Gaz à effet de serre : quel potentiel de réchauffement global ?

Les gaz à effet de serre (GES) sont des composants gazeux qui contribuent par leurs propriétés physiques à l’effet de serre. L’augmentation de leur concentration dans l’atmosphère terrestre est un des principaux facteurs à l’origine du réchauffement climatique.

Quels sont les principaux Gaz à Effet de Serre ?

Les principaux gaz à effet de serre non-artificiels sont :

• la vapeur d’eau (H2O) ;
• le dioxyde de carbone (CO2) ;
• le méthane (CH4) ;
• le protoxyde d’azote (N2O) ;
• et l’ozone (O3).

Note : L'eau (sous forme de vapeurs ou de nuages) est à l'origine de 72 %, soit près de 3/4 de l'effet de serre total. L'activité humaine n'influence que très peu cette émission naturelle de vapeur d'eau par la terre. L'homme peut agir au niveau du CO2 du CH4 du NO2 et de l'O3.

Les gaz à effet de serre industriels incluent des gaz fluorés comme :

• les hydrochlorofluorocarbures, comme le HCFC-22 (un fréon) ;
• les chlorofluorocarbures (CFC) ;
• le tétrafluorométhane (CF4) ;
• l’hexafluorure de soufre (SF6).

Note : Le dioxyde de carbone est le principal gaz à effet de serre produit par l'activité humaine, 74 % du total (tout modes d'émissions réunis). Ce gaz (CO2) est en le collimateur de tous les pays et organisations environnementales. L'enjeu de notre planète est de réduire sa production et/ou de trouver des solutions de stockage et de transformation, pour limiter le réchauffement climatique.
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Potentiel de réchauffement global d’un GES

Chaque GES a un effet différent sur le réchauffement global. Par exemple, sur une période de 100 ans, un kilo de méthane à un impact sur l’effet de serre 25 fois plus fort qu’un kilo de CO2. Alors pour comparer les émissions de chaque gaz, en fonction de leur impact sur les changements climatiques on préfère utiliser des unités communes : l’équivalent CO2 ou bien l’équivalent carbone plutôt que de mesurer les émissions de chaque gaz.

L’équivalent CO2 est aussi appelé potentiel de réchauffement global (PRG). Il vaut 1 pour le dioxyde de carbone qui sert de référence. Le potentiel de réchauffement global d’un gaz est la masse de CO2 qui produirait un impact équivalent sur l’effet de serre. Par exemple, le méthane a un PRG de 25, ce qui signifie qu’il a un pouvoir de réchauffement 25 fois supérieur au dioxyde de carbone.

Pour l’équivalent carbone, on part du fait qu’un kg de CO2 contient 0,2727 kg de carbone. L’émission d’un kg de CO2 vaut donc 0,2727 kg d’équivalent carbone. Pour les autres gaz, l’équivalent carbone vaut : équivalent carbone = PRG x 0,2727

On peut noter que la combustion d’une tonne de carbone correspond bien à l’émission d’une tonne équivalent carbone de CO2, car le rapport est de 1:1 (il y a un atome de carbone C dans une molécule de CO2).

Cette unité de mesure est très utile pour déterminer les émissions produites par une entreprise, par exemple. On peut ainsi réaliser un bilan global qui prend en compte les émissions directes (combustions, consommation d’énergie, transports) et indirectes (fabrication et transport des produits sous-traités).

Émissions de GES des transports en France

Répartition des émissions de GES des transports en France en 2018

Émissions de GES par secteur

Dans l’UE et en France, les émissions de GES de l’industrie manufacturière (y compris les procédés industriels) proviennent principalement de secteurs produisant des produits de base intensifs en CO2 tels que la métallurgie, la chimie ou la fabrication de minéraux non métalliques (ciment, chaux, verre…). Ces trois sous-secteurs représentent 75% des émissions de l’industrie manufacturière et la construction en 2018 en France (contre 5% pour la construction), et 70% à l’échelle de l’UE.

Émissions de GES dans l’industrie manufacturière et la construction en France

Par rapport à 1990, les émissions de l’industrie sont en forte baisse dans l’UE (-40%) et en France (-48 %), cette baisse se déclinant dans tous les grands secteurs de l’industrie. Si la crise économique de 2008-2009 a joué un rôle, la majeure partie des réductions d’émissions est due à l’amélioration des procédés et à des gains d’efficacité énergétique.

Ainsi, dans le secteur de la chimie les émissions ont diminué de 66% en France entre 1990 et 2018, notamment grâce à une réduction drastique des émissions de N2O (-96%) liées à la production d’acides adipique et nitrique.

Émissions de GES dans l’agriculture en France

L’agriculture se distingue des autres secteurs par la faible part d’émissions dues à la combustion d’énergie. Les sources principales d’émissions sont le méthane (CH4), principalement émis par les animaux (fermentation entérique), et le N2O, lié à la transformation de produits azotés (sols agricoles : engrais, fumier, lisier…).