Dans son livre publié au début de 2021, « Comment éviter une catastrophe climatique », Bill Gates souligne que le monde ajoute actuellement 51 milliards de tonnes par an de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et doit atteindre des émissions nettes nulles d'ici 2050 afin d'atteindre l'objectif de l'Accord de Paris de limiter l'augmentation de la température mondiale de seulement 1,5 °C.
Le principal contributeur mondial par classe est la production industrielle, responsable de 31 % de ces émissions, contre 27 % pour la production d'électricité, 19 % pour l'agriculture, la sylviculture et l'utilisation des sols, 16 % pour les transports et 7 % pour le chauffage et la climatisation.
Selon Gates, la voie vers la carboneutralité pour l'industrie est la suivante : (1) utiliser les matériaux plus efficacement, (2) décarboniser le réseau électrique, (3) électrifier tous les procédés possibles et (4) capter et stocker le carbone.
L'industrie des pâtes et papiers est un contributeur très mineur aux émissions de GES du secteur industriel et certaines installations sont déjà carboneutres ou même carbonégatives. Le secteur des produits forestiers peut être un grand contributeur à la carboneutralité grâce aux activités d’aménagement forestier et à la séquestration du carbone dans les produits du bois. Dans un blog de 2019, j'ai discuté de la façon dont les usines de pâtes et papiers peuvent réduire leur empreinte carbone, principalement en améliorant l'efficacité énergétique et en remplaçant davantage l'énergie fossile par l'énergie renouvelable.
J'écris ceci à l'occasion du Jour de la Terre, au cours d’une année où les gouvernements canadien et américain ont pris des engagements majeurs pour réduire leurs émissions de GES. La semaine dernière, une conférence virtuelle internationale organisée par des chercheurs universitaires et gouvernementaux à Montréal, au Canada et à Göteborg, en Suède, a traité des stratégies internationales pour une décarbonisation en profondeur. Inspirés par ces événements et par le livre de Gates, imaginons à quoi pourrait ressembler ce secteur industriel en 2050.
Les usines de pâtes et papiers du Canada ont toujours été de grands utilisateurs d'hydroélectricité et de biomasse renouvelables et ont réduit leurs émissions de GES de près de 70 % depuis le début des années 1990, principalement en réduisant continuellement leur consommation de combustibles fossiles. Des idées de réduction plus radicales pourraient inclure la fabrication de papier sans eau (déjà utilisée pour des produits tels que les serviettes), les séchoirs électriques (utilisant de l'électricité renouvelable, bien sûr) et l'utilisation de processus biologiques pour produire la pâte avec moins d'énergie.
Un avantage de l'hydroélectricité et de la biomasse est qu'ils peuvent être exploités en continu, contrairement à l'énergie solaire et éolienne, qui sont intermittentes et donc moins appropriées pour fournir de l'énergie à des procédés continus. De nouvelles façons de stocker l'énergie électrique comme, par exemple, les batteries rechargeables et les supercondensateurs, peuvent fournir un moyen d'utiliser des sources intermittentes d'électricité renouvelable.
Certains processus de transport dans l'industrie peuvent réduire leur empreinte carbone comme, par exemple, l'expédition de plus de produits par train plutôt que par camion et l’utilisation de camions électriques (s'ils sont chargés d'électricité renouvelable, bien sûr).
Qu'en est-il du captage et du stockage du carbone? De nombreux projets pilotes ont été réalisés et les coûts ont considérablement baissé au fil des ans. Une technologie de décarbonisation qui semble prometteuse est le captage direct de l'air (CDA) du CO2 pour réduire l'effet de serre. La National Academy of Science des États-Unis a publié un rapport en 2019 sur les « Technologies des émissions négatives et la séquestration fiable », et, entre autres choses, a discuté de la faisabilité d'utiliser le CDA pour capter des milliards de tonnes de CO2, mais ce serait une opération très ambitieuse et coûteuse. Étant donné que la concentration de CO2 dans l'air n'est que d'environ 400 ppm, l'effort devrait d'abord être axé sur le captage du CO2 des fours à ciment et des centrales au gaz naturel, où la concentration de CO2 est de 100 à 1000 fois plus élevée. Et si le coût diminue suffisamment, les chaudières à biomasse et les chaudières de récupération pourraient être les suivantes.
Un autre sujet populaire pour réduire les émissions est la coopération entre les groupes industriels. Les usines de produits chimiques sont souvent construites les unes à côté des autres ou à proximité des raffineries de pétrole pour partager les flux d'eau, d'énergie et de produits chimiques, trouvant ainsi des opportunités de synergie et de réduction collective de leur empreinte carbone. L'industrie des produits forestiers fait ce genre d’échanges aussi, en s'impliquant dans le chauffage urbain, l'exploitation des serres et le traitement des eaux municipales, ou en envoyant des écorces, de la sciure et des copeaux de scierie là où ils ont le plus de valeur. Certains cimentiers envisagent d'utiliser la bioénergie pour les aider à se décarboniser, ce qui pourrait être intéressant à certains endroits, mais leurs émissions de CO2 provenant du calcaire sont probablement vastement supérieures à celles des combustibles fossiles.
Qu'en est-il des biocarburants issus du bois? La combustion de granulés de bois à grande échelle se produit en Europe et au Royaume-Uni, mais cela n'est économiquement réalisable qu'en raison de leurs politiques de tarification du carbone, et il y a des émissions de Portée 3 non négligeables provenant de la production et du transport des granulés. L’avenir des biocarburants liquides demeurera incertain tant qu'il y aura une offre abondante de pétrole bon marché, même avec des taxes sur le carbone. L'électrification des transports semble se produire plus rapidement que le passage aux biocarburants, ce qui réduira la demande de pétrole et maintiendra son prix bas plus longtemps. Finalement, lorsque le pétrole et le gaz seront épuisés (ce qui sera le cas, car les combustibles fossiles ne sont pas infinis et sont non durables), cela sera peut-être une option, mais ne sera certainement pas une contribution majeure à la carboneutralité dans les 30 prochaines années.
La pandémie de Covid-19 que nous traversons actuellement nous a appris deux leçons importantes. Premièrement, elle a eu un impact énorme sur les chaînes d'approvisionnement mondiales et sur l'économie mondiale. L'un des résultats a été que les émissions mondiales de GES ont été réduites d'environ 5% en 2020, en grande partie grâce à la réduction des déplacements des employés de la maison au bureau. Cependant, il ne s'agissait que d'une réduction de 5%, qu'il faudrait multiplier par 20 pour atteindre la carboneutralité d'ici 2050! Une grande partie du débat public sur la réduction des GES s'est concentrée sur les transports parce que les individus ont le pouvoir de faire quelque chose à ce sujet, mais comme indiqué au début de cet article, les transports ne représentent que 16% des émissions mondiales. Il est temps de travailler sur les 84% restants!
La deuxième leçon que Covid nous a apprise est qu'une coopération sans précédent entre des organisations de recherche du monde entier pour s'attaquer à un problème de santé mondial et une accélération des processus d'approbation du gouvernement ont permis de fournir des vaccins Covid au monde en quelques mois au lieu de quelques années. Imaginez si le monde pouvait faire de même pour atteindre la carboneutralité!
Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie pendant 31 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il est également écrivain et a publié récemment Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.
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