L’empreinte carbone ou le contenu carbone d’une activité humaine est une mesure des émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique, c’est-à-dire qui peuvent lui être imputées. Elle dépend des facteurs d’émission des intrants liés à cette activité et en particulier des facteurs d’émission associés aux sources d’énergies utilisées.

Les facteurs d’émission associés aux sources d’énergie correspondent pour l’essentiel à des émissions de CO₂. Ils s’expriment en général en grammes d’équivalent CO₂ par kilowatt-heure (gCO₂eq/kWh) ; ils peuvent également s’exprimer en grammes d’équivalent carbone par kilowatt-heure.

La mesure réelle ou l’évaluation modélisée des facteurs d’émissions des différentes sources d’énergies permettent d’établir des bilans d’émissions et par la suite d’investir dans des équipements ou dans des procédés consommant moins de ressources de combustibles fossiles de manière à moins affecter le climat.

Les contenus en CO₂ par activité peuvent être regroupés par ensembles d’activités présentant des caractéristiques et des finalités similaires. On parle alors de contenus en CO₂ par usage (chauffage, éclairage, transports, etc.).

Les termes « facteurs d’émission » et « contenus » sont souvent utilisés pour désigner la même notion. Dans cet article, conformément aux usages de la Base Carbone administrée par l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME)², le terme « facteur d’émission » est employé lorsqu’il s’agit d’un kilowatt-heure, produit, livré ou consommé, et « contenu » lorsqu’il s’agit d’une activité ou d’un usage.

Les facteurs d’émission et les contenus en CO₂ peuvent être évalués selon deux conventions :

• soit en émissions directes dues à l’utilisation de l’énergie chez le consommateur final ;
• soit en analyse du cycle de vie (ACV), tenant compte des émissions dues à l’utilisation de l’énergie mais également des émissions indirectes dues aux chaînes d’approvisionnement et de toutes les transformations énergétiques en amont (production, transport, distribution), voire en aval (recyclage, démantèlement).

Définition

Selon le Global Footprint Network, le terme « empreinte carbone » est utilisé comme diminutif pour la quantité de carbone (généralement en tonnes) émise par une activité, une personne, un groupe ou une organisation, par sa consommation en énergie et en matières premières. La composante carbone de l’empreinte écologique va au-delà de cette définition en traduisant cette quantité en surface de forêt nécessaire pour séquestrer ces émissions de dioxyde de carbone. Cela permet de représenter la demande que les combustions de ressources fossiles exercent sur la planète. L’empreinte carbone représentant la moitié de l’empreinte écologique de l’ensemble de l’humanité, il paraît essentiel de la réduire afin de lutter contre cette surconsommation³.

Le Dictionnaire de l’environnement définit l’empreinte carbone comme la mesure du volume de dioxyde de carbone (CO₂) émis par les énergies fossiles, par les entreprises ou les êtres vivants. Il est, dans ses usages privés de l’énergie, directement responsable d’une partie des émissions de dioxyde de carbone dans l’atmosphère⁴.

Le terme « empreinte carbone » a été choisi car le dioxyde de carbone est le principal gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique⁵. Le calcul se fait en comparant le potentiel de réchauffement global de différents gaz par rapport à celui du CO₂.

Utilisation

Depuis le protocole de Kyoto de 1995, les pays mesurent leurs émissions de gaz à effet de serre, ce qui permet de calculer leurs empreintes carbone⁵.

Le calcul de l’empreinte carbone aide à définir les stratégies et les solutions les mieux adaptées à chaque secteur d’activité et de participer ainsi plus efficacement à la diminution des émissions de gaz à effet de serre. Il permet aussi de compenser ses émissions de CO₂. Il existe actuellement plus d’une trentaine de structures qui proposent des mécanismes de compensation carbone⁴.

En France, en application de la loi de transition énergétique adoptée en juillet 2015 par le Parlement, les investisseurs institutionnels (mutuelles, gestionnaires de fonds, caisses de retraites, compagnies d’assurance, mais aussi associations et fondations) devront, à partir de 2016, déclarer leur empreinte carbone et donner des informations sur leur stratégie d’investissement et leur impact sur le réchauffement climatique ; ils devront tenir compte de la stratégie nationale bas carbone décidée par le gouvernement et informer leurs clients de tous leurs choix. La France est en 2015 le seul pays au monde à s’être doté d’une telle réglementation⁶.

Données, évolution

Monde

La quantité mondiale de gaz à effet de serre émis lors de l’année 2018 s’établissait à 49 milliards de tonnes d’équivalent CO₂, soit une augmentation de 50 % par rapport à 1990⁷. Cela correspond à environ cinq tonnes par Terrien, avec de fortes disparités entre les pays.

Europe

En 2019, selon un rapport de l’organisation à but non lucratif Carbon Disclosure Project (CDP), 882 entreprises européennes produisant 75 % des émissions de CO₂ ont consacré 124 milliards € à de nouvelles actions de réduction de leurs émissions, dont 65 milliards € en recherche et développement et 59 milliards € en investissements. Or, il faudrait passer de 59 à 122 milliards € par an pour être sur la trajectoire permettant d’atteindre les objectifs européens de réduire de 50 % à 55 % les émissions en 2030 comparées à 1990, puis d’atteindre la neutralité carbone en 2050. Les dépenses de R&D sont surtout le fait du secteur des transports et les investissements du secteur de l’électricité ; par contre, le secteur des matériaux (acier, ciment, mines et chimie) n’a représenté que 5 % des investissements bas carbone alors qu’il est responsable de 38 % des émissions. Un quart des entreprises européennes classées A pour leurs investissements bas carbone sont françaises⁸.

France

En 2010, l’empreinte carbone moyenne d’un habitant (émissions de gaz à effet de serre induites, en France et à l’étranger, par la consommation de la population résidant en France) était identique à celle de 1990, alors que le niveau moyen par personne des émissions sur le territoire a diminué de 19 %. En tenant compte des échanges extérieurs, elle s’élevait en 2010 à environ 11,6 tonnes équivalent CO₂ (dont 8,5 tonnes pour le CO₂), soit 51 % de plus que la quantité émise sur le territoire national. De 1990 à 2010, les émissions associées aux importations se sont accrues de 62 % pour atteindre la moitié de l’empreinte carbone de la consommation de la France en 2010. Le calcul de cette empreinte carbone prend en compte trois gaz à effet de serre (GES) : le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄) et le protoxyde d’azote (N₂O), qui représentent 97 % des six GES pris en compte par le protocole de Kyoto⁹.

Sur la base d’une estimation provisoire, l’empreinte carbone est estimée à 10,7 tonnes équivalent CO₂ en 2016, en baisse de 5,5 % par rapport à 2010¹⁰. L’empreinte carbone moyenne des Français a augmenté de 1,2 % sur la période 1990-2016. Au cours de la même période, le niveau moyen des émissions par habitant sur le territoire a diminué de 16,4 %¹¹.

Selon le Commissariat général au développement durable, en 2017, 70 % des émissions de gaz à effet de serre des ménages proviennent de trois postes principaux : logement, transports et alimentation ; la part de l’empreinte carbone liée à la consommation des ménages (y compris les émissions engendrées par la fabrication et le transport de produits qu’ils consomment) était d’environ 689 millions de tonnes équivalent CO₂ en 2016, soit 13 % de plus qu’en 1995, mais rapportée au nombre d’habitants, elle reste relativement stable : 10,7 t_{eq. CO2}/hab/an. Dans le logement, le chauffage est responsable de 68 % de l’empreinte, devant les usages « spécifiques » de l’électricité qui ont doublé depuis 1985¹².

La stratégie nationale bas carbone (version projet de décembre 2018) indique que l’empreinte carbone de la France « a augmenté de 16,4 % entre 1995 et 2010 », avant de baisser légèrement de -2,7 % jusqu’en 2016¹³. Selon le rapport du Haut Conseil pour le climat de 2019, tandis que le bilan carbone français a diminué depuis 1995, passant de 9 tonnes équivalent carbone par habitant et par an en 1995, à moins de 7 t_{eq CO2} en 2017, l’empreinte carbone des Français a augmenté de 20 % entre 1995 et 2015 : « les émissions nettes importées représentent 60 % des émissions nationales en 2015 (271 MtCO2e) et s’ajoutent à elles pour former l’empreinte carbone (731 Mt_CO2eq) ». Ceci s’explique par la désindustrialisation du pays et l’augmentation des importations d’objets manufacturés. Le journaliste Sylvestre Huet estime que « relocaliser en France le maximum possible de production d’objets manufacturés » permettrait de provoquer « une diminution nette des émissions et non seulement leur rapatriement », compte tenu du fait que l’électricité française utilisée par les usines « est décarbonée à plus de 90 % »^14,15.

L’empreinte carbone moyenne des Français en 2015 est évaluée à 11,6 tCO₂e (tonnes équivalent-carbone), dont 2,92 tCO₂e (24,1 %) dans les transports (en particulier l’automobile : 16,3 %), 2,7 tCO₂e (22,4 %) dans le logement (en particulier le chauffage : gaz 5,4 %, fioul 4,1 %), 2,35 tCO₂e (19,5 %) dans l’alimentation (en particulier viande et poisson : 9,5 %), 2,63 tCO₂e (21,7 %) dans les biens de consommation (en particulier informatique et électronique : 8,5 %) et 1,5 tCO₂e (12,3 %) dans les services¹⁶.

Un rapport publié en janvier 2020 par l’OFCE et l’ADEME évalue l’empreinte carbone totale de la France à 10,5 tCO₂e par habitant, dont 47 % provenant des émissions importées. En moyenne, l’empreinte carbone d’un ménage est de 24,5 tCO₂e, dont 5 proviennent des biens de consommation, 4,6 de l’alimentation, et 2,3 de la consommation de services. Les 10 % de ménages les plus riches ont une empreinte carbone 2,11 fois plus forte que les 10 % les plus modestes. En tenant compte du fait que les ménages les plus aisés comptent moins de personnes, le rapport est de 3,9 entre les deux catégories de population, alors que le rapport entre les revenus est de 11. Le revenu ne saurait donc expliquer à lui seul le niveau d’empreinte carbone des ménages¹⁷.

Le 11 décembre 2020, le ministère de la Transition écologique publie une étude qui estime l’empreinte carbone de la France en 2019 à 663 mégatonnes équivalent CO₂, en hausse de 7 % par rapport à 1995¹⁸. Mais par tête d’habitant, elle a diminué de 5 % en vingt-cinq ans, de 10,4 tonnes à 9,9 tonnes. 54 % des émissions qui constituent cette empreinte carbone proviennent des produits, services et matières premières importés, qui ont progressé de 72 % depuis 1995 alors que les émissions intérieures ont baissé de 25 %. En 2019, l’empreinte carbone serait composée pour 74 % de CO₂, 20 % de CH₄ et 6 % de NO₂^–. L’OCDE calcule une empreinte carbone limitée au CO₂ d’origine énergétique en 2015, celle de la France, estimée à 6,9 tonnes de CO₂/habitant, était inférieure à la moyenne européenne (7,8 tonnes) et à celle de l’Allemagne (10,4 tonnes), mais largement supérieure à la moyenne mondiale (4,4 tonnes) ; celle des États-Unis culminait à (18 tonnes)¹⁹.

L’empreinte carbone moyenne par habitant en 2019 est estimée à 9 900 kg de CO₂, dont 2 650 kg pour les transports (voiture : 2 030 kg, avion : 430 kg, autres : 190 kg), 2 350 kg pour l’alimentation (viande : 920 kg, boissons : 450 kg, etc.), 1 900 kg pour le logement (gaz et fioul : 1 180 kg, construction : 440 kg, électricité : 160 kg, etc.), 1 600 kg pour les biens de consommation et 1 400 kg pour les services. Le Haut Conseil pour le climat estime que la France devra abaisser ses émissions de gaz à effet de serre de 4,7 % par an, alors qu’elle ne les a réduites que de 1,7 % par an depuis 2010²⁰.

Émissions directes en CO₂ des combustibles

Les émissions directes de CO₂ des combustibles sont liées à la présence de carbone dans la formulation chimique des combustibles.

Par exemple, les formules comparées du charbon et du gaz naturel permettent d’établir que le gaz naturel émet moins de CO₂ que le charbon, pour la même quantité d’énergie libérée :

• pour le charbon : C + O₂ → CO₂ (9,2 kWh PCI par kilogramme de combustible à 25 °C) ;
• pour le gaz naturel : CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (13,9 kWh PCI par kilogramme de combustible à 25 °C).

Il est ainsi possible d’évaluer le rapport entre les émissions de CO₂ et l’énergie dégagée par la combustion. Le contenu pendant l’ensemble du cycle de vie est ensuite calculé en additionnant les émissions de gaz à effet de serre de la chaîne d’approvisionnement.

Des valeurs en émissions directes sont fournies par le GIEC pour un ensemble de combustibles²¹. Ces valeurs sont adaptées par les organismes nationaux pour prendre en compte les particularités locales comme la composition des combustibles commerciaux. Ainsi, en France, les valeurs sont publiées par le Citepa dans son inventaire des émissions de polluants atmosphériques²².

En analyse de cycle de vie (ACV), les valeurs dépendent des chaînes d’approvisionnement locales. Elles sont donc fortement dépendantes des pays où les valeurs sont calculées, sans compter les périmètres d’analyse qui peuvent être différents. Pour la France, des facteurs d’émissions sont donnés par la Base Carbone qui est une base de données publiques de facteurs d’émissions administrée par l’ADEME² ou par l’arrêté du Diagnostic de performance énergétique²³. Au Canada, des contenus sont publiées par exemple par le ministère du Transport pour le calculateur d’émissions liées au transport urbain²⁴.

Source Wikipedia : Empreinte carbone — Wikipédia (wikipedia.org)