Le monde semble être simultanément en feu et en inondations, et le dernier rapport d’expert indique que nous n’avons presque plus de temps pour éviter un changement climatique encore plus grave. Tout cela devrait nous laisser dans une situation où nous cherchons des moyens de réduire les émissions de carbone aussi rapidement et économiquement que possible.

De bonnes nouvelles à cet égard sont venues de la publication récente d’un article qui examine la contribution de chaque centrale électrique aux émissions mondiales. L’étude révèle que de nombreux pays ont un nombre important de centrales électriques qui émettent du dioxyde de carbone à des taux bien supérieurs à la moyenne nationale ou mondiale. La suppression des 5 % les plus défavorables de cette liste éliminerait immédiatement environ 75 % des émissions de carbone produites par la production d’électricité.

CARMA revisité

Il est facile de penser à la production d’électricité en termes simples, comme « les énergies renouvelables sont bonnes, le charbon est mauvais ». Dans une certaine mesure, c’est exact. Mais il compresse également toute la production d’électricité, de « plutôt mauvaise » à « vraiment atroce », en une seule catégorie. Et il ressort clairement d’une variété de recherches que ce n’est pas tout à fait exact. Selon leur millésime, de nombreuses usines convertissent les combustibles fossiles en énergie à différents degrés d’efficacité. Et certaines des usines les moins performantes ne sont mises en service que pendant les périodes de très forte demande ; le reste du temps, ils sont au ralenti et ne produisent aucune émission.

Les interactions entre ces facteurs déterminent si une centrale électrique donnée est un contributeur majeur aux émissions ou simplement une partie du bruit de fond de la production de carbone d’un pays. Si nous disposions d’un inventaire mondial des émissions et de la production de chaque centrale électrique, nous pourrions l’utiliser pour identifier les pires contrevenants et avoir une liste d’objectifs pour réduire efficacement notre production de carbone.

Et, en fait, nous en avions un : l’accent sur le passé. En utilisant les données de 2009, quelqu’un avait mis en place la base de données Carbon Monitoring for Action, ou CARMA. Aujourd’hui, près d’une décennie plus tard, trois chercheurs de l’Université du Colorado Boulder (Don Grant, David Zelinka et Stefania Mitova) ont utilisé les données de 2018 pour mettre à jour CARMA, fournissant des données sur les émissions qui seront probablement beaucoup plus à jour.

C’est une tâche beaucoup plus vaste qu’il n’y paraît. Certains pays fournissent des données d’émissions détaillées au niveau de l’usine, ce qui signifie que leurs données pourraient simplement être importées directement dans CARMA. Mais beaucoup d’autres ne le font pas. Pour ces pays, les chercheurs se sont appuyés sur tout, des données de production obtenues par l’Agence internationale de l’énergie aux spécifications techniques des centrales individuelles.

Lorsqu’ils identifient les plus grandes sources d’incertitude dans leurs données, ils constatent qu’elles se concentrent principalement dans les petites usines, qui auront nécessairement le moins d’impact sur les émissions globales. Pour les grandes installations qui sont susceptibles d’être des contributeurs majeurs, les données sont généralement très bonnes.

Le pire du pire

Cela ne devrait surprendre personne que tous les pires contrevenants en matière d’émissions de carbone soient les centrales au charbon. Mais la répartition des plantes les plus polluantes pourrait inclure un peu d’inattendu. Par exemple, malgré sa réputation de patrie du charbon, la Chine ne place qu’une seule usine dans le top 10 des pires (les 10 derniers ?). En revanche, la Corée du Sud en compte trois sur cette liste et l’Inde deux autres.

En général, la Chine n’a pas beaucoup d’usines qui se démarquent comme exceptionnellement mauvaises, en partie parce que beaucoup de ses usines sont similaires en millésime, construites pendant un boom géant de l’industrialisation. En tant que tel, il n’y a pas beaucoup de variation d’une usine à l’autre en matière d’efficacité. En revanche, des pays comme l’Allemagne, l’Indonésie, la Russie et les États-Unis voient tous beaucoup de variance, ce qui signifie qu’ils sont susceptibles d’avoir des usines très inefficaces qui sont des valeurs aberrantes.

En d’autres termes, les auteurs ont examiné la quantité de pollution d’un pays produite par les 5 % les plus mauvais lorsque toutes les centrales électriques du pays étaient classées en fonction des émissions de carbone. En Chine, les 5 % les plus défavorables représentaient environ un quart des émissions totales du pays. Aux États-Unis, les pires 5 % des centrales ont produit environ 75 % des émissions de carbone du secteur de l’électricité. La Corée du Sud avait des chiffres similaires, tandis que l’Australie, l’Allemagne et le Japon ont tous vu leurs pires 5 % de centrales représenter environ 90 % des émissions de carbone de leur secteur électrique.

À l’échelle mondiale, les pires 5 pour cent des centrales électriques en matière d’émissions de carbone représentent 73 pour cent des émissions totales du secteur de l’électricité. Ces 5 pour cent les plus mauvais produisent également plus de 14 fois plus de pollution par le carbone qu’ils le feraient si les plantes étaient simplement moyennes.

Toutes les options sont bonnes

De toute évidence, trouver des moyens de fermer ces centrales et de les remplacer par des alternatives sans émissions réduirait les émissions du secteur de l’électricité de 73 % et les émissions totales d’environ 30 %. Mais ce n’est pas toujours possible, les auteurs ont donc examiné plusieurs façons dont ces centrales pourraient faire mieux tout en continuant à produire de l’électricité.

Le simple fait d’augmenter l’efficacité de chaque centrale afin qu’elle soit moyenne pour le pays réduirait les émissions du secteur de l’électricité d’un quart et jusqu’à 35 % dans des pays comme l’Australie et l’Allemagne. Les passer au gaz naturel, qui produit moins de dioxyde de carbone par quantité d’énergie libérée, réduirait les émissions mondiales de 30 %, de nombreux pays (y compris les États-Unis) connaissant des baisses de plus de 40 %. Encore une fois, parce que la Chine ne voit pas beaucoup de variations entre ses usines, ces commutateurs auraient moins d’impact, étant de l’ordre de 10 % de baisse des émissions.

Mais le grand gagnant est le captage et le stockage du carbone. Equiper la pire des centrales d’un système de captage efficace à 85 % réduirait de moitié les émissions mondiales du secteur de l’électricité et les émissions mondiales totales de 20 %. Des pays comme l’Australie et l’Allemagne verraient leurs émissions du secteur de l’électricité chuter de plus de 75 %.

Dans l’ensemble, ce sont des gains énormes, étant donné qu’il n’est pas déraisonnable de penser que les modifications pourraient être apportées en moins d’une décennie. Et ils montrent clairement l’intérêt de concentrer la planification sur le ciblage des gains les plus faciles lorsqu’il s’agit de réduire les émissions. Cette fonction pourrait être accomplie par la planification gouvernementale. Mais mettre un prix significatif sur le carbone pourrait également forcer le secteur privé à planifier en fonction de l’efficacité des émissions, ce qu’il n’a actuellement que peu ou pas d’incitation à faire dans de nombreux pays.

Environmental Research Letters, 2021. DOI : 10.1088/1748-9326/ac13f1 (À propos des DOI).