PRG à 100 ans

Les différents gaz à effet de serres

Les gaz à effet de serre (GES) sont des composants gazeux qui absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre et contribuant à l'effet de serre. Un gaz ne peut absorber les rayonnements infrarouges qu'à partir de trois atomes par molécule, ou à partir de deux si ce sont deux atomes différents (de ce fait,  l'oxygène O2 et le diazote N2, qui constituent la majeur partie de l'atmosphère terrestre, ne sont pas des GES).

Les principaux GES sont :

■La vapeur d'eau (H2O)

■Le dioxyde de carbone (CO2)

■Le méthane (CH4)

■Le protoxyde d'azote (N2O)

■L'ozone (O3)

■Des gaz fluorés (CFC, HCFC, PFC, HFC, SF6, NF3)

On parlera de GES anthropiques pour les GES dont l'émission est influencée par les activités humaines. La vapeur d'eau (dont la durée de vie dans l'atmosphère est très courte) n'est pas directement influencée par les émissions humaines. De plus, l'ozone troposphérique n'est pas émise directement par l'homme, mais est le résultat de la décomposition d'autres gaz dans l'atmosphère. Ces deux GES (H2O et O3) sont exclus du champ de la comptabilité carbone.

Le CO2 est le GES anthropique ayant l'impact le plus important sur le climat. La participation des principaux GES anthropiques au réchauffement climatique est la suivante :

Répartition des émissions annuelles mondiales de GES anthropiques en 2004

source : rapport du GIEC 2007001

Dans le graphique ci-dessus, les émissions de CO2 sont réparties selon 3 origines :

■La combustion des énergies fossiles : pétroles, gaz et charbons (56,6%)

■Les process générant du CO2 minéral : décarbonatation dans les cimenteries notamment (2,8%)

■La déforestation et le déstockage de carbone des sols du à des changement d'affectation des sols (17,3%)

Les émissions anthropiques de CH4 et N2O proviennent à environ 90% de l'agriculture. Les autres sources d'émissions de ces deux gaz sont : le traitement des déchets, certains process industriels...

En 2014, les divers gaz fluorés représentent 2% des émissions mondiales (contre 1,1% en 2004). Ce même ordre de grandeur est valable pour la France. L'impact de ces différents gaz fluorés sur le climat se répartit comme suit :

Répartition des émissions annuelles françaises de gaz fluorés en 2012

source : rapport CRF CCNUCC 2012003

Dans le graphique ci-dessus, sont exclus les gaz fluorés suivant :

■Le NF3 car il n'était pas encore à reporter dans les rapports CCNUCC

■Les GES dont l'éradication est prévue par le protocole de Montréal (CFC, HCFC et  certains halons)

Dans la Base Carbone ®, on retient les catégories suivantes pour classer les GES :

■Les principaux GES (CO2, CH4 et N2O)

■Les principaux gaz fluorés purs (présenté dans le graphique précédent)

■Les principaux mélanges commerciaux de gaz fluorés (voir ci après)

■Les autres gaz fluorés purs (autres HFC et PFC dont les valeurs sont proposées dans les rapports du GIEC)

■Les substances contrôlées par le protocole de Montréal (CFC, HCFC et  certains halons)

Pour pouvoir établir des graphiques comme ceux présentés ci-dessus, il faut pouvoir comparer les GES entre eux. Pour cela, on utilise un indicateur d'impact le PRG (voir ci-après).

PRG et CO2e

Les différents GES anthropiques ont un impact plus ou moins important sur le climat.

Afin d’être comparé les uns avec les autres, les émissions des différents GES peuvent être exprimés en CO2e (équivalent CO2). « L’outil » retenu dans la Base Carbone ® permettant de convertir les émissions d’un GES en CO2e  est son PRG (relatif) à 100 ans. Il s'agit de l'indicateur classique retenu dans la plupart des rapports/traités internationaux.  

Il convient de noter que les PRG à 100 ans ont varié au fil des rapports du GIEC (par exemple celui du méthane est passé de 21 dans le rapport de 1995 à 23 dans le rapport de 2001, à 25 dans le rapport de 2007 pour passer à 30 en 2013). Cela est normal, car les PRG, qui reflètent des effets comparés à celui du CO2, sont en effet dépendants :

■des concentrations des divers gaz à effet de serre déjà présents dans l'atmosphère,

■des cycles naturels des gaz considérés, qui conditionnent leur rythme d'épuration de l'atmosphère, et donc leur "durée de vie" dans l'air.

Tableau des principaux PRG à 100 ans

Le tableau ci-dessous donne les PRG de divers GES publiés dans les rapports de 2007 (AR4) à 2023 (AR6):

PRG à 100 ans des divers GES.

(*) AR4 : 4ème rapport du GIEC (2007) 001

(**) AR5 : 5ème rapport du GIEC (2013) 002

(***) AR6 : 6ème rapport du GIEC (2023) 006

(***) Voir le chapitre CO2 biogénique

Il faut noter que certains gaz à effet de serre mentionnés dans le tableau ci-dessus, malgré leur fort PRG, ne sont pas pris en compte par le Protocole de Kyoto. C’est notamment le cas des CFC ou de certains HCFC (R11, R12, R502, R22, R401a et R408a), dont l’éradication était déjà prévue dans le cadre du Protocole de Montréal, raison pour laquelle il était inutile de revenir dessus dans le cadre du protocole de Kyoto. Du reste, l’Union Européenne a interdit (par règlement communautaire), dès 2000, l’emploi des CFC dans les appareils frigorigènes neufs, et interdit l’emploi de ces mêmes gaz pour la maintenance et l'entretien des installations existantes depuis 2001.

De leur côté, les HCFC sont interdits dans les équipements neufs depuis 2004, mais la recharge des équipements existants restera autorisée jusqu'en 2015 sous certaines conditions.

Pour éviter tout risque d’incompatibilité avec les normes existantes ou en vigueur (ISO 14064, en cours de révision), les émissions liées aux gaz non pris en compte dans le protocole de Kyoto sont disponibles de manière discriminée dans la Base Carbone (se reporter au document méthodologique pour plus de détails).

Les mélanges commerciaux

Dans le commerce, des mélanges de gaz fluorés sont vendus. Ces mélanges sont principalement utilisés comme fluide frigorigène. Le tableau ci-dessus montre la composition de plusieurs d'entres eux :

Composition et PRG des fluides frigorigènes commerciaux

Source : Wikipédia - liste des réfrigérants 004

Il existe aussi des mélanges qui comprennent des substances contrôlées par le protocole de Montréal. Ils sont traités comme ces dernières.

Composition et PRG des fluides frigorigènes commerciaux

Substances contrôlées par le protocole de Montréal

Source : Wikipédia - liste des réfrigérants004

Sources :

[001] AR4 : 4ème rapport du GIEC (2007)

[002] AR5 : 5ème rapport du GIEC (2013)

[003] Rapport CRF CCNUCC 2012

[004] Wikipédia - liste des réfrigérants

[006] AR6 : 6ème rapport du GIEC (2023)