Bien qu’il soit le gaz à effet de serre le plus connu et le deuxième plus abondant, le dioxyde de carbone n’est qu’un des gaz que nous devons combattre.
Lorsque la lumière du soleil atteint la Terre, la surface de la planète absorbe une partie de l’énergie de cette lumière et la renvoie sous forme d’ondes infrarouges que nous ressentons sous forme de chaleur.
Si elles ne sont pas entravées, ces ondes parviennent à remonter dans l’atmosphère et à sortir dans l’espace. Les gaz atmosphériques comme l’oxygène et l’azote ne gênent pas leur trajet. Mais d’autres absorbent l’énergie à la bonne longueur d’onde pour absorber cette énergie infrarouge et la réémettre.
Environ la moitié de cette énergie est évacuée dans l’espace, mais l’autre moitié revient sur Terre sous forme de chaleur. C’est ce que l’on appelle l’effet de serre, car les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone réduisent la capacité de la Terre à se refroidir en renvoyant de l’énergie dans l’espace. C’est ce qui provoque le réchauffement climatique.
Bien qu’il soit le gaz à effet de serre le plus connu et le deuxième plus abondant, le dioxyde de carbone n’est qu’une partie de l’équation. De nombreux autres gaz sont également réglementés par la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques et par l’UE, qui imposent de surveiller et de déclarer leurs émissions.
Le gaz à effet de serre le plus connu est le dioxyde de carbone (CO2)
Le dioxyde de carbone fait partie du cycle naturel qui permet à la Terre de demeurer vivable. Il agit comme une couverture, emprisonnant la chaleur pour maintenir les températures dans une fourchette permettant à la vie de prospérer. Cependant, une trop grande quantité d’une bonne chose perturbe la proportion délicatement équilibrée des gaz.
Boosté par la consommation de combustibles fossiles, le dioxyde de carbone est désormais le principal contributeur à la crise climatique.
La quantité de CO2 dans l’atmosphère terrestre a augmenté de 50 % en moins de 200 ans. La couche isolante est devenue trop épaisse, ce qui provoque une surchauffe de la Terre. Et la quantité continue d’augmenter à un rythme alarmant.
Bien que d’autres gaz aient une capacité de rétention de chaleur par molécule bien plus importante, ils ne sont tout simplement pas aussi abondants dans l’atmosphère. Le CO2 est également assez persistant. Après son entrée dans l’atmosphère, 40 % y resteront pendant 100 ans, 20 % pendant 1 000 ans, tandis que les 10 % restants mettront 10 000 ans à se renouveler.
Le potentiel de réchauffement global (PRG) de tout gaz à effet de serre est mesuré en le comparant au dioxyde de carbone, auquel est attribué un nombre égal à 1. Plus le PRG est élevé, plus ce gaz réchauffe la Terre par rapport au CO2 sur cette période.
Les émissions de méthane (CH4) sont une préoccupation croissante
Ce gaz à effet de serre est 30 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. Les scientifiques estiment qu’il est responsable d’environ un tiers du réchauffement climatique actuel.
Les dirigeants mondiaux sont parfaitement conscients de la menace que représente ce phénomène. Lors de la COP26 de Glasgow en 2021, plus de 100 pays se sont engagés à réduire leurs émissions de méthane de 30 % d’ici 2030.
D’où vient ce gaz ? On estime que 60 % des émissions de méthane sont dues à l’activité humaine. Les principales sources sont l’agriculture, les combustibles fossiles et la décomposition des déchets dans les décharges.
D’autres cycles sont également en cours, qui accroissent les émissions provenant de sources naturelles. Le réchauffement climatique, par exemple, pousse les zones humides à émettre davantage de carbone stocké sous forme de méthane.
En tant que deuxième source d’émissions provenant de l’activité humaine, le secteur de l’énergie est une cible importante pour les engagements de réduction des émissions de méthane.
Si tous les engagements pris actuellement par les pays et les entreprises étaient mis en œuvre et respectés dans leur intégralité, dans les délais impartis, les émissions de méthane provenant des combustibles fossiles pourraient être réduites de 50 % d’ici 2030. Mais si l’on considère les pays qui ont des politiques ou des réglementations détaillées prévues ou déjà en place, celles-ci ne réduiraient les émissions de méthane provenant du pétrole et du gaz que de 20 % avant la fin de la décennie.
En mai de cette année, l’UE a adopté ses toutes premières règles visant à mesurer, déclarer et vérifier les émissions de ce gaz à effet de serre. À partir de 2025, les opérateurs énergétiques seront confrontés à des exigences visant à garantir des mesures d’atténuation telles que la détection et la réparation des fuites de méthane ainsi que la mesure des émissions à la source.
Les efforts visant à lutter contre les émissions d’oxyde nitrique (N2O) ont été controversés
Les molécules d’oxyde nitrique peuvent rester dans l’atmosphère pendant 121 ans en moyenne avant d’être éliminées par un puits ou détruites par des réactions chimiques. Le potentiel de réchauffement de ce gaz est environ 265 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone.
Bien qu’il soit présent dans l’atmosphère dans le cadre du cycle naturel de l’azote de la Terre, environ 40 % de toutes les émissions de N2O proviennent des activités humaines.
Les trois quarts de cette production proviennent de la gestion des sols agricoles, notamment de l’application d’engrais synthétiques et organiques. Le reste provient d’un ensemble d’activités telles que la gestion des terres (brûlage des forêts et des prairies), le transport et le traitement des eaux usées.
Les efforts visant à limiter ce gaz à effet de serre dans l’UE ont suscité la controverse auprès des agriculteurs. En juillet, l’UE a approuvé un programme de subventions de 105 millions d’euros encourager les éleveurs néerlandais à s’éloigner des zones de protection naturelle afin de lutter contre les émissions d’azote.
Cette décision fait suite à de vastes manifestations d’agriculteurs qui ont vu le Mouvement des agriculteurs-citoyens (BBB) devenir membre d’une nouvelle coalition de droite aux Pays-Bas.
Les gaz fluorés proviennent presque entièrement de l’activité humaine
Gaz fluorés ou gaz F sont des substances synthétiques contenant du fluor. Elles ne proviennent pas de sources naturelles importantes et proviennent presque entièrement d’activités humaines.
Leur potentiel de réchauffement global (GWP) varie de quelques milliers à quelques dizaines de milliers, et ils retiennent bien plus de chaleur que le CO2. Ces puissants gaz à effet de serre sont utilisés dans de nombreux domaines du quotidien, de la réfrigération et des pompes à chaleur à la protection contre les incendies, en passant par l’isolation et les propulseurs d’aérosols.
Ils ont été initialement développés pour remplacer les substances appauvrissant la couche d’ozone qui sont progressivement éliminées en vertu d’un accord international appelé Protocole de Montréal.
Les gaz fluorés peuvent également avoir une durée de vie beaucoup plus longue dans l’atmosphère, certains persistant pendant des milliers d’années. Beaucoup ne sont éliminés que lorsqu’ils sont détruits par la lumière du soleil dans la haute atmosphère.
Il existe quatre grandes catégories de gaz fluorés : les hydrofluorocarbures, les perfluorocarbures, l’hexafluorure de soufre et le trifluorure d’azote.
Hydrofluorocarbures (HFC)
Il s’agit du sous-ensemble le plus important de gaz fluorés, représentant plus de 90 % de toutes les émissions. Ils sont couramment utilisés dans la climatisationréfrigération et isolation des bâtiments.
Ces gaz sont une préoccupation majeure car, bien qu’ils ne représentent actuellement qu’environ 2 % du total des gaz à effet de serre, leur PRG est des dizaines de milliers de fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Le HFC le plus abondant réchauffe la planète 3 790 fois plus que le CO2 sur une période de 20 ans. Et l’utilisation des HFC augmente à un rythme moyen de 10 % par an.
Ces gaz sont principalement contenus dans les équipements et s’échappent en raison d’un mauvais entretien, de l’usure ou à la fin de la durée de vie d’un produit.
Perfluorocarbures (PFC)
Bien que les émissions totales de PFC soient relativement faibles, elles sont extrêmement puissantes, avec un PRG près de 10 000 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone.
Ils sont issus de la fabrication de l’aluminium et sont utilisés dans l’industrie électronique pour fabriquer des semi-conducteurs, un matériau capable de conduire l’électricité dans des conditions spécifiques. Ces gaz étaient également utilisés auparavant pour insonoriser les fenêtres.
Les PFC peuvent également rester dans l’atmosphère pendant des milliers d’années car il n’existe pas de puits significatifs pour eux.
Hexafluorure de soufre (SF6)
Le PRG du SF6 est de 23 500, ce qui en fait le gaz à effet de serre le plus puissant évalué par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
Ce gaz inodore et incolore est principalement utilisé pour isoler les lignes électriques. L’électrification rapide de notre planète a entraîné une augmentation rapide des concentrations atmosphériques de SF6 au cours de ce siècle.
Les nouvelles réglementations européennes sur les gaz fluorés ont raccourci le délai d’élimination des gaz comme le SF6. Mais elles ne vont pas aussi loin que les propositions initiales qui visaient à éliminer progressivement ce gaz de tous les nouveaux appareillages de commutation, c’est-à-dire les équipements de transmission électrique.
Les scientifiques affirment que la plus grande source de SF6 est actuellement la Chine ce qui a compensé les réductions observées ailleurs dans le monde au cours des dix dernières années.
Trifluorure d’azote (NF3)
Le NF3 a un PRG 17 200 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone sur une période de 100 ans. Il est principalement libéré lors du processus de fabrication d’équipements électriques tels que les panneaux LCD et les panneaux solaires. et les lasers chimiques.
La durée de vie moyenne de ce gaz dans l’atmosphère est d’environ 550 ans. Le développement rapide du marché de l’électronique grand public a entraîné une croissance considérable de son utilisation. Cependant, sur le NF3 utilisé dans la fabrication de l’électronique, seuls 2 % s’échapperaient dans l’atmosphère, le reste étant détruit au cours du processus.
La déclaration annuelle de la production, de la consommation et des émissions de déchets de NF3 par les grands fabricants a été exigée dans de nombreux pays industrialisés en réponse à la croissance atmosphérique observée et au Protocole international de Kyoto.
La vapeur d’eau ne provoque pas à elle seule le réchauffement climatique
La vapeur d’eau est le gaz à effet de serre le plus abondant sur Terre. Présente partout où l’humidité est mesurable, elle représente environ 80 % de la masse totale de gaz à effet de serre de l’atmosphère. Elle est responsable d’environ la moitié de l’effet de serre global.
En réalité, la vapeur d’eau n’est pas à l’origine du réchauffement climatique. Elle fait partie du processus vital qui retient la chaleur dans l’atmosphère terrestre pour que la planète reste habitable. La vapeur d’eau a également un cycle court, persistant en moyenne 10 jours avant de devenir une composante d’un événement météorologique et de retomber à la surface.
Cela signifie qu’il ne peut pas s’accumuler de la même manière qu’un gaz comme le dioxyde de carbone.
Mais, à mesure que le réchauffement climatique s’aggrave, l’eau la vapeur joue un rôle dans le cycle qui réchauffe la planète au-delà de la normale.
Les émissions de CO2, par exemple, entraînent une hausse des températures de l’air. L’air chaud retient davantage d’humidité et augmente également l’évaporation. Pour chaque degré Celsius d’augmentation de la température, les lois de la thermodynamique stipulent que la vapeur d’eau dans l’atmosphère peut augmenter de 7 %.
L’augmentation des concentrations de vapeur d’eau dans l’atmosphère accentue le réchauffement climatique. Ce cycle, connu sous le nom de rétroaction de la vapeur d’eau stratosphérique, se poursuit. Il n’est pas à l’origine de ce changement, mais plutôt une conséquence des changements provoqués par les gaz à effet de serre d’origine humaine, qui amplifient ensuite leurs effets.
