Carboneutralité : à quoi la vie ressemblera-t-elle en 2050 ?

Par Frédérique Carrier

Tout comme la société hyperconnectée actuelle semble à des années-lumière de ce qu’elle était avant l’Internet, il y a 30 ans, la vie en 2050 sera probablement très différente de celle d’aujourd’hui. En ce qui concerne l’importante lutte contre le réchauffement planétaire, la plupart des pays auront tenté d’atteindre la carboneutralité, une situation où la quantité de gaz à effet de serre (GES) rejetés dans l’atmosphère est neutralisée par la quantité qui en est retirée.

Nous nous pencherons sur quelques-uns des changements les plus remarquables que nos enfants et nos petits-enfants sont susceptibles de connaître dans les principaux domaines de leurs vies. Après avoir évalué les difficultés liées à l’atteinte de la carboneutralité, nous examinerons certaines conséquences sur les placements.

Que signifie vraiment l’expression « zéro émission nette » ?

L’expression « zéro émission nette » donne à penser que même si tous les efforts sont faits pour réduire les émissions de dioxyde carbone liées à l’activité humaine et d’autres gaz provoquant le réchauffement de la planète, si les énergies renouvelables remplacent le charbon et les autres combustibles fossiles, et même si le recours à l’hydrogène vert connaît une augmentation fulgurante, certains secteurs où ces solutions pourraient difficilement s’appliquer, comme le transport aérien ou l’agriculture, continueront de produire des émissions de carbone. Les émissions qui ne pourront être évitées autrement devront être retirées de l’atmosphère au moyen de solutions comme le captage direct de CO₂ dans l’air, ou grâce à des solutions axées sur la nature, comme la plantation d’arbres.

Réductions de CO₂ nécessaires pour atteindre la carboneutralité d’ici 2050

Ces mesures visent à limiter la hausse des températures moyennes dans le monde à moins de 1,5 °C

Le graphique linéaire montre la forte hausse des émissions de CO2 depuis 1850, qui sont passées de presque zéro à plus de 40 tonnes métriques, et la baisse nécessaire pour atteindre l’objectif de carboneutralité d’ici 2050.

Historique

Projection

Nota : Réductions de CO₂ nécessaires si l’atténuation avait commencé – avec le plafonnement des émissions dans le monde et leur réduction rapide – en 2019.

Source : OurWorldinData.org

L’ampleur du réchauffement planétaire est proportionnelle à la quantité de dioxyde de carbone qui est rejetée dans l’atmosphère. Pour stabiliser le climat, il faut donc que les émissions nettes de GES tombent à zéro, d’où l’expression « zéro émission nette ».

Cette expression provient d’un rapport publié en 2018 par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), qui demande de limiter l’augmentation de la température à moins de 1,5 °C au-dessus de son niveau préindustriel moyen, afin d’éviter les pires effets du changement climatique, notamment des températures (encore plus) extrêmes et une hausse potentiellement désastreuse du niveau de la mer.

Il ne sera pas facile d’y parvenir, étant donné que les températures actuelles sont déjà supérieures de 1 °C à leur niveau préindustriel et qu’elles continuent de grimper à cause des 51 milliards de tonnes métriques de GES émises chaque année dans le monde. Pour atteindre cet objectif lié à la température, le GIEC estime que les émissions mondiales de dioxyde de carbone doivent diminuer d’environ 45 % d’ici 2030 et atteindre le niveau « zéro émission nette » d’ici 2050.

De nombreux pays et régions, notamment les États-Unis, le Royaume-Uni et l’Union européenne (UE) se sont engagés à atteindre la carboneutralité d’ici 2050 ; pour sa part, la Chine envisage de l’atteindre d’ici 2060. Pour certaines nations, il s’agit d’un engagement juridiquement contraignant. Par ailleurs, de nombreuses entreprises ont fait part de leur intention d’atteindre cet objectif d’ici le milieu du siècle.

La hausse future des températures moyennes dans le monde dépendra de la réduction des émissions de GES

Émissions de GES dans le monde et scénarios de réchauffement

Le graphique montre l’incidence des différents scénarios de réduction des émissions sur la température moyenne mondiale. D’ici 2100, si rien n’est fait la température moyenne mondiale pourrait augmenter de 4,1 ºC à 4,8 ºC ; si les politiques actuelles sont maintenues, elles augmenteront de 2,7 ºC à 3,1 ºC ; si les promesses sont honorées, elles augmenteront de 2,4 ºC. Enfin, le graphique montre que les GES doivent diminuer considérablement pour que l’augmentation moyenne de la température mondiale demeure inférieure à 1,5 ºC.

Aucune politique de lutte contre les changements climatiques : La température moyenne mondiale augmentera de 4,1 °C à 4,8 °C d’ici 2100 si aucune politique de lutte contre les changements climatiques n’est mise en œuvre.

Politiques actuelles : Si on s’appuie sur les politiques actuelles, la température moyenne mondiale augmentera de 2,7 °C à 3,1 °C d’ici 2100.

Engagements et cibles : Si on s’appuie sur les engagements pris par les pays pour réduire leurs émissions, la température moyenne mondiale augmentera de 2,4 °C d’ici 2100.

Objectif de 1,5 °C : Les GES doivent diminuer considérablement pour que l’augmentation moyenne de la température mondiale demeure inférieure à 1,5 ºC.

Nota : 1 gigatonne = 1 milliard de tonnes métriques. Les émissions annuelles inférieures à zéro tiennent compte du retrait des gaz à effet de serre de l’atmosphère. Selon les politiques et engagements des pays en date de mai 2021, avant les nouveaux engagements pris lors de la conférence de l’ONU sur le climat (COP26) en novembre 2021. Les émissions de GES comprennent le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux.

Sources : Climate Action Tracker (utilisation en vertu d’une licence CC-BY accordée par Hannah Ritchie et Max Roser), OurWorldinData.org et RBC Gestion de patrimoine.

Un monde carboneutre d’ici le milieu du siècle

Nos descendants vivront dans un monde bien différent de celui que nous connaissons ; les logements, les modes de transport et l’environnement subiront des changements majeurs.

Des logements décarbonés

Les logements tireront vraisemblablement 95 % de leur électricité de l’énergie éolienne et solaire, contre près de 40 % en 2020. La plupart des fournaises et des chaudières à combustible fossile devraient être remplacées par des thermopompes.

Les thermopompes sont des appareils fonctionnant à l’électricité qui extraient la chaleur de l’air ou du sol pour réchauffer un liquide compressé afin d’accroître la température. En fait, leur fonctionnement est comparable au fonctionnement inverse d’un réfrigérateur.

Cette technologie est utilisée depuis un certain temps, mais un recours accru à cette technologie soulève des obstacles. Les thermopompes sont des appareils de la taille d’un réfrigérateur, dont l’installation peut être coûteuse et qui peuvent être une source de perturbations. Cela dit, près de 20 millions de ménages ont fait l’acquisition d’une thermopompe en 2019, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), et ces appareils ont comblé 5 % de la demande de chauffage de logements dans le monde. L’AIE estime que ce pourcentage devra tripler d’ici 2030 pour atteindre l’objectif de carboneutralité.

Il faudra faire preuve d’innovation pour réduire la taille de ces appareils tout en offrant une option de climatisation en plus du chauffage.

Des politiques de soutien seront aussi nécessaires pour accélérer l’adoption de cette nouvelle technologie. Au Royaume-Uni, à compter de 2025, les chaudières au gaz seront interdites dans les nouveaux logements, tandis que l’installation de nouvelles chaudières au gaz pour le remplacement d’anciens appareils dans les logements existants sera interdite d’ici le milieu des années 2030. Pour encourager l’utilisation de thermopompes, le gouvernement britannique offre diverses subventions aux ménages.

La construction résidentielle pourrait aussi subir d’importants changements. Les principales matières premières utilisées de nos jours, soit l’acier et le ciment, devront faire l’objet d’un traitement différent, ou bien des produits de remplacement devront faire leur apparition.

Les industries de l’acier et du ciment sont d’énormes émettrices de CO₂, et chacune d’elles représente approximativement 7 % des émissions totales dans le monde, selon l’AIE. L’« écologisation » de ces industries lourdes sera importante pour l’atteinte de la carboneutralité.

Diverses technologies émergentes, qui sont des dérivées proches de processus commerciaux bien compris que nous utilisons aujourd’hui, pourraient donner lieu à d’importantes réductions des émissions à moyen terme. Dans l’industrie sidérurgique, des programmes pilotes utilisent l’hydrogène en complément ou en remplacement du charbon dans les processus de combustion à température élevée. Par ailleurs, des études de faisabilité donnent à penser que l’utilisation de l’hydrogène pourrait considérablement réduire la quantité de carbone émise par les fours à ciment. Parallèlement, il semble que mélanger le dioxyde de carbone avec l’eau utilisée pour durcir le béton peut accroître sa résistance, ce qui signifie qu’on peut utiliser moins de ciment tout en emprisonnant le carbone dans le béton.

Des charpentes en bois d’ingénierie pour les immeubles représentent une autre innovation qui sera de plus en plus utilisée pour remplacer l’acier et le ciment. Le bois lamellé-croisé (CLT) est produit en fixant ensemble des planches et en disposant le grain du bois selon l’angle qui convient. La première fois que le CLT a été utilisé pour un immeuble de grande hauteur, c’était à Vancouver, en 2017 : depuis, il a été utilisé pour d’autres gratte-ciel.

Le bois peut aussi servir à la fabrication de vitres. Des scientifiques suédois ont trouvé des moyens d’extraire les pigments du bois, ce qui donne un matériau transparent qui peut être utilisé comme le verre, moyennant un poids moindre et une meilleure isolation.

Enfin, de plus en plus les toits seront recouverts de panneaux solaires ou de végétation pour procurer une isolation naturelle et réduire la consommation d’énergie.

Des transports transformés

Beaucoup s’attendent à ce que les véhicules électriques (VE) soient omniprésents, mais ils seront vraisemblablement beaucoup plus efficaces que les modèles actuels.

Ainsi, un VE inutilisé pourrait remettre de l’énergie dans le réseau grâce à des bornes de recharge bidirectionnelles. Après tout, les VE peuvent faire office de mégabatteries et aider les réseaux à compenser les inévitables caprices de l’énergie éolienne et solaire. Après tout, les voitures tournent au ralenti la plus grande partie du temps, et une grande partie de la charge de la batterie est inutilisée.

Il est aussi probable que la technologie de charge sans fil évoluera considérablement, tant celle des chargeurs sans fil pour la maison que la possibilité de charger la batterie d’un VE alors que le véhicule sera en cours d’utilisation.

Les trains électriques existent depuis des décennies, mais les moteurs diésels demeurent la source d’énergie la plus répandue et sont mûrs pour un remplacement. La Corée du Sud utilise déjà des trains électriques composés de multiples wagons et a l’intention de retirer tous ses trains de passagers fonctionnant au diésel d’ici 2029. Le constructeur français Alstom exploite un train de passagers à hydrogène en Europe, ce qui devrait devenir plus courant au cours des prochaines années. Pour sa part, le Chemin de fer Canadien Pacifique a mis en service huit locomotives à hydrogène pour en évaluer la viabilité.

Dans le transport aérien, les avions électriques ne sont pas encore viables, en raison du poids énorme des batteries à bord des appareils. À la fin de 2020, Airbus a annoncé que des systèmes de propulsion à hydrogène joueront un rôle central pour une nouvelle génération d’avions commerciaux à zéro émission. Ce projet est un élément vedette du programme de relance de l’UE en matière de COVID-19, qui vise à faire prendre un virage vert à l’économie de la région. Selon Airbus, ces appareils seront prêts en 2035, mais leur utilisation généralisée dépendra de la production à grande échelle de l’hydrogène et de l’absence d’empreinte carbone, qui représentent un défi en soi.

Transformation du paysage

Le paysage de 2050 sera différent, et pas seulement à cause de la prolifération accrue de turbines éoliennes et de panneaux solaires, qui sont déjà devenus plus courants au fil des ans. Dans les villes, davantage d’espaces verts serviront à capter le CO₂.

Puisque les logements tireront la plus grande partie de leur électricité de l’énergie éolienne et solaire, et qu’une plus grande partie de la production électrique sera consacrée aux transports, il faudra plus d’infrastructure de transmission, notamment de pylônes et de postes, pour acheminer l’énergie aux logements et aux usines.

Les voyageurs verront des câbles d’alimentation suspendus, rappelant les tramways, au-dessus d’une voie réservée aux camions sur l’autoroute – l’autoroute électrique. Les camions sont responsables de 15 % à 18 % des émissions de CO₂, et le conglomérat allemand Siemens est à l’avant-garde de l’innovation technologique pour réduire ces émissions.

Le système eHighway de Siemens a fait l’objet d’un projet pilote en Suède, à l’aide de véhicules hybrides diésel construits par Scania et adaptés pour fonctionner grâce à l’énergie provenant d’une ligne aérienne de contact. Un système comparable a aussi été mis à l’essai à Los Angeles. En 2021, le gouvernement britannique a commandé une étude pour évaluer le potentiel économique et technique d’un déploiement de cette technologie dans tout le pays, qui offrirait des avantages allant au-delà de la réduction des émissions et de l’amélioration de la qualité de l’air. Cette technologie éliminerait la dépendance à la performance de la batterie en matière d’autonomie, tout en augmentant les taux d’utilisation en éliminant la perte de temps consacré à la recharge.

En outre, puisqu’il faudra réduire massivement la quantité de dioxyde de carbone qui se trouve déjà dans l’atmosphère, des installations de captage direct dans l’air, pour l’extraction du CO₂, devraient être construites aux abords des zones urbaines. Ces installations auront l’apparence de rangées de boîtes contenant des ventilateurs qui feront entendre leur ronronnement.

Le GIEC laisse entrevoir que pour maintenir le réchauffement planétaire en deçà de 1,5 °C, quelque 730 milliards de tonnes métriques de CO₂ devront être retirées de l’atmosphère d’ici la fin de ce siècle, en plus de réduire sensiblement les émissions. Il s’agit de l’équivalent de tout le CO₂ émis par les États-Unis, le Royaume-Uni et la Chine depuis 1750.

Le captage direct dans l’air retire le CO₂ de l’atmosphère à l’aide d’un procédé chimique qui capte le CO₂, le comprime, le transfère et le stocke dans des formations géologiques souterraines. On compte actuellement 19 installations de ce genre en exploitation dans le monde, qui captent 10 000 tonnes métriques de CO₂ par année.

Cependant, les coûts posent problème. Actuellement, la plus grande installation de captage direct dans l’air, située en Islande et exploitée par l’entreprise suisse ClimeWorks, peut retirer de l’air 4 000 tonnes métriques de CO₂ par année et le stocker sous la forme de minéraux solides au coût de 600 $ à 800 $ la tonne métrique. Une utilisation accrue de cette technologique pourrait faire baisser les prix. Selon la société canadienne Carbon Engineering, son installation – beaucoup plus grande – dont la capacité prévue sera d’un million de tonnes métriques par année et qui devrait entrer en fonction dans trois ans au Texas, pourra fonctionner à coût bien moins élevé, dans une fourchette allant de 90 $ à 240 $ la tonne métrique.

Carbon Engineering est d’avis que la technologie de captage direct dans l’air, combinée à un stockage sécuritaire dans des formations géologiques, permettra un retrait permanent et vérifiable du dioxyde de carbone dans l’air, le renversement du processus d’émission, et pourrait fournir aux secteurs qui ont du mal à se décarboner, comme le transport aérien et maritime, ainsi que le pétrole et le gaz naturel, le moyen d’atteindre la neutralité carbone.

Pour atteindre la carboneutralité d’ici 2050, le recours au captage direct dans l’air devra augmenter pour retirer plus de 85 millions de tonnes métriques de CO₂ par année d’ici 2030 et environ 980 millions de tonnes métriques par année d’ici 2050, selon l’AIE. La mise en place des infrastructures nécessaires pour réaliser ces objectifs exigera un soutien ciblé des gouvernements, y compris des subventions et des marchés publics.

La plantation d’arbres représente un moyen moins cher de retirer le CO₂, et les efforts de reboisement se sont intensifiés ces dernières années. Le GIEC donne à penser que l’accroissement de la superficie totale occupée par les forêts, les régions boisées et les savanes arborées dans le monde pourrait permettre de stocker près du quart de la quantité de carbone atmosphérique nécessaire pour limiter la hausse des températures moyennes dans le monde à moins de 1,5 °C ; cependant, il faudrait alors ajouter jusqu’à 24 millions d’hectares de forêt (soit près de la taille de l’État américain de l’Oregon) chaque année, d’ici à 2030.

Les efforts nationaux et récents de reboisement sont loin d’atteindre ces niveaux, même si certains pays ont annoncé des projets ambitieux. Cela dit, il devrait y avoir davantage de zones boisées en 2050. Fait encourageant, la transition vers une alimentation à base de plantes pourrait libérer jusqu’à 20 % des terres agricoles, qui pourront être consacrées à d’autres usages, selon le comité britannique sur les changements climatiques, un organisme statutaire.

Planter des arbres pourrait être une méthode économique de retirer le CO₂ dans l’air, mais pas la plus efficace, compte tenu de la taille que devront avoir les zones de reboisement pour faire une différence. En outre, les arbres peuvent brûler en cas d’incendies de forêt ou être coupés, de sorte qu’une grande partie du carbone stocké sera relâchée. Autrement dit, le reboisement à lui seul ne peut réduire les émissions de carbone.

Certains secteurs devraient tirer parti de la transition énergétique

Un vaste éventail de secteurs s’emploient à faire prendre un virage vert à l’économie

Source : RBC Gestion de patrimoine.

L’atteinte de la carboneutralité est-elle possible ?

L’atteinte de la carboneutralité est une tâche gigantesque qui présente d’énormes défis, comme nous l’avons expliqué dans un article récent sur la transformation énergétique.

L’un d’entre eux est son prix exorbitant. En 2019, la Banque mondiale estimait que les investissements nécessaires dans les infrastructures à l’échelle mondiale coûteraient 90 000 milliards de dollars. Répartis sur 30 ans, ces investissements représenteraient approximativement de 0,2 % à 0,3 % du PIB annuel, ce qui nous semble raisonnable. Par ailleurs, la même étude estimait que les avantages que procureraient ces investissements pourraient être quatre fois supérieurs à leur coût.

De toute évidence, le coût de l’inaction pourrait bien dépasser celui des investissements. Le réassureur Swiss Re a récemment estimé que l’économie mondiale pourrait se contracter de 7 % à 10 % d’ici 2050 en raison des coûts associés au changement climatique (y compris les dommages causés par les températures extrêmes) ; en outre, certaines régions du globe pourraient devenir inhabitables, ce qui entraînerait des famines et des migrations.

Des solutions existent – ou en sont à leur phase initiale – pour que les pays atteignent la carboneutralité, mais bon nombre d’entre elles devront être utilisées à plus grande échelle, un processus hautement capitalistique et particulièrement difficile. Lors de la récente conférence de l’ONU sur le climat (COP26), si certains pays se sont engagés à atteindre la carboneutralité d’ici 2050, plus de 5 000 entreprises ont fait de même, ce qui est encourageant.

Cela dit, de même que le recours accru à l’énergie solaire et éolienne au cours des deux dernières décennies a été favorisé par des mesures de soutien, comme des crédits d’impôt, des subventions et des prêts garantis par les gouvernements, la même approche et la même détermination seront nécessaires pour assurer la commercialisation de ces technologies.

Le pragmatisme devrait l’emporter

Pour les investisseurs, ce changement présente à la fois des risques et des occasions. Selon nous, les investisseurs devraient garder une approche pragmatique, compte tenu du fossé qui sépare les ambitions en matière de carboneutralité et les résultats potentiels. Les sociétés à émissions élevées qui ne s’adapteront pas éprouveront vraisemblablement des difficultés. Celles qui s’adapteront ou qui mettront au point de nouvelles technologies, si elles reçoivent un soutien pour arriver à l’étape de leur commercialisation, devraient être bien placées pour profiter de cette transformation.