defortsrevenusplutôtquedesdenréesalimentairesmoinslucratives(Nayloret al.,2007;
vonBraun,2007).Dupointdevueenvironnemental,l’utilisationmassivedepesticides,
d’insecticides, d’herbicides et de fongicides et de fertilisants chimiques ainsi que la
consommationd’eauimportantedesmonoculturesdédiéesàlaproductiondebiocar-
burantsrisquentd’avoirdesimpactssurlasantédesécosystèmesetéventuellement
surcelledeshumains,surlaqualitédessolsetlesressourcesainsiquesurlaqualité
del’eaudesurface.
1.3.6 Lagéothermie
Seuleformed’énergiequin’estpasd’originesolaire,lagéothermieestutiliséepourle
chauffagedeshabitationset,plusrarement,pourlaproductiond’électricité.Lagéother-
miereposesurlaproximitédemagmaprochedelasurface.Cemagmapeutréchauffer
del’eauà200 oCouplus.Cettechaleurpeutêtretransféréesoitàdessystèmesde
chauffagesoitàdesturbinesgénératricesd’électricité.Lespaysoffrantleplusgrand
34 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
potentielgéothermiquesont lespayssituésdansdeszonesgéologiquementactives
commelacrêtenord-atlantique,laceinturedefeuduPacifique,lavalléeduRiftafricain
oulaMéditerranée.Ainsi,l’Islandeproduit50 %desonénergiepargéothermie.Une
vingtained’autrespays,dontlesPhilippinesetlesÉtats-Unis,lesdeuxplusimportants
producteursentermesabsolus,maisaussil’Italie,leMexique,laNouvelle-Zélande,le
Japonoul’Indonésie,paysquisonttoussituésdansdeszonesgéologiquementactives,
exploitentl’énergiegéothermiqueàdesfinsdeproductiond’électricité.
AuCanada,l’énergiedusolestutiliséepourchaufferdesmaisons,avecdessystèmes,
coûtantautourde10 000 dollars,quipuisentdel’eauchaudeàdesprofondeursmoyen-
nes.Cetteeaupermetdechaufferdeshabitationsenéchangeantlachaleurdel’eau,
quicirculeencircuitfermé,avecdel’aircirculantdanslesystèmedeclimatisationdela
maison.Encasdeforteschaleurs,l’eauprofonde,dontlatempératurevarieàpeineau
coursdessaisons,peutclimatiserleshabitations.Commecetteeaun’estpaschauffée
pardumagma,ilnes’agitpasd’énergiegéothermiqueausensstrict,maisd’unmode
dechauffagequiremplacelechauffageaugazouaumazout,sansémettredegazà
effetdeserre.
1.3.7 L’énergiemarémotrice,l’énergiedesvagues
Ilexistedenombreusesautresformesd’énergieutiliséesouimaginéesdontilestimpos-
sibledefairel’inventaireici.Parmilesénergiesappliquées,figurel’énergiemarémotrice,
quipeutêtreutiliséedansdesendroitsoùlamaréeatteintdegrandesamplitudes(comme
danslabaiedeFundy).Laforcedesondesdemaréealimentelesturbinesàmarée
montanteainsiquedescendante.Lesturbinessontdoncbidirectionnelles.
Unetellecentraleexistedepuis1966surlaRancedanslenorddelaBretagne,enFrance,
oùlesmaréesatteignentuneamplitudede13 mètres.LaNouvelle-Écossepossèdeaussi
uneusinemarémotrice,AnnapolisRoyal.Unenouvelleévolutiondel’énergiemarémotrice
estencoursavecdesinstallationssous-marinescommecelledeHammerfestStrømen
Norvège.LaGrande-Bretagnes’emploieégalementàdéveloppercettefilière,quipourrait
théoriquementremplirlequartdelademandeélectriquedupays,maisàuncoûtquin’est
présentementpasconcurrentielparrapportaunucléaireouàl’éolien.
L’énergiedesvaguesestuneautresourced’énergiedontlepotentielthéoriquedépasse
deloinlaconsommationhumaine.Cependant,sonharnachementn’estpasunechose
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES35
facile.Plusieursdispositifsexpérimentauxouprojetspilotescommerciauxdepetiteéchelle
existentauPortugal,auRoyaume-UniouauxÉtats-Unis,dontleprinciperésideessen-
tiellementdanslatransformationdel’énergiecinétiquedesvaguesenénergieélectrique
grâceàdesdispositifsmécaniquesutilisantlesacetleressacdemécanismesflottant
surlesvagues.
1.4 Les choix futurs dans le secteur énergétique
Ilexistedoncunegrandevariétédeformesd’énergiequipeuventremplacerlescom-
bustiblesfossilesetquiémettentmoinsoupasdegazàeffetdeserre(figure 13).La
disponibilitéthéoriquedecesformesd’énergieestsouventimportante,maislescoûts
deproductionnesontpascompétitifsdansbeaucoupdecas.Selonunprinciped’éco-
nomie,lecoûtdeproductiond’unedenréediminueavecsapartdemarché,enraison
duprogrèstechnologiqueetdel’économied’échellequipermettentuneproductionplus
efficace.C’estcequel’onappellelacourbed’apprentissaged’unenouvelletechnologie.
Celajustifie lastratégiedepaysqui investissentdansdesfilièresmarginales,parde
subventionsoudelois,leurpermettantd’atteindreavecletempsunétatdematuritéoù
cesfilièressesupporterontelles-mêmes.Ceciaétélecasdel’énergienucléairedans
lesannées1950et1960etestactuellementlecasdesénergiesrenouvelables.
Enseconcentrantsurlaproblématiquedesgazàeffetdeserre,oncourtlerisquede
privilégierdesfilialesavecdesimpactsenvironnementauxousociauximportants.Les
questionsdelasécuritédescentralesnucléaires,desespacesutilisésparlesinstallations
hydroélectriquesouéoliennes,deladéforestationàlasuitedel’utilisationdeboisde
chauffageoudel’accaparationdesolsagricolesetdelapollutionquirésultedesbio-
carburantsdoiventégalementêtreprisesenconsidérationdansnoschoixénergétiques.
Ilfautbienêtreconscientquetouteslesformesd’énergiecomportentdesexternalités
environnementales.« Laseuleénergiepropre(c’est-à-diresansimpactenvironnemen-
tal)estcellequel’onneconsommepas »(R.Canuel,commentairepersonnel).
Lechoixdubonmixénergétiqueestdoncuneéquationàmultiplesvariables,incluant
laprésenceet lapérennitéde laressource, lescoûtsdeproductionde l’énergie, les
différentsimpactsenvironnementauxetsociauxetlestauxd’émissionsdegazàeffet
deserre.L’inclusiondeséconomiesd’énergiequi,enmatièredestratégiesénergétiques,
36 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
peuventêtreéconomiquementtraitéessurlemêmeplanqu’uneautrefilièredeproduc-
tiond’énergien’estpasencoreunréflexe.Cependant,elledevraledevenirdeplusen
plusenregarddespréoccupationssurleschangementsclimatiques,jumeléesàl’aug-
mentationdelademandeénergétiquemondiale.
Figure13Part du marché mondial occupée par les différentes filières d’énergies renouvelables. Source :Wikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Renewable_energy
2. LESECTEURDUTRANSPORT
Danslespaysindustrialisés,letransportcontribuedemanièreimportanteauxémissions
degazàeffetdeserre.AuQuébec,ilconstituemêmelaprincipalesourced’émissions.
Àl’échellemondiale,letransportestresponsabled’environ20 %desémissionsdeGES
et50 %delaconsommationdepétrole.Decettequantité,70 %sontimputablesaux
véhiculespersonnelset30 %autransportdemarchandises.Pourréduirecesémissions,
ilfautsoitréduirelaconsommationdesvéhicules,soitleurutilisationouencorerecourir
àdescarburantslibresd’émissions.
Hydroélectrique (grands barrages) (58,23 %)
Électricité géothermique (0,72 %)
Chaleur solaire (6,83 %)
Hydroélectrique (mini-centrales) (5,12 %)
Photovoltaïque (0,42 %)
Chaleur géothermique (2,17 %)
Électricité éolienne (4,58 %)
Autres sources d'électricité (0,05 %)
Biodiesel (1,21 %)
Électricité de biomasse (3,42 %)
Chaleur de biomasse (17,08 %)
Bioéthanol (0,16 %)
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES37
Ledéveloppementdevoituresàfaibleémission,commelesvoitureshybrides,électriques,
àhydrogèneoutoutsimplementàfaibleconsommationainsiqueledéveloppementde
biocarburantsreprésententlasolutiontechnologiqueauxémissionsdeGEStandisque
laréductiondel’utilisationdestransportsroutiersauprofitdetransportcollectifounon
motorisé présuppose un changement d’habitude des sociétés industrialisées. Cette
questionadesramificationspluslarges,carelleinterpellenotrenotiond’urbanisationet
certainsaspectsdeséchangesdebiensetdeservices.
2.1 Les voitures à faibles émissions
Ilexisteplusieursmoyensdeconcevoirdesvéhiculesàfaiblesémissions.Lemoyenqui
sembleapriorileplusévidentestderéduirelaconsommationd’essencedesvéhicules,
cequiest toutà faitpossibleavec les technologiesexistantes.D’autrepart, ilexiste
plusieurstechnologiesendéveloppementouenémergencequipermettentderemplacer
l’essencepard’autressourcesd’énergie,soitl’électricité,soitl’hydrogène.Laquestion
desbiocarburants,quipourraientremplacerl’essence,aétéabordéeplushaut,dansla
sectionsurlabiomasse.
2.1.1 Lesvoituresàfaibleconsommation
Demanièregénérale,lesvoituresutiliséesactuellementconsommentbeaucoupplusde
carburantetémettentbeaucoupplusdeGESqu’ilseraitnécessaireparrapportàleur
utilisation. De plus, malgré les progrès technologiques possibles, la consommation
moyennedelaflotteautomobiledanslaplupartdespaysn’apasbaissé.Aucontraire,
durantlesdernièresannées,l’accroissementdelapartdemarchédeSUV,deminifour-
gonnettesetautresvéhiculescomparables,dontlesventesauxÉtats-Unisdépassent
maintenantcellesdevoiturestraditionnelles,aaucontrairefaitaugmenterlaconsom-
mationmoyenneduparcautomobileenAmériqueduNord.Cen’estpasfauted’autres
possibilités.
Desvéhiculescommercialisablesconsommantde3à5 l/100 kmexistentdepuisledébut
desannées1980.Leschocspétroliersdesannées1970et1980avaientencouragéla
rechercheencettedirection.Ilexisteactuellementuncertainnombredemodèlesqui
consommentmoinsde5 l/100 km,parexemplelaMitsubishi« i »concept(3,8 l/100 km),
38 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
l’AudiA2(4,5 l/100 km),laMini One(4,5 l/100 km),laSuzukiIgnis(4,5 l/100 km),l’Opel
CorsaECO(4,3 l/100 km),laTwingoSmile(3,5 l/100km).L’utilisationd’avancéesdans
l’aérodynamique,lesmatériauxetlamécaniquepermetdeconstruiredesvoituresencore
moinsconsommatrices,maisquandmêmeperformantesetsécuritaires,parexemplela
voiture1ldelacompagnieVolkswagen(figure 14).
Figure14Voiture d’un litre.
Cette voitureexpérimentaledeVolkswagenconsomme1l/100 kmgrâceàuncw(coefficientderésistanceàl’air)de0,159,unecarrosserieencarbonehabilléedemagné-siumetdesrouesàfaiblefriction.Elleatteintunevitessemaximale de 120 km/h et offre un niveau de sécuritérépondantauxnormesdesécuritéd’unevoituredecoursegrandtourisme.Source : Sueddeutsche.de.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES39
2.1.2 Lavoiturehybride
Lesvoitureshybridescombinentunmoteuràexplosionavecunmoteurélectrique.Durant
lesphasesdedécélération,lespilesélectriquespeuventserecharger,cequiréduitla
consommationmoyennedecetypedevéhiculessurlaplupartdestrajets.Lapremière
voiturehybrideaétéconstruiteen1902parFerdinandPorschepourJacobLohner&Co.
(SZ,2001),ilnes’agitdoncpasd’uneinventionrécente.AuxÉtats-Unis,enréponseaux
mesuresincitativesduFederalCleanCarIncentiveProgram,GMetBuickfinancèrent
ledéveloppementd’unvéhiculehybride.Maisl’abandonduprogrammeparl’EPA,en
1976,conduisitàl’abandondudéveloppementdecettetechnologie.
Àlafindesannées1970etdurantlesannées1980,annéescaractériséespardesprix
élevésdel’essence,plusieursconstructeurs,dontToyota,Volkswagen,MercedesetAudi
travaillèrentsurdesprototypesdevoitureshybrides.Audicommercialisaen1994unvéhi-
culehybride,maisàunprixdissuasif,provoquantsonretraitéventueldumarché(SZ,
2001).LaToyotaPrius,commercialiséedepuis1997(etdepuis2000auCanada),estla
première voiturehybrideà connaîtreunsuccèscommercial.Cette voiture consomme
4,5 l/100km.Entre1997et2007,Toyotaavenduplusd’unmilliondevoitureshybrides(Le
Devoir,2007).En2005,HondaetFordproposaientégalementdesvéhiculeshybrides.
D’autresgrandsconstructeurscommeGM,NissanetMercedess’ypréparent.Lesventes
devoitureshybridesenAmériqueduNordsontpasséesde9350en2000à350000en
2007,atteignantencetteannéeunepartdemarchéde2.2%(HybridCarReview,2008).
Laplupartdesgrandsconstructeurss’engagentdanslavoiedel’hybride.Lesentreprises
japonaisessontincontestablementlesleadersdumarchéenmatièredevente,d’expé-
rience en technologie hybride et en investissements.Toyota, par exemple, consacre
depuisdixanslamoitiédesonbudgetderechercheetdéveloppementde5à6 milliards
d’euros au développement de la voiture hybride et aux autres technologies à faible
consommation(Hambach,2007).MercedesetBMWcollaborentaudéveloppementde
la technologie hybride pour toutes leurs gammes de modèles (Grundhoff, 2007).
Volkswagen,AudietPorscheannoncentégalementdesmodèleshybridesdansunfutur
proche.LesgrandsconstructeursaméricainsnesontpasenrestepuisqueGM,Fordet
Chryslerproposenttousdesmodèleshybrides.
40 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Cesdéveloppementssontfavorisésparlaréceptivitédupublic.Selonunsondageeffec-
tuéenAllemagne,25 %desclientspotentielsseraientprêtsàacheterunvéhiculehybride
etàdépenser3000 eurosdepluspouruntelvéhicule(Grünweg,2007).Enprésence
d’incitatifsfinanciers,lesdeuxtiersdesrépondantssedéclaraientprêtsàacheterun
modèlehybride.AuCanada,actuellement,lesventesd’hybridesreprésententmoinsd’un
pourcentdesventesdenouveauxvéhicules.Unincitatiffinancier,sousformed’unrabais
de1000à2000dollarsaccordépourunvéhiculeconsommantendessousde6,5 litres
aux100km(8,3litrespourlesVUSetminifourgonnettes),aétéintroduiten2007parle
gouvernementdeStephenHarper(Castonguay,2008).Cetincitatifestcependantloin
decomblerladifférencedeprixentreunvéhiculehybrideetunmodèleclassiquecom-
parable,quipeutatteindre10 000 dollars(Kimura,2007).Leprogrammeseraabolien
2009(Castonguay,2008.)
2.1.3 Lavoitureélectrique
LavoitureélectriqueneressembleplusbeaucoupaumodèledeJenatzydudébutdu
siècle(figure 15).Laplupartdesvéhiculesélectriquesconstruitsdenosjourssontdes
trèspetitsvéhiculesconçuspour l’usageurbainoudesvéhiculesdesériemodifiés,
construitsentreautresparPeugeot,RenaultetCitroën.Hydro-Québecégalementse
lanceànouveau,avecdespartenairesfrançais,danslaconstructiond’unevoitureélec-
trique,aprèsunetentativejamaisaboutiedanslesannées1990(Radio-Canada,2006).
Grâceàleurfaibleconsommationde4à10 kWh/100 km,pourlespetitsmodèles,etde
12à20 kWh/100 km,pourlesvoituresdesérie,lescoûtsd’utilisationselimitentà60 cents
à4 dollarsaux100 km.Cetteéconomieestcependantsouventrenduecaduqueparle
coûtélevédesvéhicules,construitsentrèspetitesséries.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES41
Figure15Camille Jenatzy dans sa voiture électrique « La Jamais Contente », 1899. Source :Wikipédia.
L’utilisationdepilesaulithiumpermetd’augmenterl’autonomieà500 km,alorsqu’elle
nedépassepasunecentainedekilomètresavecdespilesclassiquesauplombouau
nickel-cadmium.Laduréederecharged’uneàdeuxheuresreprésenteuninconvénient
decetypedevéhicule.Dansuncontexteurbain,cedésavantagejouemoinspuisquele
rechargementpeutêtrejumeléaustationnementduvéhiculedurantd’autresactivités.
Àcettefin,lavilledeParisainstallé77 bornesderechargedevéhiculesélectriques
(VilledeParis,2007)(figure 16).
42 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure16Borne de recharge pour voiture électrique à Paris. Source : Weissercappuccino. http://www.weissercappuccino.de/?m=200701&paged=2
Danslecontextedelamitigationdeschangementsclimatiques,laquestionestévidem-
mentlaprovenancedel’électricité.Pourqu’uneréductiondesémissionsdeCO2soit
effectuée,cetteélectriciténedoitpasprovenirdecombustiblesfossiles,cequiaucontraire
augmenterait les émissions du fait de la perte de rendement énergétique lors de la
transformationet le transportde l’énergie.Unevoitureélectriquen’estunvéhiculeà
« zéroémission »quesil’électricitéestproduiteparunefilièresansémissions.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES43
2.1.4 Lavoitureàhydrogène
Lavoitureàhydrogèneet lapiledecombustible représententunedes technologies
d’avenirdansledomaineautomobileetdansd’autresdomainesoùuneformed’énergie
transportableestrequise.Leprincipeestsimple,puisquel’hydrogèneestcrééparun
desdiversprocédéspossiblesetestensuitestockéettransportépourêtreutiliséailleurs
dansunepiledecombustibleouunmoteuràl’hydrogène.Lesprocédésdefabrication
sontnombreux.Ilpeuts’agir :
• d’électrolysed’eau;
• d’oxydationpartielledecharbonoud’hydrocarbures(voirlasectionsurlecharbon
ci-haut);
• defermentationdebiomasse;
• deréformationautothermiqueduméthanol;
• depyrolysedeméthaneformantducharbonetdel’hydrogène(procédédeKvaer-
ner,testéenNorvègeetauCanada[Bakkenet al.,1998]);
• d’alguescapablesdescinderl’eauenhydrogènecatalyseuretenoxygènegrâce
àl’énergiephotosynthétiqueetàuneenzyme,l’hydrogénase,technologiequipour-
raitêtredéveloppéedanslefutur(Meliset al.,2001;Zhanget al.,2001;Happel
et al.,2002).
Enpratique,l’électrolyseestlaseuleformeutiliséecommercialement.Commepourla
voitureélectrique,ilestimportantqueleprocédédefabricationdel’hydrogènen’émette
pasdeGESpourquecettetechnologiesoitunmoyenderéductiond’émissionsdeGES
etnonsimplementdedéplacementdecesémissions.
Unefoisproduit,l’hydrogèneréagitdansunepileàcombustible,quiestenfaitunélément
galvaniquepermettantd’uncôtélepassaged’ions(desprotons,H+)etdel’autreceluides
électrons,créantainsiuncourantélectrique.Laforcemotricederrièrecesmouvements
estl’énergiechimiqueemmagasinéedansl’hydrogènequiselibèresousformedecourant
électriquelorsdelarecombinaisond’hydrogèneetd’oxygèneeneau(tableau5),souvent
facilitéeparuncatalyseurmétallique,typiquementduplatineouduzirconium.
44 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Tableau5Les réactions dans une pile à combustible
Réactionàl’anode 2H2=>4H++4e-
Réactionàlacathode O2+4e-=>2O2-
Réactiontotale 2H2+O2=>2H2O
Desprototypesdevéhiculesexistentdepuislesannées1960,commeleGMElectrovan.
Danslesannées1970et1980,BWMdéveloppaplusieursmodèles,suiviparMercedes
danslesannées1980,maisaucundesdeuxconstructeursneselançadanslacom-
mercialisation.Depuislesannées1990et2000,presquetouslesgrandsconstructeurs
s’intéressentàlafilièredel’hydrogène.Unconsortiumeuropéens’estaussiformépour
l’étuded’unavionàhydrogène,lecryoplane,cequiseraitparticulièrementimportant
danslamesureoùlesémissionsdel’aviationsontcellesquicroissentleplusvitedans
ledomainedestransports(EuropeanCommission,2000).
Unedesdifficultésest le stockagesécuritaireetefficacede l’hydrogènesous forme
gazeuse,liquideouchimique.Lesprototypesdevaientconsacrerunegrandepartiede
leurhabitacleouespacede rangementàcette tâcheou transporterdesbonbonnes
d’hydrogènesurletoit.L’hydrogèneestévidemmentuncombustibleextrêmementdan-
gereuxàtransporter,commel’aprouvélatragédiedudirigeableHindenburg,quis’est
embrasé en quelques secondes lors de son atterrissage à New York. Dans les
années 1980,Mercedesdéveloppaleshybridesmétalliquespossédantunehauteden-
sitédestockagede1à1,5 kWhparlitre,assezpouruneautonomiedequelquescen-
tainesde kilomètres.Denouvelles méthodesde stockagebasées sur des fibres de
carbonesontdéveloppéesàlaNortheasternUniversitydeBoston.Ellespermettraient
unedensitédestockagede30litresd’H2pargrammedefibredecarboneetuneauto-
nomiede8000 kilomètrespourunréservoirde25litreset87 kilogrammes.
Malgrélesproblèmesrelevés,l’hydrogènepourraitbientôtdeveniruneréalité.L’Islande
alancéaudébutdusiècleunprojetpiloteàgrandeurdupayspoursedéfaireentièrement
decombustiblesfossilesjusqu’en2050etlesremplacerpardespilesàhydrogèneali-
mentéesparl’hydrogènefabriquéparélectrolysegrâceàl’abondanteénergiegéother-
mique(Sigfusson,2006).Degrandsgroupesindustriels,NorskHydro,ShelletMercedes,
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES45
sontpartenairesdanscetteentreprise(Ectos,2008).L’Islanderéduiraitainside50 %
sesémissionsdeGES.Ceprojetestl’idéeduprofesseurBragiArnasondel’université
deReykjavikquis’emploiedepuislesannées1970àconvaincrepoliticiens,dirigeants
etindustrielsdel’intérêtetdelafaisabilitédesavision(BBC,2002).LaCalifornieetla
Colombie-Britanniquesesonttouteslesdeuxlancéesdansdesprojetsd’autoroutede
l’hydrogène,comprenantdessitesdeproductionetdedistributiond’hydrogèneet la
conversiond’unepartiedesautobuspublicsetdeflottesdevéhiculescorporatifs(BC
HydrogenHighway,2008;CaliforniaHydrogenHighway,2008).Danslemonde,environ
300projetsd’hydrogènesontencours,principalementenAmériqueduNord,enEurope,
enChineetauJapon(IPHE,2008).
2.1.5 Ledéveloppementdesvéhiculesàfaibleconsommation
Lestypesdevéhiculesendéveloppementoffrentdegrandespromessesdanslefutur
(figure 17)etpermettraient,enconjonctionaveclesbiocarburants,deréduireconsidé-
rablementvoired’éliminerlesémissionsdeGESdansledomainedestransports.En
mêmetemps,lesvéhiculesélectriques,hybridesouàhydrogènepourrontcontribuerà
réduire lesproblèmesdequalitéde l’air,d’ozone troposphériqueetdesmogurbain,
causésparlesvéhiculesactuels.Cependant,leurpénétrationactuelledumarchéest
anecdotiqueetilestclairquecesnouvellestechnologiesneserontpasenmesurede
répondreauxexigencesdespaysindustrialiséspourlapremièrepériodeduprotocole
deKyoto.Danslefutur,pourladeuxièmepériodeduprotocoledeKyoto,etdansl’optique
d’uneréductionde50 %à60 %desémissionsdeGES,réductionjugéenécessairepour
stabiliserlesconcentrationsatmosphériquesdeCO2,l’exempledel’Islandemontreque
cestechnologiespeuventavoirunimpactconsidérable.
Deplus,lacroissancedumarchédevéhiculesàfaibleconsommationpassepardes
actions régulatrices comme les normes promulguées, en Californie et dans l’Union
européenne,quiobligentlesproducteursàinclureunpourcentagefixedevéhiculesà
faiblesémissionsdanslesflottesdevéhiculesvendus.Évidemment,ilfautaussiprendre
encomptelapréférencedesconsommateurs.EnAmériqueduNord,lesconsommateurs
neréagissentpasavecenthousiasmevis-à-visdesvéhiculesàfaibleconsommation.Ils
privilégientdesvoituresvolumineuses,cequiestcertainementaussilerésultatdela
publicitéautomobilesurtoutcentréesurlesSUVetautresvéhiculesénergivores.
46 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure17Véhicules à faible consommation dans le futur.
Lesvoituresàfaibleconsommationpeuventprendredesapparences trèsdifférentes,allantde lapetiteDynastyElectric,fabriquéeenColombie-Britannique,àuneBMWàhydrogènefuturiste,atteignantplusde300 km/h.Sources :Dynasty, http://www.zarattini.com/veicoli-elettrici/veicoli-zev.htm (http://www.dynastymotorcar.com/?); BMW IAAA Frankfurt 2005,http://www.clean-auto.com/article.php3?id_article=4283
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES47
2.2 La réduction du transport de personnes et des marchandises par la route
Pourréduirelesémissionsdanslesecteurdestransports,ilnesuffitpasderéduirela
consommationdesvéhicules. Il fautégalementchanger la répartitiondesmodesde
transport,actuellementfortementaxéeversdesmodesentraînantuneconsommation
d’essenceetdesémissionsdeCO2importantes.
Lapartoccupéeparletransportdepersonnesetdemarchandisesparlaroute,dansdes
voituresetdescamionsdoitêtreréduiteetcelledestransportscollectifsetdestransports
parletrainetautresmodesdetransportsàplusfaiblesémissionsdoitêtreaccrue.Cela
nécessiteévidemmentdechangerd’habitudes,derevoirlarépartitiondesinvestissements
eninfrastructuresdetransportetderepenserlesmodesd’urbanisation.
2.2.1 Laréductiondutransportroutierenmilieuurbain
Danslessociétésindustrialisées,laplupartdesdéplacementss’effectuentenvoiture.
Laréductiondesémissionsdegazàeffetdeserrepassedoncparun transfertdes
passagersdelavoitureàdesmodesdetransportscollectifsousansvéhiculemotorisé
(lamarche,levélo).Cebutn’estpassimpleàatteindre,puisqu’ilrequiertdeschange-
mentsdansleshabitudesdeviedescitoyens,desinvestissementsdanslesmodesde
transportcollectifetuneadaptationdel’urbanisation.
Enmilieuurbain,ilexistecertainesmesuresefficacesàcourttermepourréduirel’utili-
sationdel’automobile.LavilledeLondresainstauréen2006unechargede8 £(17 $)
pouraccéderàunezonedélimitéeducentre-ville.Lerésultataétéuneréductiondela
circulationde30 %danscettezone.Parmilesautomobilistesquiontdélaisséleurvoiture,
50à60 %ontoptépourlestransportsencommun,20à30 %pouruncontournement
delazoneetlerestepourlecovoiturageoulevélo.Commeeffetsecondaire,lestemps
detrajetsontdiminuéde15 %enmoyenne.Londresestaussidevenuelavilleayantla
plusfortecroissancedel’utilisationduvéloenEurope.LavilledeNewYorkpenses’ins-
pirerdumodèlelondonienpourréduiresesproblèmesdecongestion.
AfinderéduireencorepluslesémissionsdeGESdestransports,lavilledeLondres
compte augmenter la taxe à 25 £ (53 $) pour les véhicules consommant plus de
225 g CO2/100 km,parexemplelaRenaultEspace,laPorsche911Carrera,laBMW X5,
laRangeRover4X4V8etlesautres4x4quelesLondoniensappellentironiquement
48 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Chelsea tractors,d’aprèslequartierhuppédeLondresoùcesvéhiculestout-terrainfont
figuredesymboledestatutaumêmetitrequ’uneJaguarouuneAstonMartin(Telegraph,
2008). En contrepartie, la taxe serait abolie pour les véhicules émettant moins de
120 g CO2/100 km,cequiestau-dessousdelanormevolontairede140 g CO2/100km
fixéeparl’Unioneuropéenne.Londresestlaplusgrandevilleayantadoptéunetaxesur
lesvéhicules,maispaslaseulepuisqu’elleaétéprécédéeentreautresparMalte,Sin-
gapour, Stockholm et les trois plus grandes villes norvégiennes Oslo,Trondheim et
Bergen.Les taxesprélevéesdanscesvillessont réinvestiesdans l’améliorationdes
infrastructuresetlaréductiondestarifsdestransportsencommun.
Lataxationn’estcependantpasleseulmoyend’atteindreunobjectifderéductiondela
circulationpuisquelavilledeParisaobtenuunrésultatsimilaire,uneréductionde19 %
delacirculationentre2001et2005,grâceàunpland’aménagementdegrandeenver-
gure, comprenant entre autres des couloirs de bus protégés, le réaménagement de
certainsgrandsboulevards,ledéveloppementdesquartiersverts,lafermeturerégulière
desquaisdelaSeineetletramwayT3(figure 18).
Figure18Nouveaux tramways T3 de la ville de Paris. Source : Autonews. http://www.autonews.fr/fr/cmc/dossier/200651/paris-roule-t-il-_6637.html
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES49
2.2.2 Lerôledel’urbanisme
L’utilisationdelavoitureetlapossibilitéd’organiserdestransportsencommunefficaces
sontfonctiondelastructureurbaine.Ilestbeaucoupplusfaciled’établirunréseaude
transports en commun performant dans une ville densément peuplée comme Paris
(25 000 habitants/km²)qu’àMontréal(4 439 habitants/km²).Onserendcomptequ’à
Montréal,lecentre-ville,quiestplusdensémentpeuplé(parexemple,lePlateauMont-
Royalavec13 096 habitants/km²etParc-Extensionavec18 802 habitants/km²),estmieux
desserviparlestransportsencommunqued’autresquartiers.Lapossessiondevoitu-
resetleurutilisationysontenconséquencemoindres.
Lephénomènedel’étalementurbaincontribueàlaprépondérancedelavoituresurles
autresmodesdetransport, incluantlamarcheoulevélo,enrendantlesdistancesà
parcourirpluslonguesetenréduisantladensitédepopulation.Celaentraînegénérale-
mentunréseaudetransportsencommunmoinsdense.Enmêmetemps,l’étalement
urbainnécessitedesinvestissementsdeplusenplusimportantsdansdesinfrastructu-
resroutièresdeplusenplusétenduespourdesservirlescentresquideviennentplus
éloignésaufuretàmesurequelesvilless’étalent.Cesbesoinseninfrastructuresrou-
tièresempêchentl’allocationdesinvestissementsauxtransportspublicsouàl’aména-
gementurbain.Lesétudesdémontrentaussiquelanotiond’effetetdecauses’inverse
puisquelesinfrastructuresroutières,unefoisprésentes,favorisentetencouragentl’éta-
lementurbain.Ainsi,desmesuresprisesdanslarégiondeMontréalcommeleprolon-
gementdel’autoroute 25oul’éventuelleconstructiondenouveauxpontsrésoudrontà
courttermedesproblèmesdecongestionroutière,maisencouragerontàmoyenetà
longtermel’étalementurbain,augmentantainsilevolumedecirculationetalourdissant
lebiland’émissionsdeGES.
LavilledeMontréalestd’ailleursunexempled’étalementurbaincroissant.En2003-2004,
Montréalaperdu1,3 %desapopulation(24 100 personnes)auprofitdesacouronne
(ISQ,2007).Cettetendanceperduredepuisdenombreusesannéesetlesstatistiques
surlapopulationtémoignentdutransfertdescentresdepopulationdel’îledeMontréal
verslesrégionslimitrophes.En1971,l’îledeMontréalreprésentait32,5 %delapopu-
lationduQuébec.En1986,cechiffren’étaitplusque27,1 %et,en2005,ilavaitchuté
à24,7 %(ISQ,2007).Entermesabsolus,lapopulationdel’îledeMontréaladiminué
50 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
de2 millionsà1,9 milliondanslemêmeintervalledetemps.Enmêmetemps,lapopu-
lationdesrégionsentourantMontréalaaugmentéde20 %enMontérégieetde30 %
danslesLaurentides.
2.2.3 Letransportàlonguedistance
Lestransportsdepersonnesetdemarchandisesparvoiture,partrainetparavionsur
desmoyennesetdeslonguesdistancescontribuentdemanièreimportanteauxémissions
deGESdanslesecteurdestransports.Letableau6montrequ’encequiatraitaux
moyensdetransportdepersonnes,l’avionestceluiquiémetleplusdeGES,suivispar
lavoitureetletrain.Deschangementsrelatifsaumodedetransportpeuventdoncgran-
dementréduirelesémissionsdeGES.Letrainaunrôleparticulièrementimportantà
jouer.Destrainsàgrandevitesse(300 km/hetplus)existentenAllemagne,enFrance,
enChineouauJapon(figures 19à25)etsontaisémentcapablesderivaliseravecl’avion
enmatièredevitessedetransportsurlesdistancesmoyennesdequelquescentaines
dekilomètres, lesquelles représententunegrandepartiedu traficaérien total.Leurs
émissionssontenrevanchebieninférieures.
Tableau6Émissions de CO2 par personne par km pour différents modes de transport
Mode CO2* (g/km par pers.)
Avion 193,68
Voitureessence 142,12
Voiturediesel 128,85
Autobus 29,72
Train 14,97
Métro 9,7
Tramway 9,6*ÀnoterquelesémissionsdeN2Onesontpasinclusesdanscetableau,cequialourditsurtoutlebilandel’avion.
Source : AdaptédeGreenpeaceAutriche.http://www.greenpeace.at/4245.html#15721
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES51
Dansledomainedutransportdemarchandises,lepassageducamionautrainpourde
courtesetmoyennesdistancesainsiquedel’avionversletransportmaritimepourde
longuesdistancespermettraientdesréductionsd’émissionsdeGES.Letransportde
marchandisesestconstammentencroissance.C’estuneconséquencedelamondiali-
sationquifavorisel’échangedemarchandisesentrepays.Lescoûtsenvironnementaux,
commelescoûtsliésauxémissionsdeGES,dutransportsurdelonguesdistancesne
sontpasinclusdansleprixdesproduits.L’inclusiondecesexternalitésmèneraitàune
diminutiondutransportdemarchandisesauprofitdelaproductionlocaleetréduiraitles
émissionsdeGES.
Figures19et20Train à lévitation magnétique (Transrapid) de Shanghai.Source :TransrapidInternational.www.transrapid.de
52 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure21Le train à lévitation magnétique Transrapid.
LeTransrapidquiassurelaliaisondel’aéroportinternatio-naldePudongetdelavilledeShanghaiestlepremiertrainàlévitationmagnétiquecommercial.Ilatteintunevitessemaximale de 430 km/h sur ce trajet et a même atteint501 km/hdurantdesessais.De2003à2007,plusdetroismillionsdepassagersontempruntéundestroisTransrapidparcourantcetrajet.Laconstructiondecetteligneacoûté10 milliardsdeyuan,soitprèsdedeuxmilliardsd’euros.LeTransrapidaétédéveloppéenAllemagneparSiemensetThyssenKrupp,maisn’yestpasencoreexploité.UnepremièreliaisonestprévueentreMunichetsonaéroport.LestrainsTransrapidàlévitationmagnétiqueneconsom-ment,àunevitessede300 km/h,que lesdeux tiersdel’énergied’untrainconventionnelàcausedelafaiblefric-tionet leurconsommation représente seulement lecin-quièmedel’avion,parpassager(Transrapid,2007).Source :TransrapidInternational.www.transrapid.de
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES53
Figure22Le train à grande vitesse (TGV).
LeTGV françaisdétientdepuisavril2007 le recorddumondesurrailde574,8 km/h,grâceaux25 000 chevauxde la rame spécialement préparée d’Alstom. Circulantdepuis1981,lesTGVontdéjàtransportéplusd’unmilliarddepassagersetenauronttransportédeuxmilliardsvers2010.Chaqueannée,environ85 millionsdevoyageursempruntentleTGV.Parrapportàl’avionoulavoiture,leTVGconsommepeud’énergieparpassager.Desurcroît,comme l’électricité qu’il consomme est principalementproduitepardescentralesnucléaires,sesémissionsdeGESparpassagersontextrêmementfaibles.Source : Radio France International, RFI. http://www.rfi.fr/sciencefr/articles/088/article_50781.asp
54 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure23Le Shinkansen.
LeShinkansen,souventappellébullet trainenanglaisestleréseaudetrainsrapidesauJapon,lancéen1964,avecunevitessed’unpeuplusde210 km/hà l’origine.LesShinkansen actuels ont des vitesses moyennes de300 km/hetatteignent443 km/hsurrailet581 km/henlévitation magnétique dans des essais expérimentaux.Depuis lesannées1960, lesShinkansenonttransportéplus dequatre milliards de voyageurs. Ces trains sontlégendairespourleurponctualitéetleursécurité.En2003,le retardmoyenétaitde0,1minute,soit sixsecondes.CelaestrendupossibleparunréseauspécialementdédiéauxShinkansen.Enplusdequaranteansdeservice,unseuldéraillementaétédéploré,lorsduséismedu23 octo-bre2004.Cetincidentn’afaitaucunevictime.Normale-ment,descapteurslelongdesvoiespeuventdétecterlessecoussestectoniques,fréquentesauJapon,situéprèsd’unefaillegéologique.Source : http://en.wikipedia.org/wiki/Shinkansen
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES55
Figure24L’intercity Express (ICE) allemand.Source : h t tp: / /commons.wik imedia.org/wik i / Image: ICE3_Dernbachertunnel.jpg
56 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
Figure25L’intercity Express (ICE) allemand.
Le1ermai1988,unICE-VdelaDeutscheBahn,lacom-pagnieallemandedescheminsdefer,aétabliunrecorddevitessesurrailde406,9 km/hsurlaligneHannover–Würzburg.CerecorddevitesseadepuisétébattuparleTGV français,mais le ICE resteundes trainsàgrandevitesse les plus performants au monde. Ses 22 lignesdesservent180 stationsenAllemagneetdanssesneufpays riverains. Il a transporté 550 millions passagersdepuis1991.LesvitessesdecirculationsontmoinsélevéesquecelleduTGVàcausedeladensitédescentresdepopulation,cequinécessitedesarrêtsplusrapprochés.SiemensetBombardierAllemagnesontlesdeuxprincipa-lescompagniesquiparticipentàlaconstructionduICE.
La répartition des subventions gouvernementales influence également le choix des
usagersàtraversl’offred’infrastructuresqu’ellegénère.AuCanada,surles1380 millions
dedollarsdesubventionsfédéralesautransporten2006et2007,seuls18,4 millionsont
étéallouésauxtransportsencommun,comparéà964,1 millionsdedollarsautransport
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES57
routieret47,7 millionsdedollarsautransportaérien.Lessubventionsautransportrou-
tierontquadrupléentre2002et2003,2006et2007,alorsquelessubventionsautrans-
port en commun ont diminué d’un facteur de trois au cours de la même période
(TransportsCanada,2006).Letransportaérien,quantàlui,profited’unrégimefiscal
internationaluniqueencequ’ilestexemptdetaxessurlekérosène,cequiluiconfère
évidemmentunavantagedecoûtimportantparrapportàsesconcurrentsquinebéné-
ficientpasd’untelavantagefiscal.
Dans le domaine des transports, comme dans d’autres domaines, la réduction des
émissionsdeGESnécessiteradoncdesinterventionsàplusieursniveaux.Lesnouvel-
lestechnologiesontcertainementunrôleimportantàjouer,maisellesneserontàelles
seulesincapablesderésoudreleproblème.Lalégislation,laplanificationurbaineetles
outilséconomiques(taxes,subventions,etc.)sonttoutaussiimportants.Touscesmoyens
nécessiterontégalementdeschangementsdementalitésetd’habitudesdelapartdela
population.
3. LESSECTEURSDELACONSOMMATIONCOMMERCIALE,RÉSIDENTIELLEETINDUSTRIELLE
3.1 L’efficacité énergétique
Danslesdomainesdelaconsommationrésidentielle,commercialeouindustrielle, la
recherchedel’efficacitéénergétiqueestlemoyendechoixpourréduirelesémissions
deGES.L’articledeWeissenberger(2004)retracel’historiquedel’évolutiondel’efficacité
énergétiqueauQuébecdanscertainsdomaines.Ilsembleévidentqueleprixdupétrole,
doncceluidel’énergie,estuneincitationmajeureàl’améliorationdel’efficacitéénergé-
tique.Ilestaussipossibledeconstaterquesurleplanmacroéconomique,l’Europe,plus
sévèrementtouchéeparleschocspétroliersdesannées1970-1980,secaractérisepar
uneplusgrandeefficacitéénergétique(mesuréecommequantitéd’énergieinvestiepar
dollardePIB).Cetteplusgrandeefficacitéénergétiqueadoncétéatteintegrâceaux
pressionsdumarchéetàl’aidedeprogrammesgouvernementauxconsistantendes
mesuresincitatives,descampagnesdesensibilisationetd’informationayantpourbut
ultimede réduire laconsommationénergétique.EnEurope,undesobjectifsdeces
58 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES
campagnesétaitlaréductiondelaconsommationdepétrole,ressourceimportéeetqui
rendl’Europetributaired’événementsetdedécisionsprisesailleursdanslemonde.Le
développementactuelauxÉtats-Unispeutêtreinterprétédansuncontextesemblable,
danslamesureoùlesressourcesenpétroledesÉtats-Unisdiminuentetquesaconsom-
mationaugmente,accentuantladépendancedesÉtats-Unisauximportationsdel’étran-
ger.Ledébatautourdel’efficacitéénergétiqueauxÉtats-Unis,setraduisantparlavolonté
deplusieursÉtatsd’exigerdesnormesdeconsommationdecarburantpourlesvéhicu-
lesoulaprésenced’énergiesrenouvelablesdanslesportfoliosdescompagniesd’élec-
tricité, vise donc, en plus de parer aux coûts croissants de l’énergie, à réduire la
dépendancedupétroleétranger.Cesmesurescontribuentévidemmentàlaréduction
desémissionsdeGES,mêmesicen’enestpaslebutpremier.
3.2 Les normes dans le secteur de la construction
Danslesecteurdubâtiment,doncdelaconsommationrésidentielleetcommerciale,
unemeilleureisolationetuneplusgrandeefficacitédesbâtimentspeuventréduireradi-
calementlaconsommationd’énergieet,ainsi,lesémissionsdeGES.Celaestvraidans
lamesureoùcelle-ciestproduiteàpartirdupétroleoudugaznaturel,cequin’estpas
majoritairementlecasauQuébec,puisquelamajoritédeslogementsestchaufféeet
éclairéegrâceàl’hydroélectricité.Enceci,leQuébecreprésenteuneexceptionparmi
lespaysindustrialisés.
Ilexisteplusieursnormesdeconstructionpourrendrelesmaisonsplusefficacessurle
plan énergétique.Au Canada, la norme R-2000, établie par Ressources naturelles
Canada, fixe des critères en matière de construction. Ces critères résultent en une
consommationénergétique30 % inférieureaucodedeconstructionactuel.Ceciest
rendupossiblepardessystèmesdeventilationàl’échelledelamaison,desmatériaux
deconstructionproduitavecdeplusfaiblesémissionsainsiqu’unefinitionimpeccable.
LanormeR-2000n’estpasobligatoireetjusqu’àmaintenant,seulement10 000 maisons
certifiéesR-2000ontétéconstruitesauCanada,maislademandeestcroissante(OEE,
2005).Ilexisteégalementunenormecorrespondante,lanormeC-2000,pourlesbâti-
mentscommerciaux.
MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES59
AuxÉtats-Unis,lanormeLEED(Leadershipinenergyandenvironmentaldesign)aété
développéeparleU.S.GreenBuildingCouncil.Lacertificationcomporteplusieurscri-
tères,dontl’efficacitéénergétique,ets’appliqueàdesbâtimentsrésidentiels,commerciaux
ouinstitutionnels.Ilexisteplusieursniveauxdecertification.AuCanada,certainsbâti-
ments sont certifiés LEED, dont le bâtiment Lassonde de l’école Polytechnique de
Montréal,construiten2003.Cebâtiment,grâceàlarécupérationdelachaleur,auxtoits
verts,àlaprésencedenombreusesfenêtres,àlarécupérationdel’eaudepluieetàdes
détecteursdeprésence,consomme60 %moinsd’énergieet92 %moinsd’eauquele
préconiselecodenationaldubâtiment.Lescoûtsdeconstructionquiontétéd’unquart
plusélevéqu’unbâtimentclassiquesontainsirécupérésenquelquesannées(École
PolytechniquedeMontréal,2007;RadioCanada,2005).
Lanormedelamaisonpassive,développéeenAllemagne,enSuèdeetenAutriche,va
encoreplusloin.Elledéfinitdesmaisonsquiconsommentmoinsde120 kWh.m-².an-1
d’énergieetmoinsde15 kWh.m-².an-1pourlechauffage.Comparéauxnormesenvigueur
auxÉtats-Unis,celareprésenteuneéconomied’énergieetd’émissionsdeGESde75 %
à95 %.Cettenormepermetd’atteindredes réductionsd’émissionsdeGESde3à
7 t CO2.an-1parbâtiment(Kaanet al.,2006).Cependantsil’onveutatteindrecesobjec-
tifs,ilestessentieldebienutiliserl’énergiesolairepassive.Pourcefaire,ilfautaccorder
beaucoupd’attentionàl’orientationdelamaison,auxmatériauxd’isolation,àl’élimina-
tiond’intersticesdanslesmurs,auxportesetauxfenêtres(triplesdansdetellesmaisons)
etausystèmedecirculationd’airquiutiliseentreautreslachaleurpassivedel’éclairage
oudesélectroménagers.Malgrécescontraintes,ilestpossibledeconstruireunemaison
passiveàuncoûtcomparableàceluid’unemaisonconventionnelle.Sixmillemaisons
passivesontétéconstruites,dontquelques-unesauxÉtats-Unis.Dansuncontextecli-
matiquefroid,commeauCanada,unetellenormeestplusdifficileàatteindreetnéces-
siteraitvraisemblablementdessourcesd’énergieautres,parexempledeschauffe-eau
solaires(Kaanet al.,2006).Laperformanceplusquesatisfaisantedeprojetspilotes
commeleSaskatchewan Conservation Housede1977,démontrenéanmoinslafaisabi-
litédemaisonsàfaibleconsommationd’énergieauCanada(Besantet al.,1978).
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