Lutter contre le changement climatique : un défi de société - BRGM

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Lutter contre le changement climatique : un défi de société - BRGM

tribunetribuneFrançois MoisanLutter contrele changement climatique :un défi de sociétéFrançois MoisanDirecteur ScientifiqueADEMEfrancois.moisan@ademe.fr© Jacques LegoffLe changement climatique est certainement l’un des défis majeurs auxquels nossociétés ont à faire face si ce n’est le principal. C’est un enjeu environnementalconsidérable puisque les conditions de la vie sur terre sont menacées. Faute d’inflexionvolontariste, les tendances actuelles d’émissions de gaz à effet de serre nous projettentvers la partie haute de la fourchette de l’accroissement de température pronostiquée parles scientifiques à l’horizon de la fin de ce siècle -1,4 à 5,8 °C. Les deux tiers de l’incertitudeque traduit cette fourchette dépendent des trajectoires d’émission que nous emprunteronsdans les décennies à venir, c’est-à-dire de notre capacité à faire évoluer nos sociétés versdes modes de production et de consommation moins générateurs de gaz à effet de serre.tribune100Ce défi s’adresse plus particulièrement à“nos sociétés” dans le sens même où c’estnotre organisation sociale et nos modesde vie qui engendrent les bouleversementsclimatiques. Le déséquilibre de l’excès deteneur en CO 2 de l’atmosphère provientessentiellement d’un bien, l’énergie, sous saforme la plus disponible, les combustiblesfossiles, et qui a fondé notre développementéconomique, forgé nos modes de vie.La sortie “par le haut” de cette impasse planétairepasse bien sûr par le progrès technique :aujourd’hui l’amélioration de l’efficacité del’utilisation de l’énergie, la mise en œuvre denouvelles sources d’énergie sans carbone,demain les ruptures technologiques tellesque,peut être,la production d’hydrogène sansCO 2 ou la production d’électricité solaire photovoltaïque.Mais ces transformations denotre univers technique ne s’opérerontqu’avec une profonde mutation de nosmodes de consommation. Plus de 50 % duCO 2 émis dans un pays comme la France l’estdirectement par les individus, en se chauffant,en se déplaçant, en s’éclairant... Latransformation technologique est doncconsidérable et les échéances auxquellesnous devons parvenir à réduire significativementles émissions ne nous permettentpas de parier exclusivement sur une solutionénergétique sans carbone qui remplaceraitles combustibles fossiles : il faudrait pouvoirdiviser par deux les émissions de gaz àeffet de serre (et par quatre dans les paysdéveloppés) d’ici 2050 pour prévenir unesituation irréparable nous disent les climatologues.Les options du côté de l’offre d’énergie existentmais sont limitées : la raréfaction desressources conventionnelles d’hydrocarburesconduira à réduire la part du pétrole et dugaz dans les bilans énergétiques mais lecharbon constituera sans doute l’option laplus accessible d’un point de vue économique,notamment pour les pays émergeants etles pays développés qui disposent de la ressource.La capture et le stockage du CO 2pourront sans doute contribuer à limiter lesémissions des centrales à charbon mais ils’agit d’une option partielle puisque seulesles sources concentrées d’émission serontcapturées. Par ailleurs cette option n’est pasencore acquise et serait en tout état de causetransitoire. Les ressources en uranium sontégalement limitées et les filières nucléairesde quatrième génération demanderont encoreplusieurs décennies de développement.© ADEME, Bertrand Dubois


Campagne de mobilisation nationale sur la maîtrisede l’énergie et le changement climatique.A national campaign to promote public awarenesson the issues of energy conservation and climatechange.© ADEMEademe© ADEME, Bertrand DuboisActuellement l’énergie nucléaire satisfaitde l’ordre de 7 % des besoins d’énergie de laplanète et les scénarios les plus ambitieuxtablant sur une multiplication par 3 à 4 àl’horizon 2050 du parc installé accroissent sacontribution à 13 % seulement du total desbesoins si l’on reste sur une croissance tendanciellede la demande d’énergie.La biomasse est certainement une ressourcetrès largement mobilisable, notammentpour la production de biocarburants etdevrait contribuer de manière significativeau bouquet énergétique “sans carbone”mais elle devra faire face aux compétitionsdes usages des sols.La voie d’une croissance économique plussobre en énergie apparaît alors commel’option incontournable. Elle introduit desmarges de flexibilité par rapport à chacunedes options d’offre énergétique, elle reposesur des solutions qui sont, pour une largemesure, moins coûteuses, elle permet d’envisagerun développement plus durable del’ensemble de la planète avec une moindrepression sur les ressources. L’écart existantentre les meilleures technologies d’utilisationde l’énergie commercialement disponibles etcelles communément utilisées est déjà considérablesans attendre les progrès techniquesattendus. Ainsi 30 % des consommationsd’électricité du secteur résidentiel dans lespays de l’OCDE pourraient être économiséssi les équipements électroménagers les plusperformants sur le marché étaient utilisés.Construire des bâtiments avec une performancethermique double des seuils réglementairesactuels est d’ores et déjà une réalité commercialelà où les incitations existent. D’ici2030 nous saurons réaliser des bâtiments à“énergie positive”, produisant plus d’énergiequ’ils n’en consomment grâce aux énergiesrenouvelables incorporées dans le bâti.Réduire de 30 % les émissions des véhiculesneufs est réaliste à l’horizon 2010. Mais latransformation des parcs de véhicules et,plus encore de logements, demande plusieursdécennies. Il est donc urgent de donner lessignaux économiques aux consommateursafin d’accélérer la pénétration de ces technologies.La difficulté d’agir sur la demanded’énergie est liée au fait qu’elle ne concerne pasqu’un secteur professionnel mais l’ensembledes secteurs économiques et l’ensemble despolitiques publiques, logement, transport,industrie, épargne... Il s’agit donc de généraliserles enjeux du changement climatiquedans l’ensemble des décisions des acteurspublics et privés, y compris les ménages quirestent très souvent les “prescripteurs”. Leschoix que font les particuliers en matièred’équipements techniques mais aussi dansleurs modes de vie devront intégrer l’impactsur le changement du climat. C’est une vastesensibilisation qui est nécessaire, un effortd’explication pour que les changementsnécessaires soient compris et acceptés.101Géosciences • numéro 3 • mars 2006


tribuneLe 13 juillet 2005 la France a adopté la loi de programme fixant lesorientations de la politique énergétique afin d’assurer la sécurité denotre approvisionnement, garantir à tous l’accès à l’énergie à un prixcompétitif et protéger la santé et l’environnement. Sur ce dernierpoint, la France s’est notamment fixée pour objectif de réduire d’unfacteur 4 ses émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2050.tribunetribuneAlexandre ThrooAction des pouvoirspublics dans le domainedu captage et du stockagedu gaz carbonique (CSC) :quelques éclairages…Principales options pour la capture, le transport et le stockage géologique du CO 2 .Main options for the capture, transport and geological storage of CO 2 .Source : BRGMAlexandre ThrooChargé de MissionBureau de l’Industrie Pétrolièreet ParapétrolièreMINEFI/ DGEMP/DIREMalexandre.throo@industrie.gouv.fr102


ministère de l’industriePour ce qui concerne les émissions deCO 2 dues à la consommation d’énergie,trois types d’actions complémentairespeuvent être mis en œuvre :> limiter la consommation d’énergie fossileen améliorant les rendements des équipementset en agissant sur le comportementdes utilisateurs (efficacité énergétique, maîtrisede l’énergie…) ;> remplacer les énergies fossiles par d’autresénergies qui n’émettent pas ou très peu deCO 2 (énergies renouvelables, énergienucléaire…) ;> éviter le rejet de CO 2 dans l’atmosphère encaptant ce gaz dès sa source de productionet en le stockant là où il ne pourra plus contribuerau changement climatique planétaire,notamment dans le sous-sol.Compte tenu de l’ampleur des enjeux duchangement climatique, aucune de ces voiesne doit être négligée.La France est déjà engagée dans différentesinitiatives visant à développer le captage etle stockage de CO 2 . Les actions qui sontmenées s’appuient sur les grands centres derecherche appliquée que sont l’InstitutFrançais du Pétrole et le BRGM, ainsi que leCNRS pour les recherches de base, mais aussil’ensemble des industriels intéressés, notammentGDF, EDF,Total, Air Liquide, Lafarge, etc.Elle s’est appuyée depuis plusieurs annéessur le Réseau de recherche sur les TechnologiesPétrolières et Gazières (RTPG) et surl’ADEME pour financer ces recherches enmatière de CSC.Pour renforcer ses moyens, elle s’est dotée,en 2005, d’outils nationaux pour soutenirla recherche. La lutte contre les gaz à effet deserre fait partie des priorités des thèmes soutenuspar l’Agence Nationale de la Recherche,les pôles de compétitivité et l’Agence del’Innovation Industrielle.Ces recherches viseront notamment à définirles conditions de réalisation d’une installationde démonstration de captage et destockage de CO 2 dans l’hexagone. Une telledémonstration permettra de tester la faisabilitédes technologies envisagées,d’évaluer et de minimiser le risque pour l’environnementmais aussi de disposer d’unevitrine du savoir-faire national.Eviter le rejet de CO2 dans l'atmosphèreen le captant et en le stockant.Avoid CO 2 emissions into the atmosphereby trapping and storing it.© GEUS / P. Warna-MoorsL’Etat devra également contrôler la sécuritédes futurs sites d’injection et de stockage deCO 2 . Le Ministre délégué à l’Industrie,Monsieur Loos, a saisi le Conseil Général desMines qui doit se prononcer sur les dispositionsjuridiques applicables et sur lesmodifications nécessaires ou opportunes,le cas échéant.Les technologies de CSC étant largementméconnues du grand public, une largeconcertation sur ce thème sera nécessaire enFrance. Elle a déjà débuté par la tenue enseptembre 2005, à Paris, du colloque«Réduction des émissions et stockagegéologique du CO 2 », organisé conjointementpar le BRGM, l’IFP et l’ADEME et réunissantplus de 400 personnes.La concertation ne doit pas s’arrêter à nosfrontières. Ainsi, les pouvoirs publics participent- au CSLF (Carbon SequestrationLeadership Forum), forum international,à l’initiative des USA, visant notammentà coordonner la recherche mondiale - à la plateformetechnologique européenne « ZeroEmission Fossil Fuel Power Plants », destinéeà fédérer les actions de recherche sur les centralesà combustibles fossiles, au charbonparticulièrement, n’émettant pas de gaz àeffet de serre - et suivent de prés les travauxmenés dans le cadre du GIEC (IPCC) ainsi quele programme GHG (1) de l’AIE.>(1) GreenHouse Gas


points de vue croiséspoints de vueComment mieux comprendreet limiter les effets du changement climatique ?Depuis quelques années les spécialistes du climat font un constat alarmantsur l’augmentation des températures. Cette observation est imputée auxactivités humaines et en particulier à l’utilisation des combustibles fossiles.Les scientifiques ont identifié les effets catastrophiques qui en découlent (épisodescycloniques, inondations, sécheresse, fissuration des maisons, remontée du niveaumarin…). Les enjeux sont donc très importants et les aspects économiques sontaussi de premier ordre. Le développement durable passe donc par le contrôle et lamaîtrise des émissions de gaz à effet de serre, la prise en compte de mesuresd’adaptation à ces changements. Ceci implique l’acquisition de meilleuresconnaissances scientifiques et des développements technologiques.points de vue croisés104© Digital Vision


DominiqueDRONIngénieur en chefdes MinesDominique DRON Ingénieur en chefdes Mines Professeur à l’Ecole des Mines deParis Responsable scientifique, CentreEnergétique et Procédés.“Le climat,c’est tout de suite”“Sans faire la une des journaux, le baril depétrole flirte avec les 60 $, alors qu’en 2002 lesperspectives officielles s’établissaient à moinsde 30 $. Nos sociétés se sont-elles donc adaptéesà la nouvelle donne, et ce prix suffit-il àfaire face au défi climatique ?Pas encore. Même à consommation constante,le désormais fameux pic pétrolier se situeraitentre 2005 et 2025, suivi à 10 ans par le picgazier. Certes, bitumes, asphaltes et charbonpourraient fournir pour des décennies des énergiesliquides et gazeuses et stabiliser les prixsous leur niveau actuel. Du moins une foisécoulé le temps nécessaire pour les investissementscorrespondants, et sous l’hypothèse queles financeurs des entreprises du secteur, nationalesou privées, considèrent de leur intérêtd’éviter à-coups et tensions sur les prix.Mais l’usage immodéré des combustibles nonconventionnels alourdirait la note carbonique.Or physique, chimie et biologie sont têtues : lapoursuite des tendances serait d’une violencetelle qu’un scénario d’extinction massive rapidedeviendrait possible. Echapper aux désordresles plus importants, et ne pas dépasser lemaximum thermique vécu par l’humanité voici6 000 ans, suppose de réduire de moitié lesGES mondiaux dans ce demi-siècle, donc decommencer maintenant.Ni les stockages artificiels (hors océan, pourmaintenir la pompe à carbone du plancton àtest calcaire) ni les substitutions, tous deuxnécessaires, ne suffiront pour retrouver l’équilibre.Il faudra accroître notre efficacitéd’un facteur 2 à 3 selon la population du globe,nous adapter à un nouveau climat, et répartiréquitablement les risques de cette transition.En toute logique, ceci devrait écarter dès aujourd’huide nos investissements prioritairescréations routières, bâtiments et systèmes énergivores,au profit des innovations et diffusionsefficaces, sans fragiliser encore plus les écosystèmes.N’oublions pas non plus, en ces tempsd’appel aux grands travaux, que dans les énergiesrenouvelables, nous pourrions passer de72 000 emplois en 2004 pour l’UE à 1 millionen 2010 et 2 en 2020.Sortir du piège climatique est donc affaire dedémarche multidisciplinaire, et c’est notreorientation..”“Quels engagements duRéseau Action Climat France(RAC-F) dans la lutte contrele changement climatique ?”“Le RAC-F a été créé en 1996 peu avant la conférencede Kyoto. Il regroupe les principales ONGde protection de l’environnement, de promotiondes énergies renouvelables et des transports soutenables(FNE, WWF, Greenpeace, Amis de laTerre, CLER, LPO, FNAUT, 4D, etc.) Son action sestructure autour de quatre grands axes :- Analyse : grâce à la diversité de la compositiondu réseau et à l’appui de ses experts(ingénieurs, économistes, juristes, etc.), le RAC-Fréalise des rapports et prend des positions surles principales questions que soulève le dérèglementclimatique.- Participation : le RAC-F est le représentant françaisdu Climate Action Network International,réseau mondial de plus de 340 ONG, du Nordet du Sud. Reconnu comme observateur à laConvention Cadre des Nations Unies, il participeaux négociations internationales pour ydénoncer les décisions allant à l’encontre d’unclimat stable pour tous et afin d’y revendiquerses positions.- Proposition : le RAC-F effectue un suivi des politiquesmenées au niveau international,européen, national et local. Si nécessaire, il réagitpour les sanctionner en rendant son avis publiquement.Mais le réseau participe aussi à diversgroupes de travail institutionnels pour y fairedes propositions. Ces recommandations tirentleur légitimité de l'expertise sur laquelle elless'appuient.- Information : enfin, le RAC-F a pour objet d’informeret de vulgariser le plus largement possible(souci d'éducation populaire) les connaissancessur le climat et ses enjeux. Tous les publics sontvisés : citoyens, enseignants, décideurs, journalistes,etc. Il s’appuie pour cela sur de nombreuxoutils et supports : site Internet, publications,articles de presse, interventions, etc.”Philippe Quirion Président du RAC-F,Docteur en économie, chargé de recherchesau CNRS.PhilippeQuirion105Géosciences • numéro 3 • mars 2006Président du RAC-F


événement106Colloque «Réduction des émissionset stockage géologique du CO 2 »Paris, 15 et 16 septembre 2005François Loos, Ministredélégué à l’Industrie lors deson allocution d’introduction.François Loos, the Minister ofState for Industry, in his shortspeech.© BRGM im@gé - P. DesbordesévénementDu 15 au 16 septembre 2005, s'est tenu à Paris un colloqueinternational sur la réduction des émissions et le stockagegéologique du CO 2 . La manifestation, organisée par l'IFP, l'ADEMEet le BRGM, a rassemblé plus de 400 personnes venues de plus de25 pays. Elle a été l'occasion de faire le point sur les enjeux internationaux duréchauffement climatique, mais surtout de débattre de réduction des émissionsde CO 2 , à travers des exemples pris dans le secteur de l'énergie et des transports.La dernière journée a été consacrée aux avancées technologiques dans la capture etle stockage géologique du CO 2 et à leurs implications réglementaires et économiques.Martine CastelloJournaliste scientifique


eduction of emissions & geological storage of co 2C'est en saluant les "NTE" - entendez les "nouvelles technologiesde l'énergie" - que François Loos, Ministre déléguéà l'Industrie, a ouvert la rencontre. Parmi ces technologiesnouvelles concourant à la production d'énergiesrenouvelables ou aux économies d'énergie, figurent aujourd'huila capture et le stockage du gaz carbonique. Le ministre a rappeléque deux agences avaient été récemment créées, l'Agence Nationalede la Recherche et l'Agence nationale de l'InnovationIndustrielle, afin d'amplifier l'effort public et privé dans ledomaine. "La capture et le stockage pourraient contribuer à réduireles émissions de CO 2 dans de nombreux secteurs industriels, et enparticulier dans la production d'électricité, surtout si le recours aucharbon doit se développer dans le monde au XXI ème siècle", aconclu le ministre.Une prévision confirmée par Jacek Podkanski, de l'AgenceInternationale de l'Energie (AIE) : la demande en énergie étanten augmentation constante sur la planète - le pic de productiondu charbon se situe autour de 2050 et les réserves en pétrole etgaz commenceront à baisser aux alentours de 2020-2030 - il nefaut pas compter à moyen terme sur la réduction de la consommationdes combustibles fossiles pour limiter les émissions degaz à effet de serre. Présenté par Jacek Podkanski, le dernier scénarioénergétique élaboré par l'AIE table sur une augmentationde la production d'énergie allant, entre 2002 et 2030, de 3 % pourles pays de l'OCDE, à 12 % pour les pays en transition économique(Europe de l'Est, Amérique latine) et 85 % pour les paysen développement, essentiellement la Chine et l'Inde - dont laproduction est encore minime. Les énergies fossiles devantsatisfaire encore plus de 80 % des besoins, les émissions de CO 2dépasseront 38 milliards de tonnes par an à l'horizon 2030. Ellessont aujourd'hui de 30 milliards, soit deux fois ce que les puitsnaturels de carbone (biosphère et océans) peuvent résorber, lereste s'accumulant année après année dans l'atmosphère.Jacek Podkanski explique que des efforts à l'échelle planétaire(augmentation de l'efficacité énergétique, du parc nucléaire, desénergies renouvelables...) permettraient un scénario alternatif,qui réduirait les émissions de 6,5 milliards de tonnes de CO 2par an. Le recours à la capture du gaz carbonique à la sourced'émission sur 5 % seulement des installations industriellesmondiales supprimerait encore 1,75 milliards de tonnes.Ce scénario alternatif est-il suffisant pour éviter une catastropheclimatique de grande ampleur ? Dominique Dron, professeureà l'Ecole des Mines, en doute : "Nous devons arriver à diviser parquatre nos émissions de gaz carbonique pour limiter la hausse destempératures à 2° C et éviter les pires catastrophes", prévient-elle.Pour appuyer ses craintes, elle dresse rapidement le tableau dela situation climatique mondiale. Depuis le début de l'èreindustrielle, la température de la planète est montée de 0,6° enmoyenne et le niveau des mers s'est élede 10 à 20 cm.Six dixièmes de degré semblent peu, mais nous en constatonsdéjà les effets négatifs : climat désordonné, canicule, inondation,feux de forêts, sécheresse, fonte des glaciers, augmentation del'intensité des cyclones, perturbation des courants marins, modificationde la flore et de la faune. "C'est un problème écologiquemais aussi économique", explique-t-elle. Entre les années 1950 etles années 1990, par exemple, les pertes financières mondialesrésultant de catastrophes liées au climat ont été multipliées pardix (après ajustement pour inflation), une hausse qui s'expliquepar l'augmentation constante des catastrophes naturelles :treize phénomènes extrêmes recensés entre 1950 et 1960,soixante-douze entre 1990 et 1998. Aux Etats-Unis, les perteséconomiques provoquées par les catastrophes météorologiquessont passées de 5 à 11 milliards de dollars entre 1980 et 1990.A lui seul, le cyclone Katrina qui a ravagé la Louisiane en septembre2005 devrait coûter plus de 125 milliards de dollars.Invitant tous les états à prendre en compte le facteur écologiquedans leurs plans de croissance, Dominique Dron ajoute :"Les dommages causés par le réchauffement coûtent toujoursplus cher à l'économie d'un pays que la prévention".David Reiner, de l'université de Cambridge, en est pleinementconscient. Ce chercheur, qui travaille en étroite liaison avec leMIT (Massachusetts Institute of Technology) rappelle qu'unFrançais émet en moyenne 6,5 tonnes de CO 2 par an, unAméricain 19,9 - la Louisiane battant le record mondial avec45 t/an/habitant. Mais il y a de l'espoir ! Des initiatives pourlutter contre l'effet de serre commencent à voir le jour outre-Atlantique sous la pression des états (40 vont faire l'inventaire© BRGM im@gé - P. Desbordes“Les dommages causés par le réchauffementcoûtent toujours plus cher à l'économied'un pays que la prévention.”de leurs émissions, 25 ont adopté un plan climat), des maires(plus de 135 maires répartis dans 35 états ont décidé de mettreleur ville en conformité avec le protocole de Kyoto) et des industriels(fortement engagés dans la capture et le stockage du CO 2 ).De leur côté, les Européens bénéficient d'une stratégie globalede lutte contre l'effet de serre et vont augmenter les aides dansce domaine, annonce Philippe Dechamps, de la Direction de larecherche de la Commission européenne : "Le septième PCRD(Programme-Cadre de Recherche et Développement) mettra2,9 milliards d'euros sur des projets liés à l'énergie, deux fois plus107Géosciences • numéro 3 • mars 2006


108événementPhilippe Vesseron, Président du BRGM.Philippe Vesseron, Chairman and ChiefExecutive Officer of BRGM.Isabelle Czernichowski-Lauriol (BRGM)et Pierre Le Thiez (IFP).© BRGM im@gé - P. Desbordes“La planète est endanger et nous avonsbesoin de solutionsimmédiates”que dans le sixième PCRD". Les principales sources d'émissionsont connues : 39 % sont dues aux activités de productiond'énergie, 22 % à l'industrie, ces sources concentrées pourraientfaire l'objet de capture. Les émissions dues au chauffage desbâtiments, au tertiaire et à l'agriculture (16 %) peuvent êtreréduites par des économies d'énergie et l'usage d'énergiesrenouvelables.Restent les transports. A ce propos, Michèle Pappalardo,Présidente de l’ADEME, rappelle que tous les efforts de maîtrisede l’énergie doivent être poursuivis. L’option de la capture etdu stockage du CO 2 représente, certes, un enjeu importantmais les technologies ne sont pas encore disponibles au planéconomique et industriel et les installations de stockage doiventêtre expérimentées. Par ailleurs, il s’agit d’une solution transitoireet qui ne concerne que les grandes installations de combustionet non les émissions des secteurs comme celui des transports.Or la part de ces derniers (23 %) ne cesse d'augmenter,comme le confirme Alain Morcheoine, Directeur du service Air,Bruit et Efficacité énergétique à l'ADEME : "Le transport aériendevrait tripler d'ici 2030 et le parc des véhicules à moteur doubler.La conséquence en sera une augmentation des émissions mondialesde CO2, et la part de responsabilité des transports passerade 23 à 25 %". Les outils pour réduire les émissions dans le secteursont multiples : amélioration technologique des moteurs,réduction des cylindrées, véhicules électriques, carburantspropres. "Les solutions proposées sont pléthoriques, estime-t-il,mais elles ont des limites". Pour lui, le véritable problème se trouvedans le modèle de développement des pays développés, qui"devraient modifier leur comportement en matière de transportet inciter les pays émergents à en faire autant avant qu'il ne soittrop tard", conclut-il. Le conférencier suivant, Peter Wiederkehr,de la société autrichienne Est International, abonde dans ce sensen donnant un exemple de changement d'attitude face à l'automobile: une expérience de partage de voitures (car-sharing)qui mobilise 60 000 personnes et 1 800 véhicules en Suisse.Grâce à cette organisation, les usagers roulent 20 % moins envoiture et émettent 60 % de CO 2 en moins dans leurs déplacements.Plus réaliste, Ian Drescher, de Volkswagen, pense que lasolution pour les transports viendra de l'utilisation d'une palet-te de matières premières différentes dans la production du carburant,sans changement des stations services ni des véhicules.Il cite l'expérience du Sunfuel, un carburant de synthèse produità partir de la gazéification de la biomasse et largement commercialiséen Allemagne. "La planète est en danger et nous avonsbesoin de solutions immédiates", défend-il.En matière de capture et stockage du CO 2 , les options techniquessont également multiples, et aucune pour l'heure ne détient lapanacée. En ouvrant la session consacrée à cette filière, lePrésident du BRGM, Philippe Vesseron, rappelle que nous devonsaujourd'hui explorer toutes les voies. Aussi bien dans le choix desprocédés de capture (capture postcombustion, oxycombustion,précombustion) que dans le choix des sites de stockage.Ainsi Lars Stromberg, de la compagnie d'énergie suédoiseVattenfall, explique que sa société a investi dans un projet pilotequi sera opérationnel en 2008 : une centrale au charbon àSchwarze, dans le bassin de la Ruhr, équipée d'un système decapture par oxycombustion. "L'entreprise Siemens s'intéressequant à elle à la précombustion", annonce Gunther Haupt, sonreprésentant. Elle a développé un nouveau système de brûleurpour les turbines à gaz, permettant la récupération d'hydrogène,"la voie la plus prometteuse, selon lui, mais aussi la plus ambitieusetechnologiquement". Enfin, la capture postcombustion estdéfendue par Paul Feron de TNO (un organisme de recherchenéerlandais). "Cette technologie, dit-il, est la plus facile à implanterdans les centrales existantes et la plus économique, surtout sil'on intègre la régénération des solvants aux processus". Dès 2006,une centrale pilote de ce type devrait voir le jour au Danemark.Après la capture, le stockage géologique pose ses propres problèmes.Niels Christensen, du GEUS (équivalent danois duBRGM), lance le débat consacré au sujet en dressant un rapidetableau des capacités d'enfouissement dans le sous-sol planétaire.Le CO 2 peut être stocké dans les gisements de pétrole etde gaz épuisés. Ceux-ci ont l'avantage d'être bien connus et leurs> Une lente prise de conscienceA l'échelle internationale, la prise en compte du réchauffement planétairea commencé en 1988, avec la création d'un groupe intergouvernementald'experts sur l'évolution du climat (GIEC), à l'instigationde l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) et duProgramme des Nations-Unies pour l'Environnement (PNUE).Ces 2 500 experts dûment mandatés par les Nations-Unies ont pourmission de rassembler les données scientifiques sur le sujet, d'enfaire la synthèse et de formuler des stratégies de prévention.Leur dernier rapport (septembre 2005) intègre à la panoplie desmesures de réduction des gaz à effet de serre (économies d'énergie,énergies alternatives), la capture et le stockage du CO 2 à la sourced'émission. Selon les experts, 20 à 40 % des émissions de gaz carboniquepourrait ainsi être enfouies. Pour permettre le développementde la filière, la capture et le stockage devraient maintenantlogiquement intégrer le dispositif de permis d'émission mis en placepar le protocole de Kyoto, qui prévoit pour les pays développés uneréduction de 5,2 % des émissions de gaz à effet de serre sur la période2008-2012 par rapport au niveau de 1990. Signataire du protocole,la France espère diviser ses émissions par 4 d'ici 2050, parle recours au nucléaire, aux économies d'énergie, aux énergiesrenouvelables, mais aussi à la capture et au stockage du CO 2 .


eduction of emissions & geological storage of co 2capacités sont estimées (5 920 milliards de tonnes de CO 2 ). Dansles veines de charbon inexploitées, l'injection peut s'accompagnerd'une récupération de méthane, mais leur potentiel, encoremal connu, semble faible (une quarantaine de milliards detonnes). Les aquifères salins profonds offrent l'avantage d'unpotentiel immense (plus de 10 000 milliards de tonnes) et d'uneprésence dans tous les bassins sédimentaires de la planète.Pour Tore Torp, de Statoil, les expériences sur le terrain actuellementréalisées dans le cadre de programmes européens ounationaux (CASTOR, GESTCO, SACS, CO 2 Store...), sont autant decas uniques, "mais chaque retour d'expérience est riche d'informationpour tous les scientifiques qui s'intéressent au stockage duCO 2 ", explique-t-il. Ainsi en est-il, par exemple, des expériencesréalisées par Gaz de France et Statoil dans la mer du Nord (K-12B,Sleipner), et décrites par Jean Hartman, de GDF, qui estimequ'elles "ont augmenté nos connaissances et mis en relief lesbénéfices et les inconvénients de la technique".Mais le temps importe ici tout autant que l'espace, comme lemontrent Pierre Le Thiez, de l'IFP, et Isabelle Czernichowski, duBRGM, en présentant les principales voies de recherche. "Dansce domaine, la difficulté est dans la durée", expliquent-ils, car lasécurité du stockage doit être garantie pour des durées pouvantatteindre un ou deux millénaires. La maîtrise des impacts à longterme représente donc un verrou technique à faire sauter pourassurer le développement de la filière. Ce n'est pas son seul handicap,avertit John Roberts, du Ministère britannique del'Environnement, en pointant que "la législation spécifique austockage à long terme du CO 2 n'existe pas". Ainsi, le stockage enmer du Nord est régi par deux textes traitant de la protectionde l'environnement marin (la convention de Londres et laconvention OSPAR), et le stockage souterrain dépend des lois envigueur dans chaque pays. Un débat à l'échelle des conventionsinternationales de l'environnement est aujourd'hui en courspour clarifier la situation, annonce cependant John Roberts.“Les principales sources d'émissionsont connues : 39 % sont dues aux activitésde production d'énergie,”22 % à l'industrie,ces sources concentrées pourraientfaire l'objet de capture.Le problème principal serait-il financier ? Quelle que soit lafilière privilégiée de capture ou de stockage, tous les conférencierssont d'accord sur la nécessité de diminuer son prix. Il estgrevé aujourd'hui par la capture, qui représente 70 % du coûttotal estimé, soit 50 à 70 dollars la tonne de CO 2 évité. Et GuyAllinson, de l'université de New South Wales (Australie), faitremarquer qu'il ne s'agit que d'une estimation. "Le prix peutvarier sensiblement en fonction du choix du procédé de capture, dela distance à parcourir pour stocker le CO 2 et du site de stockage",explique-t-il. De plus, la mise en oeuvre des permis d'émissionprévue par le protocole de Kyoto devrait encore changer ladonne économique, soutient Jean-Michel Gires, de Total.Aujourd'hui, "tous les projets de Total sont analysés à l'aune de laquantité de gaz carbonique émise et de la pénalité actuelle de20 euros la tonne de CO 2 émis", annonce-t-il, "et nous n'échapperonspas à la capture et au stockage du gaz carbonique". Un dernierpoint reste à débattre : son acceptabilité sociale. Après avoirrappelé que l'option capture et stockage n'est pas l'uniquesolution à la réduction des émissions de CO 2 , Gabriela vonGoerne, de la section allemande de Greenpeace, insiste sur lanécessité d'informer les citoyens et de garantir la sécurité dustockage pour les générations futures. Et c'est sur une note d'espoirqu'Olivier Appert, Président de l'IFP, clôt le colloque, en affirmant: "La prévention des risques d'un changement climatique dûaux émissions de gaz à effet de serre constitue un enjeu auquella recherche doit pouvoir apporter des réponses". Un pari surl'avenir ?Pour en savoir plus...Le BRGM, en collaboration avec l'IFP et l'ADEME, vient de publier,dans la collection Les Enjeux des Géosciences, une brochure 109consacrée à la capture et au stockage géologique du CO 2 .Site du colloque :http://www.colloqueco2.com/IFP/fr/minisiteCO2/index.htmlInternational symposium: Reduction of emissionsand geological storage of CO 2An international meeting on the reduction of greenhouse gasemissions and the geological storage of CO 2 was held in Paris on15 and 16 September 2005. More than 400 persons from over25 countries attended this meeting, organized by the IFP, ADEMEand BRGM. The first day was spent discussing the internationalstakes involved in Global Warming. As fossil-energy sources willstill have to cover over 80 % of the short-term needs, annual CO 2emissions could exceed 38 billion tonnes by 2030. Efforts at aplanetary scale, such as increasing energy efficiency, morenuclear-power installations and the further development ofrenewable energy sources, will help reduce this figure by6.5 billion tonnes, and capturing CO 2 at the emission source –for only 5% of the industrial installations world-wide –will remove a further 1.75 billion tonnes. But much more willhave to be done to avoid a global warming of 2 °C by the end ofthe century. Efforts toward a further reduction of our use of fossilfuels thus have to continue, particularly in the transport sector.A multitude of solutions is proposed for reducing our relianceupon fossil fuels, but they all have their limitations. The secondday was devoted to a review of technological progress in thecapture and geological storage of CO 2 , and to its regulatory andeconomic implications. This transitional option, which onlyconcerns the major combustion plants, represents an importantstake, but the technology is not yet fully available in an economicand industrial sense, and such storage facilities are still in theexperimental stage.Géosciences • numéro 3 • mars 2006


chiffres cléschiffres clés+ 0,6°CRéchauffement planétairedepuis un sièclechiffres cles110Quelques dates1896 Svante ARRHENIUS annonce qu'en brûlantle charbon, les hommes vont réchauffer la planètepar un effet de serre renforcé.1990 Premier rapport du GIEC.1992 Sommet de Rio131 chefs d’Etat réunis pour le sommet de la terre :élaboration de la convention des Nations Unies surle climat (UNFCCC).1997 Protocole de Kyoto : en applicationde la convention, 170 pays s’engagent à réduireleurs émissions de gaz à effet de serre.2002 15 états de l’UE dont la Franceratifient le protocole.2005 Entrée en vigueur du protocole de Kyotoaprès la signature de la Russie :Nombre d’adhérents au 24/11/2005 : 157 pays(dont 30 industriels) - Principaux non-adhérents :Etats-Unis, Australie.Engagement : réduire leurs émissionsen GES de 5,2 % en moyenne par rapport à 1990,entre 2008 et 2012.Emissions concernées : CO 2 ,CH4,NO2et trois gaz fluorés HFC, PFC et SF6.


chiffres clésPrincipaux gazà effet de serre Source : GIECTemps derésidenceOrigine naturelleOrigineanthropiqueDioxyde de Carbone(CO 2 )Méthane (CH4)Protoxyde d’azote(N 2 O)120 ans10 ans150 ansOcéans, décompositionvégétale, respirationanimaleDécomposition végétaleou animale à l’abri de l’airDécomposition d’azotedans le solEmissions des gaz à effetde serre par secteuren France en 2003 Source : CITEPATransports,agriculture,déchets...Décharges,élevageFabricationd’engraisPlate-forme de foragede Sleipner pourla production de gaz naturelavec séparation du CO 2qui est réinjecté dansun aquifère salin.The Sleipner platformproducing natural gasand separating out CO 2which is re-injected intoa saline aquifer.© Statoil.Secteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . %Transports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26,7Résidentiel, tertiaire,institutionnel et commercial . . . . . 18,4Industrie manufacturière . . . . . . . . 19,9Industrie de l'énergie . . . . . . . . . . . . 13Agriculture et sylviculture. . . . . . . . 19,4Traitement des déchets. . . . . . . . . . . . 2,6Total hors UTCF* . . . . . . . . . . . . . 557 Mt eg CO2*** Utilisation des terres, changements d'affectation des terres et foresterie**Millions de tonnes équivalent CO2Emissions de CO 22 600 milliards de tonnesrejetées en 2003 dans l’atmosphèreSource : Société Française de ChimieEmissions de CO 2 liées aux énergies fossilesSource : OCDE15 662 Mt rejetées en 197324 983 Mt rejetées en 2003Emissions de CO 2 par habitantSource : OCDE - données 2003Etats-Unis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19,7 tonnesRussie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10,6Japon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,8Union Européenne. . . . . . . . . . . . 7,5Chine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,9Brésil. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,6Inde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9Emissions de CO 2 pour un trajet Paris - MarseilleRange Rover . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 kg par personneAvion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112Clio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90Vélo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Train . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Coût du stockage du CO 2Source : IFPCapture Compression Transport Stockage30 – 50 $/t CO 2 8 – 10$/t CO 2 1 – 4 $/t CO 2 2 – 8 $/t CO 2soit une valeur comprise entre 41 $ et 72 $la tonne de CO 2Cours de la tonne de CO 2Source : Point CarbonPrix des énergies à usagedomestique (TVA incluse) pour 100 kWh PCI*Source : Observatoire de l’Énergie d’après CDF, COCIC, GDF, EDF et DIREM.16128401/01/2005 15/07/2005 23/01/20068 euros 30 euros 26,23 eurosEuros constants 2004083 85 90 95 00 04Charbon 1 Gaz 2 Fioul domestique 3 Propane 4 Électricité 51 : Houille de Lorraine = Charbon grain 6/10 livraison ≤ 2t jusqu'en 1997.Charbon Anthracite noix 30/50 livraison≤2t à partir de 1998 (houille importée)2 : Gaz tarif B 21, consommation annuelle 34 890 kWh PCS, 3 usages.3 : Fioul domestique livraison 2 000 à 5 000 litres.4 : Propane citerne louée, consommation annuelle 34 890 kWh PCS, 3 usages.5 : Électricité double tarif, consommation annuelle 13 000 kWh.* PCI : pouvoir calorifique inférieurGéosciences • numéro 3 • mars 2006111


les brèves du brgm112les brèves du brgmbrèvesInternetA la découverte des géosciencesLe BRGM a mis en ligne une animation expliquantde manière pédagogique les enjeux dela capture et du stockage géologique du CO 2 .http://www.brgm.fr/CO2_animation/index.htmDe l’effet des gaz à effet de serre aux économiesd’énergie, venez mettre vos idées auclair sur la lutte contre le réchauffementclimatique, sur www.brgm.frRESPONSEL’avancement des recherches sur l’impactdu changement climatique sur le littoralLe projet LIFE / Environnement RESPONSE,coordonné par l'IWCCE (Isle of Wight Centerfor Coastal Environment) a pour objectif dedévelopper des stratégies durables pour gérerles risques côtiers, en intégrant la notion dechangement climatique. Depuis 2003,le BRGMa évalué sur l’Aquitaine et le Languedoc-Roussillon les possibles modifications du traitde côte d’ici à 2100, face à deux hypothèsesde hausse du niveau de la mer (la plus probableet la plus pessimiste), calculées d'aprèsles scénarii du GIEC.Au terme de l’étude (septembre 2006),des outils de décision et un guide de bonnespratiques seront proposés aux instancesdécisionnelles françaises et européennes.http://www.coastalwight.gov.uk/fr_response.htmUn littoral à surveiller.Inventaires géothermiques régionauxMieux connaître le potentiel des ressourcesUne étude pilote, COPGEN (Compilation duPotentiel Géothermique National), s’estachevée sous la conduite du BRGM et del’ADEME. Elle s’est focalisée sur la Limagned’Allier et a débouché sur une méthodologied’inventaire déclinable sur d’autres régionsgéologiquement favorables.En Région Centre, le BRGM est chargé parla Région, l’ADEME et EDF, de l’inventaire desressources «très basse énergie» et de réaliserun atlas numérique grand public. Par ailleurs,une convention a été signée entre le BRGM,associé à ICE - bureau d'études spécialisé dansles missions de conseil et d'études stratégiquesdans le domaine de l'énergie - et leConseil régional pour l’élaboration d’un plande développement des ressources.Opération de géothermie en habitat collectif -Châteauroux.En Lorraine, le BRGM a signé une conventionavec l'AREL (Agence Régionale de l'Environnementen Lorraine) pour la mise à dispositiondes instances décisionnelles de cartes de productivité,réalisées sur financement AREL,ADEME et EDF, des aquifères locaux.En Ile-de-France, le BRGM a terminé l’inventairedes ressources géothermiques «trèsbasse énergie», dans le cadre d'un partenariatentre l’ARENE, l’ADEME et EDF. Un SIG etune carte d'exploitabilité animée permettentde connaître les ressources géothermalescommune par commune. Le BRGM a égalementpiloté l’élaboration d’un plan de relancede la géothermie «basse énergie» à destinationdes réseaux de chaleur en partenariatavec l’ADEME et l’ARENE.À nos lecteurs...Vous avez été nombreux à répondre auquestionnaire publié dans le numéro 2de Géosciences. Le Comité de rédaction,au nom de tous les auteurs également, vousen remercie. Vos avis, vos idées nous permettrontd'améliorer la forme et le contenu dela revue, d'élargir ses champs thématiqueset d'accroître son audience. Vos suggestions,vos propositions d'articles ou de thèmes, voscritiques parfois, sont toutes étudiées etseront prises en compte dans la ligne quela revue s'est fixée. Alors n'hésitez pas ànous écrire et bonne année de lecture !Dear readers…The Editorial Board, and on behalf of all theauthors, would like to thank the many readersthat replied to the questionnaire enclosedwith the Géosciences No. 2 issue. Your opinionsand ideas will help improve both the formatand the content of the journal, expand itsthematic scope and widen its audience.Your suggestions, your proposals for articlesor themes, even your criticisms, have all beenconsidered and will be taken into accountwhen fixing the journal's direction. So do feelfree to write and tell us what you think, andwe wish you all very happy reading for 2006!Site Internet géothermieL’ADEME et le BRGM ont mis en ligne le sitewww.geothermie-perspectives.fr.Ce site, dont les objectifs principaux sont defournir des informations et des donnéeshomogènes, validées et actualisées ainsi quede fédérer des organismes et des entreprisesreprésentatifs de la géothermie en France, aété conçu pour répondre aux préoccupationsde publics très variés : particuliers, enseignants,étudiants, industriels, organismes,producteurs d’énergie, collectivités locales…A paraîtreA paraître aux éditions EDP Sciences(printemps 2006) : «Les eaux continentales»,Académie des Sciences, Coordonnateur :G. de Marsily (rapport RST).Un chapitre de cet ouvrage rédigé parHervé Douville(1), Katia Laval(2),Daniel Cariolle(3), Serge Planton(1) etJean-Claude André(3), portera sur le thème«Eau et climat».(1) Météo-France, Centre National de Recherches Météorologiques(2) Laboratoire de Météorologie Dynamique, ENS Physique(3) CERFACS

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