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L'après-Kyoto et les conférences sur le climat

L'étiquette "Energie/CO2" proposée par l'Europe en 2005 vise à responsabiliser la population ainsi que les industriels sur l'impact des émissions de gaz carbonique. Son usage s'est généralisé et touche aujourd'hui tous les produits de consommation, y compris la nourriture (le coût du transport, de l'emballage, etc). Document Ademe.

L'écologie : un défi sociétal et industriel (IV)

Notre société est-elle réellement prête à relever les défis de l'après-Kyoto ? Au vu des médiocres résultats en matière d'écologie auxquels sont parvenus des membres du G8 comme les Etats européens, on peut en douter. Nous sommes très en retard sur les prévisions.

En fait, structurellement notre société n'est pas encore prête à répondre aux exigences de l'écologie car les solutions alternatives sont peu supportées par les gouvernements; elles sont peu développées, restant souvent à l'échelle locale (un industriel, une ville, une commune,...), de ce fait les investissements coûtent très chers aux entreprises qui les répercutent sur les prix de ventes.

Malgré les incitants économiques et autres formes d'aides publiques (détaxes, primes, exonérations fiscales), apparemment l'écologie n'intéresse pas encore nos politiciens plus intéressés par leur image ou leur portefeuille que celui de leur électorat, à peine les industriels (faute d'avantages fiscaux) ni même grand monde quand on voit le peu de succès des partis écologiques aux élections, l'état de certaines décharges industrielles ou le faible nombre de personnes tirant profit des incitants fiscaux en matière d'écologie.

 Si les partis politiques tirent avantage des manifestations des jeunes en faveur d'une meilleure protection de l'environnement pour ajouter une rubrique écologique à leur programme, ils sont bien placer pour savoir que face aux problèmes socio-économiques que nous traversons, l'écologie n'est jamais la priorité des instances politiques.

De plus l'écologie coûte cher. Deux exemples : malgré une ristourne (15%) ou un crédit d'impôt (2000 €) pour l'achat d'une "voiture propre", la Toyota Prius hybride électrique-essence (1500 cc) coûte tout de même au moins 25000 €. La Honda Civic Hybrid (1400 cc) coûte minimum 24000 €. De tels prix pour des voitures de catégorie moyenne peuvent décourager les clients potentiels même les écologistes. Même un employeur qui veut offrir une voiture de société "écologique" à son personnel va devoir payer au moins 700€ de leasing mensuel qui viendront s'ajouter au salaire brut de l'employé. Toutes les sociétés ne peuvent pas se le permettre.

Reste les petits voitures électriques (Bolloré de Pininfarina B0, Mini, Smart, Tata, etc.) mais dont l'espace intérieur reste tout de même trop exigu pour des familles nombreuses ou des personnes un peu corpulentes. Quant aux conducteurs aimant les voitures sportives ou familiales de standing, n'en parlons même pas. Cette clientèle plus exigeante devra donc attendre et roulera encore quelques années en moteur à essence, diesel ou hybride, même s'ils sont surtaxés. Mais cela risque de changer le jour où les villes interdiront l'entrée aux véhicules polluants...

Purifier l'air des villes

Si l'après-Kyoto nous concerne tous, il concerne également les maires et bourgmestres de nos capitales qui savent que leur mégapole concentre une grande population et attire tous les jours un trafic dense de dizaines ou de centaines de milliers de navetteurs dont certains aimeraient bien habiter en ville si certains quartiers étaient plus agréables, plus sécurisé et l'urbanisme un peu mieux réfléchi. Le défi qui se présente aux autorités est autant d'ordre politique que sociétal.

Quand l'urbanisme passe au vert en végétalisant le bâti. Cela commence par replanter des arbres le long des avenues et en augmentant la superficie des espace verts.

Après des années d'inconscience, face aux pics de pollution, au bruit et l'évasion des citadins vers les campagnes, à partir des années 1990 les autorités ont pris conscience que la sécurité, le bien-être et la santé des habitants étaient tout aussi importants que le marché de l'emploi et l'influence des grandes entreprises sur la vie économique de leur ville.

Après avoir commis l'erreur de tout cimenter à la gloire de la modernité en créant des buildings sans caractère, des cités dortoirs, des espaces de bureaux sur tous les boulevards, des voies d'accès rapides qui dénaturent l'urbanisme et avoir couvert les fleuves, la plupart des villes ont fait marche-arrière et ont repensé l'urbanisme quitte à imposer de nouvelles règles de circulation et de vie en communauté.

Les capitales modernes limitent l'accès des automobiles au centre-ville en les détournant vers des parkings périphériques dits de dissuasion, interdisent l'accès aux véhicules polluants, rassemblent les entreprises dans des zonings ou les mêlent à des commerces et des quartiers d'habitations, rendent la vie aux fleuves en les épurant de leur pollution au point de les transformer en zone aquatique récréative durant l'été et augmentent l'espace réservé aux transports en communs, aux deux-roues et aux piétons. En parallèle, les entreprises s'installent en périphérie des villes et offrent le transport en commun à leur personnel. La ville augmente la superficie des espaces verts jusqu'à proposer aux architectes d'en installer sur les façades et les murs aveugles ou sur le toit des buildings, ce qu'on appelle végétaliser le bâti comme cela se fait à Bruxelles et dans d'autres capitales. Répété à travers toute la ville, dans une réaction en chaîne ces espaces verts abaissent la température moyenne de l'air de quelques degrés pour le grand bien de leurs habitants qui profitent également d'un air moins pollué.

Si la méthode est efficace, ce n'est pas le genre de transformation qui s'effectue en un an mais plutôt en 10 ou 20 ans. Si on peut rapidement constater l'amélioration de la qualité de l'air et du changement d'habitude des habitants, il faut une génération pour apprécier le changement d'urbanisme et les bienfaits qu'il procure.

A voir : À quoi ressemblera le futur piétonnier de la Ville de Bruxelles, BXL Online

Paris smart city 2050 - Brussels Botanic Center, Vincent Callebaut

China's New 'Forest City' Will Make You Rethink Urban Cities, Forbes, 2017

La ville-forêt de l'architecte Stefano Boeri

A gauche, le projet de "Paris Smart City 2050" de Vincent Callebaut. A droite, le projet de ville-forêt destiné à la Chine de Stefano Boeri.

Malheureusement, bien que l'air de certaines villes se clarifie et que la pollution diminue, il existe encore trop de secteurs économiques où les économies d'énergie passent au second plan devant le bien-être ou la sécurité que procure la consommation outrancière d'énergie (lumière permanente dans les bureaux, chauffage dans les ministères, camions et avions polluants, etc). Il subsiste également bien des situations où l'Europe accepte toujours la vente de produits très énergivores (des classes F ou G), sous prétexte qu'il faut donner du temps aux industriels pour s'adapter aux nouvelles règles. Si comme nous allons le voir, cela est valable dans certains secteurs de l'industrie, depuis deux générations, personne ne peut dire qu'il n'a jamais entendu parler d'écologie, à moins d'être de mauvaise foi.

Réduire la pollution émise par les avions et les fusées

Ainsi que nous l'avons évoqué à propos de l'effet de serre, le plus grand défi qui se pose aux gouvernements comme aux industriels est la pollution engendrée par les moyens de transport. Non pas celle émise par les véhicules ou les camions comme on le pense généralement mais celle engendrée par les transports aérien et maritime. Paradoxalement, ces deux moyens de transport sont rarement pointés du doigt par les scientifiques ou les médias. Mais nous allons vite comprendre qu'il y a une raison économique à cela.

Le trafic aérien

Selon une étude de la NASA, les avions assurent 100000 vols quotidiennement. Chaque seconde 1 million de passagers son en vol. Selon l'IATA, les 50000 avions de ligne existants dont 15000 à 20000 en Europe contribuent à 2% des émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et à 12% de toutes les émissions de CO2 liées au transport. Les avions contribuent aussi indirectement à la réduction de l'ozone atmosphérique, aux émissions de méthane, etc.

Les émissions de dioxyde de carbone et d'oxydes de soufre (ainsi que de monoxyde de carbone, d'ammoniac et NOx) les plus polluantes sont justement engendrées par le trafic aérien. En effet, chaque litre de kérosène produit 2.55 kg ou 1.44 m3 de CO2 !

Airbus se ventait que son A380 (455 passagers) consomme 2.9 litres soit 4.3 kg de kérosène par passager pour parcourir 100 km contre 3.1 litres pour le Boeing B747. Bien que cela représente une réduction de 12% par rapport aux avions de l'ancienne génération, chaque vol de 2000 km (la moyenne des vols) produit encore 67 tonnes de gaz carbonique soit 33.5 kg de CO2  par  km ce qui représente 223 fois plus qu'une voiture (~150 g/ km) ! Et tous les touristes prenant l'avion participent à cette pollution, même les plus écologistes d'entre eux.

Face à ces chiffres, Airbus pourrait rétorquer qu'un avion de cette classe embarque non pas 223 mais 455 passagers (et jusqu'à 850 passagers en configuration charter), et donc si on fait le bilan au km, le A380 émet deux fois moins de CO2 que 455 voitures conduites par une seule personne et pas plus que 455 voitures ayant un passager. Sachant que 60% des voitures ont un seul occupant et passe à 85% pour les déplacements et les voyages d'affaires, l'argument est recevable. En effet, les études montrent qu'en moyenne un avion long-courrier émet 118 g de CO2 par km. Seule correction, les voitures de nouvelle génération ont tendance à émettre moins de 100 g de CO2 par km (22 g/km pour une voiture électrique et 85 g/km pour une voiture alimentée en biocarburant ou une hybride) et donc pris dans sa globalité, le parc automobile est au moins 12% moins polluant que le parc aérien mais il est vrai que les deux moyens de transport n'ont pas la même durée de vie et le législateur doit en tenir compte.

Même un avion d'affaires comme le Learjet 45 consomme beaucoup de carburant contrairement à ce que prétend le constructeur (cf. cette fiche technique) : entre 480 et 3200 l/h en montée, entre 270 et 1800 l/h au FL 410 et entre 75 et 500 l/h en descente. C'est 100 fois plus qu'une voiture économique ! Même avec 10 passagers et donc divisé par 10, cela reste encore 10 fois supérieur à la consommation d'une voiture. Bien sûr, l'avantage de prendre un Learjet est de rejoindre n'importe quelle ville située à quelques milliers de kilomètres en 2-3 heures seulement. On peut comprendre que pour un homme d'affaires ou un politicien dont l'agenda est serré le temps gagné soit précieux.

A consulter : Trafic aérien en temps réel, Flight radar

Marine Traffic : Global Ship Tracking

Si vous voyagez de temps en temps par la route, en avion ou en bâteau et voyez peu de monde autour de vous, détrompez-vous car vous n'êtes pas seul ! Cette représentation graphiques de big data montre à quel point les transports sont actifs à travers la planète et indirectement leur impact sur la biosphère. Les lignes rouges représentent 87000 vols quotidiens reliant les villes du monde entier. Les lignes bleues représentent les routes de 3500 navires commerciaux au cours d'une année soit seulement 10% du trafic maritime total. Les lignes vertes représentent les routes terrestres utilisées par plus d'un milliard de véhicules à moteur. Document NOAA/SOS.

Etant donné que les industries aéronautiques et touristiques font marcher l'économie de nombreux pays, il est très difficile d'imposer des règles contraignantes à court terme aux avioneurs qui ne peuvent pas remplacer d'un jour à l'autre des centaines ou des milliers d'avions de ligne gourmants et polluants. En effet, la durée de vie d'un avion de ligne varie entre 20000 et 100000 cycles (décollage, pressurisation, dépressurisation, atterrissage) soit entre 10 et 50 ans pour certains B747 de l'USAF, soit bien plus qu'une voiture. En Europe, l'âge moyen du parc aérien est inférieur à 10 ans et varie entre 3.9 ans chez Ryanair et 12.4 ans chez Lufthansa.

Heureusement, avec le temps de nouvelles technologies sont incorporées dans les avions, à la fois pour les alléger, les renforcer et les rendre plus efficaces, ce qui contribue à réduire leur consommation et leur taux de pollution. Mais ce changement ne tire ses effets qu'à long terme.

Face à cette pollution croissance, l'Europe exigea des avioneurs de réduire la consommation des avions de 50% d'ici 2020. Les Etats-Unis suivent la même voie mais comme d'habitude de manière plus timide.

Mais malgré ces améliorations en termes de consommation de carburant et l'optimisation des procédures opérationnelles, on estime qu'en 2050 les émissions de gaz à effet de serre par les avions devraient être 7 à 10 fois supérieures qu'en 1990.

On peut y remédier si les avioneurs investissent dans des avions électriques, alimentés en hydrogène ou en biocarburants. D'ici 2050, 50% du carburant conventionnel des avions pourrait provenir d'une chaîne verte respectueuse de l'environnement. Si on utilise des avions à hydrogène, l'impact climatique pourrait être réduit de 50 à 75% en vol (cf. Clean Aviation).

A lire : Empreinte carbone d'un avion

Calculette : Conversion de litres de carburant en kilos et volume de CO2

Des fusées polluantes

Si l'astronautique et le tourisme spatial sont de très bonnes idées en soi, le lancement de ces engins spatiaux à des conséquences environnementales. Et on ne parle pas ici des débris qui tombent parfois sur des habitations mais des gaz émis par ces fusées.

Au décollage, une fusée Ariane ou Vega par exemple libère un immense nuage blanc très chaud composé de vapeur d'eau, d'acide chlorhydrique et de l'alumine. Dans 1 km autour du pas de tir guyanais, toute la végétation est brûlée. Avec la technologie actuelle, on ne peut réduire cet impact. Selon Jean-Pierre Trinchero, chef de service de sauvegarde du sol pour le CNES, au-delà de 1 km du pas de tir, il n'y a pas d'impact sur la flore et la faune. Toutefois, avec le nouveau pas de tir d'Ariane 6, malgré le fait que certaines espèces sont protégées, des savanes guyanaises ont été défrichées et des animaux furent déplacés.

Décollage d'une fusée Falcon 9 depuis Vandenberg le 22 septembre 2017. Photo en longue pose prise à ~160 km de distance du site de lancement. Document T.Emmerich/Flickr.

Les lanceurs d'appoint des fusées Soyouz relâchent du kérosène et de l'oxygène liquide. Les fusées de SpaceX (Elon Musk), de Blue Origin (Jeff Bezos) et les avions de Virgin Galactic (Richard Branson) émettent également énormement de polluants.

Les fusées de Blue Origin sont plus "vertes" que l'avion supersonique VSS Unity de Virgin Galactic. La fusée Blue Shepard qui lança Jeff Bezos notamment utilise des propulseurs Blue Engine 3 (BE-3) à hydrogène et oxygène liquides. Le VSS Unity utilise un propulseur hybride composé d'un combustible solide à base de carbone, de polybutadiène hydroxy-terminée ou HTPB et d'un oxydant liquide, l'oxyde nitreux (ou gaz hilarant). Les fusées Falcon réutilisables de SpaceX qui propulsent la capsule Dragon utilisent du kérosène liquide et de l'oxygène liquide.

Environ les deux tiers des gaz d'échappement du propergol sont rejetés dans la stratosphère entre 12 et 50 km d'altitude ainsi que dans la mésosphère entre 50 et 85 km d'altitude. Les températures très élevées des gaz d'échappement pendant le lancement (jusqu'à 2217°C entre 10-50 km d'altitude) et lorsque les boucliers thermiques protecteurs se consument durant la rentrée (~1400°C pour une fusée Falcon 9) convertissent également l'azote stable dans l'air en oxydes d'azote réactifs. Ces gaz peuvent persister dans la haute atmosphère pendant au moins deux à trois ans (cf. E.Larson et al., 2016).

Lors du lancement, les fusées peuvent émettre entre 4 et 10 plus d'oxydes d'azote qu'une grande centrale thermique comme Drax au Royaume-Uni sur la même période. Les émissions de CO2 de 4 touristes d'un vol spatial sont entre 50 et 100 fois supérieures à celles d'une à trois tonnes de CO2 par passager d'un avion long courrier.

Selon le Dr Martin Ross, un scientifique travaillant chez Aerospace Corporation, un lancement de fusée typique consomme à peu près la même quantité de carburant qu'un vol commercial d'une journée. En revanche, une fusée produit sept fois plus de CO2 (entre 200 et 300 tonnes) qu'un avion de ligne. C'est au moins 20 fois plus de carbone qu'une personne moyenne ne générera au cours de sa vie (~10 tonnes en 80 ans, cf. l'empreinte carbone), mais cela reste dérisoire (0.001%) comparé aux 900 millions de tonnes de CO2 que l'industrie aéronautique rejette chaque année.

Des chercheurs ont tenté de quantifier la pollution engendrée par les fusées en modélisant l'échappement des neuf tuyères d'une fusée Falcon 9 de SpaceX lors de son lancement dans l'espace (cf. I.W. Kokkinakisa et D.Drikakisb, 2022).

Ces simulations intègrent des données sur la fusée et son propulseur (RP-1) avec des équations décrivant le comportement des gaz dans différentes conditions. Grâce à une puissance de calcul importante, les chercheurs ont pu prédire le comportement des gaz d'échappement après leur sortie des moteurs-fusées avec des incréments d'environ 1 km d'altitude.

Simulation de la masse équivalente contenue en kilomètres cubes d'air atmosphérique ambiant local émis par une fusée Falcon 9. Documents I.W. Kokkinakisa et D.Drikakisb (2022) et SpaceX.

Les simulations montrent qu'une fusée Falcon 9 injecte une grande quantité de CO2 dans les couches supérieures de l'atmosphère lors de son passage. Comme le montre le graphique présenté à droite, une fois que la fusée atteint une altitude de 43.5 km, elle commence à émettre plus de 1 km3 de CO2 pour chaque kilomètre parcouru. Quand elle atteint 70 km d'altitude, la Falcon 9 libère plus de 25 fois la quantité de CO2 existant dans un kilomètre cube d'air à cette altitude.

Mais il n'y a pas que le CO2. Une fusée libère également du monoxyde de carbone (CO) et d'eau (H2O) en quantités équivalentes à celle du CO2. C'est préoccupant car il n'y a pratiquement pas de monoxyde de carbone ou d'eau à ces altitudes. Les émissions de ces composés à haute altitude introduisent une contribution ou augmentation encore plus significative des traces existantes, le cas échéant.

La vapeur d'eau gèle immédiatement à haute altitude, mais les chercheurs ne savent pas où finissent ces cristaux de glace. Le monoxyde de carbone réagit avec l'hydroxyde (O2) pour former encore plus de CO2. Les chercheurs ont également découvert que les gaz d'échappement dangereux des oxydes d'azote thermiques (NOx) peuvent rester longtemps dans les rivières chaudes avant de se disperser dans l'atmosphère, en particulier à basse altitude.

Ces gaz et ces particules ont de nombreux effets négatifs sur la chimie de l'atmosphère. Dans la stratosphère, les oxydes d'azote et les produits chimiques formés à partir de la décomposition de la vapeur d'eau convertissent l'ozone en oxygène, appauvrissant la couche d'ozone qui protège la vie sur Terre contre les rayons UV nocifs. La vapeur d'eau produit également des nuages stratosphériques qui offrent un support efficace à cette réaction qui peut ainsi se produire à un rythme plus rapide qu'elle ne le ferait autrement.

Actuellement, personne ne se soucie de l'empreinte carbone d'une fusée. Et pour cause, son empreinte n'est pas pertinente. En réalité, ce sont les particules contenues dans les gaz d'échappement des fusées, principalement l'alumine et carbone suie (carbone noir), qui ont vraiment un impact sur l'atmosphère car ces particules diffusent et absorbent la lumière du Soleil, modifient la température et la circulation des gaz dans la stratosphère.

Malheureusement, les scientifiques manquent de données pour évaluer l'impact environnemental total d'un lancement de fusée.

Avec un peu plus de 100 lancements par an en 2021, certaines personnes prétendent que la pollution par les fusées n'est pas un problème car l'industrie spatiale est petite et le restera toujours par rapport aux autres industries. Mais cet argument est faux ! Selon Ross, "les développements que nous observons ces dernières années montrent que l'espace entre dans une phase de croissance très rapide comme l'aviation l'a connu dans les années 20 et 30".

Kokkinakisa et Drikakisb sont du même avis : "Nous pensons que le problème de la pollution atmosphérique causée par les lancements de fusées est vital et doit être traité de manière appropriée, car les vols spatiaux commerciaux, en particulier, devraient augmenter à l'avenir".

Virgin Galactic prévoit 400 vols spatiaux chaque année. Blue Origin et SpaceX n'ont pas encore annoncé leurs plans. Mais à l'échelle mondiale, les lancements de ces fusées n'auraient pas besoin d'augmenter de beaucoup par rapport à la centaine actuelle effectuée chaque année pour induire autant d'effets nocifs que d'autres sources, comme les CFC qui appauvrissent la couche d'ozone et le CO2 des avions qui pollue l'air et réchauffe l'atmosphère.

Le problème de la pollution par les fusées devient lentement plus clair, et il est pris au sérieux en haut lieu. D'ailleurs l'OMS et le PNUE devraient publier en 2022 un rapport sur l'impact des émissions des fusées sur la couche d'ozone. Reste à espérer que les concepteurs de fusées en tiendront compte à l'avenir.

Il faudra un jour réglementer cette pollution. Pour que les régulateurs internationaux suivent cette industrie naissante et contrôlent correctement sa pollution, les scientifiques ont besoin de mieux comprendre l'effet que ces lancements spatiaux répétés auront sur l'atmosphère de notre planète.

Réduire la pollution engendrée par le trafic maritime

L'industrie maritime des cargos (transport de fret), des tankers (transport de produits liquides dont le pétrole) et les navires de croisière sont également de grands pollueurs, principalement de dioxyde de soufre (SO2). Tous les navires cargos et autres tankers qui parcourent inlassablement les mers d'un continent à l'autre pour nous délivrer leurs produits sont capables de consommer n'importe quel carburant. Ils consomment principalement les résidus du raffinage du pétrole, ce qu'on appelle le "bunker fuel", une substance noire et pâteuse, lourde, malodorante, polluante et toxique considérée comme un déchet par les autres industriels ! En fait la seule matière plus dense issue du pétrole est le noir de carbone et le bitume dont on asphalte les routes et isole les toits ! Ce carburant est tellement pâteux qu'il doit être chauffé avant d'alimenter les moteurs.

A voir : Biggest Container Ships in The World - OOCL, BBC, 2017

Trafic et routes maritimes, (2012) Shipmap - Marine Traffic (temp réel)

A gauche, le supercargo Estelle de l'armateur danois Maersk mesure 397 m de longeur et pèse 151687 tonnes. Il peut transporter 1100 conteneurs de 20 pieds (TEU) ou 1000 reefers de 40 pieds. Ses moteurs développent 80000 kW pour une vitesse maximale de 26.3 noeuds (48 km/h). Il fait aussi partie de la famille peu recommandable des 80000 navires les plus polluants du monde auxquels s'ajoutent la flotte aérienne. Il fut surpassé en 2017 par le supercargo OOCL Hong Kong de 399.87 m de long pesant 210890 tonnes transportant 20000 TEU ! A droite, la carte mondiale des routes maritimes commerciales. 85% du trafic se déroule dans l'hémisphère nord où le taux de pollution est aussi le plus élevé. 

Le bunker fuel est toxique car il émet entre 3000 et 3500 ppm (partie par million) de soufre alors qu'on impose au secteur automobile une limite maximale de 15 ppm en Europe ! Pourquoi impose-t-on un taux si faible de soufre dans l'air ? Comme le fameux smog, le dioxyde de soufre reste en suspension dans l'air et est à l'origine de nombreuses maladies chroniques. Ce n'est pas un gaz à effet de serre car il n'absorbe pas l'énergie solaire mais il est soluble dans l'eau. Il se transforme en ions sulfites et bisulfites qui sont absorbés par les muqueuses des voies respiratoires et est transporté par le sang à travers le corps où il peut endommager les tissus cellulaires.

Parmi ses effets indésirables, le dioxyde de soufre est très toxique et corrosif. Si les ions soufrés ne sont pas éliminés par l'organisme (oxydés en sulfate et éliminé par l'urine), ils peuvent obstruer les bronches en provoquant des insuffisances respiratoires, un oedème pulmonaire, de l'asthme ainsi que des irritations et des inflammations notamment gastriques. Il ne serait pas cancérogène. Combiné à l'oxyde d'azote, le dioxyde de soufre est également à l'origine des pluies acides qui détruisent les végétaux, érodent les roches et les bâtiment, acidifient les océans et les lacs et détruisent le plancton. Il serait également mutagène d'après des données animales. Nous avons donc de bonnes raisons de limiter les émissions de ce toxique.

Un calcul réalisé en 2009 pour un article du "Guardian" sur la pollution des cargos montre qu'un supercargo comme l'Emma ou l'Estelle de Maersk (classe E) présenté ci-dessus qui navigue environ 280 jours par an émet dans l'atmosphère environ 5200 tonnes de SOx par an. Par comparaison, une voiture parcourant 15000 km par an émet en moyenne 101 g de SOx chaque année. Au cours d'un seul voyage, un tel navire qu'il s'agisse d'un cargo ou d'un navire de croisière émet autant de soufre dans l'air que plus de 5 millions de voitures à moteur thermique !

Le bunker fuel utilisé par les navires.

Selon une étude publiée en 2009 par l'équipe de Daniel Lack de la NOAA dans le "Journal of Geophysical Research", un seul supercargo de classe E émet autant de soufre que... 50 millions de voitures ! L'information qui a surpris tous les lecteurs à l'exception des experts fut reconfirmée par le "Guardian" deux semaines plus tard. Il existe 80000 cargos et tankers de plus de 120 m dans le monde dont 40000 navires transportent 90% du commerce mondial. Si on fait le bilan, toute cette flotte pollue plus que l'ensemble des véhicules de la planète : ces navires émettent 233 fois plus de soufre que l'ensemble du parc automobile !

Ces dizaines de milliers de navires sont responsables de 18 à 30% des émissions mondiales de dioxyde d'azote (NOx), de 27% des émissions de dioxyde de carbone (CO2), de 9% des émissions globales d'oxydes de soufre (SOx) et contribuent à 4% du réchauffement global. Pire, 70% de toutes les émissions de ces navires retombent jusqu'à 400 km à l'intérieur des terres. 85% de cette pollution est émise dans l'hémisphère nord.

La même étude de la NOAA dont certaines données sur la mortalité ont été mises à jour en 2015 montre que la pollution émise par les 90000 principaux cargos entraînent 60000 décès chaque année et coûte à la communauté jusqu'à 330 milliards de dollars par an en soins de santé touchant les maladies des poumons et du coeur. Selon l'agence EPA américaine de protection de l'environnement, en appliquant une zone tampon de 230 miles autour des côtes américaines où les taux de pollution seraient strictement réglementés (réduction de 98% des émissions de soufre, de 85% des particules fines et de 80% des oxydes d'azote), on pourrait sauver la vie de plus de 8000 personnes chaque année rien qu'aux Etas-Unis.

Selon une étude de l'agence de l'environnement du gouvernement danois également citée par le Guardian, les émissions des navires coûtent aux services de santé danois environ 5 milliards de livres sterlings par an, principalement en traitements des cancers et de problèmes cardiaques. Dans une précédente étude, ils estimaient que 1000 Danois meurent prématurément chaque année suite à la pollution émise par les navires. Selon Greenpeace, chaque année 50000 personnes meurent en Europe suite à la pollution émise par les navires !

Mais ce n'est pas tout. Entre 2000 et 2015, les supertankers ont provoqué 1901 marées noires, soit environ une tous les trois jours ! Chacun d'eux a déversé en moyenne 500000 tonnes de pétrole sur les côtes ou dans la mer. Il faut y ajouter les dégazages et autres nettoyages des cuves qui représentent 1.8 million de tonnes de pétrole supplémentaires déversées en mer !

Il faut y ajouter la pollution engendrée par les émissions des quelque 300 navires de croisière qui transportent chaque année quelque 22 millions de passagers, principalement le long des côtes des mers intérieures, jusqu'à pénétrer au coeur même de Venise !

Que font les Etats pour empêcher ou réduire les pollutions générées par ces navires ? Selon les experts, les armateurs sont plus respecteux de l'environnement que par le passé (avant l'an 2000) et l'Europe comme les Etats-Unis et le Canada ont déjà pris des mesures de protection mais ils ne sont pas entièrement libres de leurs actions. Car malheureusement, la plus grande partie de la flotte maritime navigue sous des pavillons de complaisance, principalement ceux du Panama et du Nigeria, et cela a des implications dans le contrôle et la sécurité des navires et de leur équipage.

Comme nous l'avons expliqué au sujet de la pollution de la mer, les législations nationales ainsi que les conventions internationales permettent à chaque pays de disposer d'un droit de police sur les navires privés et commerciaux battant sous leur pavillon ou naviguant dans leurs eaux (comme le Luxembourg alors qu'il n'a pas d'accès à la mer gère une flotte de plusieurs centaines de navires dont 33 cargos jusqu'à 141000 tonnes et 366 m de longueur pour le MSC Benedetta).

A lire : What To Do When Black Smoke Is Coming Out Of Ship’s Funnel At Port?

La prise de conscience de Ben Line Agencies (2014)

La flotte des navires de croisière est également concernée par la pollution de l'air. Leurs importantes émissions de soufre (jusqu'à 3500 ppm contre 15 ppm maximum pour une voiture européenne) affectent la santé des habitants des régions côtières et sont à l'origine de nombreux décès. Par respect pour la population, en théorie les navires ne peuvent pas libérer de fumée noire dans les ports. Dans le cas des navires de frêt, en cas d'émissions de telles fumées dans un port, il est arrivé que les dockers boycottent le navire. Ceci dit, le maire de Venise a interdit l'entrée des bâteaux de croisière dans sa ville-musée depuis 2012 mais en pratique, lui et la population ont dû mal à défendre leurs intérêts face à la pression des compagnies maritimes. Document NABU et Anish/Marine Insights.

Depuis 1958, les Etats sont représentés au prorata de leur flotte maritime au sein de l'Organisation Maritime Internationale (OMI) et les armateurs contribuent financièrement à l'organisation sur base de ce quota. C'est la seule organisation supranationale où le secteur privé dicte sa loi (à l'image des lobbies) ! Autrement dit, le Panama et le Nigeria, deux petits pays parmi les plus pauvres, dictent leur loi par l'argent. Le Nigeria en particulier qui est sous embargo des armes depuis 1995 utilise cette manne financière pour payer le trafic d'arme et le blanchiment d'argent. Pour les armateurs dont les navires sont inscrits sous ces pavillons, la règle est le profit immédiat. Ils sont prêts à tous les sacrifices pour gagner facilement de l'argent au dépend de la protection sociale et de l'environnement.

Quant au problème de pollution, étant donné la durée de vie d'un navire qui est d'environ 30 ans, les éventuelles nouvelles mesures anti-pollution que prendrait l'OMI ne tireront leurs effets que dans... 30 ans ! Entre-temps, les 80000 navires de plus de 120 m (dont 30% devrait être déclassé) continuent à polluer la planète et rendent malades beaucoup de personnes au point que dans certaines villes portuaires, un tiers des habitants souffrent d'asthme chronique en raison du taux élevé de soufre et de gaz carbonique émis par les cargos.

Ceci dit, depuis octobre 2016, l'Agence Fédérale de l'Environnement allemande (UBA) décida de limiter le pourcentage de soufre dans les carburants marins à partir de 2020. Il est passé de 3.5 à 0.5%. La nouvelle limite aura un impact positif sur les zones côtières d'Asie, d'Afrique et d'Amérique du Sud.

Si on évalue maintenant la contribution globale de chaque moyen de transport aux émissions de gaz à effets de serre (GES) en Europe, contrairement à ce qu'on lit parfois sur les réseaux sociaux ou ce que sous-entendent certains élus (cf. le commentaire de Pascal Ganna sur Facebook en 2019) , les cargos ne sont pas les plus gros émetteurs de gaz à effet serre ni même de dioxyde de carbone. En 2008, le transport routier (et non pas le seul parc des véhicules) généra 71.3% des GES, le trafic maritime 13.5%, l'aviation 12.8%, la navigation fluviale 1.8% et le rail 0.7% des GES.

A lire : Emissions de CO2 des transports en Europe, Planetoscope

Le Yara Birkeland, premier navire tout électrique autonome

En 2016, le gouvernement norvégien lança des tests de navires électriques autonomes dans les limites de ses eaux nationales. Un an plus tard, le groupe d’engrais norvégien Yara International commanda le premier navire 100% électrique autonome, le feeder Yara Birkeland de 120 EVP à Kongsberg, une entreprise qui fournit des systèmes et des solutions de haute technologie au secteur maritime. La coque fut construite par Vard Braila en Roumanie et remorquée au chantier naval de Vard Brattvaag, en Norvège pour l'armement.

Le navire électrique autonome Yara Birkeland de 120 EVP dans les eaux norvégiennes en 2021.

Non seulement le Yara Birkeland est tout électrique, mais ce navire de nouvelle génération est capable de charger et décharger automatiquement les conteneurs au départ comme à l’arrivée.

Officiellement, suite aux retards entraînés par la pandémie de Covid-19, mais plus vraisemblablement en raison de problèmes techniques liés aux opérations terrestres autonomes, les opérations du Yara Birkeland furent reportées en 2021 et il devrait être totalement autonome en 2022. Il naviguera uniquement dans les eaux norvégiennes.

Le Yara Birkeland est alimenté par une batterie de 7 MWh qui permet de le propulser à la vitesse maximale de 13 noeuds (24 km/h) et de transporter 103 conteneurs de taille standard. En l'absence d'équipage à bord, le navire sera surveillé depuis trois centres de contrôle de données situés à terre.

La capacité de ses batteries place le Yara Birkeland dans la courte liste des 5 premiers navires électriques au monde. Mais étant donné que la majeure partie de la production d'électricité en Norvège est d'origine hydroélectrique, cela réduit encore plus les émissions de carbone du Yara. En effet, l'entreprise estime que ce changement évitera 40000 déplacements de camions chaque année et réduira les émissions de carbone et d'oxyde nitreux ainsi que le bruit et la poussière générés par ses camions.

Mais il faudrait des centaines de milliers de navires comme le Yara Birkeland pour remplacer la flotte maritime des cargos. Ce n'est donc pas demain que l'air marin côtier sera pur.

Malheureusement, les cargos alimentés au bunker fuel sont encore ce que nous avons de moins polluant pour transporter les marchandises. En effet, en moyenne le trafic maritime consomme moins de 10 g de CO2 pour transporter une tonne de marchandise sur 1 km (contre 18 g de CO2 pour le rail , 47 g de CO2 pour la route et 560 g de CO2  pour le trafic aérien).

Ceci dit, les ingénieurs planchent déjà sur les supercargos du futur exploitant des énergies alternatives comme des moteurs hydrides diesel et voiles rigides, des moteurs électriques ou même nucléaires. Mais si cela se concrétise, ils ne remplaceront pas la flotte maritime actuelle avant 2050.

S'engager librement ou imposer

Que faudrait-il faire pour convaincre les industriels les plus réfractaires au changement à s'engager dans l'après-Kyoto ? Selon toute règle de bonne gouvernance, la seule manière d'influencer la loi de l'offre et de la demande consiste soit à imposer des contraintes physiques ou techniques soit imposer des contraintes financières.

Concrètement, il faut sensibiliser les industriels au problème de l'énergie et de la crise climatique et de l'intérêt qu'ils ont personnellement (par exemple de protéger la santé de leur famille) et pour le bien commun à changer de mentalité. Puis instaurer des lois et mettre en place les moyens de les contrôler. Ensuite, interdire les produits polluants ou énergivores à la vente ou les surtaxer au point que le marché s'en désintéresse.

De cause à effet, l'industriel s'engagera naturellement dans une voie plus écologique sous peine de voir une chute drastique de son chiffre d'affaires au profit de ses concurrents ayant accepté le défi industriel de l'écologie.

Bien entendu cette modernisation ou cette innovation doit faire face aux lobbies et présente un coût pour le fabricant. C'est ici que l'Europe et les gouvernements ont un rôle à jouer en offrant à ces entrepreneurs plus écologiques des réductions d'impôts et autres primes à l'investissement.

Le combat pour la protection de l'environnement se déroule autant sur la terre que sur la mer, à petite et à grande échelle, du chef des industriels comme des individus comme le montrent ces deux images que nous aimerions ne plus jamais voir. A gauche, la pollution marine et de l'air suite à un accident survenu en 2010 sur la plate-forme pétrolière de Deepwater Horizon de BP au nord du Golfe du Mexique (au large de New Orleans et du Mississippi, cf l'article sur le blog). A droite, Stonehenge après la visite de 36500 fêtards venus célébrer le solstice d'été en 2009. Une sacrée poubelle ! Documents NSF Photo et Simon Chapman/PIN.

Quant aux armateurs, vu la politique qui règne à l'OMI, malgré toutes les bonnes volontés, on ne doit pas s'attendre à un changement de cap majeur avant une génération. Toutefois, depuis 2015 l'Europe a déjà réduit le taux de certaines émissions polluantes dans la Manche et dans la mer Baltique, de même que la Chine dans ses eaux autour de Beijing-Tianjin, Shangaï et Guangshou, mais sans pour autant limiter les plafonds aux valeurs de la Zone Buffer proposée par les Etats-Unis. Des citoyens vont donc encore souffrir et mourir en raison des émissions nocives de ces navires.

En attendant, en Europe la Commission européenne a tout pouvoir pour exiger une réduction du taux de pollution de chaque Etat membre. Elle a déjà montré l'exemple à travers son "livre vert : une stratégie européenne pour une énergie sûre, compétitive et durable" publié en 2006, mais elle ne s'est pas encore décidée comme l'avait fait le président américain Barack Obama fin 2008 à investir les centaines de milliards de dollars ou d'euros dans une politique écologique forte et commune. La raison est simple : la plupart des Etats membres n'ont pas assez d'argent pour investir et supporter une écologie forte qui à ce jour n'a été mise en oeuvre que localement par quelques communes ou villes.

Dans ces conditions où la crise socio-économique est structurelle et touche chaque européen à différents degrés, il est normal que l'écologie ne décolle pas vraiment en Europe. De plus, ses principes sont contrecarrés par des préjugés, des actions locales irresponsables (refus catégorique des élus locaux, véto des riverains, etc), le laxisme des autorités ou l'action des lobbies au niveau européen. Car dans la plupart des cas, les arguments anti-écologiques sont non fondés, les habitants comme les industriels cherchant avant tout à préserver leur activité ou leur bien-être égoïste, préférant payer de (petites) amendes ou que les autres se chargent de leur problème... Mais cela pourrait bien changer.

L'année 2008 en crise : une prise de conscience

En Europe, début 2008 le prix du pétrole franchit finalement la barre des 100$ le baril et atteignit même 146.20$ en été (14 juillet 2008) ce qui provoqua un électrochoc dans la population et auprès des PME. Pour la première fois, chacun eut conscience qu'il devait changer ses habitudes au risque de ne plus pouvoir prendre son véhicule ou se chauffer !

Aujourd'hui, l'état de notre planète est alarmant; nous avons hérité d'une planète malade de l'inconscience des hommes. Selon la revue médicale britannique "Journal of Epidemiology and Community Health" (JECH Vol.59, Février et Août 2005), les cancers chez l'enfant seraient étroitement liés au degré de pollution atmosphérique. Face à ce constat, chacun à sa mesure peut faire un geste en faveur de l'environnement. Document PNUE.

Avec cette hausse spectaculaire du prix de l'essence et du diesel, la plupart des gens ont pris la décision d'économiser leur carburant en roulant moins souvent, en regroupant leurs déplacements, en prenant les transports en commun et en chauffant moins les pièces inoccupées notamment. Certains navetteurs ayant la charge d'une famille nombreuse ont même envisagé de déménager pour se rapprocher de leur lieu de travail pour économiser du carburant. En parallèle, sous la pression de la population et des transporteurs routiers, certains gouvernements dont celui de Belgique ont décidé de bloquer temporairement le prix de l'essence à 1.5 € le litre maximum en agissant sur la méthode de taxation.

Avec le crash financier d'octobre 2008, à tout bonheur malheur est bon dit-on, le prix du pétrole est retombé sous les 40$ le baril jusque début 2009 et n'a plus fortement varié depuis, mais nous avons tous retenu la leçon : nous devons réduire notre dépendance vis-à-vis du pétrole au risque de ne plus pouvoir boucler nos fins de mois !

Cette première alerte qui touchait réellement au porte-feuille et au style de vie des citoyens incita certainement les industriels et le public à regarder d'un peu plus près les voitures hybrides et "vertes" au détriment des SUV démesurés et autres berlines polluantes qui sont de toute façon surtaxées et n'intéressent qu'une petite fraction du public.

Une chose est sûre. Nous ne pouvons plus croire naïvement que nous passerons à côté de cette crise du pétrole. Si nous continuons à nous voiler la face en fabriquant des voitures toujours plus puissantes et polluantes et en consommant toujours plus de combustibles fossiles pour préserver notre confort et les activités des lobbies du pétrole comme c'est encore parfois le cas aux Etats-Unis, on voit mal comment on pourrait appliquer les nouvelles directives de la COP21 et réduire nos émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère en l'espace de quelques années !

L'Europe fut la première à montrer le bon exemple en ratifiant le Protocole de Kyoto, bientôt suivie par la majorité des nations. Mais tant que le plus grand pollueur de la planète, la Chine qui devance aujourd'hui les Etats-Unis, et ses acolytes comme le Canada, l'Australie et le Japon ne réduisent pas leur consommation d'énergie, notre combat n'aura que des effets locaux et temporaires.

Des villes comme Houston, Calgary ou Tokyo sont entièrement à la solde des pétroliers et s'opposeront toujours aux carburants alternatifs. Mais il est aussi vrai que le monde et les mentalités évoluent. Ainsi, suite au passage de quelques ouragans sur les Etats-Unis dont Katrina en 2005 qui provoqua la fermeture des raffineries de Houston durant deux semaines (et durant plusieurs mois en Louisiane), la population américaine commença à saisir toute l'importance des économies d'énergie. Même le président Bush Jr dut reconnaître la fragilité de son économie et la justesse des arguments développés par Al Gore à propos du réchauffement du climat. Avec l'élection du président Obama, les Américains avaient fini pas écouter l'avis de leurs collègues du G8, avis que s'était empressé de dénier le président Trump mais tous les Etats américains ne lui sont heureusement pas favorables, surtout la Californie et New York qui ensemble représente 48 millions de personnes et 84 grands électeurs majoritairement en faveur des Démocrates.

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A chacun sa part de responsabilité

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