Quel est l'impact environnemental de la production d'électricité ?

Empreinte écologique de l'électricité, bilan carbone d'une centrale nucléaire, du photovoltaïque, de l'éolien, d'une centrale à charbon, d'Edf, Engie, Veolia etc.

Empreinte carbone 💭
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1/25/2021 19:14

Charger son ordinateur, sa Tesla, son enceinte bluetooth, ou sa trottinette électrique… La production d'électricité, qu’elle provienne d’une centrale thermique, nucléaire, ou d'énergies renouvelables, compte pour près de 43% des émissions de gaz à effet de serre liées à l'activité humaine dans le monde. Pour limiter l’impact environnemental de l’électricité, il faut porter une attention toute particulière à la façon dont elle est produite…

Méthode de calcul du bilan carbone

Obligatoire pour un certain nombre d'acteurs publics et privés depuis la loi Grenelle 2 de juillet 2010, le bilan carbone est un outil de diagnostic développé par l’ADEME, agence de la transition écologique française. Appliqué à la production d'électricité, cela donne quoi?

Le bilan carbone, c’est quoi?

L’objectif du bilan carbone : décomposer l'activité des particuliers, des entreprises, des collectivités et des administrations en termes d'émissions directes et indirectes de gaz à effet de serre (GES). Ces émissions recouvrent 6 gaz principaux : méthane, protoxyde d’azote, hydrofluorocarbure, hexafluorure de soufre et bien évidemment dioxyde de carbone ou CO2, qui a donné son nom à l’outil.

Depuis la Révolution Industrielle, la hausse de la proportion de CO2 dans l’atmosphère causée par nos activités (combustion des énergies fossiles, déforestation, agriculture et élevage intensif…) est la principale responsable du réchauffement climatique.

Le bilan carbone appliqué à l'électricité

Pour réaliser un bilan carbone, il faut comptabiliser l’ensemble du cycle de vie des produits et services proposés par une entité ainsi que d’autres postes d’émission comme l’énergie, le logement, le transport, l’alimentation et l’utilisation de produits ou services.

Le procédé est bien sûr applicable à la production d’électricité… Si l’on désire quantifier l’impact environnemental de l'électricité, il faut s’intéresser au CO2 émis lors de sa production via différents types de centrales (thermiques ou nucléaires) ou parcs (éoliens, photovoltaïque…) énergétiques. Il faut également prendre en compte la construction et le démantèlement de ces modes de production… Ainsi, le choix des technologies est déterminant! En effet, entre le charbon et les énergies renouvelables, l’impact carbone de la production d’électricité varierait de 1 à 20… Dans le sillon de la croissance démographique et du développement économique, notre consommation d'électricité monte en flèche, et ce rapport doit être au cœur des stratégies de production d'électricité. Selon une étude du département de l’énergie américain, la production mondiale devrait augmenter de 2,2 % par an, et donc doubler d’ici 2040...

Bilan carbone d'une centrale thermique

Les centrales thermiques sont les plus répandues et les moins chères à construire… Omniprésentes en Chine et en Inde, elles fonctionnent en brûlant des énergies fossiles (charbon, pétroles, ou gaz naturel) ou de la biomasse (déchets ménagers ou végétaux). Parmi elles, les centrales à charbon produisent aujourd’hui plus de 40 % de l’électricité mondiale. Manque de chance, ce sont aussi celles qui émettent le plus de CO2 par kWh produit : 73 % des émissions liées à notre consommation d'électricité proviennent des centrales à charbon…

Bilan carbone d'une centrale nucléaire

Les centrales nucléaires utilisent la chaleur générée par la fission des atomes d’uranium 235 ou de plutonium 239. Elles n’émettent pas de CO2 en production. En outre, le bilan carbone d’une centrale nucléaire est à priori très avantageux : l’analyse de son cycle de vie, de l’extraction de la matière première au stockage des déchets, fait état d’un bilan de 6 grammes de CO2eq/kWh. Toutefois, ces résultats sont à prendre avec des pincettes, en raison de la très grande quantité de déchets nucléaires produits, très difficiles à recycler et dangereux...En cas d’accident au sein d’une centrale, à combien s'élèverait le bilan carbone du nucléaire ?

Autres modes de production et leur empreinte carbone

Parmi les modes de production d'électricité, les parcs solaires photovoltaïques et éoliens, qui ne produisent aucune émission de CO2 lorsqu’ils génèrent de l’électricité. Leur impact environnemental se joue au niveau de leur fabrication.

Le bilan carbone du photovoltaïque en fait l’un des modes de production d'électricité les moins polluants au monde, avec un facteur d’émission de 56 gCO2e par kWh. Les panneaux solaires qui constituent les parcs photovoltaïques sont constitués de silicium cristallin, élément extrait du sable ou du quartz, qui est 100 % recyclable. En outre, les panneaux solaires produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment à la fabrication : le temps de retour énergétique (ratio entre l’énergie totale consommée au cours de sa fabrication et l’énergie qu’il produit annuellement) d’un panneau solaire est entre 1,5 et 2,5 ans en Europe.  

De son côté, le bilan carbone des parcs éoliens est encore aussi intéressant.

(vidéo)

Une étude réalisée par l’ADEME en 2017 considérant les différentes étapes du cycle de vie d’une installation éolienne (fabrication des composants du système, installation du parc, utilisation, maintenance, d'installation et traitement de fin de vie) a permi d’établir des chiffres précis en fonction de la localisation des éoliennes exploitées en France :

- Éoliennes terrestres : taux d'émission de 14,1 g CO2 eq / kWh

- Éoliennes en mer : taux d'émission de 15,6 g CO2 eq / kWh

Au regard de ces chiffres, on peut s'interroger : quels sont les bilans carbone de Veolia, Engie ou encore EDF? Impossible de trouver des données précises à ce sujet…  

A ce jour, diverses études considèrent la transition vers un mix électrique 100 % renouvelable à horizon 2050 comme un objectif atteignable. C’est en tous cas une condition sine qua non pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050… Pour ce faire, la France devra notamment réduire de presque 50% sa consommation d’énergies fossiles par rapport à 2012 au cours de la prochaine décennie…

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