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La transition d'une énergie basée sur le charbon à un gaz à combustion plus propre a longtemps été considérée comme un élément de base de nombreux plans d'action climatique, malgré les inquiétudes concernant les fuites et les éventuelles émissions nocives. Une étude récente publiée dans la revue Nature Changement Climatique constate que non seulement un tel changement est essentiel pour atteindre les objectifs climatiques et stabiliser la hausse de la température mondiale, mais que les avantages d'un gaz à combustion plus propre l'emportent sur ses risques potentiels.
Dirigé par Katsumasa Tanaka, chercheur principal sur les risques climatiques à l'Institut national d'études environnementales du Japon, l'étude a examiné des scénarios mondiaux de transition du charbon au gaz en utilisant une nouvelle approche qui appliquait pour la première fois des mesures développées pour les évaluations d'impact climatique au débat charbon-gaz. En se concentrant sur les principaux producteurs d'électricité du monde - Chine, Allemagne, Inde, et les États-Unis - l'étude a examiné les impacts d'une variété d'émissions directes et indirectes d'un tel changement sur des échelles de temps à la fois plus courtes et plus longues allant de quelques décennies à un siècle.
"De nombreuses études antérieures étaient quelque peu ambivalentes sur les avantages climatiques du passage du charbon au gaz, " a déclaré Tanaka. "Notre étude plaide en faveur des avantages climatiques qui résulteraient de cette transition énergétique, parce que nous avons soigneusement choisi les métriques pour évaluer les impacts climatiques à la lumière des progrès récents dans la compréhension des métriques. »
« Compte tenu de la situation politique actuelle, nous délivrons un message indispensable pour aider à faciliter la transition énergétique du charbon dans le cadre de l'Accord de Paris, " dit Tanaka. " Cependant, le gaz naturel n'est pas un objectif final; nous le considérons comme un carburant de pont vers des formes d'énergie plus durables à long terme alors que nous nous dirigeons vers la décarbonisation. »
Les inquiétudes concernant les fuites de méthane du gaz naturel ont été intensément débattues, en particulier aux États-Unis étant donné l'utilisation croissante de la fracturation hydraulique au cours de la dernière décennie. Des efforts scientifiques récents ont amélioré la compréhension de l'étendue des fuites de méthane aux États-Unis, mais ses impacts potentiels restent très incertains dans le reste du monde.
"Notre conclusion selon laquelle les avantages du gaz naturel l'emportent sur les risques possibles est solide dans une large gamme de fuites de méthane, et sous des incertitudes dans les données et les mesures d'émissions, " dit Tanaka.
Cette recherche a été partiellement financée par le Fonds de développement de la recherche et de la technologie sur l'environnement (2-1702) de l'Agence de restauration et de conservation de l'environnement au Japon, avec le soutien supplémentaire de l'Institute for Advanced Sustainability Studies en Allemagne et du Research Council of Norway.
Plusieurs métriques pour examiner simultanément les impacts climatiques à court et à long terme
Métriques d'émissions, ou des indicateurs pour évaluer les impacts sur le changement climatique d'une variété de types d'émissions, sont des outils utiles pour mieux comprendre les impacts climatiques sans avoir besoin d'exécuter des modèles climatiques.
Ces métriques fonctionnent comme des facteurs de pondération lors du calcul du CO
« Parce que le résultat peut fortement dépendre des métriques choisies et appliquées, il est nécessaire de réfléchir soigneusement à la signification et aux implications de chaque choix spécifique, " a déclaré Francesco Cherubini, professeur à l'Université norvégienne des sciences et de la technologie. "Chaque type d'émission suscite une réponse différente du système climatique. Les résultats divergents des études précédentes pourraient bien provenir du type de métrique qui a été choisi."
L'étude a combiné plusieurs mesures pour traiter les impacts climatiques à court et à long terme en parallèle. Il a été constaté que les centrales électriques au gaz naturel ont à la fois des impacts à court et à long terme plus faibles que les centrales électriques au charbon, même en cas de taux de fuite de méthane potentiels élevés, une gamme complète de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques, ou les questions d'incertitude sont prises en compte.
"Notre étude utilise conjointement un ensemble de métriques, contrairement à de nombreuses études utilisant une seule, de considérer les impacts climatiques à différentes échelles de temps - une métrique pour quelques décennies et une autre pour environ un siècle", dit Otavio Cavalett, un collègue de Cherubini. "Cela nous a permis de considérer la multitude de polluants qui peuvent affecter le climat à différentes échelles de temps."
"En pratique, nous nous sommes éloignés des métriques disponibles dans le dernier rapport du GIEC et nous nous sommes concentrés sur celles qui sont les plus cohérentes avec les objectifs de température de l'Accord de Paris, ", a déclaré Cherubini. Le choix des auteurs de mesures alignées sur les récentes recommandations du Programme des Nations Unies pour l'environnement et de la Society of Environmental Toxicology and Chemistry. Il s'agit de la première application de ces recommandations au débat charbon-gaz.
Différences régionales
Pour s'assurer que les différences régionales possibles ont été prises en compte dans l'étude mondiale, l'étude a comparé les métriques mondiales avec les métriques régionales pour examiner plus précisément les impacts.
"Nous avons considéré une série de polluants climatiques dits à courte durée de vie (SLCP), comme les SOx, NOx, et noir de carbone, pouvant être émis par ces plantes, " dit Bill Collins, professeur à l'Université de Reading, au Royaume-Uni. "Cela a nécessité une analyse régionale car les impacts climatiques des SLCP dépendent de l'endroit où ils sont émis, en raison de leur courte durée de vie dans l'atmosphère.
Orientations futures et pertinence politique
L'étude de Tanaka et de ses coauteurs fait partie d'un corpus croissant de littérature qui réaffirme la nécessité d'éliminer progressivement le charbon afin d'atténuer la hausse des températures mondiales et de ralentir ou d'inverser les impacts négatifs du changement climatique.
Les futurs travaux connexes pourraient prendre en compte les chaînes d'approvisionnement et le commerce à l'intérieur et entre les pays et d'autres facteurs environnementaux, en plus de travailler sur l'amélioration de la cohérence des métriques d'évaluation des impacts climatiques.
"La qualité de l'air ne fait pas partie de notre analyse, mais l'inclure renforcerait probablement notre conclusion, " a déclaré Tanaka. D'autres effets environnementaux, comme la contamination de l'eau potable et les activités sismiques induites, pourrait également ajouter des dimensions importantes au débat.
