Production énergétique, quel impact carbone se cache derrière chaque filière ?

Qu’est-ce qui se cache réellement derrière les différentes filières de production d’énergie ? Si l’on tend la plupart du temps à se focaliser sur les aspects liés au rendement des moyens de production, leur impact carbone, même pour les filières durables, mérite la même attention. Par exemple, saviez-vous que le photovoltaïque en toiture génère plus de CO2 par kWh fourni que l’éolien ou encore l'hydraulique ? Pour en finir avec les idées reçues, nous vous proposons de découvrir l’empreinte carbone des principales filières énergétiques en nous appuyant sur des données factuelles. En préambule, il s’agit aussi de donner quelques précisions.

En parlant d’empreinte carbone, on fait bien sûr référence à l’équivalent en kilos de CO2, chaque centrale de production électrique pouvant émettre des gaz à effet de serre de différente nature, tels que le méthane par exemple qui a un effet de serre 25 fois plus élevé que le CO2.

Ensuite, on notera également que le fait de considérer l’impact carbone d’un kWh en fonction du moyen de production constitue l’un des critères à considérer, et non le seul. En effet, il existe d’autres paramètres importants à prendre en compte et, dans ce sens, la réalité du terrain prime. Par exemple, en Suisse, l’éolien rencontre des obstacles d’ordre administratif, légal et politique de taille, empêchant son déploiement à large échelle. Pourtant, il représente l’une des filières durables les moins émettrices. Le solaire, bien plus facile à déployer massivement, est donc logiquement promu en Suisse dans le cadre de la transition énergétique.

Enfin, les nuisances générées par chaque moyen de production doivent être prises en compte, comme la génération des déchets radioactifs dans le cas du nucléaire ou encore, pour certains, l’impact paysager du solaire ou de l’éolien. Dans les moyens de production fossiles, en particulier le charbon, on notera aussi que les particules fines peuvent avoir des impacts forts sur la santé humaine (cancer, maladies pulmonaires) et l’environnement proche (acidification).

« Pour analyser les grammes de CO2 correspondant à chaque kWh offert par une centrale électrique, plusieurs composantes principales sont à considérer », explique Patrick Biro, ingénieur et expert en innovation énergétique chez Romande Energie. « L’impact de chaque type de production électrique est calculé en fonction de l’énergie utilisée lors de sa fabrication et de son installation mais aussi lors de son élimination en fin de vie. S’ajoute à cet impact celui des agents énergétiques consommés lors de sa durée de vie (charbon, gaz, carburant nucléaire, etc. »

Pour revenir sur ces aspects, il s’agit donc de considérer premièrement l’impact carbone engendré par la fabrication des infrastructures de production énergétique. Ce que l’on appelle communément l’énergie grise. « Ce segment de l’impact carbone total s’avère d’ailleurs relativement important dans la filière photovoltaïque, puisque la construction d’un panneau solaire implique notamment l’extraction du quartz et, surtout, une purification à haute température », ajoute Patrick Biro.

L’analyse doit ensuite considérer l’impact carbone de l’agent énergétique utilisé, tant au niveau de sa production que de sa consommation. Et là aussi, quelques précisions s’imposent. Dans certains cas évidents, comme le recours aux hydrocarbures, on entend par production de l’agent énergétique les étapes qui interviennent dans son extraction, sa transformation et sa mise à disposition, comme le fioul par exemple. Quant à sa consommation, il s’agit évidemment des émissions de gaz à effet de serre qui résultent de sa combustion. Dans d’autres cas, comme l’éolien par exemple, ces aspects de production et d’utilisation de l’agent énergétique sont nuls puisqu’il s’agit du vent. En dernier exemple, l’hydrogène vert n’émet pas de carbone lors de sa consommation mais s'avère très énergivore lors de sa production par électrolyse.

En moyenne, en se basant sur les chiffres de 2022 émis par l’Agence européenne pour l’environnement, la production d'un kilowattheure a généré 9 % de CO2 de plus qu'en 2021, mais 24 % de moins que dix ans auparavant. En Suisse, pour donner un ordre d’idée, le kWh produit en 2023 était émetteur de 83 grammes de CO2 en moyenne selon la plateforme de monitoring app.electricitymaps.com. C’est, à titre de comparaison, plus que la France - 53 grammes, et moins que l’Allemagne - 372 grammes.

Au-delà de l’impact carbone, on peut aussi mentionner le fait que de nombreux autres paramètres existent lorsque l’on effectue une évaluation détaillée de l'impact du cycle de vie d’une filière de production d’énergie. Changement climatique, utilisation des sols, épuisement des ressources, acidification des sols et des eaux ou encore pollution de certains milieux spécifiques constituent autant d’exemples d’autres critères à considérer également. Sans parler des impacts éthiques et humains liés aux conditions de travail de certains secteurs d’activité connexes à la production énergétique.

Sources :

• CO2 emission per fuel
• CO2 impact of EU grid
• Hydrogen production impact
• GHG impact of different energy sources
• Life cycle assessment of electricity 2 generation options UNECE
• Well-to-Wheel Analysis of Greenhouse Gas Emissions of Automotive Fuels in the Japanese Context
• Life Cycle Assessment of Coal-fired Power Production
• Environmental impact analysis of lithium iron phosphate batteries for energy storage in China
• Estimating the environmental impacts of global lithium-ion battery supply chain: A temporal, geographical, and technological perspective
• Life Cycle Assessment (LCA) of Nuclear Power in Switzerland

En tant que source d'information, le blog de Romande Energie offre une diversité d'opinions sur des thèmes énergétiques variés. Rédigés en partie par des indépendants, les articles publiés ne représentent pas nécessairement la position de l'entreprise. Notre objectif consiste à diffuser des informations de natures différentes pour encourager une réflexion approfondie et promouvoir un dialogue ouvert au sein de notre communauté.