LES MOYENS DE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE GES

LES MOYENS DE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE GES

par Sebastian Weissenberger

module 5

2 ENV 1110|CHANGEMENTSCLIMATIQUES

SOMMAIRE

1. Le secteur de la production d’énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.1 Lemixénergétique

1.2 Lesfilièresàbasedecombustiblesfossiles

1.2.1 Lepétrole

1.2.2 Lecharbon

1.2.3 Legaznaturel

1.3 Lesfilièresàfaiblesémissions

1.3.1 Lenucléaire

1.3.2 L’hydroélectricité

1.3.3 L’énergiesolaire

1.3.4 L’énergieéolienne

1.3.5 Labiomasse

1.3.6 Lagéothermie

1.3.7 L’énergiemarémotrice,l’énergiedesvagues

1.4 Leschoixfutursdanslesecteurénergétique

2. Le secteur du transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.1 Lesvoituresàfaiblesémissions

2.1.1 Lesvoituresàfaibleconsommation

2.1.2 Lavoiturehybride

2.1.3 Lavoitureélectrique

2.1.4 Lavoitureàhydrogène

2.1.5 Ledéveloppementdesvéhiculesàfaibleconsommation

2.2 Laréductiondutransportdepersonnesetdesmarchandisesparlaroute

2.2.1 Laréductiondutransportroutierenmilieuurbain

2.2.2 Lerôledel’urbanisme

2.2.3 Letransportàlonguedistance

3. Les secteurs de la consommation commerciale, résidentielle et industrielle . . . . . . . . 57

3.1 L’efficacitéénergétique

3.2 Lesnormesdanslesecteurdelaconstruction

Note.–Danscetexte,lesdollarssontexprimésendollarscanadiens,saufquandilestmentionnéautrement.Lesmontantseneurosontétéconvertisendollarscanadiensenutilisantletauxdechangedu5mai2008.

MODULE 5|LAMITIGATIONDESCHANGEMENTSCLIMATIQUES3

Lesréductionsd’émissionsanthropiquespeuventsefairedansplusieurssecteurs.Lestrois

plusimportantssont,parordred’importance,lesecteurdelaproductiond’énergie,lesec-

teurdutransportetlesecteurdelaconsommationindustrielle,commercialeetrésidentielle.

Nousaborderonsdanscetextelesprincipauxenjeuxautourdecestroissecteurs.

1. LESECTEURDELAPRODUCTIOND’ÉNERGIE

L’origineprincipaledesémissionsdeCO2étantlaconsommationd’énergieàbasede

combustiblesfossiles,ilseradoncnécessairesoitderéduirelaconsommationénergéti-

quesoitderecouriràd’autresformesdeproductiond’énergiequiémettentpeudegazà

effetdeserre.Cesformesdeproductiond’énergieregroupentl’énergienucléaire,l’hydro-

électricitéainsiquelesénergiesditesalternativesouvertestellesquel’éolien,lesolaire,

laforcemarémotrice,l’énergiedesvagues,labiomasseouencorelagéothermie.

1.1 Le mix énergétique

Actuellement, lemixénergétiqueest fortementdominépar lescombustibles fossiles

(Favennec,2007).Lesénergiesditesalternativesjouentunrôlesubordonné,saufen

cequiconcerne l’hydroélectricitédanscertainesrégionsdumonde,dont leCanada.

L’augmentationdelapartdecesénergiesalternatives,aussiappeléesénergiesrenou-

velablesouvertes,permettraitderéduirelesémissionsdeGESissuesdelaproduction

d’énergie.

Avantd’aborderlaquestiondesénergiesalternatives,ilestimportantdesepenchersur

laquestiondel’avenirdescombustiblesfossiles.Eneffet,enplusdelapréoccupation

ausujetdeschangementsclimatiques,laquestiondelapérennitédel’approvisionnement

encombustiblesfossilesseposeavecuneinsistancegrandissante.Unerupturedecet

approvisionnementauraitdesconséquencesgravespournotresociété.Lescrisesdu

pétroledesannées1970et1980enontdonnéunaperçu.Cessituationsnesontcepen-

dantpascomparablesàcellequereprésenteraitl’épuisementdesstocksdepétroleet

d’autrescombustiblesfossiles.Ilnes’agiraitpassimplementd’uneflambéetemporaire

desprix,maisdutarissementdesressourcespeut-êtrelesplusessentiellespourune

civilisationindustrialisée.


Actuellement, le mix énergétique mondial est dominé par les combustibles fossiles

(tableau 1).Nousallonspasserenrevuel’avenirpossibledesdifférentessourcesd’éner-

gieetlepotentielderéductiondesémissionsqu’ellesprésentent.

Tableau1Mix énergétique mondial en 2004 et au Québec en 2002

Part de l’énergie primaire

(2773 Gtep*)

Au Québec

(41,5 Mtep*)Part de

l’électricité Au Québec

Charbon 25,1 % 0,99 % 40,1 % 0 %

Pétrole 34,3 % 37,6 % 6,9 % Na

Gaz 20,9 % 12,9 % 19,4 % Na

Nucléaire 6,5 % Na 15,8 % Na

Hydro 2,2 % 38,0 % 15,9 % 93,7 %

Autres 11,0 % 10,4 % 1,9 % Na

*Unetepestunetonned’équivalentdepétrole,unemesured’énergiecourante.

Source :D’aprèslesdonnéesdeSciamaet al.,2007,pourlemonde,etdeMRNFQ,2004,pourleQuébec.

1.2 Les filières à base de combustibles fossiles

1.2.1 Lepétrole

Depuisquelquesannées,ilestdeplusenplussouventquestiondelafindel’âgedu

pétrole.L’idéequelesréservesdepétrolenesontpasillimitéesn’estévidemmentpas

nouvelle.Elleavaitétéformaliséeen1956parlegéophysicienaméricainMarionKing

Hubbert.SelonlafameusecourbedeHubbert(figure 1),dansunespacedonné,l’ex-

ploitationd’uneressourceextractibleetnonrenouvelablecommelepétroleconnaîtra

initialementunecroissancequasiexponentielle,quiralentiraparlasuiteetatteindraun

maximumavantdedécroître.Pourungrandnombredepays,cepicsembledéjàavoir

été atteint (figure 2). En ce concerne les pays membres de l’Organisation des pays

exportateursdepétrole (OPEP), ilestdifficiledeseprononcerpuisquecespaysne

divulguentquetrèspartiellementlesinformationssurleursréserves,cesinformations

étanthautementstratégiques.


Figure1CourbedeHubberttellequ’elleaétéétablieparsonauteuren1956. Àtoutmoment,lesréservesconnuesetlaconsommationprojetéedanslefutur(envert),àpartirdel’évolutionhis-torique(enbleu),permettentdedéterminerladuréedecesréserves.Hubbertavaitétablisacourbepourles48ÉtatsdesÉtats-Unisetdéterminélepicdeproductionen1970.Eneffet,quelquesannéesaprès1970,laproductiondepétroledansces48Étatsatteignitsonapogéeetentradanssaphasededéclin.Source :Wikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Hubbert_peak_oil_plot.svg

réserves connues250 x 109 milliards de barils

Production cumulée90 x 109 milliards de barils

Prod

uctio

n an

uelle

(109 m

illia

rds

de b

arils

/ an

)

Années

1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200

14

12

10

8

6

4

2

0

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Hubbert_peak_oil_plot.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Hubbert_peak_oil_plot.svg


Figure2Production mondiale de pétrole depuis 1900.

Laproductiondepétroledanslespaysproducteursn’ap-partenantnià l’OPEPnià l’ex-URSS(noninclusedanslegraphique,carlesdonnéessontdifficilesàobtenir)ade toute évidence déjà atteint et même dépassé sonmaximum.Source : Wikipédia. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/41/Hubbert_world_2004.png

Lanotionderéservedepétroleenelle-mêmen’estpassimpleetsuscitedenombreux

débatsd’experts.Ilfautcomprendrequelorsquel’onparlederéservesdepétrole,iln’est

pasquestionderéservesabsolues,maisderéservesexploitables.Or,pourdéterminer

lesréservesquisontexploitablesetcellesquinelesontpas,ilfautprendreencompte

lestechnologiesdisponiblesetleprixdupétrole.

Longtempsstable,leprixdupétroleaconnuuneexplosionlorsdesdeuxchocspétroliers

en1973et1980,lepremiers’étantproduitàlasuiteduboycottagedespaysdel’OPEP

pendantlaguerreduKippouretlesecondlorsdelarévolutioniranienne(figure 3).Le

prixestredescenduparlasuite,maisilmonteenflèchedepuisl’avènementduXXIe siècle.

Laplupartdesexpertss’accordentpouraffirmerquelesprixdupétroleresterontélevés

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/41/Hubbert_world_2004.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/41/Hubbert_world_2004.png


danstoutfuturprévisible.Ilyaplusieursraisonsquiincitentàétablirunteldiagnostic.

Lasituationgéopolitiqueinstabledansplusieurspaysproducteursdepétrole–iln’ya

qu’àpenserauxdeuxguerresd’Irak,àlasituationenIran,auxtensionsentreleVenezuela

et lesÉtats-Unis–estun facteurd’augmentationdesprixdupétrole.À long terme,

cependant,leprixdel’« ornoir »dépendraavanttoutdelarelationentrel’offreetla

demandesurlesmarchésmondiaux.L’offreesttributairedesressourcesdisponibleset

lademandeestenexpansionconstante,àcausedelaconsommationcroissantedes

paysémergentscommelaChine,maisaussidel’augmentationdelaconsommationdes

paysindustrialisés.

Figure3Prix du pétrole (en dollars américains) au cours des 150 dernières années et des événements marquants qui l’ont influencé. Source : Simonnet,J.-P.,2006.D’aprèsdesdonnéesduRapportannuelde British Petroleum, juillet 2005.http://www.lyc-arsonval-brive.

ac-limoges.fr/secosoc/article.php3?id_article=37

Danscecontexte,plusieurs typesdepétrolequi, autrefois, n’étaientpasconsidérés

commedesressourcesexploitablesdeviennentmaintenantpotentiellementrentablesà

extraireetsontcatégorisésréservescommerciales.Ainsi,lesforagesdansdesrégions

Années

1859 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 05 08

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Dollar courantDollar 2004

18591re découverteen Pennsylvanie

Invasionde l'Irak

L'Irakenvahitle Koweït

Boom dela demande70 $ le baril

2008100 $ le baril

Crisefinancièreasiatique

19831re cotationde brut àNew York

Révolutioniranienne

Guerredu Kippour

Découvertede réserves(est du Texas)

Craintesde pénurieaux États-Unis

Reconstructionaprès guerre

Crise de Suez

Baisse del'approvisionnementiranien

Augmentationde la productionau Venezuela

Découvertede Spindletop(Texas)

Début de laproductionde pétroleà Sumatra(Indonésie)

Début desexportationsde pétrole russe

http://www.lyc-arsonval-brive.ac-limoges.fr/secosoc/article.php3?id_article=37

http://www.lyc-arsonval-brive.ac-limoges.fr/secosoc/article.php3?id_article=37


reculéesetinhospitalièrescommel’Arctiquedeviennentunenjeucommercial.Lesres-

sourcesmarinessontpuiséesdeplusenplusprofondément.Actuellement,laprofondeur

maximaleàlaquelledupétroleestextraitsesitueautourde600 mètres.

Au-delàdecesréserves,denouveauxtypesdepétrole« nonconventionnel »suscitent

unintérêtcroissant.Lessablesbitumineux,extraitsparleCanadadansl’Athabasca,font

partiedecesressourcesquelesénormescoûtsd’exploitationnerendaientpasrentables

avantqueleprixdupétroleaugmenteàsonniveauactuel.Unautredépôtdessables

bitumineuxsetrouvedanslarégiondel’OrinocoauVenezuela.Lesschistesbitumineux

représententunimportantréservoirdepétrole,maisl’extractionenestcoûteusepuisque

lepétroledoitenêtreextraitparpyrolyseàenviron500 oCenabsenced’oxygène.En

plusducoûtfinancier,cemodedeproductiondepétroleadesimpactsenvironnementaux

considérables.

Lerendementdesgisementsexistantspeutégalementêtreamélioréenutilisantdiverses

techniquesderécupérationassistéedupétrole(enhanced oil recovery).Généralement,

l’extractionprimairepermetderécupérer10 %d’ungisementetl’extractionsecondaire,

àl’aided’eauoudegaz,20à40 %.Uneextractiontertiairepermettraitderécupérer

30à60 %dupétroled’ungisement.Unedesméthodes testéesactuellement,entre

autresenSaskatchewan,est l’injectiondeCO2dansdesgisementsépuisés,cequi

permettraitd’extraire30à60 %depétroledugisementinitialnonrécupérableparles

méthodesconventionnelles,enmêmetempsqued’enfouirduCO2(DOE,2007).D’autres

gazouencoredespolymèresoudelavapeur(récupérationthermique)peuventêtre

utilisés.En1998,707 000barilsparanontétéextraitsparcesméthodesauxÉtats-Unis

(EPRI,1999).Lesréservesdepétrole« nonconventionnel »auxÉtats-Unissontesti-

mées,au total,à1124 milliardsdebarils,dont430 milliardsseraient techniquement

récupérables(DOE,2007).

1.2.2 Lecharbon

Contrairementàsonimagedemoteurd’uneépoquemaintenantrévolue,celledel’in-

dustrialisationdel’Europeetdel’AmériqueduNordauXIXeetaudébutduXXe siècle,

lecharbonestencoreunesourced’énergieimportanteàl’échellemondiale.

Danslespaysàl’originedelarévolutionindustrielle,lesressourcesdecharbonsonten

voied’épuisement.


• EnAllemagne,l’exploitationdelahouillenesurvitquegrâceauxsubventionséta-

tiques.

• EnFrance,ladernièremine,celledeLaHouveenMoselle,aétéferméeen2004

(Scienceetvie,mars2007).

• EnAngleterre,laplupartdesminesdecharbonduYorkshireetduPaysdeGalles

ontferméaucoursdedécennies1980et1990.

• EnEspagne,etenparticulierdanslesAsturies,plusd’unecentainedeminessou-

terrainesontétéabandonnéesdepuislesannées1970(EPA-CMOP,2006).

Ledéclindel’industrieducharbonetdel’industriesidérurgiquequiyestsouventasso-

ciée,danslesrégionshouillèresd’Europe,commelebassindelaRuhr,laLorraine,la

MoselleoulaBelgique,aétéaccompagnédegravesproblèmessociaux :dépression

économique,chômageendémique,paupérisationdezonesurbaines.

Àl’encontredecedéclin,dansd’autresendroitsaumonde,laproductionetlaconsom-

mationdecharbonrestentimportantesetsontmêmeencroissance.

• LesÉtats-Unissontledeuxièmeproducteuretconsommateurdecharbonaumonde

etcomptent100 000 mineurs.

• En2006,leCanadaaextrait66Mtdecharbon(Stone,2006),issuà95 %demines

àcielouvert(NRCan2008)etsesitueainsiàla13eplacemondialedespayspro-

ducteursdecharbon(Stone,2006).D’ici2030,l’Agenced’informationsurl’énergie

desÉtats-Unisprévoituneaugmentationde50 %delaconsommationdecharbon

auCanada(EIA,2007).

• EnEuropedel’Estetdanslespaysasiatiquesenémergence,enpremierlieuen

Chine,lecharbons’établitcommelasourced’énergieprincipaledeséconomiesen

croissance.

• La Chine produit 75 % de son électricité à partir du charbon (Science et vie,

mars2007).

• L’Indeconstruitàl’heureactuelle,aucoûtde12 milliardsdedollars,laplusgrande

centralethermiqueaucharbonaumonded’unepuissancede12 GW,cequiest

supérieuràtoutlecomplexehydroélectriquedelaBaie-James(10,3 GW).

Enplusd’alourdirlebiland’émissionsdeCO2delaChineoudel’Inde,cetteconsom-

mationdecharbongargantuesqueprovoque l’émissiondesulfates,denitratesetde

particulesfinesmenantàunediminutiondelaqualitédel’air,dramatiquedanslecas


delaChine.Leseffetsdunuagedesmogasiatique,causésenbonnepartiepar les

centralesaucharbon,sefontsentirjusqu’àl’autrecôtéduPacifiqueauxÉtats-Unis.La

combustionducharbonémetaussidesprécurseursdepluiesacides(lesSOxetNOx)

ainsiquedumercureetd’autresmétauxlourds.

Silesréservesutilesdepétrolesemblentlimitéesàunhorizontemporelassezrestreint,

les réservesdecharbonestiméessontconsidérablementplusélevéesetprésentent

aussil’avantaged’êtremieuxrépartiesgéographiquement(tableau 2).Àl’heureactuelle,

laconsommationdecharboncroitde3 %paran,plusquecelledupétrole.

Lesplusgrandsproducteursdecharbonsont, parordred’importance, laChine, les

États-Unis, l’Inde, l’Australie, l’Afrique du Sud, la Russie, l’Indonésie, la Pologne, le

Kazakhstanetl’Ukraine.

LesplusgrandsconsommateurssontlaChine,lesÉtats-Unis,l’Inde,leJapon,l’Afrique

duSud,laRussie,laPologne,laCoréeduSud,l’Ukraineetl’Allemagne.

Tableau2Réserves mondiales de charbon et leur durée projetée

AmériqueduNord 231ans 254432MT

AmériqueduSudetcentrale 269ans 19893MT

EuropeetRussie 241ans 287095MT

AsieetPacifique 92ans 296889MT

Afrique 200ans 50755MT

Monde >150ans 899064MTSource :Sciamaet al.,2007.D’aprèsdesdonnéesdeBP.

Étantdonnécetteprédominancedesréservesdecharbonsurcellesdepétrole,laliqué-

factionducharbonestunevoieenvisagéepourproduireducarburantpourlesvéhicules.

Laliquéfactionducharbonsefaitàl’aidedelasynthèsedeFischer-Tropschenfaisant

réagirdumonoxydedecarbone,produitparoxydationpartielleducharbon,avecde

l’hydrogèneàhaute températureetsoushautepressionenprésencedecatalyseurs

(équation 1).Selonuneméthodealternative,laméthodeBergius-Pier,lecharbonréagit

directementavecl’hydrogène.


Équation1

C + ½ O2 CO puis n CO + (2 n + 1) H2 CnH2n+2 (alkanes) + H2O

L’AllemagneseservitdecettelasynthèsedeFischer-TropschdurantlaDeuxièmeGuerre

mondialepourproduireducarburantmalgréunembargosurlepétrole.Cettetechnique

futaussiutiliséeparl’AfriqueduSud,richeencharbon,lorsqu’elleaétéfrappéeparun

embargoéconomiqueàcausedel’apartheid.Deuxraffineriesopèrentactuellementen

Chine(Scienceetvie,mars2007).

Legranddésavantageducharbonliquéfiéestqu’ils’agitducombustiblefossileavecle

plusfaiblerendementénergétiquespécifiqueparunitédecarbone.Ildégagedoncplus

deCO2parquantitéd’énergiequelesautrescombustiblesfossiles.

UnesolutionproposéeàcedilemmeestlecaptageduCO2industrielquipeuts’appliquer

àtouteslessourcesfixes,c’est-à-direauxcentralesélectriques,auxusinesdeliquéfac-

tiondecharbonouauxaciéries.Ilexisteprincipalementdeuxtechniques decombustion

ducharbon,quipeuventtouteslesdeuxfairel’objetderécupérationduCO2 :

• lacombustionclassique;

• lagazéificationintégréeàcyclecombiné.

La combustion classique

Selonlaméthodedecombustionclassique,lecharbonestbrûléavecdel’oxygèneen

présence d’eau (figure 4). La vapeur produite entraîne une génératrice. Le CO2 est

absorbédanslachambredecombustionparunabsorbantchimique,commeduMEA

(monoéthanolamine),quiestensuiterégénéréàtempératureélevéeàlaquelleleCO2

est libéré. L’absorbant est donc utilisé en cycle continu. Cependant, ce processus

consommedel’énergie,cequiaugmentelescoûtsdelaméthodede110à140 dollars

partonnedeCO2.L’EuropeexploreactuellementcettetechnologiesouslenomdeCastor

(CapturetoStorage)avecunréacteurexpérimentalàEsbjerg,auDanemark,lancéen

2004(Selse,2006).L’absorptionestplusefficacesilaconcentrationdeCO2estplus

élevéedanslegazdecombustion,cequipeutêtreatteintenutilisantdel’oxygènepur

aulieud’airpourlacombustion.Cependant,laproductiond’oxygènepurferaitdeson

côtéaugmenterlescoûts.


Figure4Représentation schématique de la récupération chimique de CO2.

La gazéification intégrée à cycle combiné

Selonlaméthodedegazéificationintégréeàcyclecombiné(IGCCouintegratedgas

combinedcycle),lecharbonestpulvérisé,mélangéavecdel’oxygèneetdelavapeur

d’eauquiforme,dansunpremiertemps,parcombustionincomplète,unmélangede

65 %demonoxydede carbone (CO)et de35 %d’hydrogène (H2), nommésyngaz

(équation2).

Équation2

2C+O2+H2O–>2CO+H2

Laproductiond’électricitésefaitalorspardeuxturbines.L’uneestàvapeur,comme

danslaméthodeclassique,l’autreestalimentéeparlacombustiondusyngaz.L’absorp-

tiondeCO2peutsefaireentrelagazéificationetlaturbinedecombustionàl’aided’un

absorbanttelqueleSelexoletleRectisolquiabsorbentleCO2sousunepressionélevée

etlerelâchentàbassepression.Cecial’avantagequ’ilsn’ontpasbesoind’êtrechauffés

pourrestituer leCO2,réduisantainsi lescoûtsderécupérationà50à70dollarspar

tonnedeCO2.Ilexistequelquescentralesdecetype,dontcelledeCoolWater,aux

États-Unis,enopérationdepuis1984.

Cetteméthoderestecomplexe,poseencoredesproblèmestechniquesetoccasionne

descoûtsdeconstructionélevés.Néanmoins,desinvestissementsimportantssefont

dansledéveloppementdecettetechnologie,àl’exempledelacentraleFutureGen,aux

États-Unis,centrale« zéroémission»,prévuepour2013(DOE,2007).Enraisondes

délaisd’implémentationdecettenouvelletechnologie,ilestévidentqu’ellenecontribuera

C + air (O2)

Chambre decombustion

Chambre detraitement

des fumées

Compressionstockage

Extracteur deCO2CO

2CO

2

MEA-CO2

MEA


pasàl’atteintedesobjectifsdelapremièrepériodeduprotocoledeKyoto,maispourrait

contribuer,demêmequelesautrestechnologiesdecaptagedeCO2,àl’atteintedes

objectifsfixésdanslecadredeladeuxièmepériodeduprotocoledeKyoto.

AprèsqueleCO2estrécupérédelacombustionducharbonoud’autresactivitésindus-

trielles,seposeleproblèmedustockage.Plusieurssolutionssontenvisagées,principa-

lementlestockagedansdescouchesgéologiquesetdanslesfondsmarins.

Le stockage dans des couches géologiques

Lestockagegéologiquepeuts’effectuerdansdesaquifères,dansdesminesdecharbon

épuiséesoudansdespuitsdepétrolelorsdelarécupérationassistée(enhanced oil

recovery).Toutescessolutionssontactuellementétudiéesàl’aidedeprojetspilotes,

dontvoiciquelquesexemples.

• UnprojetderécupérationassistéeentreprisparEncanaetlaDakotagasification

companyestàl’essaiàWeyburnenSaskatchewan(IEA,2008).

• L’injectiondansunaquifèresalinàgrandeprofondeuresttestéeparlacompagnie

norvégienneStatoilenmerduNord.UneMtdeCO2paranestinjectéedansl’aqui-

fèreàprèsde1000 mètresau-dessousdel’océanàl’aided’unpipeline(Drange

et al.,2001;HauganetDrange,1992).Laprésenced’unetaxesurleCO2enNor-

vègeaétéunélémentcléayantincitéStatoilàinvestirdansceprojet.

• Depuis2003,unprojetd’injectiondansuneminedecharbonestfinancéparl’Union

européenneenSilésie,dansl’ouestdelaPologne.760 tdeCO2ontétéinjectées

à1000 mètresdeprofondeurdurantlapremièreannée(RECOPOL,2007).LeCO2

injectépermetenmême tempsde récupérerduméthanedans legisement.Le

projeteuropéenCastor,financéparlaCommissioneuropéenne,viseàcapteretà

stocker10 %desémissionseuropéennesdeCO2,soit30 %desémissionsdes

grossesinstallationsindustrielles(IFP,2007).

• Uneautreinstallationpilotefinancéeparl’UnioneuropéenneestprévueàKetzin

enAllemagnedel’Estdansunsitegéologiqueservantautrefoisàl’entreposagede

gaznaturelenprovenancedelaSibérie.LesplusieursdizainesdeMtdeCO2devant

êtreenfouiesentre250et400 mètresdeprofondeurproviendrontdecentralesde

biomasseetnondecombustiblesfossiles(GFZ,2007).

L’enjeuprincipaldetouscesprojetsetdelarechercheeffectuéeàl’heureactuellesur

lestockagegéologiqueestdetrouverdessitesdanslesquelsleCO2resterastockéde


manièrestablesurunhorizondetempsassezlongpourdifférersonretouràl’atmosphère

àunmomentoùd’autressolutionsaurontpermisde réduire lesémissionsdeGES.

Généralement,larecherchesetourneversdescouchesgéologiquescapablesdesous-

traireceCO2àl’atmosphèrependantquelquescentainesd’années,voiredesmillénaires.

Potentiellement,levolumedeCO2quipeutêtrestockédansdetelsréservoirsgéologi-

quesestconsidérable.Desraisonspratiques,commelarépartitiongéographiquedes

réservoirsetlacapacitéderécupérerleCO2àlasourceainsiquelescoûtsdelaméthode

et les délais nécessaires avant une implantation sur une vaste échelle, limiteront la

contributiondecestechnologiesàlarésolutiondelaquestionclimatique.

Le stockage dans les fonds marins

Les fondsmarins représententunautre réservoirpotentielpour lestockagedeCO2.

Cependant,cettealternativeprésenteégalementdesrisquesetdesinconvénients.Le

CO2peutêtreinjectéparpipelineourefroidisousformesolide(enquelquesortedes

« glaçons »deCO2)danslesfondsocéaniques,àenviron3000à4000 mètresdepro-

fondeur.Àcausedel’énormepressiondelacolonned’eauetdesfaiblestempératures

(au-dessousdezéroàquelquesdegrésCelsius),leCO2yrésideraitensaphaseliquide,

plusdensequel’eau,ousousformed’hydrate,unestructureforméed’eauetdeCO2

(compositionCO2·6H2O)denseetstable(Houseet al.,2006;Nealson,2006).Laques-

tiondelastabilitédecesdépôtsseposequandmêmeencasdemouvementstectoni-

ques du plancher océanique. Les répercussions de la présence de CO2 sur le pH

océaniqueetlesécosystèmesreprésententunautremotifdepréoccupation(Seibelet

Walsh,2001;2003).

Ilseraitaussipossibled’injecter leCO2dans lessédimentsau-dessousduplancher

océanique. Les quantités qui peuvent être injectées sur ou au-dessous du plancher

océaniquesontvirtuellementillimitées.Pourl’instant,cettetechniquen’esttestéeque

danslecadredeprojetsexpérimentauxàpetiteéchelle(EIA,2007).Lescoûtsestimés

sontde100à300 dollarsaméricainspartonnedeCO2(IOC-UNESCO,2007).

LestockageduCO2danslesfondsmarinssoulèveaussi desquestionnementssurle

planjuridiquepuisqueledroitdelamerinterditledéversementdepolluantsindustriels

danslamer.LaclassificationduCO2commeunpolluantindustrielestproblématique


puisquebienqu’étantunsous-produitd’activitésindustrielles,ils’agitégalementd’un

composéprésentengrandesquantitésàl’étatnaturel.

1.2.3 Legaznaturel

Legaznaturelalongtempsétévucommelasolutionàla« crisedupétrole »àcause

desadisponibilité,desonprixavantageux,desonplusfaibletauxd’émissiondeCO2

etd’autrespolluantsatmosphériquescomme lesNOx,SOxet composésorganiques

volatils.Cependant,lesréservesdegazconsidéréescommepresqueillimitéespourraient

nepasêtreaussiimportantesqueprévu.Seloncertainesétudes,lesréservescorres-

pondraientàenviron70à90 ansdeconsommation(Scienceetvie,mars2007),cequi

estnettementplusquelepétrole,maispasunesolutionsatisfaisanteàtrèslongterme.

Commeonpeutleconstaterdanslafigure 5,leprixdugaznaturelenAmériqueduNord

afortementaugmentédans lesannées 2000.Cettehausseduprixdugaznaturela

contribuéàl’abandonduprojetdelacentraleduSuroîtet,provisoirement,missurla

glaceundéveloppementplusimportantdugaznaturelauQuébec,l’énergiehydroélec-

triqueyétantmoinschère.

Lemarchénord-américain,danssavolontédediversificationtousazimuts,continueà

miser,entreautressources,surlegaznaturel.C’estégalementdanscetteoptiqueque

sontàvoirlesprojetsdeconstructiondedeuxportsméthaniersauQuébec,l’unàGros-

Cacouna,prèsdeRivière-du-LoupetleprojetRabaskaàBeaumontprèsdeLévis.Ces

projetsde840et700 millionsdedollars,respectivement(BAPE,2007a,b),sontfort

discutésdanslapopulation,lesmédiasetlemondepolitique.


Figure5Prix de production du gaz naturel aux États-Unis (en dollars américains). Source : D’après les données de Energy Information Administration,2007.http://tonto.eia.doe.gov/dnav/ng/ng_pri_sum_dcu_nus_a.htm

EnEurope,legazresteunealternativeimportantegrâceauxconsidérablesréservesen

RussieetenAlgérieetàcaused’unapprovisionnementenpétroleetencharbondeplus

enplustenuetonéreux.LacompagnierusseGazpromestleplusgranddistributeurde

gaznaturelaumonde,régissantplusde90 %delaproductionrusseetpresquelequart

delaproductionmondiale.Sonimmenseréseaudepipelinesmesure150 000 km.L’accès

àcette ressourceainsiquesadistributioncausentplusieursconflitsdiplomatiques.La

décisiondeGazprom,en2005,deconstruired’ici2010ungazoducde1200 km sousla

merBaltiqueversl’Allemagne,acrééunvifmécontentementàl’égarddelaRussieetde

l’Allemagnedanscertainspaysd’Europedel’Est,puisqu’undesobjectifsdeceprojetest

decontournerlaPologneetl’Ukraineetainsiéviterlescoûtsdetransitetlesrisquesde

« prélèvementsnonsanctionnés »(sic).Ceprojetest financièrementsoutenupardes

banquesallemandesetl’ancienchancelierallemandGerhardSchröderestdevenuprési-

dentduconsortiumdupipelineaprèslafindesonmandatpolitique,cequiexacerbéles

7

6

5

4

3

2

1

01990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Prix

du

gaz

natu

rel a

ux É

tats

-Uni

s ($

US/

1000

pi3 )

Années

http://tonto.eia.doe.gov/dnav/ng/ng_pri_sum_dcu_nus_a.htm


critiquesvis-à-visdeceprojetdelapartdespayssesentantlésés,maisaussiauseinde

lascènepolitiqueallemande(Spiegelonline,2005;Sternonline,2006;FAZ,2006).

Legaznaturelsetrouvedoncaucœurd’enjeuxpolitico-économiques.Enjanvier2006,

laRussieasuspenduleslivraisonsdepétroleversl’Ukraine,plongeantlepaysdans

unecriseénergétique.Àl’arrière-plandecettedécisionsetrouvela« révolutionorange »

de2004quiainstauréunpouvoirmoinsprorusseenUkraine.Dèslors,laRussien’était

plusprêteàfournirdugaznaturelàfaibleprixàl’Ukraine(47 $ US/1000 m³)alorsque

lesprixsurlemarchéeuropéenatteignaient230 $ US/1000 m³.Finalement,lesdeux

payssesontalignéssurunprixde95 $US/1000 m³(Engdahl,2006).

1.3 Les filières à faibles émissions

Aprèsavoirfaitletourdescombustiblesfossiles,forceestdeconstaterqueleursréser-

vesnesontpasillimitéesd’autantplusqu’iln’existepasactuellementetàcourtterme

demoyensd’assurerl’approvisionnementénergétiqueàl’aidedecombustiblesfossiles

sansémettreduCO2.Ilfautdoncenvisagerd’autressourcesd’énergiedénuéesd’émis-

sionsdeCO2.Enplusdel’énergienucléaireetdel’hydroélectricité,ilexisteunequantité

d’énergiesditesalternatives,dontl’utilisationestencorerestreinte,voirehypothétique.

1.3.1 Lenucléaire

L’énergienucléaireestsouventprésentéecommelaseulesourced’énergie,surune

grandeéchelle,capablederivaliseraveclesénergiesfossiles.Certainspaystirentune

partie importante de leur électricité du nucléaire (France 78 %, Belgique 56 %,

Ukraine 48 %,Suède 47 %,CoréeduSud 45 %,Allemagne 31 %,Japon 30 %,Royaume-

Uni 20 %,États-Unis 19 %,Russie 16 %,Canada 15 %).LeQuébec,danslesannées 1970,

avaitsongéàs’approvisionnerennucléaireenconstruisant jusqu’àune trentainede

centraleslelongduSaint-Laurent(PQ,1972),avantd’opterpourl’hydroélectricité.

Àl’encontredel’électricitéproduiteàpartirdecombustiblesfossiles,lenucléaireoffre

l’avantageéconomiquedenedépendrequ’à5 %ducoûtducombustible.Lesréserves

mondialesd’uraniumquipeuventêtreextraitesàuncoûtinférieurà80 dollarsaméricains

parkilogrammesontestiméesàenvirondeuxmillionsdetonnes,cequicorrespondà

28 milliardsdetonnesdecharbon(ENS,2007).Larépartitiondesréservesd’uranium


danslemondeestprésentéedansletableau 3.Àuncoûtde130 dollarsaméricainspar

kilogramme,cesréservesaugmententàcinqmillionsdetonnes.Cesquantitéssuffisent

àalimenterles439 centralesnucléairesexistantaumondepour25à60 ans.Ilestà

soulignerquelesdixpaysprésentésdansletableau 3possèdent96 %desréserves

mondialesd’uranium.

Tableau3Répartition des réserves d’uranium dans le monde

Pays Réserves d’uranium*

Australie 460000t

Canada 426000t

Kazakhstan 254000t

AfriqueduSud 186000t

Brésil 112000t

Namibie 110000t

Ouzbékistan 109000t

États-Unis 102000t

Niger 94000t

Russie 75000t

*Lesréservesprésentéesdanscetableausontlesréservesextractiblescommercialementàuncoûtde80 $.kg-1oumoins.

Source :DonnéesdeENS,2007.

LeCanadaestleplusimportantproducteurd’uraniumaumonde,grâceàsesmines

danslenorddelaSaskatchewan(figure 6).Laproductiond’uranium(9863 tonnesen

2006)représenteenvironletiersdelaproductionmondiale(39 429 tonnesen2006)

(UIC,2003).Lamiseenservicedenouvellesminesdevraitfaireaugmentercettepro-

ductionaprès2011(UIC,2003).Lesressourcesd’uraniumreconnuesduCanadas’éta-

blissententre426 000et444 000 tonnes,9 %dutotalmondial,pourunprixsituéentre

80et130 dollarsaméricainsparkg(ENS,2007;UIC,2003).


Figure6Mines d’uranium au Canada.Source : UIC,2003.http://www.uic.com.au/nip03.htm

Lessurgénérateurspermettraientd’obtenirunrendementénergétique50 foissupérieur,

étendantgrandementladuréedeviedesréservesdisponibles.Unsurgénérateurestun

réacteurnucléairequi,enplusd’utiliserl’uranium 235pourlafission,produitduplutonium

239parbombardementàneutronsrapidesdel’uranium 238,composanteprincipaleet

nonfissibledel’uranium.Cettetechniqueestcependantdifficileàmaîtriser,commeen

témoignelebilanmitigédesprojetsentreprisjusqu’àmaintenant.

• Lepremiersurgénérateuraétéconstruiten1973àShevshenko(maintenantAktau)

auKazakhstanparl’Unionsoviétique,suiviparlesurgénérateurdeBeloïarskdans

lecentredelaRussie.

• LaFranceaconstruiten1974leréacteurexpérimentalPhénixquisertmaintenant

de laboratoired’« incinération »desactinidesmineurs.Par la suite, le réacteur

Territoiredu Yukon

Territoires duNord-Ouest

Colombie-Britannique

Mine d'uranium

Lac McCleanBeaverlodge

Port Radium

Lac Cluff

Lac Elliot

Bruce

Darlington

Pickering

Gentilly 2Point Lepreau

Bancroft

Lac Key

Lac Rabbit

Rivière McArthur

Mine désaffectée

Centrale nucléaire

Alberta

Saskatchewan

Manitoba

Ontario

Québec

Labrador

NouveauBrunswick

NouvelleÉcosse

Nunavut

Île Victoria

Île de Baffin

Vancouver

Edmonton

Saskatoon

Winnipeg

Toronto

Montréal

http://www.uic.com.au/nip03.htm


Superphénixaétébâtien1986àuncoûtdeplusieursmilliardsdedollars(10mil-

liardsde francspour laconstruction,40,5milliardsde francspour l’entretienet

16,5 milliardsdefrancspourlamisehorsservice)etabandonnéen1998pourdes

raisonsfinancièresetsurtoutpolitiques,malgréunfonctionnementencourageant

duprototypeàcestade(GalleyreetBataille,1998 ;RevoletValade,1998).

• LeréacteursurgénérateurallemandKalkaraétéarrêtéen1991dansunclimatde

controversepolitiquerelativeàlasécuritéd’untelréacteuretdescoûtsjugésexorbi-

tants(5 milliardsdedollars).Lesiteaété,depuis,transforméenparcd’attractions.

• LesÉtats-Unisontconstruitl’EnricoFermiNuclearGeneratingStationdès1956.

Lancéeen1963,lacentraledutêtrearrêtéeen1966àlasuited’unincidenttech-

nique.Redémarréeen1970,elledutêtredenouveauinterrompueàcaused’unfeu

desodium.Finalement,en1972,lepermisd’exploitationnefutpasrenouvelé.

L’Inde,leJaponetleRoyaume-Uniopèrentégalementdessurgénérateurs,maisilne

semblepasàl’heureactuellequecetypederéacteurseratechniquementetcommer-

cialementsuffisammentélaborédansunfuturrapproché.

Aujourd’hui,plusieurspaysmisentsurlafilièrenucléaire.LaChinepossèdeneuftranches

nucléairesetveutsedoterde30,pourunepuissancetotalede40 GW.L’Indedispose

actuellementde2,5 GWet construit neuf tranchesnucléairespouraugmenter cette

capacitéà20 GWd’ici2020.EnRussieetauxÉtats-Unis, lesgelsdesprogrammes

nucléairesàlasuitedescatastrophesouquasi-catastrophesdeThreeMileIsland(1979)

etTchernobyl(1986)sontencoursd’êtrelevés.LesÉtats-Unispossèdentleplusgrand

parcnucléaireavec103 réacteurs.EnplusdelaRussie,d’autrespaysd’Europedel’Est

s’engagentaussidanslafilièrenucléaire.Despaysentransitiontelsquel’Iran,leBrésil

et l’Irak(avant ladestructiondelacentraledeTammouzpar l’aviationisraélienneen

1981)entreprennentaussideseffortspoursedoterdelatechnologienucléaire,gage

demodernité,d’indépendanceénergétiqueetaussideprestigeetdepouvoirpolitique

international.

Ceconstatfaitaussiressortirimmédiatementunedespréoccupationsquantàl’option

nucléaire : les risques de sécurité. Le nombre grandissant de pays dotés de l’arme

nucléaire(États-Unis,Russie,France,Chine,Grande-Bretagne,Israël,Inde,Pakistan,

Kazakhstan,parordred’importance,laCoréeduNordetl’Iran,commecandidatspoten-

tielsaustatutdepuissancenucléaire)remetencausel’efficacitédestraitésdenon-

proliférationentrelesdeuxsuperpuissancesdelaguerrefroideetreprésenteunemenace


pourlastabilitégéopolitique.Deplus,laproliférationdematériauxnucléairesdansun

nombregrandissantdepays–parfoisinstables–génèreunrisquedefuitedecesmaté-

riauxetunemenacedesécuritégéopolitiquesupplémentaire.

Au-delà de ces considérations géopolitiques, les principales objections à l’énergie

nucléairerestent laquestiond’accidentsnucléairespossiblesetcellede l’avenirdes

déchets.EnFrance,1 kgdedéchetsradioactifs,dont10 ghautementradioactifs,est

généréparpersonneparan(CEA,2008).Lademi-viedecertainsisotopessoulèvela

questiondelaresponsabilitéintergénérationnelle.Lademi-vieduplutonium 239estde

24 000 ans.Enraisondecesduréesdevieparfoisextrêmementlongues,larecherche

d’unsited’entreposagepermanentdedéchetsnucléairess’avèredifficile.Desminesde

seletd’autresformationsgéologiquesàgrandeprofondeursontconsidéréescomme

solution,maisilestdifficiledetrouverunsitegéologiquementstableetétancheàl’eau

surdesmilliersd’années.Ainsi,laplupartdespaysoptentpourdessitesprovisoiresou

gardentlesdéchetsàl’intérieurdesstructuresnucléairesdésaffectées.Enraisondeces

difficultés,lecoûtdetraitementdesdéchetsradioactifspeutêtreconsidérableetpeut

alourdirà longtermelescoûtsdecettefilière.LesÉtats-Unisont,parexemple,déjà

dépensédessommesconsidérablespourlesitedestockagededéchetscivilsetmili-

tairesdeYuccaMountain,avantmêmed’yavoirentreposédesdéchets.Douzemilliards

dedollarsaméricainsontétédépensésentre1983et2005pourcesiteet11 milliards

supplémentairesleserontprobablementde2005à2017(GOA,2006).

Lapeurdesaccidentsnucléaires rend l’énergienucléaire impopulairedans l’opinion

publiquedepuislesincidentsdeMajakenRussie(1957),SellafieldenAngleterre(1957,

1973et2005),ThreeMileIslandauxÉtats-Unis(1979)ouTchernobylenUkraine(1986).

Denombreuxincidentssesontproduitsdansl’histoiredescentralesnucléaires,durant

lesquelsdessubstancesradioactivesontétélibéréesdansl’environnement.AuCanada,

onpeutmentionnerlafusionpartielleduréacteurdeChalkRiverprèsd’Ottawa,en1952,

quilibéradesgazradioactifsdansl’atmosphèreetfaillitcontaminerlarivièreOttawa.

En1997,septdes19 réacteursCANDUdel’Ontarioontdûêtrefermésàcausedegraves

problèmesdesécurité,misenévidenceparunecommissiond’enquêteàlasuited’une

suited’incidentsetde fuites.Récemment,uneétudeeffectuéepour lecomptede la

fractionverteduParlementeuropéenmetenévidenceque,chaqueannée,plusieurs

milliersd’incidentssont rapportésdans lemonde, laplupartcependantsansgravité

(Schneideret al.,2007).


Lescritèresutilisésparlespayspourrapporterlesincidentsnucléairessontdifférents.

Tandisquedepuis ledébutdesannées1990 laFrancearapporté1600 incidentset

l’Allemagne 2200, lesÉtats-Unisn’enontsignaléque22, indiquantquedescritères

différentssontappliqués,cequiempêcheunecomparaisonentrelespays.Lescentra-

lesnucléairespeuventaussiêtrevulnérablesàdescatastrophesnaturellesouautres.

En2007,leplusgrandréacteurnucléaireduJapon,KashiwazakiKariwaPowerPlant,a

ététellementendommagélorsd’untremblementdeterrequeplusieursfuitesdematé-

riauxradioactifssesontproduitesetontforcéunarrêtduréacteur.

1.3.2 L’hydroélectricité

L’hydroélectricitéfigureparmilespremièressourcesd’énergiedel’humanité.Laconstruc-

tiondebarragesdatedel’aubedelacivilisationpuisquedéjàlesSumériensetlesautres

civilisationsdelaMésopotamie,àlafindumésolithique(vers4000à3000 av. J.-C.),

maîtrisaientl’irrigation(Bretschneider,1999;KinderetHilgemann,1964).Lesconstruc-

tionshydrauliquesdesKhmersentreleXeetleXIIIesiècledenotreèreconstituentun

chef-d’œuvre d’ingénierie (Jacques, 1997). Le grand baray (réservoir) d’AngkorVat

mesure8 kmsur2,15 km.Ayantuneprofondeurde12 mètres,ilpeutstocker200 milliards

delitresd’eau(0,2km3)d’eau.Ilnécessitaenviron20 millionsdemètrescubesdeterre,

soitàpeinemoinsquel’imposantbarragedeLaGrande-2quirenferme23 millionsde

mètrescubesdematériaux(Hydro-Québec,2005).

Lapremièreinstallationhydroélectriquevitlejouren1880auNorthumberland,dansle

norddel’Angleterre(VSE,2005).EnAmériqueduNord,laforcedel’eauapourlapre-

mièrefoisététransforméeenélectricitéen1882àAppleton,Virginia(USDE,2005).Le

Canada a toujours été aux avant-postes de l’utilisation de l’énergie hydroélectrique.

Dès1882, lacentraledeschutesdelaChaudièrealimenteunescierieàOttawa.En

1885,Ottawadevientlapremièrevillenord-américaineéclairéeàl’électricité.En1903,

lavilledeMontréalestalimentéeenélectricitéparlacentraledeShawiniganFalls,située

à137 kmdecelle-ci.Celaestrendupossiblepar latransformationdel’électricitéen

voltageélevé,technologieutiliséedepuis1897(NRCan,2005).

Àl’échellemondiale,l’hydroélectricitéreprésente19 %del’approvisionnementtotalen

électricité.Elleestlaprincipaleénergierenouvelable.Cepourcentageestdeplusde

60 %auCanada,deuxièmeproducteuraumonde.D’autrespaysgrandsproducteurs


d’hydroélectricitésont,parordred’importance,laChine(avecl’immensebarragedes

Trois-Gorges),leBrésil,lesÉtats-Unis,laRussie,laNorvège,l’Inde,leJaponetlaFrance.

LaNorvègetireàl’instarduQuébecpresquel’essentieldesonélectricitédel’hydrauli-

que.EnÉgypte,laconstructiondubarraged’AswansurleNilentre1956à1960,sous

Nasser,futlegrandsymboledelamodernisationdupaysetdumondearabedansson

ensemble.LaChineaurainstalléentre1994et2015unedouzainedebarragestotalisant

plusde70 000 MWdepuissanceinstallée,plusdudoubledel’ensembleduparcdu

Québec,totalisant33 000 MW.Au-delàdesgrandescentraleshydroélectriques,ilexiste

undéveloppementàpluspetiteéchelle,desminicentralesdemoinsde10 MW,dontles

répercussionsenvironnementalessontcenséesêtremoindres.AuQuébec,l’exploitation

delapetitehydroélectricitéafaitl’objetd’undébatdepuislesannées1990,quiamené

àladéclarationd’unmoratoireen2002(deGuise,1995;Francœur2006).

Lesprojetshydroélectriquesconnaissentaussileurscritiques(voirentreautresRosenberg

et al.,1997;GoldsmithetHildyard,1984).

• Dansbeaucoupdecas,despopulationslocalesontétédéplacéespourfaireplace

àdesréservoirs,sansrecevoirdescompensationsadéquates.

• Danslespaystropicaux,lesbarragesetleslacsderetenuecréentdesproblèmes

dequalitédel’eau,deplantesenvahissantesetdemaladiesliéesàdesinsectes

porteurs.

• Danslesclimatschauds,laperted’eauparévaporationestunenjeuetpeutmener

àunediminutionimportantedudébitdesrivièresenavalderéservoirs.

• Larétentiondematièressolidesensuspensionetdenutrimentsderrièrelesgrands

barragescommeceluid’Assouanpeutaussicauserdel’érosionetréduirelapro-

ductivitéaquatiqueenaval.

Lesbarragesinterviennentégalementdanslecycledel’eauetducarbone.Larégulari-

sationet laretenued’unepartiedeseauxderuissellementprovoquentaujourd’huiun

vieillissementdeseauxcontinentalesd’unmoisetunaccroissementduvolumed’eaude

ruissellementsurlescontinentsde700 %(Vörösmartyet al.,1997).Lenombredebar-

ragesdeplusde15 mètresdanslemondeestestiméà36 000(Vörösmartyet al.,1997;

St.Louiset al.,2000).Lasuperficieglobalederéservoirsseraitdumêmeordrequecelle

deslacsnaturels,soit1,5milliondekilomètrescarrés(St.Louiset al.,2000).Lesémissions

de troisgazàeffetdeserre (CO2,CH4,N2O)par les réservoirshydroélectriquessont


devenuesunsujetd’étudedepuisunpeuplusdedixans(Ducheminet al.,1995;2002;

Kellyet al.,1994;St.Louiset al.,2000;Soumiset al.,2004;Ruddet al.,1993).Cesémis-

sionssont cependantplusieurs fois inférieuresàcellesdecombustibles fossilessauf

parfoisenmilieutropicaloùlaforteproductiondeméthanepeutmeneràdesémissions

trèsimportantes,dumêmeordredegrandeurquecellesdescentralesthermiques.

1.3.3 L’énergiesolaire

SurlasurfacedelaTerre,touteénergieestd’originesolaire.Lesventsetlesmouvements

d’eauquipermettentdeproduiredel’énergieéolienneouhydrauliquesontalimentés

parlarépartitiondelachaleurduSoleil.Lescombustiblesfossiles,quantàeux,sont

formésd’anciennematièreorganiquequiaemmagasinéilyalongtempsl’énergiedela

photosynthèse.L’énergiesolairepeutégalementêtredirectementcaptéepourproduire

del’eauchaudeoudel’électricitéàl’aidedecellulesphotovoltaïques.L’énergiesolaire

représenteenviron7 %delaproductiond’énergierenouvelableaumonde,ledixième

del’hydroélectricité.Sonpotentieltechniqueestcependanténorme.Uneplusgrande

pénétrationdumarchédel’énergieestfreinéepar lescoûtsencoreimportantsdela

méthodephotovoltaïque.

L’avantagedel’énergiesolaireestsadisponibilitéuniverselle,àl’exceptiondepayssitués

danslestrèshauteslatitudes.L’AmériqueduNordetenparticulierleCanadapossèdent

unpotentielimportantpuisque,malgréleclimatfroid,ilssesituentàdeslatitudestem-

péréesetconnaissentunensoleillementcontinuetplusimportantque,parexemple,en

Europeoùlecouvertnuageuxestplusimportant.Iln’existequepeudecentralesélec-

triquessolairesdegrandeenvergure.Cellesquiexistentsontsituéessouventdansdes

régionschaudesetarides(doncdépourvuesdenuages)commelesuddel’Espagne,

lesud-ouestdesÉtats-Unis,etàAbouDhabi,pourtantunémiratexportateurdepétrole

depremierordre.Leplusgrandnombredecentralessolairessontcependantinstallées

enAllemagne(figure 7),régionquin’estpasspécialementavantagéegéographiquement,

maisoùlavolontépolitiqued’implantationd’énergiesrenouvelablesestforte.

Le désavantage de l’énergie solaire (ainsi que de l’énergie éolienne) est sa disponibilité par intermittence, nécessitant soit un système de stockage d’énergie, par exemple des piles, soit un système d’appoint comme un générateur électrique. À grande échelle, l’hydroélectricité est un complément idéal pour des énergies intermittentes comme


l’énergie solaire ou l’énergie éolienne puisque l’eau emmagasinée derrière un barrage peut être relâchée en tout temps avec des temps de réponse beaucoup plusrapides que ceux de centrales thermiques.

Figure7Principaux producteurs d’énergie solaire au monde en 2010.Source : Der Solarserver. http://www.solarserver.de/solarmagazin/solar-report_0707_e.html

L’utilisationprincipaledel’énergiesolairenesefaitpasdansdegrandescentrales,mais

demanièredécentralisée.Installéesinsitu,descellulesphotovoltaïquespeuventfournir

del’électricitéàdesmaisons,àdesinstallationstechniquestellesquedesfeuxdecir-

culation, à des navires, des voitures, des satellites ou des cuisinières solaires. Des

échangeursthermiquespeuventservirauchauffagerésidentieletcommercial.Dansun

paysindustrialisécommel’Allemagne,untiersdesémissionsdegazàeffetdeserre

provientduchauffagerésidentieletdel’eau.Cesémissionspourraientêtreévitéesen

grandepartieparl’installationdecapteurssolaires(EECH,2005).Dansl’Unioneuro-

péenne, lemarchéduchauffagesolaire croît exponentiellement (figure 8).En2006,

2 100 MWdecapacitéontétéinstallés,soitunecroissanceannuellede47 %(ESTIF,

2007a).En15 ans,de1990à2005,lacapacitéinstalléeaquintuplé(ESTIF,2006).

Prévisions

Cap

acité

sol

aire

ther

miq

ue (k

w) Superficie de collecteurs (m

2)

Années

3 500 000

3 000 000

2 500 000

2 000 000

1 500 000

1 000 000

500 000

0

2 500 000

2 000 000

1 500 000

1 000 000

500 000

0

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2007

Allemagne36 %

États-Unis15 %

Japon12 %

Espagne8 %

Reste du monde9 %

Chine6 %

Grèce1 %

France2 %

Corée du Sud3 % Italie

4 %

Inde4 %


Figure8Évolution de l’énergie solaire thermique en Europe de 1990 à 2005 et les prévisions jusqu’en 2007. Source : DerSolarserver.http://www.solarserver.de/solarmagazin/index.html

En2005, laproductiond’énergieéquivalaità8 TWhd’énergieélectrique.D’ici2020,

l’industrie solaire européenne vise une puissance installée de 320 MW, le triple

d’aujourd’hui, pour un équivalent de 65 TWh d’énergie électrique (ESTIF, 2006). Le

potentieltechniquetotalestestiméà1200 GW,pouvantremplacer849 TWhd’électricité

paran.Commecomparaison,laproductionélectriqueduQuébecestde165 TWhpar

année.EnAutriche,chefdefileenlamatière,15 %desmaisonsdétachéespossèdent

déjàdescapteurssolaires(ESTIF,2007b).Leplusgrandparcd’énergiesolairethermi-

queexisteenAllemagnequiavaitlancéleprogrammedes100 000 toitssolairesdans

lesannées1990.AuCanada,enraisondelaprésencederessourcesabondantesde

pétrole,degaznatureletd’hydroélectricité,lafilièresolaireestpresqueinexistante.

Prévisions

Cap

acité

sol

aire

ther

miq

ue (k

w) Superficie de collecteurs (m

2)

Années

3 500 000

3 000 000

2 500 000

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1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2007

Allemagne36 %

États-Unis15 %

Japon12 %

Espagne8 %

Reste du monde9 %

Chine6 %

Grèce1 %

France2 %

Corée du Sud3 % Italie

4 %

Inde4 %

http://www.solarserver.de/solarmagazin/index.html

http://www.solarserver.de/solarmagazin/index.html


Figure9Trois types d’utilisation de l’énergie solaire : un toit solaire en Allemagne, un réchaud solaire en Afrique, une centrale électrique solaire aux États-Unis. Sources :ForschungsVerbundSonnenenergie,www.fv-sonnenenergie.de (toit solaire); Wikipédia, http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power(cuisinière solaire); U.S. Department of the Interior Bureau of LandManagement,www.blm.gov(centraleélectrique).

http://www.fv-sonnenenergie.de

http://www.fv-sonnenenergie.de


1.3.4 L’énergieéolienne

Avantladécouverteducharbonetdel’électricité,l’énergieéolienneétaitl’énergieméca-

niquelaplusdominante,commeentémoignentlesmilliersdemoulinsàventdisséminés

àtraverslemonde.Depuisquelquesdécennies,l’énergieéolienneentantquemoyen

deproductionélectriqueregagneenintérêt.Ellenecompteactuellementquepourenvi-

ron5 %delaproductiond’énergiesrenouvelableset1 %delaproductiond’électricité

aumonde,maiselleestenpleineexpansion,commel’illustrelafigure 10.

Figure10Puissance éolienne installée jusqu’à 2006 et prévisions jusqu’en 2007. Source : WWEA,dansWikipédia.http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Wind_2006andprediction_en.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Wind_2006andprediction_en.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Wind_2006andprediction_en.png


La puissance éolienne installée a quadruplé entre 2000 et 2006. Certains pays comme l’Allemagne, le Danemark ou l’Espagne misent massivement sur cette forme d’énergie pour augmenter leur proportion d’énergies renouvelables. L’Allemagne possède à l’heure actuelle le plus grand parc éolien au monde, qui fournit 7 % de son électricité (tableau 4). Ce pourcentage est encore plus élevé au Danemark (20 %) et en Espagne (9 %).

Tableau4Principaux parcs éoliens par pays

Puissance éolienne installée (MW)

Rang Pays 2005 2006 2007

1 Allemagne 18,415 20,622 20,942

2 Espagne 10,028 11,615 12,801

3 États-Unis 9,149 11,603 11,699

4 Inde 4,430 6,270 7,111

5 Danemark 3,136 3,140

6 Chine 1,260 2,604

7 Italie 1,718 2,123

8 Royaume-Uni 1,332 1,963 2,175

9 Portugal 1,022 1,716 1,874

10 France 757 1,567

11 Pays-Bas 1,219 1,560

12 Canada 683 1,459 1,588

Source : Données de Global Wind Energy Council (GWEC) statistics, European Wind Energy Association (EWEA)statistics),adaptédeWikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power

Les turbineséoliennes,montéessurdesmâtsayant jusqu’à186 mètresdehauteur,

peuventêtreregroupéesdansdegrandsparcséoliensouinstalléesdemanièredissé-

minée.Ilestégalementpossiblepourdesparticuliersd’installerdeséoliennesdeplus

petitetaillesurleurpropriété.Danscertainspays,desloispermettantàdesutilisateurs

derevendredel’énergieexcédentaireaufournisseurd’électricitéàuntarifintéressant

favorisentcegenred’installation.Plusrécemment,desparcséoliensmarinssontinstal-

lés,parexempleauDanemark,commel’illustrelafigure 11.AuCanada,ilexistedes

plansdeconstruireunparcde140 éoliennessurlelacOntario,lequeldeviendraitleplus

grandenAmériqueduNord(Hamilton,2008).

http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power


Figure11Parc éolien offshore au Danemark. Source : Wikipédia. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/DanishWindTurbines.jpg

Surleplanéconomique,lapercéedecetteformed’énergie,associéeàl’amélioration

technologiqueetauxéconomiesd’échellequ’ellefavorise,permetàl’énergieéolienne

derivaliseraveclescombustiblesfossiles.Commelestrajectoiresdecestypesd’éner-

giessontopposées–leprixdescombustiblesfossilesaugmentantconstammentetcelui

del’éoliendiminuant–plusieurspaysetplusieursentrepriseseffectuentd’importants

investissementsstratégiquesdanslafilièreéolienne.MêmeauQuébec,oùlecoûtde

l’hydroélectricitéestencorepeuélevé,maisenaugmentationpuisquelessiteslesplus

intéressantssontdéjàoccupés,lesparcséolienspourraientàcourtouàmoyenterme

rivaliseravecdenouvellescentraleshydroélectriquesquantauxcoûtsdeproduction.

LepotentieléolienduCanadaestconsidérable,évidemmentàcausedel’immensitédu

territoire,maisaussiàcausedesventsréguliersquisoufflentdansbeaucoupderégions

(figure 12).Lepotentielutilisablesedéfinitcependantnonseulementpar lesdonnées

géographiques,maisaussiparlaproximitédesréseauxdedistributionexistantspuisque

la constructiondenouveaux réseaux rendrait la filièrebeaucouppluschère.C’estun

argumentquis’appliqued’ailleursaussiàl’hydroélectricité,àl’exempledescomplexesLa

GrandeouChurchillFallsou leprojetGrande-Baleine,quisesituentàdesmilliersde

kilomètresdes lieuxd’utilisationetquiontnécessitédes investissements financierset

technologiques(leslignesde735 kVdéveloppéesauQuébec)pourletransportdel’élec-

tricité.Undesgrandsenjeuxautourdel’implantationdel’énergieéoliennedansdesterri-

toiresétenduscommeceuxduQuébecestdeconnaîtreleréseaudedistributionexistant

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/DanishWindTurbines.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/DanishWindTurbines.jpg


etfuturafind’évaluerlescoûtsdeproductionetdetransportdel’énergieproduiteparles

éoliennes,cequiprovoquécertainescontroversesauQuébec(Francœur,2004).

AuQuébec,lepotentieléolienestdepresque4 millionsdeMW,équivalantà12 440 TWh

deproduction, situé surtout le longde la valléeduSaint-Laurent, auSaguenay-Lac

Saint-Jean, en Gaspésie et dans le Nord-du-Québec. De ce potentiel, 21 000 à

25 000 MW,équivalantà70à74 TWhdeproduction,sontsituésàproximitéduréseau

dedistributionexistantd’Hydro-Québec.Ilaétéestiméque4000 MWpourraientêtre

aisémentintégrésauréseaud’Hydro-Québecjusqu’en2015(Hélimax,2005).Lepremier

projetéolienauQuébecfutleprojetLeNordais,unparcéolienimplantéenGaspésie

danslamunicipalitérégionaledecomtédeMataneen 1998. En 2003,leQuébecalancé

unappeld’offrespour1000 MWd’énergieéoliennedanslecomté(MRC)deMatane.

Unautreappeld’offrespour500MWestprévudanslefuturproche(MRNFQ,2007).

Figure12Atlas éolien du Canada. Source :MRNFQ,2007.


1.3.5 Labiomasse

Aprèsl’hydroélectricité,labiomasseestlasecondeenimportanceparmilessources

d’énergierenouvelable.Cesecteurregroupetouteslesformesd’utilisationdevégétaux

pourlaproductiond’électricité.Ilpeuts’agirdeplantesspécialementcultivéesàcette

fin,dedéchetsménagersouindustriels,derésidusligneuxdecoupesforestièresetde

déchetsd’usinesdepulpeetpapier,quin’utilisentquelacelluloseparmitouslescom-

posésdubois.Danslespaysabritantuneindustrieforestièreimportante,lepotentielde

biomasseestimportant.Parexemple,laFinlandeproduit20 %desonélectricitéetde

sachaleurpourlechauffageàl’aidedebiomasse(Finnfacts,2006).L’industrieforestière

auCanadaproduitelle-mêmelamoitiédel’énergiequ’elleutilisegrâceauxrésidusde

biomasse(CanadianEncyclopedia,2008).Étantdonnéquecetteindustriecomptepour

letiersdelaconsommationénergétiquedupays,17 %delaconsommationindustrielle

estainsicouvertepar labiomasse,soit5 %de laconsommationénergétiquetotale.

PuisquelabiomasseestforméeparphotosynthèsedeCO2atmosphérique,saconsom-

mationnefaitqueretournerà l’atmosphèreducarbonerécemment fixé.Cette forme

d’énergieestdoncneutredupointdevueducycleducarbone.

Àuneéchellenonindustrielle,labiomasseestlasourced’énergieprincipaledansune

grandepartiedespaysenvoiededéveloppementoùlebois,latourbeetlabouserepré-

sententlemoyendechauffageetdecuissonprincipaledesménages.Danscertaines

régionsd’Afrique,ladépendancedepopulationscroissantesàlabiomasseexacerbele

problèmedeladéforestation.

Labiomassepeutêtreutiliséedirectementpourlaproductiond’électricitéoudechaleur

ou transformée enbiocarburant.Plusieurs pays industrialisés, à commencer par les

États-Unis,ainsiquedespaysenémergencecommeleBrésil,sontentraindesetour-

nerverslesbiocarburantspourserendreplusindépendantsdesimportationsdepétrole.

Lesressourcesutiliséesàcettefinsontextrêmementdiverses :bois,paille,maïs,céréa-

les,canneàsucre,colza,biogaz,huilesvégétales,compost,excréments,algues,etc.

Les biocarburants produits par pyrolyse, fermentation ou d’autres procédés peuvent

remplacerlescarburantsàpartirdepétroleetréduirelesémissionsdegazàeffetde

serreliéesausecteurdestransports.Lemouvementàl’échellemondialeenfaveurdes

biocarburants,enparticulierdel’éthanol,agagnéuneampleurconsidérableaucours

desdernièresannées.Cetteévolutionn’estpassansprécédent.AuBrésil,durantlechoc


pétrolierdesannées1980,laproductiondecarburantavaitétémajoritairementdéplacée

verslesbiocarburants.Cependant,aveclabaissedesprixdupétrole,lesbiocarburants

ontétéabandonnés.

Ilexistecependantunnombredecritiquesparrapportauxbiocarburants.Larentabilité

énergétiquede laplupartdesbiocarburantsest faible. Il faut investirpresqueautant

d’énergiedanslafabricationdebiocarburantquecelui-cigénèredurantsacombustion.

Deseffortsde rechercheetdéveloppement importantssontentreprispouraméliorer

l’efficacitédesprocédés.Unautredésavantagedesbiocarburantsestleurutilisationde

terresagricolesfertiles,quinesontdèslorsplusdisponiblespourlaproductiond’aliments.

Déjà,dansplusieurspaysenEuropeetenAsieainsiqu’auxÉtats-UnisouauMexique,

lesprixdesproduitsagricolesalimentairesaugmententplusquedanslepassé,cequi

peutêtreimputéenpartieouprincipalementàladiminutiondessuperficiesagricoles

affectéesàlaproductiond’aliments(DieWelt,2007;Focus,2008).AuMexique,ledou-

blementduprixdestortillasacausédesémeutesen2007(Kafsack,2008).

Danslespaysenvoiededéveloppement,laproductionàgrandeéchelledebiocarburants

peutmêmemettreenpérillasécuritéalimentaire,puisquelepouvoird’achatdespopu-

lationslocalesestnettementinférieuràceluidesconsommateursdebiocarburantsdans

lespaysimportateurs,poussantlesproducteursàproduiredesbiocarburantsgénérant

defortsrevenusplutôtquedesdenréesalimentairesmoinslucratives(Nayloret al.,2007;

vonBraun,2007).Dupointdevueenvironnemental,l’utilisationmassivedepesticides,

d’insecticides, d’herbicides et de fongicides et de fertilisants chimiques ainsi que la

consommationd’eauimportantedesmonoculturesdédiéesàlaproductiondebiocar-

burantsrisquentd’avoirdesimpactssurlasantédesécosystèmesetéventuellement

surcelledeshumains,surlaqualitédessolsetlesressourcesainsiquesurlaqualité

del’eaudesurface.

1.3.6 Lagéothermie

Seuleformed’énergiequin’estpasd’originesolaire,lagéothermieestutiliséepourle

chauffagedeshabitationset,plusrarement,pourlaproductiond’électricité.Lagéother-

miereposesurlaproximitédemagmaprochedelasurface.Cemagmapeutréchauffer

del’eauà200 oCouplus.Cettechaleurpeutêtretransféréesoitàdessystèmesde

chauffagesoitàdesturbinesgénératricesd’électricité.Lespaysoffrantleplusgrand


potentielgéothermiquesont lespayssituésdansdeszonesgéologiquementactives

commelacrêtenord-atlantique,laceinturedefeuduPacifique,lavalléeduRiftafricain

oulaMéditerranée.Ainsi,l’Islandeproduit50 %desonénergiepargéothermie.Une

vingtained’autrespays,dontlesPhilippinesetlesÉtats-Unis,lesdeuxplusimportants

producteursentermesabsolus,maisaussil’Italie,leMexique,laNouvelle-Zélande,le

Japonoul’Indonésie,paysquisonttoussituésdansdeszonesgéologiquementactives,

exploitentl’énergiegéothermiqueàdesfinsdeproductiond’électricité.

AuCanada,l’énergiedusolestutiliséepourchaufferdesmaisons,avecdessystèmes,

coûtantautourde10 000 dollars,quipuisentdel’eauchaudeàdesprofondeursmoyen-

nes.Cetteeaupermetdechaufferdeshabitationsenéchangeantlachaleurdel’eau,

quicirculeencircuitfermé,avecdel’aircirculantdanslesystèmedeclimatisationdela

maison.Encasdeforteschaleurs,l’eauprofonde,dontlatempératurevarieàpeineau

coursdessaisons,peutclimatiserleshabitations.Commecetteeaun’estpaschauffée

pardumagma,ilnes’agitpasd’énergiegéothermiqueausensstrict,maisd’unmode

dechauffagequiremplacelechauffageaugazouaumazout,sansémettredegazà

effetdeserre.

1.3.7 L’énergiemarémotrice,l’énergiedesvagues

Ilexistedenombreusesautresformesd’énergieutiliséesouimaginéesdontilestimpos-

sibledefairel’inventaireici.Parmilesénergiesappliquées,figurel’énergiemarémotrice,

quipeutêtreutiliséedansdesendroitsoùlamaréeatteintdegrandesamplitudes(comme

danslabaiedeFundy).Laforcedesondesdemaréealimentelesturbinesàmarée

montanteainsiquedescendante.Lesturbinessontdoncbidirectionnelles.

Unetellecentraleexistedepuis1966surlaRancedanslenorddelaBretagne,enFrance,

oùlesmaréesatteignentuneamplitudede13 mètres.LaNouvelle-Écossepossèdeaussi

uneusinemarémotrice,AnnapolisRoyal.Unenouvelleévolutiondel’énergiemarémotrice

estencoursavecdesinstallationssous-marinescommecelledeHammerfestStrømen

Norvège.LaGrande-Bretagnes’emploieégalementàdéveloppercettefilière,quipourrait

théoriquementremplirlequartdelademandeélectriquedupays,maisàuncoûtquin’est

présentementpasconcurrentielparrapportaunucléaireouàl’éolien.

L’énergiedesvaguesestuneautresourced’énergiedontlepotentielthéoriquedépasse

deloinlaconsommationhumaine.Cependant,sonharnachementn’estpasunechose


facile.Plusieursdispositifsexpérimentauxouprojetspilotescommerciauxdepetiteéchelle

existentauPortugal,auRoyaume-UniouauxÉtats-Unis,dontleprinciperésideessen-

tiellementdanslatransformationdel’énergiecinétiquedesvaguesenénergieélectrique

grâceàdesdispositifsmécaniquesutilisantlesacetleressacdemécanismesflottant

surlesvagues.

1.4 Les choix futurs dans le secteur énergétique

Ilexistedoncunegrandevariétédeformesd’énergiequipeuventremplacerlescom-

bustiblesfossilesetquiémettentmoinsoupasdegazàeffetdeserre(figure 13).La

disponibilitéthéoriquedecesformesd’énergieestsouventimportante,maislescoûts

deproductionnesontpascompétitifsdansbeaucoupdecas.Selonunprinciped’éco-

nomie,lecoûtdeproductiond’unedenréediminueavecsapartdemarché,enraison

duprogrèstechnologiqueetdel’économied’échellequipermettentuneproductionplus

efficace.C’estcequel’onappellelacourbed’apprentissaged’unenouvelletechnologie.

Celajustifie lastratégiedepaysqui investissentdansdesfilièresmarginales,parde

subventionsoudelois,leurpermettantd’atteindreavecletempsunétatdematuritéoù

cesfilièressesupporterontelles-mêmes.Ceciaétélecasdel’énergienucléairedans

lesannées1950et1960etestactuellementlecasdesénergiesrenouvelables.

Enseconcentrantsurlaproblématiquedesgazàeffetdeserre,oncourtlerisquede

privilégierdesfilialesavecdesimpactsenvironnementauxousociauximportants.Les

questionsdelasécuritédescentralesnucléaires,desespacesutilisésparlesinstallations

hydroélectriquesouéoliennes,deladéforestationàlasuitedel’utilisationdeboisde

chauffageoudel’accaparationdesolsagricolesetdelapollutionquirésultedesbio-

carburantsdoiventégalementêtreprisesenconsidérationdansnoschoixénergétiques.

Ilfautbienêtreconscientquetouteslesformesd’énergiecomportentdesexternalités

environnementales.« Laseuleénergiepropre(c’est-à-diresansimpactenvironnemen-

tal)estcellequel’onneconsommepas »(R.Canuel,commentairepersonnel).

Lechoixdubonmixénergétiqueestdoncuneéquationàmultiplesvariables,incluant

laprésenceet lapérennitéde laressource, lescoûtsdeproductionde l’énergie, les

différentsimpactsenvironnementauxetsociauxetlestauxd’émissionsdegazàeffet

deserre.L’inclusiondeséconomiesd’énergiequi,enmatièredestratégiesénergétiques,


peuventêtreéconomiquementtraitéessurlemêmeplanqu’uneautrefilièredeproduc-

tiond’énergien’estpasencoreunréflexe.Cependant,elledevraledevenirdeplusen

plusenregarddespréoccupationssurleschangementsclimatiques,jumeléesàl’aug-

mentationdelademandeénergétiquemondiale.

Figure13Part du marché mondial occupée par les différentes filières d’énergies renouvelables. Source :Wikipédia.http://en.wikipedia.org/wiki/Renewable_energy

2. LESECTEURDUTRANSPORT

Danslespaysindustrialisés,letransportcontribuedemanièreimportanteauxémissions

degazàeffetdeserre.AuQuébec,ilconstituemêmelaprincipalesourced’émissions.

Àl’échellemondiale,letransportestresponsabled’environ20 %desémissionsdeGES

et50 %delaconsommationdepétrole.Decettequantité,70 %sontimputablesaux

véhiculespersonnelset30 %autransportdemarchandises.Pourréduirecesémissions,

ilfautsoitréduirelaconsommationdesvéhicules,soitleurutilisationouencorerecourir

àdescarburantslibresd’émissions.

Hydroélectrique (grands barrages) (58,23 %)

Électricité géothermique (0,72 %)

Chaleur solaire (6,83 %)

Hydroélectrique (mini-centrales) (5,12 %)

Photovoltaïque (0,42 %)

Chaleur géothermique (2,17 %)

Électricité éolienne (4,58 %)

Autres sources d'électricité (0,05 %)

Biodiesel (1,21 %)

Électricité de biomasse (3,42 %)

Chaleur de biomasse (17,08 %)

Bioéthanol (0,16 %)


Ledéveloppementdevoituresàfaibleémission,commelesvoitureshybrides,électriques,

àhydrogèneoutoutsimplementàfaibleconsommationainsiqueledéveloppementde

biocarburantsreprésententlasolutiontechnologiqueauxémissionsdeGEStandisque

laréductiondel’utilisationdestransportsroutiersauprofitdetransportcollectifounon

motorisé présuppose un changement d’habitude des sociétés industrialisées. Cette

questionadesramificationspluslarges,carelleinterpellenotrenotiond’urbanisationet

certainsaspectsdeséchangesdebiensetdeservices.

2.1 Les voitures à faibles émissions

Ilexisteplusieursmoyensdeconcevoirdesvéhiculesàfaiblesémissions.Lemoyenqui

sembleapriorileplusévidentestderéduirelaconsommationd’essencedesvéhicules,

cequiest toutà faitpossibleavec les technologiesexistantes.D’autrepart, ilexiste

plusieurstechnologiesendéveloppementouenémergencequipermettentderemplacer

l’essencepard’autressourcesd’énergie,soitl’électricité,soitl’hydrogène.Laquestion

desbiocarburants,quipourraientremplacerl’essence,aétéabordéeplushaut,dansla

sectionsurlabiomasse.

2.1.1 Lesvoituresàfaibleconsommation

Demanièregénérale,lesvoituresutiliséesactuellementconsommentbeaucoupplusde

carburantetémettentbeaucoupplusdeGESqu’ilseraitnécessaireparrapportàleur

utilisation. De plus, malgré les progrès technologiques possibles, la consommation

moyennedelaflotteautomobiledanslaplupartdespaysn’apasbaissé.Aucontraire,

durantlesdernièresannées,l’accroissementdelapartdemarchédeSUV,deminifour-

gonnettesetautresvéhiculescomparables,dontlesventesauxÉtats-Unisdépassent

maintenantcellesdevoiturestraditionnelles,aaucontrairefaitaugmenterlaconsom-

mationmoyenneduparcautomobileenAmériqueduNord.Cen’estpasfauted’autres

possibilités.

Desvéhiculescommercialisablesconsommantde3à5 l/100 kmexistentdepuisledébut

desannées1980.Leschocspétroliersdesannées1970et1980avaientencouragéla

rechercheencettedirection.Ilexisteactuellementuncertainnombredemodèlesqui

consommentmoinsde5 l/100 km,parexemplelaMitsubishi« i »concept(3,8 l/100 km),


l’AudiA2(4,5 l/100 km),laMini One(4,5 l/100 km),laSuzukiIgnis(4,5 l/100 km),l’Opel

CorsaECO(4,3 l/100 km),laTwingoSmile(3,5 l/100km).L’utilisationd’avancéesdans

l’aérodynamique,lesmatériauxetlamécaniquepermetdeconstruiredesvoituresencore

moinsconsommatrices,maisquandmêmeperformantesetsécuritaires,parexemplela

voiture1ldelacompagnieVolkswagen(figure 14).

Figure14Voiture d’un litre.

Cette voitureexpérimentaledeVolkswagenconsomme1l/100 kmgrâceàuncw(coefficientderésistanceàl’air)de0,159,unecarrosserieencarbonehabilléedemagné-siumetdesrouesàfaiblefriction.Elleatteintunevitessemaximale de 120 km/h et offre un niveau de sécuritérépondantauxnormesdesécuritéd’unevoituredecoursegrandtourisme.Source : Sueddeutsche.de.


2.1.2 Lavoiturehybride

Lesvoitureshybridescombinentunmoteuràexplosionavecunmoteurélectrique.Durant

lesphasesdedécélération,lespilesélectriquespeuventserecharger,cequiréduitla

consommationmoyennedecetypedevéhiculessurlaplupartdestrajets.Lapremière

voiturehybrideaétéconstruiteen1902parFerdinandPorschepourJacobLohner&Co.

(SZ,2001),ilnes’agitdoncpasd’uneinventionrécente.AuxÉtats-Unis,enréponseaux

mesuresincitativesduFederalCleanCarIncentiveProgram,GMetBuickfinancèrent

ledéveloppementd’unvéhiculehybride.Maisl’abandonduprogrammeparl’EPA,en

1976,conduisitàl’abandondudéveloppementdecettetechnologie.

Àlafindesannées1970etdurantlesannées1980,annéescaractériséespardesprix

élevésdel’essence,plusieursconstructeurs,dontToyota,Volkswagen,MercedesetAudi

travaillèrentsurdesprototypesdevoitureshybrides.Audicommercialisaen1994unvéhi-

culehybride,maisàunprixdissuasif,provoquantsonretraitéventueldumarché(SZ,

2001).LaToyotaPrius,commercialiséedepuis1997(etdepuis2000auCanada),estla

première voiturehybrideà connaîtreunsuccèscommercial.Cette voiture consomme

4,5 l/100km.Entre1997et2007,Toyotaavenduplusd’unmilliondevoitureshybrides(Le

Devoir,2007).En2005,HondaetFordproposaientégalementdesvéhiculeshybrides.

D’autresgrandsconstructeurscommeGM,NissanetMercedess’ypréparent.Lesventes

devoitureshybridesenAmériqueduNordsontpasséesde9350en2000à350000en

2007,atteignantencetteannéeunepartdemarchéde2.2%(HybridCarReview,2008).

Laplupartdesgrandsconstructeurss’engagentdanslavoiedel’hybride.Lesentreprises

japonaisessontincontestablementlesleadersdumarchéenmatièredevente,d’expé-

rience en technologie hybride et en investissements.Toyota, par exemple, consacre

depuisdixanslamoitiédesonbudgetderechercheetdéveloppementde5à6 milliards

d’euros au développement de la voiture hybride et aux autres technologies à faible

consommation(Hambach,2007).MercedesetBMWcollaborentaudéveloppementde

la technologie hybride pour toutes leurs gammes de modèles (Grundhoff, 2007).

Volkswagen,AudietPorscheannoncentégalementdesmodèleshybridesdansunfutur

proche.LesgrandsconstructeursaméricainsnesontpasenrestepuisqueGM,Fordet

Chryslerproposenttousdesmodèleshybrides.


Cesdéveloppementssontfavorisésparlaréceptivitédupublic.Selonunsondageeffec-

tuéenAllemagne,25 %desclientspotentielsseraientprêtsàacheterunvéhiculehybride

etàdépenser3000 eurosdepluspouruntelvéhicule(Grünweg,2007).Enprésence

d’incitatifsfinanciers,lesdeuxtiersdesrépondantssedéclaraientprêtsàacheterun

modèlehybride.AuCanada,actuellement,lesventesd’hybridesreprésententmoinsd’un

pourcentdesventesdenouveauxvéhicules.Unincitatiffinancier,sousformed’unrabais

de1000à2000dollarsaccordépourunvéhiculeconsommantendessousde6,5 litres

aux100km(8,3litrespourlesVUSetminifourgonnettes),aétéintroduiten2007parle

gouvernementdeStephenHarper(Castonguay,2008).Cetincitatifestcependantloin

decomblerladifférencedeprixentreunvéhiculehybrideetunmodèleclassiquecom-

parable,quipeutatteindre10 000 dollars(Kimura,2007).Leprogrammeseraabolien

2009(Castonguay,2008.)

2.1.3 Lavoitureélectrique

LavoitureélectriqueneressembleplusbeaucoupaumodèledeJenatzydudébutdu

siècle(figure 15).Laplupartdesvéhiculesélectriquesconstruitsdenosjourssontdes

trèspetitsvéhiculesconçuspour l’usageurbainoudesvéhiculesdesériemodifiés,

construitsentreautresparPeugeot,RenaultetCitroën.Hydro-Québecégalementse

lanceànouveau,avecdespartenairesfrançais,danslaconstructiond’unevoitureélec-

trique,aprèsunetentativejamaisaboutiedanslesannées1990(Radio-Canada,2006).

Grâceàleurfaibleconsommationde4à10 kWh/100 km,pourlespetitsmodèles,etde

12à20 kWh/100 km,pourlesvoituresdesérie,lescoûtsd’utilisationselimitentà60 cents

à4 dollarsaux100 km.Cetteéconomieestcependantsouventrenduecaduqueparle

coûtélevédesvéhicules,construitsentrèspetitesséries.


Figure15Camille Jenatzy dans sa voiture électrique « La Jamais Contente », 1899. Source :Wikipédia.

L’utilisationdepilesaulithiumpermetd’augmenterl’autonomieà500 km,alorsqu’elle

nedépassepasunecentainedekilomètresavecdespilesclassiquesauplombouau

nickel-cadmium.Laduréederecharged’uneàdeuxheuresreprésenteuninconvénient

decetypedevéhicule.Dansuncontexteurbain,cedésavantagejouemoinspuisquele

rechargementpeutêtrejumeléaustationnementduvéhiculedurantd’autresactivités.

Àcettefin,lavilledeParisainstallé77 bornesderechargedevéhiculesélectriques

(VilledeParis,2007)(figure 16).


Figure16Borne de recharge pour voiture électrique à Paris. Source : Weissercappuccino. http://www.weissercappuccino.de/?m=200701&paged=2

Danslecontextedelamitigationdeschangementsclimatiques,laquestionestévidem-

mentlaprovenancedel’électricité.Pourqu’uneréductiondesémissionsdeCO2soit

effectuée,cetteélectriciténedoitpasprovenirdecombustiblesfossiles,cequiaucontraire

augmenterait les émissions du fait de la perte de rendement énergétique lors de la

transformationet le transportde l’énergie.Unevoitureélectriquen’estunvéhiculeà

« zéroémission »quesil’électricitéestproduiteparunefilièresansémissions.

http://www.weissercappuccino.de/?m=200701&paged=2

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2.1.4 Lavoitureàhydrogène

Lavoitureàhydrogèneet lapiledecombustible représententunedes technologies

d’avenirdansledomaineautomobileetdansd’autresdomainesoùuneformed’énergie

transportableestrequise.Leprincipeestsimple,puisquel’hydrogèneestcrééparun

desdiversprocédéspossiblesetestensuitestockéettransportépourêtreutiliséailleurs

dansunepiledecombustibleouunmoteuràl’hydrogène.Lesprocédésdefabrication

sontnombreux.Ilpeuts’agir :

• d’électrolysed’eau;

• d’oxydationpartielledecharbonoud’hydrocarbures(voirlasectionsurlecharbon

ci-haut);

• defermentationdebiomasse;

• deréformationautothermiqueduméthanol;

• depyrolysedeméthaneformantducharbonetdel’hydrogène(procédédeKvaer-

ner,testéenNorvègeetauCanada[Bakkenet al.,1998]);

• d’alguescapablesdescinderl’eauenhydrogènecatalyseuretenoxygènegrâce

àl’énergiephotosynthétiqueetàuneenzyme,l’hydrogénase,technologiequipour-

raitêtredéveloppéedanslefutur(Meliset al.,2001;Zhanget al.,2001;Happel

et al.,2002).

Enpratique,l’électrolyseestlaseuleformeutiliséecommercialement.Commepourla

voitureélectrique,ilestimportantqueleprocédédefabricationdel’hydrogènen’émette

pasdeGESpourquecettetechnologiesoitunmoyenderéductiond’émissionsdeGES

etnonsimplementdedéplacementdecesémissions.

Unefoisproduit,l’hydrogèneréagitdansunepileàcombustible,quiestenfaitunélément

galvaniquepermettantd’uncôtélepassaged’ions(desprotons,H+)etdel’autreceluides

électrons,créantainsiuncourantélectrique.Laforcemotricederrièrecesmouvements

estl’énergiechimiqueemmagasinéedansl’hydrogènequiselibèresousformedecourant

électriquelorsdelarecombinaisond’hydrogèneetd’oxygèneeneau(tableau5),souvent

facilitéeparuncatalyseurmétallique,typiquementduplatineouduzirconium.


Tableau5Les réactions dans une pile à combustible

Réactionàl’anode 2H2=>4H++4e-

Réactionàlacathode O2+4e-=>2O2-

Réactiontotale 2H2+O2=>2H2O

Desprototypesdevéhiculesexistentdepuislesannées1960,commeleGMElectrovan.

Danslesannées1970et1980,BWMdéveloppaplusieursmodèles,suiviparMercedes

danslesannées1980,maisaucundesdeuxconstructeursneselançadanslacom-

mercialisation.Depuislesannées1990et2000,presquetouslesgrandsconstructeurs

s’intéressentàlafilièredel’hydrogène.Unconsortiumeuropéens’estaussiformépour

l’étuded’unavionàhydrogène,lecryoplane,cequiseraitparticulièrementimportant

danslamesureoùlesémissionsdel’aviationsontcellesquicroissentleplusvitedans

ledomainedestransports(EuropeanCommission,2000).

Unedesdifficultésest le stockagesécuritaireetefficacede l’hydrogènesous forme

gazeuse,liquideouchimique.Lesprototypesdevaientconsacrerunegrandepartiede

leurhabitacleouespacede rangementàcette tâcheou transporterdesbonbonnes

d’hydrogènesurletoit.L’hydrogèneestévidemmentuncombustibleextrêmementdan-

gereuxàtransporter,commel’aprouvélatragédiedudirigeableHindenburg,quis’est

embrasé en quelques secondes lors de son atterrissage à New York. Dans les

années 1980,Mercedesdéveloppaleshybridesmétalliquespossédantunehauteden-

sitédestockagede1à1,5 kWhparlitre,assezpouruneautonomiedequelquescen-

tainesde kilomètres.Denouvelles méthodesde stockagebasées sur des fibres de

carbonesontdéveloppéesàlaNortheasternUniversitydeBoston.Ellespermettraient

unedensitédestockagede30litresd’H2pargrammedefibredecarboneetuneauto-

nomiede8000 kilomètrespourunréservoirde25litreset87 kilogrammes.

Malgrélesproblèmesrelevés,l’hydrogènepourraitbientôtdeveniruneréalité.L’Islande

alancéaudébutdusiècleunprojetpiloteàgrandeurdupayspoursedéfaireentièrement

decombustiblesfossilesjusqu’en2050etlesremplacerpardespilesàhydrogèneali-

mentéesparl’hydrogènefabriquéparélectrolysegrâceàl’abondanteénergiegéother-

mique(Sigfusson,2006).Degrandsgroupesindustriels,NorskHydro,ShelletMercedes,


sontpartenairesdanscetteentreprise(Ectos,2008).L’Islanderéduiraitainside50 %

sesémissionsdeGES.Ceprojetestl’idéeduprofesseurBragiArnasondel’université

deReykjavikquis’emploiedepuislesannées1970àconvaincrepoliticiens,dirigeants

etindustrielsdel’intérêtetdelafaisabilitédesavision(BBC,2002).LaCalifornieetla

Colombie-Britanniquesesonttouteslesdeuxlancéesdansdesprojetsd’autoroutede

l’hydrogène,comprenantdessitesdeproductionetdedistributiond’hydrogèneet la

conversiond’unepartiedesautobuspublicsetdeflottesdevéhiculescorporatifs(BC

HydrogenHighway,2008;CaliforniaHydrogenHighway,2008).Danslemonde,environ

300projetsd’hydrogènesontencours,principalementenAmériqueduNord,enEurope,

enChineetauJapon(IPHE,2008).

2.1.5 Ledéveloppementdesvéhiculesàfaibleconsommation

Lestypesdevéhiculesendéveloppementoffrentdegrandespromessesdanslefutur

(figure 17)etpermettraient,enconjonctionaveclesbiocarburants,deréduireconsidé-

rablementvoired’éliminerlesémissionsdeGESdansledomainedestransports.En

mêmetemps,lesvéhiculesélectriques,hybridesouàhydrogènepourrontcontribuerà

réduire lesproblèmesdequalitéde l’air,d’ozone troposphériqueetdesmogurbain,

causésparlesvéhiculesactuels.Cependant,leurpénétrationactuelledumarchéest

anecdotiqueetilestclairquecesnouvellestechnologiesneserontpasenmesurede

répondreauxexigencesdespaysindustrialiséspourlapremièrepériodeduprotocole

deKyoto.Danslefutur,pourladeuxièmepériodeduprotocoledeKyoto,etdansl’optique

d’uneréductionde50 %à60 %desémissionsdeGES,réductionjugéenécessairepour

stabiliserlesconcentrationsatmosphériquesdeCO2,l’exempledel’Islandemontreque

cestechnologiespeuventavoirunimpactconsidérable.

Deplus,lacroissancedumarchédevéhiculesàfaibleconsommationpassepardes

actions régulatrices comme les normes promulguées, en Californie et dans l’Union

européenne,quiobligentlesproducteursàinclureunpourcentagefixedevéhiculesà

faiblesémissionsdanslesflottesdevéhiculesvendus.Évidemment,ilfautaussiprendre

encomptelapréférencedesconsommateurs.EnAmériqueduNord,lesconsommateurs

neréagissentpasavecenthousiasmevis-à-visdesvéhiculesàfaibleconsommation.Ils

privilégientdesvoituresvolumineuses,cequiestcertainementaussilerésultatdela

publicitéautomobilesurtoutcentréesurlesSUVetautresvéhiculesénergivores.


Figure17Véhicules à faible consommation dans le futur.

Lesvoituresàfaibleconsommationpeuventprendredesapparences trèsdifférentes,allantde lapetiteDynastyElectric,fabriquéeenColombie-Britannique,àuneBMWàhydrogènefuturiste,atteignantplusde300 km/h.Sources :Dynasty, http://www.zarattini.com/veicoli-elettrici/veicoli-zev.htm (http://www.dynastymotorcar.com/?); BMW IAAA Frankfurt 2005,http://www.clean-auto.com/article.php3?id_article=4283

http://www.zarattini.com/veicoli-elettrici/veicoli-zev.htm

http://www.zarattini.com/veicoli-elettrici/veicoli-zev.htm


2.2 La réduction du transport de personnes et des marchandises par la route

Pourréduirelesémissionsdanslesecteurdestransports,ilnesuffitpasderéduirela

consommationdesvéhicules. Il fautégalementchanger la répartitiondesmodesde

transport,actuellementfortementaxéeversdesmodesentraînantuneconsommation

d’essenceetdesémissionsdeCO2importantes.

Lapartoccupéeparletransportdepersonnesetdemarchandisesparlaroute,dansdes

voituresetdescamionsdoitêtreréduiteetcelledestransportscollectifsetdestransports

parletrainetautresmodesdetransportsàplusfaiblesémissionsdoitêtreaccrue.Cela

nécessiteévidemmentdechangerd’habitudes,derevoirlarépartitiondesinvestissements

eninfrastructuresdetransportetderepenserlesmodesd’urbanisation.

2.2.1 Laréductiondutransportroutierenmilieuurbain

Danslessociétésindustrialisées,laplupartdesdéplacementss’effectuentenvoiture.

Laréductiondesémissionsdegazàeffetdeserrepassedoncparun transfertdes

passagersdelavoitureàdesmodesdetransportscollectifsousansvéhiculemotorisé

(lamarche,levélo).Cebutn’estpassimpleàatteindre,puisqu’ilrequiertdeschange-

mentsdansleshabitudesdeviedescitoyens,desinvestissementsdanslesmodesde

transportcollectifetuneadaptationdel’urbanisation.

Enmilieuurbain,ilexistecertainesmesuresefficacesàcourttermepourréduirel’utili-

sationdel’automobile.LavilledeLondresainstauréen2006unechargede8 £(17 $)

pouraccéderàunezonedélimitéeducentre-ville.Lerésultataétéuneréductiondela

circulationde30 %danscettezone.Parmilesautomobilistesquiontdélaisséleurvoiture,

50à60 %ontoptépourlestransportsencommun,20à30 %pouruncontournement

delazoneetlerestepourlecovoiturageoulevélo.Commeeffetsecondaire,lestemps

detrajetsontdiminuéde15 %enmoyenne.Londresestaussidevenuelavilleayantla

plusfortecroissancedel’utilisationduvéloenEurope.LavilledeNewYorkpenses’ins-

pirerdumodèlelondonienpourréduiresesproblèmesdecongestion.

AfinderéduireencorepluslesémissionsdeGESdestransports,lavilledeLondres

compte augmenter la taxe à 25 £ (53 $) pour les véhicules consommant plus de

225 g CO2/100 km,parexemplelaRenaultEspace,laPorsche911Carrera,laBMW X5,

laRangeRover4X4V8etlesautres4x4quelesLondoniensappellentironiquement


Chelsea tractors,d’aprèslequartierhuppédeLondresoùcesvéhiculestout-terrainfont

figuredesymboledestatutaumêmetitrequ’uneJaguarouuneAstonMartin(Telegraph,

2008). En contrepartie, la taxe serait abolie pour les véhicules émettant moins de

120 g CO2/100 km,cequiestau-dessousdelanormevolontairede140 g CO2/100km

fixéeparl’Unioneuropéenne.Londresestlaplusgrandevilleayantadoptéunetaxesur

lesvéhicules,maispaslaseulepuisqu’elleaétéprécédéeentreautresparMalte,Sin-

gapour, Stockholm et les trois plus grandes villes norvégiennes Oslo,Trondheim et

Bergen.Les taxesprélevéesdanscesvillessont réinvestiesdans l’améliorationdes

infrastructuresetlaréductiondestarifsdestransportsencommun.

Lataxationn’estcependantpasleseulmoyend’atteindreunobjectifderéductiondela

circulationpuisquelavilledeParisaobtenuunrésultatsimilaire,uneréductionde19 %

delacirculationentre2001et2005,grâceàunpland’aménagementdegrandeenver-

gure, comprenant entre autres des couloirs de bus protégés, le réaménagement de

certainsgrandsboulevards,ledéveloppementdesquartiersverts,lafermeturerégulière

desquaisdelaSeineetletramwayT3(figure 18).

Figure18Nouveaux tramways T3 de la ville de Paris. Source : Autonews. http://www.autonews.fr/fr/cmc/dossier/200651/paris-roule-t-il-_6637.html

http://www.autonews.fr/fr/cmc/dossier/200651/paris-roule-t-il-_6637.html

http://www.autonews.fr/fr/cmc/dossier/200651/paris-roule-t-il-_6637.html


2.2.2 Lerôledel’urbanisme

L’utilisationdelavoitureetlapossibilitéd’organiserdestransportsencommunefficaces

sontfonctiondelastructureurbaine.Ilestbeaucoupplusfaciled’établirunréseaude

transports en commun performant dans une ville densément peuplée comme Paris

(25 000 habitants/km²)qu’àMontréal(4 439 habitants/km²).Onserendcomptequ’à

Montréal,lecentre-ville,quiestplusdensémentpeuplé(parexemple,lePlateauMont-

Royalavec13 096 habitants/km²etParc-Extensionavec18 802 habitants/km²),estmieux

desserviparlestransportsencommunqued’autresquartiers.Lapossessiondevoitu-

resetleurutilisationysontenconséquencemoindres.

Lephénomènedel’étalementurbaincontribueàlaprépondérancedelavoituresurles

autresmodesdetransport, incluantlamarcheoulevélo,enrendantlesdistancesà

parcourirpluslonguesetenréduisantladensitédepopulation.Celaentraînegénérale-

mentunréseaudetransportsencommunmoinsdense.Enmêmetemps,l’étalement

urbainnécessitedesinvestissementsdeplusenplusimportantsdansdesinfrastructu-

resroutièresdeplusenplusétenduespourdesservirlescentresquideviennentplus

éloignésaufuretàmesurequelesvilless’étalent.Cesbesoinseninfrastructuresrou-

tièresempêchentl’allocationdesinvestissementsauxtransportspublicsouàl’aména-

gementurbain.Lesétudesdémontrentaussiquelanotiond’effetetdecauses’inverse

puisquelesinfrastructuresroutières,unefoisprésentes,favorisentetencouragentl’éta-

lementurbain.Ainsi,desmesuresprisesdanslarégiondeMontréalcommeleprolon-

gementdel’autoroute 25oul’éventuelleconstructiondenouveauxpontsrésoudrontà

courttermedesproblèmesdecongestionroutière,maisencouragerontàmoyenetà

longtermel’étalementurbain,augmentantainsilevolumedecirculationetalourdissant

lebiland’émissionsdeGES.

LavilledeMontréalestd’ailleursunexempled’étalementurbaincroissant.En2003-2004,

Montréalaperdu1,3 %desapopulation(24 100 personnes)auprofitdesacouronne

(ISQ,2007).Cettetendanceperduredepuisdenombreusesannéesetlesstatistiques

surlapopulationtémoignentdutransfertdescentresdepopulationdel’îledeMontréal

verslesrégionslimitrophes.En1971,l’îledeMontréalreprésentait32,5 %delapopu-

lationduQuébec.En1986,cechiffren’étaitplusque27,1 %et,en2005,ilavaitchuté

à24,7 %(ISQ,2007).Entermesabsolus,lapopulationdel’îledeMontréaladiminué


de2 millionsà1,9 milliondanslemêmeintervalledetemps.Enmêmetemps,lapopu-

lationdesrégionsentourantMontréalaaugmentéde20 %enMontérégieetde30 %

danslesLaurentides.

2.2.3 Letransportàlonguedistance

Lestransportsdepersonnesetdemarchandisesparvoiture,partrainetparavionsur

desmoyennesetdeslonguesdistancescontribuentdemanièreimportanteauxémissions

deGESdanslesecteurdestransports.Letableau6montrequ’encequiatraitaux

moyensdetransportdepersonnes,l’avionestceluiquiémetleplusdeGES,suivispar

lavoitureetletrain.Deschangementsrelatifsaumodedetransportpeuventdoncgran-

dementréduirelesémissionsdeGES.Letrainaunrôleparticulièrementimportantà

jouer.Destrainsàgrandevitesse(300 km/hetplus)existentenAllemagne,enFrance,

enChineouauJapon(figures 19à25)etsontaisémentcapablesderivaliseravecl’avion

enmatièredevitessedetransportsurlesdistancesmoyennesdequelquescentaines

dekilomètres, lesquelles représententunegrandepartiedu traficaérien total.Leurs

émissionssontenrevanchebieninférieures.

Tableau6Émissions de CO2 par personne par km pour différents modes de transport

Mode CO2* (g/km par pers.)

Avion 193,68

Voitureessence 142,12

Voiturediesel 128,85

Autobus 29,72

Train 14,97

Métro 9,7

Tramway 9,6*ÀnoterquelesémissionsdeN2Onesontpasinclusesdanscetableau,cequialourditsurtoutlebilandel’avion.

Source : AdaptédeGreenpeaceAutriche.http://www.greenpeace.at/4245.html#15721

http://www.greenpeace.at/4245.html#15721


Dansledomainedutransportdemarchandises,lepassageducamionautrainpourde

courtesetmoyennesdistancesainsiquedel’avionversletransportmaritimepourde

longuesdistancespermettraientdesréductionsd’émissionsdeGES.Letransportde

marchandisesestconstammentencroissance.C’estuneconséquencedelamondiali-

sationquifavorisel’échangedemarchandisesentrepays.Lescoûtsenvironnementaux,

commelescoûtsliésauxémissionsdeGES,dutransportsurdelonguesdistancesne

sontpasinclusdansleprixdesproduits.L’inclusiondecesexternalitésmèneraitàune

diminutiondutransportdemarchandisesauprofitdelaproductionlocaleetréduiraitles

émissionsdeGES.

Figures19et20Train à lévitation magnétique (Transrapid) de Shanghai.Source :TransrapidInternational.www.transrapid.de

http://www.transrapid.de


Figure21Le train à lévitation magnétique Transrapid.

LeTransrapidquiassurelaliaisondel’aéroportinternatio-naldePudongetdelavilledeShanghaiestlepremiertrainàlévitationmagnétiquecommercial.Ilatteintunevitessemaximale de 430 km/h sur ce trajet et a même atteint501 km/hdurantdesessais.De2003à2007,plusdetroismillionsdepassagersontempruntéundestroisTransrapidparcourantcetrajet.Laconstructiondecetteligneacoûté10 milliardsdeyuan,soitprèsdedeuxmilliardsd’euros.LeTransrapidaétédéveloppéenAllemagneparSiemensetThyssenKrupp,maisn’yestpasencoreexploité.UnepremièreliaisonestprévueentreMunichetsonaéroport.LestrainsTransrapidàlévitationmagnétiqueneconsom-ment,àunevitessede300 km/h,que lesdeux tiersdel’énergied’untrainconventionnelàcausedelafaiblefric-tionet leurconsommation représente seulement lecin-quièmedel’avion,parpassager(Transrapid,2007).Source :TransrapidInternational.www.transrapid.de



Figure22Le train à grande vitesse (TGV).

LeTGV françaisdétientdepuisavril2007 le recorddumondesurrailde574,8 km/h,grâceaux25 000 chevauxde la rame spécialement préparée d’Alstom. Circulantdepuis1981,lesTGVontdéjàtransportéplusd’unmilliarddepassagersetenauronttransportédeuxmilliardsvers2010.Chaqueannée,environ85 millionsdevoyageursempruntentleTGV.Parrapportàl’avionoulavoiture,leTVGconsommepeud’énergieparpassager.Desurcroît,comme l’électricité qu’il consomme est principalementproduitepardescentralesnucléaires,sesémissionsdeGESparpassagersontextrêmementfaibles.Source : Radio France International, RFI. http://www.rfi.fr/sciencefr/articles/088/article_50781.asp

http://www.rfi.fr/sciencefr/articles/088/article_50781.asp

http://www.rfi.fr/sciencefr/articles/088/article_50781.asp


Figure23Le Shinkansen.

LeShinkansen,souventappellébullet trainenanglaisestleréseaudetrainsrapidesauJapon,lancéen1964,avecunevitessed’unpeuplusde210 km/hà l’origine.LesShinkansen actuels ont des vitesses moyennes de300 km/hetatteignent443 km/hsurrailet581 km/henlévitation magnétique dans des essais expérimentaux.Depuis lesannées1960, lesShinkansenonttransportéplus dequatre milliards de voyageurs. Ces trains sontlégendairespourleurponctualitéetleursécurité.En2003,le retardmoyenétaitde0,1minute,soit sixsecondes.CelaestrendupossibleparunréseauspécialementdédiéauxShinkansen.Enplusdequaranteansdeservice,unseuldéraillementaétédéploré,lorsduséismedu23 octo-bre2004.Cetincidentn’afaitaucunevictime.Normale-ment,descapteurslelongdesvoiespeuventdétecterlessecoussestectoniques,fréquentesauJapon,situéprèsd’unefaillegéologique.Source : http://en.wikipedia.org/wiki/Shinkansen


Figure24L’intercity Express (ICE) allemand.Source : h t tp: / /commons.wik imedia.org/wik i / Image: ICE3_Dernbachertunnel.jpg

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:ICE3_Dernbachertunnel.jpg

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:ICE3_Dernbachertunnel.jpg


Figure25L’intercity Express (ICE) allemand.

Le1ermai1988,unICE-VdelaDeutscheBahn,lacom-pagnieallemandedescheminsdefer,aétabliunrecorddevitessesurrailde406,9 km/hsurlaligneHannover–Würzburg.CerecorddevitesseadepuisétébattuparleTGV français,mais le ICE resteundes trainsàgrandevitesse les plus performants au monde. Ses 22 lignesdesservent180 stationsenAllemagneetdanssesneufpays riverains. Il a transporté 550 millions passagersdepuis1991.LesvitessesdecirculationsontmoinsélevéesquecelleduTGVàcausedeladensitédescentresdepopulation,cequinécessitedesarrêtsplusrapprochés.SiemensetBombardierAllemagnesontlesdeuxprincipa-lescompagniesquiparticipentàlaconstructionduICE.

La répartition des subventions gouvernementales influence également le choix des

usagersàtraversl’offred’infrastructuresqu’ellegénère.AuCanada,surles1380 millions

dedollarsdesubventionsfédéralesautransporten2006et2007,seuls18,4 millionsont

étéallouésauxtransportsencommun,comparéà964,1 millionsdedollarsautransport


routieret47,7 millionsdedollarsautransportaérien.Lessubventionsautransportrou-

tierontquadrupléentre2002et2003,2006et2007,alorsquelessubventionsautrans-

port en commun ont diminué d’un facteur de trois au cours de la même période

(TransportsCanada,2006).Letransportaérien,quantàlui,profited’unrégimefiscal

internationaluniqueencequ’ilestexemptdetaxessurlekérosène,cequiluiconfère

évidemmentunavantagedecoûtimportantparrapportàsesconcurrentsquinebéné-

ficientpasd’untelavantagefiscal.

Dans le domaine des transports, comme dans d’autres domaines, la réduction des

émissionsdeGESnécessiteradoncdesinterventionsàplusieursniveaux.Lesnouvel-

lestechnologiesontcertainementunrôleimportantàjouer,maisellesneserontàelles

seulesincapablesderésoudreleproblème.Lalégislation,laplanificationurbaineetles

outilséconomiques(taxes,subventions,etc.)sonttoutaussiimportants.Touscesmoyens

nécessiterontégalementdeschangementsdementalitésetd’habitudesdelapartdela

population.

3. LESSECTEURSDELACONSOMMATIONCOMMERCIALE,RÉSIDENTIELLEETINDUSTRIELLE

3.1 L’efficacité énergétique

Danslesdomainesdelaconsommationrésidentielle,commercialeouindustrielle, la

recherchedel’efficacitéénergétiqueestlemoyendechoixpourréduirelesémissions

deGES.L’articledeWeissenberger(2004)retracel’historiquedel’évolutiondel’efficacité

énergétiqueauQuébecdanscertainsdomaines.Ilsembleévidentqueleprixdupétrole,

doncceluidel’énergie,estuneincitationmajeureàl’améliorationdel’efficacitéénergé-

tique.Ilestaussipossibledeconstaterquesurleplanmacroéconomique,l’Europe,plus

sévèrementtouchéeparleschocspétroliersdesannées1970-1980,secaractérisepar

uneplusgrandeefficacitéénergétique(mesuréecommequantitéd’énergieinvestiepar

dollardePIB).Cetteplusgrandeefficacitéénergétiqueadoncétéatteintegrâceaux

pressionsdumarchéetàl’aidedeprogrammesgouvernementauxconsistantendes

mesuresincitatives,descampagnesdesensibilisationetd’informationayantpourbut

ultimede réduire laconsommationénergétique.EnEurope,undesobjectifsdeces


campagnesétaitlaréductiondelaconsommationdepétrole,ressourceimportéeetqui

rendl’Europetributaired’événementsetdedécisionsprisesailleursdanslemonde.Le

développementactuelauxÉtats-Unispeutêtreinterprétédansuncontextesemblable,

danslamesureoùlesressourcesenpétroledesÉtats-Unisdiminuentetquesaconsom-

mationaugmente,accentuantladépendancedesÉtats-Unisauximportationsdel’étran-

ger.Ledébatautourdel’efficacitéénergétiqueauxÉtats-Unis,setraduisantparlavolonté

deplusieursÉtatsd’exigerdesnormesdeconsommationdecarburantpourlesvéhicu-

lesoulaprésenced’énergiesrenouvelablesdanslesportfoliosdescompagniesd’élec-

tricité, vise donc, en plus de parer aux coûts croissants de l’énergie, à réduire la

dépendancedupétroleétranger.Cesmesurescontribuentévidemmentàlaréduction

desémissionsdeGES,mêmesicen’enestpaslebutpremier.

3.2 Les normes dans le secteur de la construction

Danslesecteurdubâtiment,doncdelaconsommationrésidentielleetcommerciale,

unemeilleureisolationetuneplusgrandeefficacitédesbâtimentspeuventréduireradi-

calementlaconsommationd’énergieet,ainsi,lesémissionsdeGES.Celaestvraidans

lamesureoùcelle-ciestproduiteàpartirdupétroleoudugaznaturel,cequin’estpas

majoritairementlecasauQuébec,puisquelamajoritédeslogementsestchaufféeet

éclairéegrâceàl’hydroélectricité.Enceci,leQuébecreprésenteuneexceptionparmi

lespaysindustrialisés.

Ilexisteplusieursnormesdeconstructionpourrendrelesmaisonsplusefficacessurle

plan énergétique.Au Canada, la norme R-2000, établie par Ressources naturelles

Canada, fixe des critères en matière de construction. Ces critères résultent en une

consommationénergétique30 % inférieureaucodedeconstructionactuel.Ceciest

rendupossiblepardessystèmesdeventilationàl’échelledelamaison,desmatériaux

deconstructionproduitavecdeplusfaiblesémissionsainsiqu’unefinitionimpeccable.

LanormeR-2000n’estpasobligatoireetjusqu’àmaintenant,seulement10 000 maisons

certifiéesR-2000ontétéconstruitesauCanada,maislademandeestcroissante(OEE,

2005).Ilexisteégalementunenormecorrespondante,lanormeC-2000,pourlesbâti-

mentscommerciaux.


AuxÉtats-Unis,lanormeLEED(Leadershipinenergyandenvironmentaldesign)aété

développéeparleU.S.GreenBuildingCouncil.Lacertificationcomporteplusieurscri-

tères,dontl’efficacitéénergétique,ets’appliqueàdesbâtimentsrésidentiels,commerciaux

ouinstitutionnels.Ilexisteplusieursniveauxdecertification.AuCanada,certainsbâti-

ments sont certifiés LEED, dont le bâtiment Lassonde de l’école Polytechnique de

Montréal,construiten2003.Cebâtiment,grâceàlarécupérationdelachaleur,auxtoits

verts,àlaprésencedenombreusesfenêtres,àlarécupérationdel’eaudepluieetàdes

détecteursdeprésence,consomme60 %moinsd’énergieet92 %moinsd’eauquele

préconiselecodenationaldubâtiment.Lescoûtsdeconstructionquiontétéd’unquart

plusélevéqu’unbâtimentclassiquesontainsirécupérésenquelquesannées(École

PolytechniquedeMontréal,2007;RadioCanada,2005).

Lanormedelamaisonpassive,développéeenAllemagne,enSuèdeetenAutriche,va

encoreplusloin.Elledéfinitdesmaisonsquiconsommentmoinsde120 kWh.m-².an-1

d’énergieetmoinsde15 kWh.m-².an-1pourlechauffage.Comparéauxnormesenvigueur

auxÉtats-Unis,celareprésenteuneéconomied’énergieetd’émissionsdeGESde75 %

à95 %.Cettenormepermetd’atteindredes réductionsd’émissionsdeGESde3à

7 t CO2.an-1parbâtiment(Kaanet al.,2006).Cependantsil’onveutatteindrecesobjec-

tifs,ilestessentieldebienutiliserl’énergiesolairepassive.Pourcefaire,ilfautaccorder

beaucoupd’attentionàl’orientationdelamaison,auxmatériauxd’isolation,àl’élimina-

tiond’intersticesdanslesmurs,auxportesetauxfenêtres(triplesdansdetellesmaisons)

etausystèmedecirculationd’airquiutiliseentreautreslachaleurpassivedel’éclairage

oudesélectroménagers.Malgrécescontraintes,ilestpossibledeconstruireunemaison

passiveàuncoûtcomparableàceluid’unemaisonconventionnelle.Sixmillemaisons

passivesontétéconstruites,dontquelques-unesauxÉtats-Unis.Dansuncontextecli-

matiquefroid,commeauCanada,unetellenormeestplusdifficileàatteindreetnéces-

siteraitvraisemblablementdessourcesd’énergieautres,parexempledeschauffe-eau

solaires(Kaanet al.,2006).Laperformanceplusquesatisfaisantedeprojetspilotes

commeleSaskatchewan Conservation Housede1977,démontrenéanmoinslafaisabi-

litédemaisonsàfaibleconsommationd’énergieauCanada(Besantet al.,1978).


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LES MOYENS DE RÉDUCTION DES ÉMISSIONS DE GES