Concepts et chiffres de l'énergie : émissions de CO₂

Le site Global Carbon Atlas[4] permet de retrouver depuis 1960 jusqu'à aujourd'hui les émissions de CO₂ mondiales selon différentes entrées.

Dans un premier temps, on présente le classement des émissions intérieures de CO₂ par pays. C’est notamment l’approche adoptée par la Convention-cadre des Nations-Unies sur le changement climatique et le Protocole de Kyoto.

On observe, pour 2018, que la Chine se place première, loin devant les État-Unis, l'Europe des 28, l'Inde et la Russie, figure 2.

À titre informatif, la France se place au 20^ème rang avec 338 MtCO₂ émises.

Figure 2.  Émissions de CO2 par pays (Territorial emission) en 2018 (Source : http://www.globalcarbonatlas.org/fr/content/welcome-carbon-atlas, [4]) Les chiffres sont donnés en mégatonne de dioxyde de carbone.

Dans ce classement les chiffres tiennent compte des émissions émises par territoire correspondant aux sources suivantes : pétrole, gaz, charbon et ciment.

Cette visualisation, bien qu’intéressante, apporte uniquement un éclairage selon le point de vue du pays. Une autre vision des choses se dessine si l’on se penche sur les émissions par habitant de ces mêmes états.

Reprenons les mêmes données mais cette fois affichons les émissions de CO₂ par pays rapporté au nombre d'habitants, figure 3. Cette approche permet de mieux mesurer les efforts à fournir par les habitants de chaque nation, même si au sein de chacune, il y a également de fortes dispersions liées aux inégalités sociales.

Figure 3.  Émissions de CO2 par habitant (per capita) en 2018 (Source : http://www.globalcarbonatlas.org/fr/content/welcome-carbon-atlas, [4])

On constate que la tête du classement n'est plus du tout la même !

La Russie, la Chine, l'Union Européenne et l'Inde ne se retrouvent plus dans les premiers pays émetteurs. L'Inde se retrouve même très loin. La France se place 69^ème avec 5,2 tCO₂ émises par habitant en 2018.

Maintenant, regardons avec une perspective qui rend compte des décisions politiques et des développements économiques des pays. Cette fois, avec les mêmes données, on peut regarder les émissions sur les dernières décennies.

Reprenons les principaux pays pour afficher les émissions de CO₂ depuis 1960.

Figure 4.  Évolution des émissions de CO2 entre 1960 et 2018 (Source : http://folk.uio.no/roberan/learnmore/more_slow_policies.shtml, [2])

De la même manière que nous l'avons fait plus haut, nous pouvons comparer les évolutions temporelles des émissions de CO₂ par continent (figure 5) et par habitant par continent (figure 6).

Figure 5.  Évolution des émissions de CO2 par continent (Source : Rapport 2019 du Global Carbon Budget, [8])

Figure 6.  Évolution des émissions de CO2 par habitant par continent (Source : Rapport 2019 du Global Carbon Budget, [8])

On retrouve des valeurs et des tendances très différentes selon que l'on regarde globalement par continent ou que l’on ramène ces émissions aux nombres d'habitants de chaque continent. Ce biais est particulièrement marqué pour l'Océanie et l'Asie. La place de l'Amérique du nord n'est pas modifiée.

Encore une fois, pour interpréter les données, il faut aussi savoir prendre en compte les contributions « réelles » par pays (ou continents) aux émissions de CO₂.

En effet, 28% des émissions de CO₂ circulent autour de la planète via les échanges commerciaux. C’est l’un des effets induits du commerce international actuel [7].

La fabrication de produits intermédiaires et finaux, consommés dans les pays industrialisés largement importateurs, entraîne des émissions de gaz à effet de serre. Une partie de ces émissions sont générées en dehors du territoire de consommation et échappe aujourd’hui à sa comptabilisation nationale. En effet, les chiffres que nous avons vus précédemment comptabilisent les émissions sur la base du territoire où elles sont générées, et non pas sur le territoire de consommation des produits dont la fabrication a entraîné ces émissions.

La carte, figure 7, présente les flux de CO₂ des pays émetteurs (producteurs de bien ou services) vers les pays consommateurs.

Figure 7.  Représentation des flux de marchandises à travers le monde, convertis en mégatonnes de dioxyde de carbone (Source : Rapport 2019 du Global Carbon Budget, [8])

Les exportateurs nets d’émissions sont représentés en bleu et les importateurs nets d’émissions, en rouge. Les flux sont représentés par des flèches dont l’épaisseur correspond à l’ampleur des transferts d’émissions. La Chine et les Etats-Unis concentrent les flux d’émissions les plus importants.

Pour analyser les émissions mondiales de gaz à effet de serre, il est donc utile de regarder où sont consommés les produits et où se trouve l’origine des émissions afin de pouvoir réaliser un bilan « au plus juste » [7].

Nous tenons ici à rappeler que la mesure des émissions de CO₂ n'est pas le seul indicateur de consommation énergétique d'un pays. Outre les énergies renouvelables, le nucléaire émet aussi très peu de CO₂ mais pose d'autres questions pour l'homme et l'environnement. Les émissions radioactives, y compris de faible activité, sont nocives.

Par exemple, en France, fin 2018, le volume de déchets nucléaires stockés ou destinés à être pris en charge par l'Agence nationale de gestion des déchets radioactifs (ANDRA) était de 1,64 million de m³[9].

La France se place au second rang parmi les 10 pays produisant le plus d'énergie nucléaire [10] dans le monde, figures 8 et 9. Et si l’on ramène au nombre d’habitants, elle occupe, de très loin, la première place.

Figure 8.  Production d'énergie nucléaire en Europe en 2018 (Source : Eurostat - Statistics Explained, [10])

Figure 9.  Classement des 10 premiers pays producteurs d'énergie nucléaire (Source : Rapport 2018 de l'International Atomic Energy Agency, [11])

L'unité utilisée ici ktoe (kilo tonnes of oil equivalent) représente des milliers de tonnes équivalent pétrole (ktep, en français). On rappelle que 1 tep = 4,18.10¹⁰ J.

On peut retrouver les définitions des unités d'énergie et de puissance dans l'article Mémento sur l'énergie (partie 1) : Les unités d'énergie et de puissance.

Il est maintenant intéressant de regarder les types d'énergies fossiles responsables des émissions de CO₂, d'abord au niveau mondial, figure 10.

Figure 10.  Émission de CO2 par source d'énergie fossile (Source : Rapport 2019 du Global Carbon Budget, [8])

Un premier constat est la croissance continue de l'utilisation de chacune des énergies fossiles depuis les années 60.

Le charbon et le pétrole sont clairement en tête.

Il est aussi intéressant de regarder les types d'énergies fossiles responsables des émissions de CO₂ par pays, figures 11 à 14. Les calculs sont effectués sur la base de la seule phase de combustion, en omettant les fuites de méthane (autre gaz à effet de serre, beaucoup plus « puissant » que le CO₂) qui se produisent lors des phases d’extraction, voire au-delà et, dans le cas du gaz naturel, durant le transport et la distribution.

Attention, les échelles sont différentes sur les graphiques suivants.

Figure 11.  Émissions de CO2 par type d'énergies fossiles en Chine	Figure 12.  Émissions de CO2 par type d'énergies fossiles aux États-Unis
Figure 13.  Émissions de CO2 par type d'énergies fossiles dans l'Union Européenne	Figure 14.  Émissions de CO2 par type d'énergies fossiles dans l'Inde

(Source : Rapport 2019 du Global Carbon Budget, [8])

À l'aide de la figure 11 et de la figure 4, on comprend que les fortes émissions de CO₂ de la Chine sont amplement liées à la consommation de charbon et plus particulièrement à sa production d’électricité aux deux tiers à partir de charbon.

Pour les États-Unis (figure 12), si l'on regarde la courbe d'émissions liées au pétrole, on retrouve les baisses dues au premier choc pétrolier (1973), au deuxième choc pétrolier (1978-1981) puis à la crise financière (2007-2008). Depuis 2007, les émissions dues au charbon baissent, remplacées par le gaz (essentiellement de schistes), les énergies solaires et éoliennes.

Les émissions européennes déclinent lentement depuis 2008 mais les émissions dues au pétrole et au gaz connaissent un rebond dans les 3 dernières années, figure 13.

L'Inde montre des émissions dont la croissance est impressionnante pour le charbon, figure 14. Les niveaux de CO₂ émis se rapprochent fortement de ceux de l'Europe à 28 en 2018.