Le changement climatique représente l'un des plus grands défis de notre époque. Face à cette menace globale, de nombreuses initiatives visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre ont vu le jour ces dernières décennies. Ces efforts coordonnés à l'échelle internationale, nationale et locale mobilisent gouvernements, entreprises et citoyens autour d'un objectif commun : limiter le réchauffement planétaire et ses conséquences dévastatrices.
Accords internationaux et objectifs de réduction des émissions
La lutte contre le changement climatique nécessite une coopération internationale sans précédent. Plusieurs accords majeurs ont jalonné ces efforts diplomatiques visant à fixer des objectifs communs de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Protocole de Kyoto : mécanismes et résultats
Adopté en 1997, le Protocole de Kyoto a marqué une étape cruciale dans la prise de conscience internationale du problème climatique. Pour la première fois, des objectifs chiffrés et juridiquement contraignants de réduction des émissions étaient fixés pour les pays développés. Le protocole a introduit des mécanismes innovants comme le marché du carbone ou les projets de compensation, posant les bases d'une approche économique de la lutte contre le réchauffement.
Si les résultats du Protocole de Kyoto ont été mitigés, avec certains pays n'atteignant pas leurs objectifs, il a néanmoins permis de lancer une dynamique positive. Les émissions des pays signataires ont globalement diminué de 22,6% entre 1990 et 2012, dépassant l'objectif initial de 5%. Cependant, cette baisse a été en partie compensée par la délocalisation d'industries polluantes vers des pays en développement non concernés par les objectifs contraignants.
Accord de Paris : engagements nationaux et suivi
L'Accord de Paris, conclu en 2015, marque un tournant dans la coopération climatique internationale. Pour la première fois, tous les pays, développés comme en développement, s'engagent à réduire leurs émissions. L'objectif central est de contenir le réchauffement bien en deçà de 2°C par rapport aux niveaux préindustriels, et si possible de le limiter à 1,5°C.
Chaque pays détermine sa propre contribution (NDC) en fonction de ses capacités. Un mécanisme de suivi et de révision à la hausse tous les 5 ans est prévu pour garantir le respect des engagements. Bien que non juridiquement contraignant, l'Accord de Paris mise sur la pression diplomatique et l'opinion publique pour inciter les États à tenir leurs promesses.
Objectifs de développement durable de l'ONU liés au climat
En 2015, l'ONU a adopté 17 Objectifs de Développement Durable (ODD) pour 2030, dont plusieurs sont directement liés à la lutte contre le changement climatique. L'ODD 13 "Mesures relatives à la lutte contre les changements climatiques" vise spécifiquement à renforcer la résilience face aux aléas climatiques et à intégrer des mesures de réduction des émissions dans les politiques nationales.
D'autres ODD comme le 7 (Énergie propre et d'un coût abordable) ou le 11 (Villes et communautés durables) contribuent également de manière indirecte à la réduction des émissions. Cette approche holistique souligne les interconnexions entre climat, développement et lutte contre la pauvreté.
Technologies de capture et stockage du carbone
Face à l'urgence climatique, des technologies innovantes de capture et stockage du carbone (CSC) sont développées pour réduire les émissions de CO2 dans l'atmosphère. Ces solutions visent à compléter les efforts de réduction à la source en piégeant le carbone déjà émis.
Capture post-combustion dans les centrales électriques
La capture post-combustion consiste à extraire le CO2 des fumées produites par les centrales thermiques au charbon ou au gaz. Différentes techniques existent, la plus courante utilisant des solvants chimiques pour absorber le CO2. Cette technologie présente l'avantage de pouvoir être installée sur des centrales existantes.
Cependant, la capture post-combustion a un coût énergétique élevé, réduisant le rendement des centrales de 20 à 30%. De plus, elle ne permet de capter que 85 à 90% du CO2 émis. Malgré ces limitations, plusieurs projets à grande échelle sont opérationnels, comme la centrale de Boundary Dam au Canada qui capture 1 million de tonnes de CO2 par an.
Stockage géologique du CO2 : techniques et défis
Une fois capturé, le CO2 doit être stocké de manière pérenne pour éviter son relargage dans l'atmosphère. Le stockage géologique dans d'anciens gisements de pétrole ou de gaz, ou dans des aquifères salins profonds, est considéré comme la solution la plus prometteuse à grande échelle.
Bioénergie avec capture et stockage du carbone (BECCS)
La BECCS combine la production d'énergie à partir de biomasse avec la capture et le stockage du carbone. Cette technologie présente l'avantage théorique d'être négative en carbone, puisque le CO2 absorbé par les plantes durant leur croissance est capturé lors de leur combustion puis stocké.
La BECCS suscite un intérêt croissant car elle pourrait permettre d'atteindre les objectifs climatiques les plus ambitieux. Cependant, son déploiement à grande échelle soulève des questions sur la disponibilité des terres et la concurrence avec les cultures alimentaires.
Capture directe dans l'air : potentiel et limitations
La capture directe dans l'air (DAC) vise à extraire le CO2 directement de l'atmosphère à l'aide de procédés chimiques. Cette technologie présente l'avantage de pouvoir être déployée n'importe où, indépendamment des sources d'émission.
Cependant, la faible concentration de CO2 dans l'air (0,04%) rend le processus très énergivore et coûteux. Les coûts actuels sont estimés entre 200 et 600$ par tonne de CO2 capturé. Des progrès significatifs sont nécessaires pour rendre la DAC économiquement viable à grande échelle.
Transition énergétique vers les sources renouvelables
La décarbonation du secteur énergétique, responsable de près de 75% des émissions mondiales de gaz à effet de serre, est au cœur de la lutte contre le changement climatique. Le développement massif des énergies renouvelables est essentiel pour réduire notre dépendance aux combustibles fossiles.
Intégration à grande échelle de l'éolien et du solaire
L'éolien et le solaire photovoltaïque connaissent une croissance fulgurante, portée par la baisse spectaculaire des coûts. Entre 2010 et 2020, le coût de l'électricité solaire a chuté de 85%, tandis que celui de l'éolien terrestre a diminué de 56%. Ces énergies sont désormais compétitives avec les centrales thermiques dans de nombreuses régions.
Développement des réseaux intelligents et du stockage d'énergie
Les smart grids ou réseaux intelligents jouent un rôle clé dans l'intégration des énergies renouvelables. En permettant une gestion plus fine de l'équilibre offre-demande en temps réel, ils facilitent l'absorption de la production variable. Le déploiement de compteurs communicants et d'outils de pilotage de la demande contribue à cette flexibilisation du système électrique.
Hydrogène vert : production, distribution et applications
L'hydrogène vert, produit par électrolyse de l'eau à partir d'électricité renouvelable, suscite un intérêt croissant comme vecteur énergétique décarboné. Il présente plusieurs avantages :
- Stockage de longue durée des surplus d'électricité renouvelable
- Décarbonation de secteurs difficiles à électrifier (industrie lourde, transport lourd)
- Production de carburants de synthèse pour l'aviation
Le déploiement à grande échelle de l'hydrogène vert nécessite cependant des investissements massifs dans les infrastructures de production, transport et distribution. Des projets pilotes comme HyDeal en Europe visent à développer une filière hydrogène compétitive d'ici 2030.
Nucléaire de nouvelle génération et fusion
Bien que controversé, le nucléaire reste considéré par certains pays comme une option bas-carbone pour décarboner la production électrique. Les réacteurs de 3e génération comme l'EPR visent à améliorer la sûreté et les performances, tandis que les petits réacteurs modulaires (SMR) pourraient offrir plus de flexibilité.
À plus long terme, la fusion nucléaire pourrait fournir une source d'énergie quasi-illimitée et sans déchets radioactifs à longue durée de vie. Le projet international ITER, en construction en France, vise à démontrer la faisabilité scientifique et technique de la fusion. Cependant, son exploitation commerciale n'est pas envisagée avant la seconde moitié du siècle.
Efficacité énergétique dans l'industrie et le bâtiment
L'amélioration de l'efficacité énergétique est souvent considérée comme le premier carburant de la transition énergétique. En réduisant la consommation d'énergie à service rendu équivalent, elle permet de diminuer les émissions tout en générant des économies.
Optimisation des procédés industriels énergivores
L'industrie représente environ un tiers de la consommation finale d'énergie mondiale. Des progrès significatifs ont été réalisés ces dernières décennies, mais un potentiel important d'optimisation subsiste, notamment dans les secteurs énergivores comme la sidérurgie, la chimie ou le ciment.
Normes de construction écologique et rénovation thermique
Le secteur du bâtiment est responsable d'environ 40% de la consommation d'énergie finale et 36% des émissions de CO2 dans l'Union européenne. L'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments représente donc un levier majeur de réduction des émissions. Des normes de construction écologique de plus en plus strictes sont mises en place dans de nombreux pays :
- Réglementation thermique RT2012 puis RE2020 en France
- Standards Passivhaus en Allemagne
- Certification LEED aux États-Unis
Ces normes imposent des critères de performance énergétique pour les bâtiments neufs, portant sur l'isolation, la ventilation, l'éclairage ou encore la production d'eau chaude. L'objectif est de tendre vers des bâtiments à énergie positive, produisant plus d'énergie qu'ils n'en consomment sur l'année.
La rénovation du parc immobilier existant constitue un défi encore plus important. Des programmes ambitieux de rénovation thermique sont lancés dans de nombreux pays, comme le plan de rénovation énergétique des bâtiments en France qui vise 500 000 rénovations par an. Les principaux leviers sont l'isolation (murs, toits, fenêtres), le remplacement des systèmes de chauffage obsolètes et l'installation d'équipements performants.
Systèmes de gestion intelligente de l'énergie
Les systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) permettent d'optimiser la consommation énergétique en pilotant de manière centralisée le chauffage, la climatisation, la ventilation et l'éclairage. Couplés à des capteurs et à l'intelligence artificielle, ces systèmes peuvent anticiper les besoins et adapter finement la consommation aux usages réels du bâtiment.
Mobilité durable et décarbonation des transports
Le secteur des transports est responsable d'environ un quart des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Sa décarbonation représente donc un enjeu majeur dans la lutte contre le changement climatique. Plusieurs pistes sont explorées pour réduire l'empreinte carbone de nos déplacements.
Électrification des véhicules particuliers et utilitaires
L'électrification du parc automobile est en marche, portée par les progrès technologiques des batteries et le durcissement des normes d'émissions. Les ventes de véhicules électriques ont explosé ces dernières années, atteignant 10% des ventes mondiales en 2022. Plusieurs pays comme la Norvège ou les Pays-Bas prévoient l'interdiction des ventes de véhicules thermiques neufs d'ici 2030.
Les principaux défis pour accélérer cette transition sont :
- Le développement des infrastructures de recharge
- L'autonomie et le temps de recharge des batteries
- La réduction des coûts pour rendre les véhicules électriques accessibles au plus grand nombre
- La décarbonation du mix électrique pour maximiser les bénéfices environnementaux
L'électrification concerne également les véhicules utilitaires légers et les bus urbains. Pour le transport routier lourd, l'hydrogène apparaît comme une alternative prometteuse à l'électrique sur batterie pour les longues distances.
Biocarburants avancés pour l'aviation et le maritime
L'aviation et le transport maritime, difficiles à électrifier, misent sur le développement de carburants alternatifs bas-carbone. Les biocarburants avancés, produits à partir de déchets ou de résidus, permettent de réduire significativement les émissions par rapport au kérosène ou au fioul lourd conventionnels.
L'aviation s'est fixé l'objectif ambitieux d'utiliser 10% de carburants durables d'ici 2030. Des compagnies comme Air France ou KLM réalisent déjà des vols commerciaux avec un mélange contenant jusqu'à 50% de biocarburant.
Pour le maritime, outre les biocarburants, d'autres options sont à l'étude comme le gaz naturel liquéfié (GNL), l'ammoniac vert ou les carburants de synthèse produits à partir d'hydrogène vert.
Infrastructures pour la mobilité douce et les transports en commun
Au-delà des évolutions technologiques, la décarbonation des transports passe par un report modal vers des modes moins polluants. De nombreuses villes investissent massivement dans le développement des infrastructures cyclables et piétonnes pour favoriser la mobilité active. Paris prévoit par exemple de devenir "100% cyclable" d'ici 2026.
Le renforcement de l'offre de transports en commun est également crucial pour réduire la dépendance à la voiture individuelle. Des projets ambitieux de tramways, métros ou bus à haut niveau de service se multiplient dans les grandes agglomérations mondiales.
L'intermodalité, facilitée par les nouvelles technologies (MaaS - Mobility as a Service), permet d'optimiser les chaînes de déplacement en combinant efficacement différents modes de transport.
Politiques fiscales et mécanismes de marché
Les outils économiques jouent un rôle central dans la transition bas-carbone en incitant les acteurs à réduire leurs émissions. Différents mécanismes sont mis en œuvre pour donner un prix au carbone et orienter les investissements vers des solutions décarbonées.
Systèmes d'échange de quotas d'émission : fonctionnement et impact
Les systèmes d'échange de quotas d'émission (ETS - Emissions Trading System) fixent un plafond global d'émissions pour certains secteurs économiques. Les entreprises reçoivent ou achètent des quotas qu'elles peuvent échanger entre elles. Ce mécanisme de marché vise à réduire les émissions là où c'est le moins coûteux.
Le système européen d'échange de quotas d'émission (EU ETS), lancé en 2005, est le plus important au monde. Il couvre environ 40% des émissions de l'UE, principalement dans l'industrie et l'énergie. Son fonctionnement a connu des difficultés initiales (surplus de quotas, prix trop bas), mais des réformes successives ont permis de le renforcer. Le prix du carbone sur l'EU ETS a atteint des niveaux records en 2022, dépassant les 100€ par tonne de CO2.
D'autres pays comme la Chine, la Corée du Sud ou certains États américains ont également mis en place des systèmes d'échange de quotas. La connexion de ces différents marchés pourrait à terme aboutir à un prix mondial du carbone.
Taxe carbone : modèles nationaux et effets économiques
La taxe carbone est un autre instrument économique visant à internaliser le coût des émissions de gaz à effet de serre. Elle fixe un prix sur chaque tonne de CO2 émise, incitant les acteurs économiques à réduire leur empreinte carbone. Contrairement aux systèmes de quotas, la taxe carbone offre plus de prévisibilité sur le prix mais moins de certitude sur le niveau d'émissions atteint.
Plusieurs pays ont mis en place des taxes carbone nationales, avec des modèles variés :
- Suède : taxe carbone élevée (114€/tCO2 en 2020) appliquée depuis 1991
- Canada : taxe fédérale avec redistribution des revenus aux ménages
- France : composante carbone intégrée aux taxes sur l'énergie
Les effets économiques des taxes carbone font l'objet de nombreux débats. Si elles peuvent avoir un impact négatif à court terme sur certains secteurs, elles stimulent l'innovation et réorientent l'économie vers des activités bas-carbone. La redistribution des revenus générés est cruciale pour en assurer l'acceptabilité sociale.
Incitations financières pour les technologies propres
En complément de la tarification du carbone, de nombreux pays mettent en place des incitations financières pour accélérer le déploiement des technologies propres. Ces mécanismes peuvent prendre diverses formes :
- Subventions à l'achat de véhicules électriques ou à l'installation de panneaux solaires
- Prêts à taux bonifiés pour la rénovation énergétique des bâtiments
- Tarifs de rachat garantis pour l'électricité renouvelable
- Crédits d'impôt pour les investissements verts des entreprises
Ces dispositifs visent à réduire le coût des technologies propres pour accélérer leur adoption. Ils ont joué un rôle crucial dans le décollage des énergies renouvelables et des véhicules électriques. Leur calibrage doit cependant être ajusté régulièrement pour tenir compte de l'évolution des coûts et éviter les effets d'aubaine.