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      Thème : Transition
      1ère publication: 29.11.2020       Dernière mise à jour: 15.11.2022

Emissions et captages de CO2

Dioxyde de carbone : quelques ordres de grandeur


Le dioxyde de carbone (ou gaz carbonique) est une molécule très stable, et un des 3 principaux gaz à effet de serre (GES). Voici quelques ordres de grandeur des quantités de dioxyde de carbone émises par les activités humaines au début du 21e siècle, principalement par la combustion de dérivés de pétrole, de gaz, de charbon, ou de bois.

Automobiles en 2020


  • Pour un véhicule consommant 6 litres/100, les émissions de CO2 directes réelles sont environ de 130g/km, sans tenir compte des émissions liées à sa fabrication, à son entretien ou à l'extraction et production du carburant.
  • 1 kg de CO2 est émis pour 7,6 km parcourus.
    Sur une année (hypothèse : 16.000 km), cette automobile émettra 2 tonnes de CO2 (2 tonnes correspond à ce qu'un demi hectare de forêt en bonne santé est capable d'absorber par an).
  • durant la totalité de son utilisation (hypothèse : 200.000 km), cette automobile consommera 12.000 litres de carburant soit environ 9 tonnes d'essence : cela correspond à 26 tonnes de CO2 émis.
    Pour comparaison un avion de ligne (moteurs à réaction) consommera la même quantité de carburant en moins de 3 heures : un avion bi-réacteur brûle en moins de 3 heures ce qu'une voiture brûle en 13 années.

  • Efficacité énergétique et charge utile : un cargo porte-conteneurs émet entre 10,1 et 32,5 grammes de CO2 par tonne transportée et par kilomètre parcouru [3].
    Une voiture qui émet 130 grammes au kilomètre pour seulement 100 kg de charge utile (1 conducteur et un sac par exemple) est ainsi 40 à 130 fois moins performante énergétiquement qu'un cargo.
    Une des principales critiques de l'automobile se situe sur cet aspect : la profonde inefficacité énergétique (mauvais rendement du moteur à explosion + énergie dépensée à mouvoir de la charge inutile).

    4x4, SUV et pick-ups massifs
    Ces formats de véhicules, de par leur poids et mauvaises performances aéro-dynamiques, consomment souvent plus de 10 litres/100km, et dépassent parfois les 20 litres/100km. Dans l'hypothèse d'une consommation réelle de 12 litres/100, les chiffres évoqués ci-dessus pour une automobile "normale" sont à multiplier par 2 - on obtient : 260g de CO2/km, 18 tonnes d'essence brûlées durant la vie du véhicule, 1 hectare de forêt nécessaire pour absorber ses émissions.

    Nombreux exemples de consommation réelle sur fuelly.com
    (des chiffres significativement différents des chiffres "théoriques" annoncés par les constructeurs).



    Avion de ligne


    Un réacteur d'avion peut consommer 3000 litres de kérosène à l'heure. Pour un biréacteur par exemple, cela correspond à 6000 litres/heure.
    Un BOEING 737 embarque 20 tonnes de carburant, soit 26.000 litres de kérosène, répartis dans 3 réservoirs.
    Ce genre d'avion de ligne consomme environ 600 à 900 litres de kérosène au 100km, soit 120 à 180 fois la consommation d'une automobile.

    Exemple : un Airbus A350 (avion biréacteur) parcourant une distance de 6800km - consommation : 48 tonnes de carburant soit 6 tonnes à l’heure (1 kg de kérosène équivaut à 1,25 litre, cela signifie que 60 000 litres ont été consommés sur la totalité du trajet). Comparatif automobile : l’avion a consommé près de 900 litres d’essence aux 100 km, soit 180 fois plus qu’une voiture citadine (5 litres / 100 km) mais avec à son bord 85 fois plus de personnes [2].

    Pour un quadriréacteur, comme le Boeing 747, la consommation est bien plus élevée : entre 12.000 et 13.000 litres à l'heure.


    Emission CO2 par avion
    1 tonne de kérosène émet 3 tonnes de CO2 [1].
    1000 litres de kérosène (0.74 tonne) émettent 2.28 tonnes de CO2.
    Airbus A350 (biréacteur) : émission de 18 tonnes de CO2 par heure.
    Boeing 747 (quadriréacteur) : émission de 36 tonnes de CO2 par heure.
    Dans ce dernier cas, si on souhaitait compenser les émissions carbone par de la plantation d'arbres, planter 9 hectares de forêt par heure de vol serait nécessaire...



    Cargos - transport martime


    Emissions : pour des cargos porte-conteneurs la fourchette varie de 10,1 à 32,5 g de CO2 par tonne kilomètre. [3]



    Volcanisme


    En moyenne, les volcans émettent moins d'1% de la quantité de CO2 émise par les activités humaines :

    Les émissions volcaniques mondiales annuelles de CO2 sont estimées à 200 millions de tonnes.
    Source : Humanity's emissions '100-times greater' than volcanoes (phys.orp - 1er octobre 2019)
    Les volcans émettent ainsi approximativement 400 tonnes de CO2 par minute.

    Comparaison : en 2019, l'Humanité à émis 36 milliards de tonnes de CO2.
    Cela correspond à environ 100 millions de tonnes par jour.
    Soit 4 millions de tonnes par heure.
    Soit 70.000 tonnes par minute.
    Soit 1.200 tonnes par seconde.



    Captage de CO2 par les arbres


    Les forêts en France captent environ 15% des émissions de GES annuelles - elles captent environ 70 millions de tonnes équivalent CO2 par an (source : ONF).
    En tenant compte du CO2 qu'il absorbe et rejette, un arbre stocke entre 20 et 35 kg de CO₂ par an pour la plupart des arbres communs.

    type foret co2
    Source: climate.selectra.com

    Une forêt jeune absorbant peu, ces capacités d'absorption de CO2 ne peuvent être atteintes qu'avec des forêts se développant normalement sur plusieurs décennies.
    Un arbre de bonne taille et en bonne santé absorbe en moyenne entre 60g et 90g de CO2 par jour. C'est moins que ce qu'émet une voiture à moteur thermique en parcourant 800 mètres.
    En un an cet arbre peut absorber les émissions CO2 d'un trajet automobile de 150 à 250 km.



    Bois, granulés de bois


    Un stère de bois pèse environ 400kg et produit environ 1400 kWh (entre 1000 et 1900 kWh suivant essences de bois).
    valeurs calorifiques par essence de bois
    Source: Wikipédia Bois énergie
    Une tonne de pellets (granulés de bois) produit environ 4600 kWh.


    Poids du bois à transporter et émissions du transport - comparaisons :
  • transporter 200kg de bois (700kWh d'énergie stockée sous forme de bois de chauffe) avec un véhicule consommant 6 litres/100 sur une distance de 20km représente un coût énergétique de 10kWh. Le ratio reste acceptable : le transport aura brûlé 70 fois moins d'énergie que ce que stocke le bois transporté.
  • transporter 100kg de bois (350kWh d'énergie stockée) avec un véhicule consommant 6 litres/100 sur une distance de 100km représente un coût énergétique de 50kWh. Le ratio devient mauvais : le transport aura brûlé l'équivalent de 14% de l'énergie contenue dans le bois transporté.



  • Conversions d'unités d'énergie :
  • 1 kiloWattHeure d'énergie (1 kWh) correspond à une puissance de 1000 watts utilisée pendant 1 heure.
  • 1 kiloWattHeure équivaut à l'énergie fournie par 0,11 litre d’essence (carburant fossile)
  • 500 WattHeure (Wh) est la quantité d'énergie stockable dans une batterie de vélo électrique : cela équivaut environ à l'énergie de 5 centilitres d'essence.




    Sources et références :
    [1] Pourquoi 1000 litres de kérosène produisent 3000 KG DE CO2 ? - restonslespiedssurterre.fr

    [2] AeronewsTV.com - Combien consomme un avion comme l’Airbus A350 ?

    [3] Information CO2 des prestations de transport - Application de l’article L. 1431-3 du code des transports - Guide méthodologique - Ministère de l'Écologie, du Développement durable et de l’Énergie

    [4] Est-ce vrai que 15 bateaux de marchandises polluent plus que toutes les voitures du monde ? (Libération - 10 septembre 2018)


    Pour aller plus loin
    Pouvoir calorifique (wikipedia)
    Densité énergétique (wikipedia)
    Energy_density (wikipedia)




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