Les émissions de SF6, GES très puissant, ont presque doublé entre 2011 et 2021 en Chine selon une étude publiée dans Nature Communications

Réf. : 2024_04_a02
Publié le: 16 avril 2024
Date de mise à jour: 12 septembre 2024

International

Le 5 mars 2024, les résultats d’une étude sur les émissions d’hexafluorure de soufre (SF₆ – voir premier encadré ci-dessous), menée par une équipe internationale de chercheurs sous la direction du Center for Global Change Science (CGCS) au sein du Massachusetts Institute of Technology (MIT), ont été publiés dans le journal scientifique Nature Communications.

Le SF₆, un puissant gaz à effet de serre

Synthétisé exclusivement par voie chimique, l’hexafluorure de soufre (SF₆) est un gaz dont les propriétés thermiques et chimiques conduisent à un usage dans un certain nombre d’applications techniques : agent diélectrique et de coupure dans les équipements électriques, gaz protecteur pour les fonderies de magnésium. Les sources des émissions de SF₆ sont uniquement anthropiques : production d’électricité, biens d’équipement et matériels de transport (composés électriques et électroniques).

Le SF₆ est un gaz à effet de serre extrêmement puissant. En effet, son pouvoir de réchauffement global (PRG) – lire l’encadré dans notre article) du SF₆, sur 100 ans, d’après le 6^e rapport d’évaluation du Giec, est estimé à 25 200 (contre 23 500 dans le 5^e rapport) (sources : AR6, voir tableau 7 SM7 p.1847 [page à l’écran] ; AR5, voir chapitre 8, appendice 8.A, tableau 8.A.1 pp.733). Autrement dit, selon la valeur PRG de l’AR6, l’émission de 1 t SF₆ a un effet 25 200 fois plus fort sur le climat que l’émission de 1 t de CO₂. Dans l’article scientifique dont il est question ici, le PRG utilisé est 24 300 sur 100 ans.

Selon l’édition 2023 du Bulletin annuel sur les GES publié le 15 novembre 2023 par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM), bien que les concentrations atmosphériques mondiales du SF₆ soient peu abondantes par rapport à celles du CO₂, leur niveau est aujourd’hui plus de deux fois supérieur à celui observé au milieu des années 1990 (voir graphique ci-dessous) avec un rythme de croissance plutôt constant. Ainsi, elles ont passé de moins de 5 ppt (parties par billion [parts per trillion, soit 10^-12]) en 1995 à plus de 10 ppt en 2022.

Évolution des concentrations mensuelles moyennes du SF₆ et des principaux halocarbures

Source : OMM, GHG Bulletin n°19, 15 nov. 2023 (p.8).

Voir aussi la page du site du Laboratoire de surveillance mondiale (Global Monitoring Laboratory) au sein de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, l’agence américaine chargée de la surveillance des océans et de l’atmosphère) consacrée à l’évolution des concentrations moyennes mensuelles de SF₆.

Par rapport aux principaux gaz à effet de serre (CO₂, CH₄, N₂O, HFC, PFC, NF₃), le SF₆ a une durée de vie dans l’atmosphère très longue. Ainsi, dans son 6^e rapport d’évaluation (2021), le Giec (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) l’estime à 3 200 ans (voir tableau 7 SM7 p.1847 [page à l’écran]), soit la même durée que celle indiquée dans son 5^e rapport d’évaluation (2013) (voir chapitre 8, appendice 8.A, tableau 8.A.1 pp.733).

Dans son résumé à l’intention des décideurs du 3^e volume de l’AR6, consacré à l’atténuation et publié le 4 avril 2022, le Giec souligne que pour respecter à la fois les objectifs +2°C et +1,5°C, les émissions mondiales de gaz fluorés (dont le SF₆) doivent être réduites de 85% d’ici 2050 par rapport à 2019 (cf. paragraphe C.1.2 – lire notre dossier de fond).

Objet et méthodologie de l’étude

L’étude vise, d’une part, à quantifier les émissions de SF₆ de la Chine et la contribution de celles-ci aux émissions mondiales de SF₆ et, d’autre part, à identifier et à localiser leurs sources. Cette étude a été réalisée par une équipe de chercheurs du Programme conjoint du MIT sur la science et la politique du changement global, de l’Université de Fudan (Chine), de l’Université de Pékin, de l’Université de Bristol (Royaume-Uni) et du Centre d’observation météorologique de l’Administration météorologique chinoise.

Les chercheurs ont quantifié les émissions totales de SF₆ en Chine sur la période 2011-2021 à partir d’observations recueillies par neuf stations de mesure des concentrations atmosphériques dans le cadre d’un réseau d’observation chinois, dont une station du réseau AGAGE (projet d’expérimentation de mesure des concentrations de gaz présents dans l’atmosphère).

Les auteurs de l’étude soulignent que la quantification de la contribution de la Chine aux émissions mondiales de SF₆ et l’identification des sources d’émission de SF₆ en Chine pourraient inciter le premier pays émetteur de GES au monde de mettre en œuvre de nouvelles mesures de réduction.

Enfin, l’étude examine les perspectives de réduction des émissions de SF₆ en Chine.

Résultats

Les émissions de SF₆ en Chine

Les résultats de l’étude montrent que les émissions annuelles de SF₆ en Chine ont presque doublé, en passant de 2,6 kt en 2011 à 5,1 kt en 2021 ; soit, en équivalent CO₂, compte tenu du PRG important de ce gaz (PRG utilisé dans l’étude : 24 300, voir encadré ci-dessus), de 63 Mt CO₂e en 2011 à 125 Mt CO₂e en 2021. En 2021, ce gaz a ainsi représenté environ l’équivalent de 1% des émissions nationales totales de CO₂ de la Chine. Pour comparaison, en 2021, les Pays-Bas ont émis 141 Mt CO₂ (source : Global Carbon Project 2022 [GCP], 11 nov. 2022). Aucun signe de réduction des émissions de SF₆ n’a été déduit dans cette étude, ce qui souligne l’importance durable mais incertaine du SF₆ à l’avenir, en particulier étant donné la réduction en cours d’autres GES importants.

La contribution de la Chine aux émissions mondiales de SF₆

L’augmentation des émissions mondiales de SF₆ a été attribuée à l’expansion de la demande d’électricité dans le monde entier et en particulier dans les pays en développement. Les augmentations importantes de la production et de la consommation d’électricité en Chine sur la période 2011-2021 ont contribué à environ 60% de l’augmentation totale de l’électricité dans le monde. La part de la production et de la consommation d’électricité en Chine par rapport au total mondial a considérablement augmenté au cours de la période 2011-2021, atteignant respectivement 29% et 33% de la production et de la consommation mondiales d’électricité en 2021.

Sur la période 2011-2021, les émissions de SF₆ de la Chine représentent environ 46% en moyenne des émissions mondiales de SF₆. La part des émissions de SF₆ de la Chine a progressé de 34% en 2011 (2,6 kt) à 57% en 2021 (5,1 kt). La hausse des émissions de SF₆ en Chine au cours de ces 10 ans a été plus forte que la hausse des émissions mondiales totales de SF₆. Ainsi, la hausse des émissions de SF₆ en Chine entre 2011-2013 et 2019-2021 (1,91 kt) a été presque le double de celle des émissions mondiales de SF₆ sur la même période (1,04 kt). Ce constat montre clairement qu’il est important que la Chine diminue ses émissions de SF₆ à l’avenir. Les auteurs concluent que la hausse des émissions de SF₆ en Chine sur la décennie 2011-2021 explique la hausse des émissions mondiales, tout en neutralisant environ 0,9 kt de réductions d’émissions de SF₆ réalisées par d’autres Etats ailleurs dans le monde.

Les émissions de SF₆ en Chine par rapport aux émissions mondiales de SF₆

Source : An, M. et al, Nature Communications, 5 mars 2024 (p.6).

Les mesures de réduction

L’adoption de pratiques de maintenance qui minimisent les taux de fuite de SF₆ ou l’utilisation d’équipements sans SF₆ ou de substituts du SF₆, comme ont mis en œuvre ou prévu les Etats-Unis et l’Europe, pourrait contribuer à minimiser les hausses des émissions de SF₆ en Chine. Bien qu’aucune mesure spécifique pour contrôler les émissions de SF₆ n’ait été adoptée en Chine, plusieurs propositions de mesures techniques sur le recyclage du SF₆, le développement de substituts du SF₆ et le développement d’équipements plus étanches ont été introduites par le gouvernement depuis 2012, et plusieurs avancées en matière de technologies d’appareillage électrique respectueuses de l’environnement ont été réalisées. La violation des contrôles des émissions de GES a également été incorporée dans le droit pénal selon l’annonce actualisée de la Cour populaire suprême et du Parquet populaire suprême de Chine en août 2023. Ces contrôles, s’ils sont largement mis en œuvre à l’avenir, pourraient contribuer à une réduction importante des émissions de SF₆ et à la réalisation de l’objectif de neutralité carbone de la Chine d’ici à 2060. Il est essentiel d’effectuer des mesures continues du SF₆ dans les principales régions sources, notamment dans les régions occidentales de la Chine, où les ressources sont importantes, afin de surveiller les émissions de SF₆ et d’évaluer l’efficacité des réglementations en matière de contrôle des émissions.

En savoir plus

An, M., Prinn, R.G., Western, L.M. et al. Sustained growth of sulfur hexafluoride emissions in China inferred from atmospheric observations. Nature Communications 15, 1997. 5 mars 2024. Consulter l’article et le communiqué du MIT (Massachusetts Institute of Technology)

Les émissions de SF₆ en France

En France, les émissions de SF₆ sont principalement engendrées par la production de magnésium, la fabrication et l’utilisation des équipements électriques haute tension, la fabrication de câbles et, en tant que gaz d’isolation et d’extinction dans les accélérateurs de particules. De façon anecdotique, le SF₆ peut également être utilisé dans l’industrie du spectacle.

Entre 1990 et 2021, les émissions de SF₆ en France ont diminué d’un facteur 4. Cette baisse est observée sur l’ensemble des principaux secteurs émetteurs mais elle est la plus marquée dans le secteur de l’industrie manufacturière. En revanche, la baisse des émissions est moins significative pour le secteur de l’industrie de l’énergie qui représente, par conséquent, une part plus importante des émissions de SF₆ en 2021 (32%) qu’elle ne l’était en 1990 (23%) (source : Citepa, rapport d’inventaire Secten, édition 2023, 29 juin 2023, pp. 148-150).