L`effet de serre: son impact sur l`environnement par Sarah Harvey

Protection de l’environnement
Pollution de l’air
147-625-FE
Quand l’auto qui tue autrement
Les gaz à effet de serre
Présenté à Marc-André Bureau, professeur
Par Sarah Harvey
Cégep de Saint-Félicien, hiver 2011
Table des matières
1. Intro ............................................................................................. 3
1.1 Présentation de la problématique ................................................................ 3
1.2 Lien avec l’automobile ................................................................................. 3
2. Les contaminants en cause et leurs sources d’émission ............. 4
3. Lien entre ces contaminants et les enjeux environnementaux ..... 5
3.1 Principaux impacts sur l’environnement ...................................................... 5
4. Piste de solution et système de traitement .................................. 7
5. Conclusion .................................................................................. 7
6. Médiagraphie .............................................................................. 8
Liste de tableau
Tableau 1. Estimation des émissions de GES du secteur des transports. ............ 4
Liste des figures
Figure 1. Mesure de CO2 atmosphérique par l'observatoire de Mauna Loa à
Hawaii. .................................................................................................................. 6
Figure 2. Variation de température globale ........................................................... 6
Figure 3. Évolution du niveau des océans ............................................................ 6
1. Introduction
1.1 Présentation de la problématique
Le réchauffement climatique est à un sujet populaire auprès des médias depuis
le début des années 2000. Les scientifiques ont prouvé que l’origine anthropique
des gaz à effet de serre hausse considérablement ce phénomène. De façon
naturelle, certains gaz captent les rayons infrarouges et permettent à la planète
Terre de garder une température moyenne autour de 15°C. Si ce phénomène
était absent, la température serait de -18°C. Par contre, plusieurs activités
humaines émettent des gaz à effet de serre (GES) qui influencent la dynamique
atmosphérique. Les GES produits en plus grande quantité empêchent une partie
importante de rayons infrarouges de migrer plus haut dans l’atmosphère. La
chaleur est ainsi gardée au niveau de la troposphère et augmente peu à peu la
température ambiante. Les molécules de ces gaz captent et accumulent la
chaleur.
Les GES de nature anthropique viennent de plusieurs secteurs dont l’agriculture
qui émet principalement du méthane (CH4) par la défection animal épandue aux
champs, la production de riz qui émet de façon importante du méthane et
l’utilisation du gaz naturel, l’industrie, la combustion d’énergie fossile qui dégages
du dioxyde de carbone, les gaz réfrigérants d’où il émane des
hydrochlorofluorocarbones (HCFC) et bien d’autres. Dans le cadre du projet
mosaïque, il est question d’un sujet bien précis : l’automobile qui tue autrement.
Le secteur des transports est un des plus importants en termes d’émission de
gaz à effet de serre et des principaux contaminants atmosphérique (PCA). La
fabrication des composantes de l’automobile, l’exploitation du pétrole, la
combustion de l’essence et du diesel sont des sources de pollution directement
relié à l’utilisation de ce moyen de transport. Comme le cite Anabelle Nicoud,
dans la Presse du 13 mai 2010, selon Statistique Canada « la quantité de ces
émissions [CO2] a crû presque deux fois plus vite que la population du pays ».
1.2 Lien avec l’automobile
Une étude réalisée en 2005 démontre que les véhicules privés sont
responsables de plus de la moitié des gaz à effet de serre. Depuis le début des
années 2000, il y a une hausse de popularité des véhicules utilitaires sport, ce
qui justifie cette augmentation.
«Ce n'est pas une grande surprise: on a connu les augmentations du nombre de
VUS et de consommation de pétrole pendant la prospérité économique», dit
David Jeanes, président de Transport Action Canada dans l’article de Madame
Nicoud, la Presse, le 13 mai 2010.
Selon une présentation produite par hydro Québec(3) sur la comparaison des
options énergétiques, malgré la hausse du prix de l’essence depuis 2007, les
litres vendus ne font qu’augmenter ainsi que les émissions de GES. Les
véhicules de l’Ontario et du Québec sont les plus grands producteurs de GES au
Canada. Au Québec, les GES qui sortent uniquement des pots d’échappement
des véhicules représentent 38% des émissions totales. Les secteurs comme les
raffineries pétrolières, les fonderies de métaux, le ciment nécessaire pour les
infrastructures, le goudron pour les routes, tous sont reliés directement à leur
l’utilisation des véhicules et sont d’importants émetteurs de ces gaz. Ces
émissions indirectes compilées au 38% de départ le secteur des transports
endosse une responsabilité de plus de 60% des gaz à effet de serre de la
province du Québec. Le tableau qui suit présente l’estimation des émissions de
gaz à effet de serre provenant de ce secteur.
Les données du tableau suivant proviennent du même document (3)
Tableau 1.
Estimation des émissions de GES du secteur des transports.
Catégorie
Activité
Carburant direct

Combustion dans les véhicules
Cycle de vie
de la production

Production des carburants : + 25 % du carburant direct

Production des véhicules : + 14 % du carburant direct
Climatiseur
des véhicules

Pour un véhicule récent, estimation de pertes de HFC de 220 g par
véhicule par an
Entretien
des véhicules

Garages

Production des lubrifiants, antigels

Ciment et asphalte des routes

Métaux des routes, ponts, lampadaires…

Éclairage des autoroutes
Réseau routier
% cumulatif des GES
Québec
38%
Canada
31%
54%
44%
57%
47%
58%
48%
62%
52%
2. Les contaminants en cause et leurs sources
d’émission
Les gaz à effet de serre ne sont pas suivis pour la qualité de l’air car ils n’ont pas
d’influence directe sur la santé publique. Cependant, ils contribuent à modifier les
écosystèmes. Les GES se classent en deux catégories, les GES naturels et les
GES artificiels.
Les GES présent naturellement dans l’atmosphère sont : la vapeur d'eau (H2O),
dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d'azote (N2O), l'ozone
(O3).
Les GES artificiels qui servent à divers emplois par l’humain sont : les
chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), qui sont des
gaz réfrigérants comme le fréon-12 ou dichlorodifluorométhane (CCl2F4) utilisé
comme antiadhésif et réfrigérant et l'hexafluorure de soufre (SF6) utilisé en
médecine et en métallurgie pour ses propriétés de forte densité.
La référence en matière de GES est le dioxyde de carbone (CO2). Tous les
autres GES sont reportés en équivalent de carbone (équivalent CO2) ou en
potentiel de réchauffement global (PRG), afin de pouvoir être facilement
comparés. L’équivalent de carbone ou PGR est égal à 1. L’eau (H2O) quant à
elle a un PRG de 8. La capacité de rétention thermique de l’eau est bien connu
(ex. ville côtière versus ville continentale), et au niveau de l’atmosphère, les
données entre l’adiabatique sec et humide démontre encore une fois cette
capacité thermique.
3. Lien entre ces contaminants et les enjeux
environnementaux
3.1 Principaux impacts sur l’environnement
Les GES sont en grande partie responsables du réchauffement climatique que
subit la planète. Ces changements climatiques, selon certains scientifiques,
auront un impact sur l’augmentation des précipitations, sur la fonte de la
banquise en Arctique, sur la fonte du pergélisol qui entraîne des émanations
importantes de méthane confiné depuis des milliers d’années. C’est une réaction
en chaine car plus le pergélisol font plus il y aura de méthane relâché dans
l’atmosphère et plus le climat se réchauffera. Il est possible que cela provoquera
dans un avenir rapproché une hausse de l’intensité des cyclones tropicaux, la
réduction de la biodiversité, car les espèces vont monter de plus en plus vers le
nord et la compétition des espèces feront disparaître les plus faibles et les moins
adaptés. De plus, l’albédo (réflexion direct de rayonnement solaire vers
l’atmosphère) diminue si les glaces fondent. Il en résultera encore un
réchauffement climatique qui fait fondre les calottes polaires qui amène une
diminution de l’albédo, donc la terre absorbe plus d’infrarouges et se réchauffe
davantage. Il y a cependant des cas inverse comme l’augmentation des
précipitations. Car s’il y a plus de couvert nuageux, il y a donc plus d’albédo,
donc une augmentation de la réflexion du rayonnement solaire.
Les figures suivantes démontrent une hausse considérable des teneurs
atmosphérique en CO2 passant de moins de 320 ppm à plus e 380 ppm, entre
1960 et 2010 par l’observatoire Maura Loa situé à Hawaii (figure 1). Ainsi que la
variation de température (figure 2) qui passa en anomalie de -0,2 à 0,5 de
moyenne aux 5 ans depuis 1880 jusqu’en 2000. De plus, la hausse du niveau de
la mer (figure 3) est passée de 0 à 20 cm de moyenne aux 3 ans de 1880 à l’an
2000. Les données des trois figures se suivent et démontrent que l’un ne va pas
sans l’autre. Ces données cheminent dans le même sens et insinuent une
augmentation du CO2 depuis l’ère industrielle causant un effet réel sur la
température et sur les précipitations.
Figure 1. Mesure de CO2 atmosphérique par l'observatoire de Mauna Loa à Hawaii.
Tiré de : http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre
Figure 3. Évolution du niveau des océans
Figure 2. Variation de température globale
Tiré de : http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9chauffement_climatique
4. Piste de solution et système de traitement
Pour la diminution du CO2 dégagé par les automobiles, plusieurs solutions sont
explorées. L’amélioration du rendement du moteur et la diminution du poids des
véhicules sont des facteurs à considérer pour réduire la consommation de
carburant nécessaire au fonctionnement. Il y a également la venue des
biocarburants, à base de végétaux, qui sont mélangés à l’essence et au diesel et
seraient moins polluants que le pétrole. Cependant, l’emprunte écologique de la
monoculture intensive de maïs reste à vérifier sans compter l’impact majeur de
l’utilisation de terres agricoles pour produire de l’essence plutôt que de la
nourriture. Les voitures hybrides et électriques sont de plus en plus en vogue
mais les performances sont encore douteuses et le prix empêche l’expansion de
la vente. La pile à combustible est une idée écologique à première vue. Il s’agit
d’une pile qui fonctionne à l’hydrogène. Le problème est la production
d’hydrogène qui est très énergivore et polluante. Une étude démontre qu’elle
n’est pas meilleure pour l’environnement que le moteur hybride. Une autre piste
est une augmentation de l’utilisation du bois comme matériaux de construction.
Bien sûr, plus important encore que toutes les technologies explorées, la
conscience collective, la consommation responsable et l’amélioration du mode
de vie des citoyens sont les meilleures avenues pour diminuer les émissions de
tous les gaz à effet de serre. Pour le transport, il faut favoriser le covoiturage, les
transports en commun, le vélo, la marche. Changer les comportements car
chaque petit geste compte.
5. Conclusion
Les activités anthropiques sont bel et bien au cœur de l’augmentation des GES.
La présence croissante de CO2 dans l’atmosphère semble bien correspondre
avec les données sur la hausse de la température moyenne terrestre. Les êtres
vivants devront s’adapter aux changements climatiques et les générations
futures seront aux prises avec de plus en plus de problèmes environnementaux.
Plusieurs études se font aux quatre coins du globe pour prouver que les
changements climatiques sont réels et qu’ils sont accentués par l’être humain.
L’Homme étant donc la principale cause de ces changements importants à venir,
les gouvernements devront prendre leurs responsabilités en imposant des lois
pour régir les sources importantes d’émissions de GES. Le protocole de Kyoto
est un premier pas vers des solutions mondiales mais les objectifs fixés
devraient être suivis pour obtenir le résultat escompté et des mesures correctives
devraient suivre le non-respect des objectifs.
6. Médiagraphie
 1- Nicoud, A, La pollution automobile en hausse au Canada, La Presse
[En ligne] http://www.cyberpresse.ca/environnement/201005/13/014280208-la-pollution-automobile-en-hausse-au-canada.php. (Page
consulté le 8 mars 2011)
 2- Institut du transport avancé du Québec (ITAQ) [En ligne],
http://www.itaq.qc.ca/profil-activites-transport-quebec.html (Page
consulté le 8 mars 2011)
 3- Comparaison des options énergétiques Hydro Québec [Format pdf en
ligne]
http://www.hydroquebec.com/developpementdurable/documentation/
pdf/options_energetiques/transport_fr_2006.pdf (Page consulté le 8
mars 2011)
 4- http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/french/Figures/CO2_concentration.html
[En ligne] (Page consulté le 8 mars 2011)
 5http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/french/Figures/enhanced_greenhouse_eff
ect.html [En ligne] (Page consulté le 8 mars 2011)
 6- http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9chauffement_climatique [En ligne]
(Page consulté le 8 mars 2011)
 7- http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_%C3%A0_effet_de_serre [En ligne]
(Page consulté le 8 mars 2011)