Transitions & Energies

Comprendre la nature réelle du carbone


Non le carbone n’est pas un polluant, mais un élément essentiel et même indispensable à la vie organique sur terre. Il constitue une grande partie de la structure moléculaire de tous les êtres vivants. Le dioxyde de carbone (CO2) nourrit les plantes. Cela explique pourquoi les énergies fossiles sont des concentrés de carbone car ce sont des matières végétales transformées sur de très longues périodes géologiques. Quand elles sont brûlées pour produire de l’énergie en se combinant à l’oxygène, elles répandent de grandes quantités de CO2 dans l’atmosphère qui est un gaz à effet de serre ayant un impact important sur le réchauffement et dérèglement climatique. Voilà pourquoi il faut réduire rapidement les émissions de CO2, ce gaz ayant en outre la particularité de rester longtemps dans l’atmosphère, au moins une centaine d’années. Petit rappel.

A force de faire de la décarbonation un mantra, on finit par perdre de vue ce qu’est réellement le carbone et pourquoi, contrairement à ce qui est sans cesse répété, ce n’est pas vraiment un polluant. C’est même un élément essentiel et indispensable à la vie sur terre. Mais c’est également un gaz à effet de serre qui a un impact important sur le réchauffement et dérèglement climatique et dont il faut donc réduire la diffusion dans l’atmosphère. Mais ce n’est pas pour autant un polluant atmosphérique qui représente un danger pour la santé.

Le carbone est tout simplement le composant essentiel de presque toutes les formes de vie sur terre et il constitue une grande partie de la structure moléculaire des êtres vivants. C’est un élément chimique produit en grande quantité dans le cœur des étoiles très massives, par fusion de trois noyaux d’hélium. Il est le 4ème élément le plus abondant de l’univers.

Les énergies fossiles sont des concentrés de carbone organique

Les atomes de carbone ont cette particularité de créer facilement des liens avec d’autres éléments comme l’oxygène, l’hydrogène et l’azote. Toutes les molécules d’une cellule sont constituées essentiellement de ces quatre éléments et le carbone est la « colonne vertébrale » des grandes molécules (glucides, lipides, protéines). La vie naît de l’édification de molécules de plus en plus sophistiquées allant jusqu’à l’ADN. L’atome de carbone est parfait pour cela et peut former avec ses congénères quatre liaisons permettant une fantastique diversité de structures. Le carbone est tellement indissociable de la vie que la chimie du carbone est appelée chimie organique.

Cela explique pourquoi les énergies fossiles sont des concentrés de carbone car ce sont des matières végétales transformées dans le sous-sol profond sur de très longues périodes géologiques. En brulant du carbone (c’est-à-dire en le combinant à l’oxygène), on obtient de l’énergie. L’état d’oxydation le plus abouti de cette transformation en énergie est le dioxyde de carbone ou CO2. À partir du milieu du 19e siècle et surtout depuis le 20ème siècle, la consommation d’énergie fossile a considérablement augmenté et cela a entraîné l’accumulation de CO2 dans l’atmosphère de manière toujours croissante avec le développement économique et l’augmentation de la population.

Le dioxyde de carbone (CO2) reste plus d’une centaine d’années dans l’atmosphère

En moins de 200 ans, la quantité de CO2 dans l’atmosphère a fortement augmenté et de plus en plus rapidement. Elle est passée de 180 ppm (particules par million) en 1850 à plus de 420 ppm aujourd’hui.

Le CO2 est l’un des principaux gaz à effet de serre, contribuant au changement climatique. Mais il existe d’autres gaz à effet de serre comme le méthane (90 fois plus puissant que le CO2), le protoxyde d’azote (300 fois plus puissant que le CO2) et le plus important et le plus méconnu d’entre eux… la vapeur d’eau. La vapeur d’eau se disperse rapidement via le cycle de l’eau et le méthane en une dizaine d’années. Le problème avec le CO2 est qu’il reste dans l’atmosphère pendant au moins une centaine d’années…

Pour limiter la concentration de CO2 dans l’atmosphère, il n’y a donc pas beaucoup de solutions. La principale consiste à réduire rapidement la consommation des énergies fossiles. Une autre solution, plus théorique que pratique aujourd’hui, consiste à capturer le CO2 dans l’atmosphère et le stocker, l’enfouir ou le transformer. Le CO2 est d’ores et déjà omniprésent dans différents réservoirs ou puits naturels que sont les océans, les forêts et les sols.

La transition énergétique consiste à remplacer progressivement les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) par des sources d’énergie dites bas carbone, telles que les renouvelables (hydraulique, solaire, éolien, géothermie) et le nucléaire.

Un autre élément de la décarbonation consiste à utiliser la biomasse. C’est-à-dire à faire du bois et des déchets agricoles des sources d’énergie considérées comme décarbonée à condition de reboiser ou recultiver pour maintenir le stock global de CO2 sous forme végétale. Mais il existe une contradiction entre l’utilisation de la biomasse à des fins énergétiques et la conservation des puits de carbone, qui jouent un rôle essentiel dans la capacité des écosystèmes naturels à absorber et stocker le carbone atmosphérique.

La rédaction