Description et évaluation des technologies, des pratiques, des options, des potentiels et des coûts de l’atténuation
Les transports se distinguent des autres secteurs utilisant de l’énergie par la prédominance de sa dépendance à une seule source d’énergie fossile et par l’impossibilité de piéger les émissions de carbone issues des véhicules motorisés, ce qu’aucune technologie connue à ce jour ne peut faire. Il est aussi important de considérer la réduction des émissions de GES en conjonction avec les problèmes de pollution de l’air, de congestion et de sécurité énergétique (importations de pétrole). Les solutions doivent donc essayer d’optimiser la lutte contre les problèmes de transports dans leur ensemble, et ne pas s’intéresser seulement aux émissions de GES [5.5.4].
Il y a eu des développement significatifs dans les technologies d’atténuation depuis le Troisième Rapport d’évaluation (TAR) et des programmes de recherche, de développement et de démonstration importants sur les véhicules à pile à combustible d’hydrogène ont été lancés tout autour du globe. De plus, il y a encore beaucoup de possibilités d’améliorer les technologies conventionnelles. Les biocarburants continuent à être importants dans certains marchés et ils ont un potentiel bien plus important encore pour l’avenir. Pour ce qui concerne les émissions non-CO2, les systèmes de climatisation des véhicules basés sur des fluides réfrigérant à bas taux de PRP ont été développés [5.3.)
Trafic routier : technologies efficientes et carburants alternatifs
Depuis le TRE, l’efficacité énergétique des véhicules routiers s’est améliorée en fonction du succès commercial des diesels plus propres, à turbo-injection (TDI) et la pénétration continue du marché par beaucoup de technologies à efficacité accrue ; les véhicules hybrides ont aussi joué un rôle, bien que leur pénétration du marché soit encore faible. D’autres avancées technologiques sont attendues pour les véhicules hybrides et pour les moteurs diesels TDI. Une combinaison de ces derniers avec d’autres technologies, y compris la substitution des matériaux, une résistance aérodynamique moindre, des frottements réduits, une réduction de la friction du moteur et des pertes au pompage ont le potentiel de doubler approximativement les économies de carburant réalisées par les « nouveaux » véhicules à faible consommation vers 2030, divisant en gros, de ce fait, par deux les émissions de carbone par véhicule et par kilomètre parcouru (à souligner que cela ne s’applique qu’aux nouvelles voitures, et pas à la moyenne de la flotte) (accord moyen, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.3.1].
Les biocarburants ont le potentiel pour remplacer une partie significative - mais pas la totalité - due pétrole utilisé par les transports. Un rapport récent de l’AIE a estimé que la part des biocarburants pourrait augmenter d’environ 10% vers 2030 si les coûts du carbone se montent à 25 $US / tCO2-éq, ce qui intègre une petite contribution des biocarburants issus de biomasse à cellulose. Le potentiel dépend largement de l’efficacité de la production, du développement de techniques avancées comme la conversion de la cellulose par des processus enzymatiques ou la gazéification et la synthèse, des coûts, et de la concurrence avec d’autres affectations des sols. Actuellement, le coût et la performance de l’éthanol en termes d’émissions de CO2 évitées est défavorable, sauf pour la production à partir de canne à sucre dans les pays à bas niveaux de revenus (Figure RT.16) (accord moyen, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.3.1].
Le potentiel économique du marché des véhicules à hydrogène reste incertain. Les véhicules électriques à haute efficacité (plus de 90%) mais avec un rayon d’action court et une durée de vie de la batterie limitée ont une pénétration commerciale limitée. Pour les deux options, les émissions sont déterminées par la production d’hydrogène et d’électricité. Si l’hydrogène est produit à partir de charbon ou de gaz avec CPS (le mode de production le meilleur marché aujourd’hui) ou à partir de biomasse, d’énergie solaire, nucléaire ou éolienne, les émissions de carbone roue par roue seront presque éliminées. La poursuite des progrès technologiques et / ou la réduction des coûts sera nécessaire pour les piles à combustible, le stockage d’hydrogène, la production d’hydrogène ou d’électricité ne dégageant aucune émission de carbone ou des émissions basses, ainsi que pour les batteries (bon accord, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.3.1]. Le potentiel total d’atténuation pour 2030 parmi les options d’efficacité énergétique appliquées aux véhicules légers se monterait à environ 0,7 à 0,8 GtCO2-éq en 2030 pour des coûts inférieurs à 100 $US / tCO2. Les données disponibles ne permettent pas de formuler une estimation correspondante pour les véhicules lourds. L’utilisation des carburants actuels et des carburants basés sur des technologies avancées, comme ceux qui sont mentionnés ci-dessus, bénéficie d’un potentiel supplémentaire de réduction de 600 à 1500 MtCO2-éq en 2030 pour des prix du carbone inférieurs à 25 $US/tCO2 (faible accord, mises en évidence limitées) [5.4.2].
Une menace critique pour le potentiel de futures réductions des émissions de CO2 à l’aide des technologies économiques en carburant est représentée par le fait que ces dernières peuvent être employées à l’augmentation de la puissance et de la taille des véhicules plutôt qu’à l’amélioration générale de l’économie des carburants et à la réduction des émissions de carbone. La préférence du marché pour la puissance et la taille a consommé une partie importante des réductions de GES issues de l’atténuation au cours des deux dernières décennies. Si cette tendance se maintient, elle diminuera significativement le potentiel d’atténuation des GES des technologies avancées décrites ci-dessus (bon accord, nombreuses mises en évidence) [5.2, 5.3].
Trafic aérien
L’efficacité-carburant de l’aviation civile peut être améliorée par une série de moyens comprenant la technologie, les opérations et la gestion du trafic aérien. Les développements technologiques pourraient offrir une amélioration de l’efficacité-carburant d’environ 20% au-dessus des niveaux de 1997 vers 2015, avec une amélioration probable de 40 à 50% vers 2050. Comme l’aviation civile continue à croître d’environ 5% par an, ces améliorations n’aboutiront probablement pas sur une diminution des émissions de CO2 des transports aériens à l’échelle mondiale. L’introduction des biocarburants pourrait atténuer certaines des émissions de carbone de l’aviation, si les biocarburants pouvaient être développés de manière à satisfaire les exigeantes spécifications de l’industrie aéronautique, et bien que les coûts de ces carburants et les émissions produites par leur processus de fabrication soient incertains en ce moment (accord moyen, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.3.3].
Le fonctionnement des avions pourrait être optimisé pour ce qui concerne la consommation d’énergie (avec des émissions de CO2 minimales) en minimisant le temps de déplacement sur la piste, en faisant voler les avions à une altitude de croisière optimale, en utilisant les routes les plus courtes pour les long-courriers, et en minimisant les temps d’attente en vol à l’approche des aéroports. Le potentiel de réduction des GES de ces stratégies a été estimé à 6-12%. Plus récemment, des chercheurs ont commencé à s’intéresser au potentiel de minimisation de l’impact climatique total des opérations aéronautiques, y compris les impacts sur l’ozone, les cotras et les émissions d’oxydes d’azote. Le potentiel d’atténuation pour l’aviation en 2030 est de 280 MtCO2/an à un coût < 100 $US/tCO2 (accord moyen, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.4.2].
Transport maritime
Depuis le TRE, une évaluation de l’Organisation maritime internationale (OMI) a découvert qu’une combinaison de mesures techniques pourrait réduire les émissions de carbone d’entre 4 et 20% pour les navires anciens et de 5 à 30% pour les navires plus récents en appliquant les connaissances les plus récentes, comme le design et la maintenance de la coque et des hélices. Cependant, en raison de la longue durée de vie des moteurs, des décennies s’écouleront avant que les mesures soient mises en place sur les navires anciens à une échelle significative. Le potentiel de court terme pour les mesures opérationnelles, y compris la planification des routes maritimes et la réduction de la vitesse, s’étend de 1 à 40%. L’étude a estimé que la réduction maximum d’émissions de la flotte mondiale se situait à environ 18% pour 2010 et 28% pour 2020, lorsque toutes les mesures seront mises en place. Les données ne permettent pas de faire une estimation du chiffre absolu d’atténuation et on ne s’attend pas à ce que le potentiel d’atténuation soit suffisant pour contrebalancer la croissance des activités maritimes pendant la même période (accord moyen, mises en évidence moyennement nombreuses) [5.3.4].
Transports ferroviaires
Les principales perspectives d’atténuation des émissions de GES associées aux transports ferroviaires résident dans l’amélioration de l’aérodynamique, la réduction du poids des trains, l’introduction du freinage régénérateur et du stockage d’énergie embarqué et, bien sûr, dans l’atténuation des émissions de GES issues de la production d’électricité. Il n’existe pas d’estimations du total du potentiel d’atténuation ni des coûts [5.3.2].
Transfert modal et transports publics
Equiper les systèmes de transports publics et les infrastructures liées et promouvoir les transports non motorisés sont deux façons de contribuer à l’atténuation des GES. Cependant, les conditions locales déterminent la part du trafic qui peut être transférée à des modes moins intensifs en énergie. Les taux d’occupation et les sources d’énergie primaire des modes de transports déterminent aussi le potentiel d’atténuation [5.3.1].
Les exigences énergétiques des transports urbains sont fortement influencées par la densité et par la structure spatiale de l’environnement bâti, de même que par la localisation, l’étendue et la nature de l’infrastructure de transport. Des bus à grande capacité, le transit ferroviaire léger et les systèmes de métro ou de trains suburbains (RER) sont de plus en plus utilisés pour l’extension des transports publics. Les systèmes de transit par bus rapides ont des coûts opérationnels et de capital relativement faibles, mais on ne sait pas s’ils peuvent être mis en place dans tous les pays en voie de développement avec le même succès qu’en Amérique du Sud. Si la part des bus dans le transport de passagers augmentait de 5 à 10%, les émissions de CO2 baisseraient de 4 à 9% pour des coûts situés entre 60 et 70 $US / tCO2 [5.3.1].
Plus de 30% des trajets faits en voiture en Europe sont longs de moins de 3 km et 50% longs de moins de 5 km. Bien que les chiffres puissent différer de ceux qu’on trouve sur les autres continents, un potentiel d’atténuation existe par le transfert sur d’autres modes de transport, non motorisés (la marche et le vélo) ou par la prévention de la croissance du transport automobile aux dépens des transports non motorisés. Les potentiels d’atténuation dépendent fortement des conditions locales, mais des avantages associés substantiels peuvent être retirés en termes de qualité de l’air, de congestion et de sécurité routière (bon accord, nombreuses mises en évidence) [5.4.2].