Analyse du cadre théorique pour réduire les émissions de CO2 en 2023

Le cadre théorique de la réduction carbone révèle que l’usine hydrométallurgique SOMIKA émet 34 millions de kg éq CO2 par an. Quelles stratégies innovantes peuvent réduire ces émissions de 20,87 % ? Découvrez des solutions cruciales pour un avenir durable.

Évolution mondiale des émissions de CO₂

D’après le Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC), qui est en quelque sorte le porte-parole mondial de l’explication de ce réchauffement de la Terre, ce réchauffement est causé par l’augmentation des concentrations atmosphériques mondiales de gaz à effet de serre depuis l’ère industrielle. (GIEC, 2007).

Tableau I.2 – Evolution des concentrations atmosphériques mondiales pour quelques gaz à effet de serre (GIEC, 2007)

Cette augmentation des concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre est attribuée à l’accroissement continu des émissions de gaz issus d’activités économiques, agricoles et industrielles.

Il s’agit donc d’émissions essentiellement d’origine anthropique qui renforcent l’effet de serre. C’est surtout l’augmentation des émissions de CO2 qui est mise en cause ; elle contribue pour 52% à l’augmentation de l’effet de serre (GIEC, 2001).

L’augmentation de l’effet de serre est considérée comme la cause principale du réchauffement climatique actuel car elle entraîne une hausse des températures moyennes à la surface de la Terre.

Les données de l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) montrent que les années les plus chaudes sont les plus récentes. Le GIEC (2007) indique que « l’essentiel de l’accroissement observé sur la température moyenne globale depuis le milieu du 20ème siècle est très vraisemblablement dû à l’augmentation observée des gaz à effet de serre anthropiques ».

Les facteurs humains du réchauffement, qui interfèrent avec les facteurs naturels, ne sont plus vigoureusement discutés. Plusieurs activités anthropiques sont mises en cause : combustion du charbon, du gaz naturel et du pétrole, industries, transports, urbanisation, élevage, déforestation, etc.

Le dernier rapport du GIEC (2007) fait état d’une augmentation de la température moyenne de la Terre de l’ordre de 0,74°C durant le 20ème siècle (d’après les enregistrements effectués dans les stations météorologiques entre 1906 et 2005).

Les simulations suggèrent une hausse supplémentaire de 0,6°C à la fin du 21ème siècle (2090-2099) dans l’hypothèse du maintien du niveau de concentration atmosphérique des gaz à effet de serre de l’année 2000.

D’autres scénarios indiquent une hausse entre 1,8°C et 4°C, avec un intervalle de confiance qui varie entre 1,1°C et 6,4°C (GIEC, 2007).

Sources et puits

Sources : oxydation de la matière carbonée

La principale source de CO₂ est l’oxydation de la matière organique sous toutes ses formes ou de composés inorganiques comme les charbons. C’est un produit fatal de cette transformation, c’est-à-dire que thermodynamiquement le plus stable, il reste le produit ultime de réaction.

Cette oxydation peut être due à un effet thermique (combustion, incinération), chimique (réaction avec un oxydant) ou biologique (biodégradation principalement par des micro-organismes aérobies).

En effet, toute matière organique, définie par une formule brute du type CmHnOp, réagit pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau suivant une réaction générale de la forme :

4CmHn O_p + (4m+n −2p) O₂ →4mCO₂ +2nH₂O (I.2)

Dans le cas de la matière minérale carbonée, on obtient une réaction qui peut être symbolisée par :

C + O₂ → CO₂ (I.3)

Il est évident que des impuretés présentes dans des charbons ou des fuels, comme le soufre très présent sous la forme de SO₂, de mercaptans ou de sulfures, vont produire des oxydes de soufre (SOx).

Puits de carbone : océans – photosynthèse

On a estimé qu’environ 25 millions de tonnes de gaz carbonique sont transférées dans l’eau de mer par jour. Après dissolution et en fonction du pH, se forment alors des hydrogénocarbonates et des carbonates peu solubles.

Cela représente environ 30 % du CO₂ émis, tandis que 30 % sont absorbés par la biosphère terrestre et 40 % demeurent dans l’atmosphère, cette statistique qui date de 2006.

Un autre puits important pour le CO₂ est la photosynthèse dont le processus transforme l’eau et le gaz carbonique en molécules biologiques élaborées, sous l’action de l’énergie lumineuse, par des végétaux (plantes et algues) et certaines bactéries.

Ces réactions se déroulent dans les chloroplastes où se trouve la chlorophylle. Ce pigment est sensible aux rayonnements bleus et rouges. Il capte l’énergie lumineuse et la transforme en énergie chimique.

Après fixation du carbone du CO₂ atmosphérique, cette énergie est utilisée pour la synthèse de molécules organiques comme les sucres, acides aminés ou lipides et pour l’oxydation de l’eau, produisant du dioxygène (O₂). (Le Cloirec, 2008)

Emission du CO₂

On distingue : 2 types

Les émissions naturelles

Elles peuvent être d’origine volcanique ou liées aux incendies de forêts, et plus largement sont dues à la respiration animale et végétale et à celle des organismes du sol (bactéries, protozoaires, etc.).

Ce CO₂ ne pose normalement pas de problème majeur de toxicité, hormis dans quelques cas très particuliers : accumulation de poche de CO₂ dans des creux, par exemple lors d’émissions brutales de CO₂ d’origine géologique.

Les émissions anthropogéniques (anthropiques)

Ce sont celles liées aux activités humaines : les chauffages, les véhicules, les unités d’incinération et divers types de combustion ou de fermentation.

Les moteurs et unités de combustion normaux émettent des effluents gazeux (cheminées, pots d’échappement, réacteurs d’avions…) contenant en moyenne 20 % de CO₂, qui, sans capture, se diluent rapidement dans l’air, sont aussi à prendre en compte dans les bilans carbones, les émissions des « procédés » qui sont les émissions résultant de la mise en œuvre d’un procédé (par exemple, un procédé chimique : la décarbonatation), en incluant celles liées aux apports d’énergie nécessaires.

À noter que, bien que les réactions nucléaires n’émettent pas directement des gaz à effet de serre, le bilan carbone de l’énergie nucléaire (chaleur / électricité) n’est pas strictement nul du fait de celles induites par l’ensemble du cycle du combustible nucléaire (extraction et préparation des minerais, gestion des stériles, déconstruction et fin de vie, etc.) (http//typesdemissionsco2).

Réchauffement climatique

Le réchauffement climatique est un phénomène d’augmentation de la température moyenne des océans et de l’atmosphère qui se produit dans le monde entier et sur plusieurs années.

On utilise le plus souvent ce terme pour parler du réchauffement climatique touchant actuellement notre planète et c’est depuis la fin du XX^e siècle. Ce phénomène est causé par l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère comme le dioxyde de carbone (CO₂), …

De nombreux scientifiques étudient ce phénomène et tentent de comprendre comment les activités des sociétés humaines provoquent ce réchauffement.

Ces scientifiques sont regroupés au sein du GIEC (Groupe International d’Experts sur le climat), et ils publient régulièrement des rapports étudiant l’évolution du réchauffement climatique (E- RSE ,2017).

Questions Fréquemment Posées

Quelles sont les principales sources d’émissions de CO2 selon le GIEC?

La principale source de CO2 est l’oxydation de la matière organique sous toutes ses formes ou de composés inorganiques comme les charbons.

Quel est l’impact des activités humaines sur le réchauffement climatique?

Les activités humaines, telles que la combustion du charbon, du gaz naturel et du pétrole, contribuent à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre, renforçant ainsi l’effet de serre.

Comment les océans agissent-ils comme puits de carbone?

Environ 25 millions de tonnes de gaz carbonique sont transférées dans l’eau de mer par jour, représentant environ 30 % du CO2 émis.