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Quelles émissions de CO2 attacher aux énergies? Convertir en PDF Version imprimable Suggérer par mail
 

Ecrit par Quentin_MNLE, le 27-01-2009 12:17

Pages vues : 3883    

Publié dans : Articles, Climat

Dans un précédent article, nous comparions les différents coûts des énergies pour le chauffage. Mais l'argument économique ne doit pas être le seul à entrer en compte. En effet, rappelons-nous de l'objectif de la France (et de l'Europe) d'ici 2050 : diviser par 4 nos émissions de gaz à effet de serre. On le sait, une grande partie de ces émissions sont dûes à l'utilisation de carburants fossiles. Mais comment comparer les différentes énergies, et surtout comment participer à améliorer la situation actuelle?

 

  • Les énergies fossiles

On purrait penser qu'il est assez facile d'attacher une émission de gaz à effet de serre aux carburants fossibles, puisque l'on se base sur des réactions chimiques quantifiables et connues. Pour le charbon, le gaz naturel et le fioul domestique, l'Ademe nous donne les chiffres suivants, sans tenir compte du rendement des équipements de combustion :

  PCI (kWh/kg)
Densité (kg/m3)
Emissions (kgCO2/kg)
Emissions (kgCO2/kWh)
Fioul Domestique
 11,92  840  3,142  0,264
Charbon pur sec (20% mat. volatiles)  10,14  200 à 600
 3,300  0,325
Gaz Naturel (Groningue)
 10,60  ~0,72
 2,128  0,209
Gaz Naturel (Lacq)
 13,80  ~0,72  2,746  0,198

PCI : Pouvoir calorifique inférieur. C'est l'énegie thermique dégagée par la combustion sous forme de "chaleur sensible". Elle exclut donc la chaleur utilisée pour vaporiser l'eau formée par la réaction. C'est notamment la grandeur utilisée pour comparer les rendements des chaudières.

Deux valeurs sont présentes pour le gaz naturel, puisque le gaz livré dans le Nord de la France (provenant notamment des Pays-Bas) est sensiblement différent du gaz livré dans le reste de la France.

Le MEEDDAT (Déclaration des émissions polluantes de 2005) nous donne lui :

  Fioul Domestique
Charbon
Gaz Naturel
Emissions (kgCO2/kWh)
 0,271  0,343  0,206

 On reste donc dans les mêmes ordres de grandeur, même si des différences minimes se retrouvent, probablement dûes aux combustibles employés.

Toutefois ces émissions prennent en compte uniquement l'énergie de combustion. On peut à juste titre se demander comment influent l'énergie de production et de transformation des combustibles sur ce total. La base de données Suisse Ecoinvent (exploitée en partie par Eco-Bau et le Kbob dans ces documents) nous donne des valeurs d'émissions pour l'extraction et la transformation du gaz  (pas de données pour le charbon) :

  Emissions (kgCO2/kWh)
 Fioul  0,026
 Gaz Naturel
 0,021

Cela représente donc environ 10% des émissions dûes à la combustion. On peut donc raisonnablement appliquer un coefficient de 1.1 pour les différents combustibles étudiés.

  • Le cas du bois

Concernant le bois, il est de bon ton de considérer que les émissions nettes de sa combustion sont nulles. Il est vrai qu'on ne fait que ré-injecter dans l'atmosphère du carbone qui avait été piégé par l'arbre au cours de sa croissance. Le bilan sera donc net uniquement si un arbre équivalent est replanté. Après tout, le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont aussi des reliquats de carbon piégé par la végatation il y a plusieurs millions d'années... Partant tout de même de cette hypothèse de combustion à "émission zéro", il faudrait tout de même y attacher des émissions dûes à la transformation du bois, notamment pour les pellets. En effet, le recyclage des déchets de bois pour le chauffage, même si il existe, est encore loin de faire l'unanimité. La base de données Ecoinvent nous donne ici :

   Emissions (kgCO2/kWh)
 Pellets  0.005
 Bûches  0,002

 Les émissions sont réellement faibles comparées aux autres combustibles. Si l'on rapporte cela à l'année pour une maison de 100m², consommant 150 kWh/m² et avec une chaudière d'un rendement de 80%, cela fait environ 94 kilos de CO2 émises par an (soit 26 kilos équivalent carbone). Le bois (et la biomasse en général) semble donc être une solution efficace du point de vue de la réduction des gaz à effet de serre. Il faudra toutefois mesurer le problème des émissions de particlues, qui a été occulté pendant le développement massif de ces solutions.

L'enjeu majeur du chauffage au bois reste toutefois la provenance du combustible. Si on achète du bois de Pologne ou de République Tchèque, la démarche semble quelque peu illogique. On privilégiera donc les sources locales. Reste à savoir comment vont se gérer la concurrence du bois de chauffage, du bois de construction, et l'impératif d'une production alimentaire en augmentation d'un autre coté... On abordera ceci dans un article ultérieur.

  • Et l'électricité dans tout ça?

Attacher un contenu carbone précis à l'électricité dans un contexte d'ouverture des marchés et d'échanges européens est particulièrement difficile. Certes, on connaît bien ce que l'on produit en France (je vous renvoie à cet article pour plus d'informations). Néanmoins, il devient plus difficile de remonter la chaîne pour ce que l'on consomme. On sait par exemple qu'en hiver, EDF vend de l'electricité en Italie et en rachète à l'étranger (à l'Est, notamment) pour compenser la pointe, ceci pour des raisons financières. Comment réussir à connaître la "vraie" valeur des émissions dûes à notre consommation, dans ce cas?

En France, la solution officielle nous vient d'une note de l'ADEME datée de 2005 qui attache un contenu carbone différent selon les usages de l'électricité, plutôt que les périodes de consommation.

Image La note de l'ADEME

On arrive donc avec les valeurs suivantes par kWh consommé :

   Emissions (kgCO2/kWh)
Chauffage
 180
 Eclairage  100

 Usages intermittents (cuisson, lavage, ...)

 60
 Usages de base (eau chaude, clim, ...)

 40


Si la différence peut sembler faible par rapport à du gaz naturel, il faut rappeler que les chiffres des combustibles fossibles ne prenaient pas en compte le rendement des chaudières - ni celui d'une pompe à chaleur dans le cas échéant pour l'electricité. Ces chiffres sont cohérents avec la production électrique française, qui compte en hiver environ 75% de nucléaire pour 13% d'électricité à base de combustibles fossiles (charbon, gaz, fioul).

La deuxième note de l'ADEME, datée de 2007, parle elle d'un contenu carbone allant jusqu'a 600g/kWh! Toutefois elle s'attache à déterminer un contenu marginal, soit celui attaché à chaque individu se rajoutant à la consommation actuelle. Dans le cadre d'une étude globale des émissions, il est peu judicieux de recourir à ces données.

Concrètement, l'usage de l'électricité pour le chauffage à l'aide de convecteurs classiques (1 kWh d'électricité consommé par le convecteur = 1kWh de chaleur émise) n'est pas si avantageux en termes de gaz à effet de serre à un chauffage classique au gaz (avec une chaudière à condesation, par exemple). Si l'on regarde du coté des pompes à chaleur, en revanche, il est clair qu'en avec un coefficient de performance moyen de 3 (1 kWh d'electricité consommée = 3kWh de chaleur), on obtient une chaleur beaucoup moins émettrice. Si on travaille en plus à la décarbonation de la production de pointe, on réduira d'autat plus les émissions!

Evidemment, cela ne suffira toujours pas à rejoindre le bois en termes de rejet net de carbone. Toutefois, le bois posant d'autres problèmes en termes de provenance du combustible et de surface à allouer pour faire face à une demande croissante, la solution passe par un panachage des sources! N'oublions pas que l'objectif est de diviser par 4 nos émissions actuelles!

A ce propos, l'association Virage-Energie a proposé une excellente étude sur le remplacement des sources énergétiques dans le Nord Pas-de-Calais à l'horizon 2050, pour atteindre cet objectif de division par 4. Une bien saine lecture!

 

Dernière mise à jour : 16-04-2009 12:51

   
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prudence

Ecrit par: cosserat (Membre) le 23-11-2009 10:10

prudence

Ecrit par: cosserat (Membre ) le 23-11-2009 10:10

Saine lecture? Il est certain que l'énergie est une affaire de civilisation (Edgar Morin). Donc une affaire très sérieuse.  
Le débat public contradictoire devra permettre de bien poser les évolutions possibles en prenant explicitement en compte les données sociales, économiques et environnementales.

 

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