Bilan carbone

de l'E.U.R.L Solaire 2000

Par Jean-François Tabardin

Stagiaire de l’IUT de Montluçon

Juin 2004

Le graphe des émissions annuelles de GES

Introduction

La préoccupation environnementale est au cœur de l'entreprise Solaire 2000, dont l'activité est exclusivement portée sur la vente, la pose et l'entretien d'installations captant et/ou utilisant des énergies renouvelables. Il est donc tout à fait normal que l'on s'inquiète de l'impact environnemental de l'entreprise au niveau des émissions de gaz à effet de serre (GES), émissions dont l'influence inquiétante sur le climat mondial n'est plus à démontrer. Pour cela, nous allons calculer l'ensemble de émissions de GES dues aux activités de l'entreprise, sur une année.

Suivant une méthodologie que l'on peut retrouver de façon détaillée sur le site de l'Ademe http://www.ademe.fr/Outils/BilanCarbone/telechargement.htm (nous extrairons la plupart des valeurs de ces documents), nous allons calculer dans trois parties différentes les émissions de GES dans les périmètres interne, intermédiaire et global de l'entreprise. Dans une quatrième partie, nous nous intéresserons aux réductions d'émissions de CO₂ qui résultent des installations de captation d'énergie solaire par l'entreprise. Bien que la méthode « Bilan carbone » de l'ADEME ne comporte aucun module sur ce point, il est intéressant de savoir si Solaire 2000 a une influence positive sur le climat.

Ce bilan carbone porte sur une période de temps allant de début juin 2003 à début juin 2004 pour la plupart des mesures. Il ne prétend pas donner un chiffre exact des émissions de GES, qui par ailleurs varient beaucoup avec la forte croissance du CA, juste à connaître l'ordre de grandeur pour pouvoir le comparer avec d'autres entités et savoir si l'entreprise a une influence positive ou négative sur le climat.

I)Emissions incluses dans le périmètre interne

Dans le périmètre interne ne sont prises en compte que les émissions engendrées directement par l'entreprise. Ces émissions sont dues au combustions effectuées par l'entreprises pour des processus de fabrication et de chauffage, ainsi que d'éventuelles fuites de gaz de pouvoir de réchauffement global (PRG) significatif.

Pour Solaire 2000, ce poste est très peu important, étant donné que le travail est à domicile et que le chauffage est effectué pour la maison, de plus il est assuré par le soleil et la combustion de bois. Il reste les émissions des processus industriels, parmi lesquelles on ne compte que la combustion et les fuites de propane utilisé pour les soudures, ainsi que l'utilisation d'un groupe électrogène en site isolé.

Les consommations de gaz propane pour le brasage dur sont de l'ordre de 20 kg par an. La masse molaire du C₃H₈ est de 44, celle du carbone de 12, donc la combustion de 20 kg de C₃H₈ implique l'émission de 20*12/44 = 5,5 kg de carbone sous forme de CO₂, en supposant une combustion parfaite (ou du moins que des émissions d'autres GES sont négligeables)

Pour ce qui est de fuites, le propane n'apparaît pas dans les tables établies pour le protocole de Kyoto d'équivalence carbone des gaz. Nous supposons donc que le propane n'a pas de pouvoir de réchauffement global et les fuites n'ont pas d'incidence sur le bilan carbone.

Le groupe électrogène ayant fonctionné un temps très limité et n'ayant pas même été utilisé pour 1 kWh d'électricité, nous ne ferons pas de calcul détaillé et nous contenterons de majorer à 6kg de carbone les émissions du périmètre interne pour le prendre en compte, en hypothèse défavorable.

II)Emissions intermédiaires

Cette section englobe la précédente, ainsi que les émissions dues à la production d'électricité et aux déplacements d'entreprises et de salariés venant au travail. Les autres postes d'émissions intermédiaires ne concernent pas l'entreprise Solaire 2000.

L'électricité est utilisée par l'entreprise pour l'éclairage, les ordinateurs et matériel informatique, la recharge de piles et matériel, ainsi que les appareils d'atelier : perceuses, fer à souder, meuleuse. La consommation de kWh étant incluse dans celle de la maison sur la facture, il est impossible de savoir combien ont été consommés. En plus, une quantité d'électricité a aussi été utilisée chez les clients.

Nous considérerons alors, en hypothèses défavorables, que la consommation a été de 500 kWh, et que les émissions de carbone sont de 60g/kWh. Les émissions sont donc de 30kg de carbone.

La totalité des déplacements représentent une importante production de CO₂.

On comptera :

-la voiture d'entreprise qui parcours 12000 km par an et dont la consommation est de 5 litre de gazole au 100km.

-la camionnette, de consommation 12L/100km, a parcouru 800 km.

-les trajets de l'employé Ligé, qui ont été du nombre de 50 et qui sont de 60km environ, soit 3000 km en tout.

-les trajets de l'employé Gaby J.-F., qui sont pour la plupart inclus dans le kilométrage de la voiture d'entreprise, mais qui comprennent aussi 100 km en voiture gazole 5 L/100 km et 160 km de train par semaine pendant 40 semaines, soit un total de 6400km. Emission de carbone par le train selon la SNCF : 20g par km.voyageur en moyenne globale française. Emissions imputables au train pour cet employé : 15 kg.

-les trajets travail-domicile de l'intérimaire, qui sont du nombre de 40 par an environ et de 25 km, soit un total de 1000 km, effectués en voiture gazole de consommation 8 L au 100 km.

-les trajets du stagiaire, qui ont été de 5 "opérations de taxi" de cent kilomètres chacune, ce qui fait 500 km, dans deux véhicules différents, que nous assimilerons à un seul de consommation 6 L de gazole au 100km. On compte aussi les 40 trajets de et vers son lieu de résidence situé à 4,25 km, et 3*25 km pour rentrer chez lui le week-end, soit un total de 245 km, effectués à bicyclette. Les bilans CO₂ et énergétique de cet individu suggèrent que la bicyclette est 50 fois plus efficace énergiquement qu'une voiture, mais que l'énergie mécanique fournie par les muscles émet 5 fois plus d'équivalent carbone par énergie utilisée que le gazole. On en déduit que ces trajets ne sont pas négligeables du point de vue des émissions de GES bien que 10 fois moins émetteurs de GES/km que la voiture, qu'ils sont équivalent à 25 km en voiture, soit moins de 2 kg équivalent carbone*.

Le transports de ce stagiaire sont diversifiés, ils comprennent aussi une part dans le kilométrage de la voiture d'entreprise, ainsi que 7*40 km en train, soit 0,7 kg de carbone.

En résumé, nous nous pouvons compter la consommation de carburant des déplacements de personnes pour l'entreprise : (12000*5+800*12+3000*5+100*5+1000*8+500*6)/100 = 961 litres

Les émissions de carbone sont de 0,814 kg par litre pour le gazole en prenant en compte les émissions en amont (extraction - transports- raffinage).

On obtient donc des émissions de carbone de 782 kg pour les déplacements en automobile, auxquelles on ajoute les autre modes de transport et qu'on arrondit à 800 kg de carbone.

Les émissions de Solaire 2000 dans le "périmètre intermédiaire" s'élèvent donc à 850kg équivalent carbone.

*Note : on ne prend pas en compte le surplus de dépense d'énergie par le travail des employés, bien qu'il serait pertinent de l'inclure dans le bilan carbone. Etant donné les importantes émissions de l'agriculture qui se retrouveraient dans ce poste, le total serait plus élevé.

III)Approche globale

Dans cette dernière partie, nous allons prendre en compte l'ensemble des émissions imputables à l'activité de l'entreprise. Elles sont plus importantes que celles de l'approche intermédiaire puisqu'elles les incluent, et aussi plus difficiles à calculer.

À ce niveau, elles comprennent les transports des fournisseurs, la construction des bâtiments, produits et machines utilisées (matériaux compris), le traitement des déchets produits directement, les services utilisés.

Cette approche donne la visibilité la plus large sur les processus sur lesquels nous pouvons agir pour réduire les émissions de GES.

1)La question des transporteurs est délicate. L'entreprise est relativement isolée et est livrée par camions ou camionnettes. Elle s'appuie sur le réseau de transporteurs déjà existant, qui ont des délais de livraison relativement brefs mais dont l'existence est source d'importantes consommations de pétrole et donc d'émissions de CO₂. Les produits peuvent venir de loin, d'Allemagne et d'Autriche notamment.

Il nous est en fait impossible de calculer, même de manière approximative, la masse de marchandises et les distances de parcours. De plus, la méthodologie pour calculer quelles sont les émissions qui incombent aux différents clients d'un transporteur est extrêmement complexe. Nous allons estimer un ordre de grandeur et supposer que ce sont 3 tonnes de marchandises qui sont déplacées en moyenne sur 1000 km. On considère aussi une valeur moyenne de 10T.km/kep comme énergie utilisée pour ce transport. On obtient alors une consommation d'énergie de 300 kep, exclusivement sous forme de pétrole. Les émissions sont donc de l'ordre de 300 kg de carbone.

2)Il est aussi très difficile d'évaluer la part de la construction des machines et bâtiments, étant donné que nous n'avons pas la masse des machines, et que l'atelier sert à des usages autres que pour l'entreprise. Néanmoins, nous allons considérer que les véhicules et machines représentent une masse de produits fabriqués de 3,5 tonnes (principalement véhicules), amortis sur 15 ans du fait d’un bon entretien. Les émissions de carbone étant de l'ordre 1,5 tonnes pour fabriquer une tonne de marchandise, selon le document de la méthode "bilan carbone" de l'ADEME, on alors une émission de 1,5*3,5/15 = 0,35 t de carbone par an pour le matériel.

L'atelier représente une surface de 60 m² bétonné, les émissions pour un bâtiment industriel bétonné sont de 225kg par m². L'atelier a déjà été amorti sur 20 ans, et on considère qu'il pourra durer en tout 40 ans. On a donc émission de 225*60/40 = 340 kg de carbone par an.

Enfin, le matériel informatique demande un calcul particulier. On considère que la fabrication d'un ordinateur engendre 91kg de carbone, et celui d'une imprimante 11kg. Solaire 2000 dispose d'une imprimante, d'un fax (qu'on prend équivalent à une imprimante), un ordinateur renouvelé tout les 5 ans. Nous majorons les émissions de l'ordinateur à 250kg pour prendre en compte l'aspect énergivore de la fabrication de l'écran plat, non pris en compte dans le calcul de l'ADEME, on obtient des émissions de 54 kg par an.

Le total des amortissements représente donc 350+340+54 = 750 kg équivalent carbone.

3)L'entreprise doit aussi inclure les émissions dues à la fabrication des produits utilisés.

Il y a notamment la fabrication des panneaux solaires qui sont installés.

On calcule donc les émissions dues à la fabrication d'un m² de capteur solaire thermique :

Matériaux	Masse dans 1m² de capteur (estimation)	keC/t de matériaux	Emissions
Verre plat	7,5	418	3,135
Laine de verre	2	584	1,168
Cuivre	2	804	1,608
Aluminium	2	2900	5,8
		Total:	11,711	keC/m²

Comme l'entreprise a installé 40m² de capteurs solaires thermiques, les émissions sont ici de 470 keC.

Pour les modules photovoltaïques, nous prendrons des valeurs utilisées habituellement, à savoir que le module "rembourse" l'énergie de sa fabrication en 5 ans, et qu'un m² produit 100 kWh/an d'électricité. 1m² de module consomme donc à la fabrication 500 kWh. La fabrication de modules cristallins se fait avec de l’électricité et en Allemagne, nous prendrons donc un facteur de 0.15 keC/kWh d'intensité carbonique de l'énergie. Si on considère que l'entreprise a installé 10m² photovoltaïques, on a émission de 10*500*0,15 = 750kg de carbone.

Enfin, les plastiques d'emballage (polyéthylène) émettent à leur fabrication 800 keC/t, soit en tout 120keC si on a 150 kg d'emballage.

Le total pour les produits finis est de 750+648+120 = 1518 kg de carbone.

4)Les déchets, du fait de leur traitement minutieux dont il font l'objet, ne représentent pas un poste d'émission important. En effet, la production est faible en volume, aucun déchet n'est mis en décharge (pas de putréfaction), il sont déposés dans le lieu de traitement adéquat (déchetterie, recyclage, incinérateur dont les économies seront chiffrées en IV), et l'on s'arrange quand c'est possible pour que leur transport soit fait en même temps qu'une livraison de client. Une partie des consommations d'énergie dues à ce transport est donc déjà inclus dans la partie "véhicules" du périmètre intermédiaire. On prendra néanmoins la valeur de 4 kg par tonne pour les émissions liées au transport, ainsi qu'une production totale de déchet de 300kg par an, ce qui fait 1,2 keC.

D'autre part, les plastiques représentent environ 150 kg de déchet par an, leur incinération émet 800keC/t. On a donc donc une émission de 0,15*800 = 80 kg de carbone.

5)Il faut prendre en compte les services. On estime que ceux-ci représentent une somme de 1000 euros achetés par an. Les émissions de carbone étant d'environ 0,67 t par million d'euros de service selon le document de l'ADEME, on obtient une faible valeur d'émission pour ce poste inférieur à 1 keC.

Pour cette approche globale, on obtient une valeur majorée de 1960 kg de carbone émis, à laquelle on ajoute la valeur du II) : on obtient une émission pour le périmètre global de 3630 kg équivalent carbone par an.

Pour un CA d'environ 30000 euros, on peut remarquer que les émissions sont alors de 0,12keC/euro, ce qui est du même ordre de grandeur que l'intensité carbonique de l'économie française, quoique légèrement inférieur. Cela s'explique par la préoccupation environnementale de l'entreprise, mais surtout par la nature de l'activité censée être peut énergivore.

IV)Emissions évitées

L'activité de Solaire 2000, parce que son activité est exclusivement concentrée sur les énergies renouvelables, et qu'une prise en compte attentive des questions environnementales, impliquent qu'un certain nombre d'émissions de CO2 sont évitées par rapport à d'autres entreprises.

Parmi les émissions de CO₂ évitées que nous pouvons réaliser, on compte notamment :

-le plastique incinéré avec récupération de chaleur

-le recyclage presque complet des autres déchets

-et surtout, la production d'énergie renouvelable sans émission de CO₂

La totalité du plastique (principalement emballages des produits) est incinéré à Bayet avec récupération de chaleur par production de vapeur, ils représentent une masse d'environ 150 kg par an, soit 160 kg de carbone produit. À 70 keC/t évité, on peut dire que les émissions économisées représentent 10 kg de carbone.

Les valeurs de CO₂ émis pour la fabrication de matériaux se basent sur la valeur moyenne de proportion de matériaux recyclés, or Solaire 2000 recycle la quasi totalité des métaux, papiers, cartons. Cela implique un évitement d'émission de GES. En pratique, il ne nous est pas possible d'évaluer les masses de matériaux recyclés, et les données sont limitées. De plus, conventionnellement, selon la méthode de Bilan Carbone de l'ADEME, le recyclage ne doit pas être pris en compte comme évitement d'émission de GES.

Enfin, la pose de capteurs solaires évite l'utilisation d'énergies fossiles. Ainsi les modules photovoltaïques produisent environ 100 kWh électrique par an. Bien que l'électricité soit injectée sur le réseau français qui est normalement fourni principalement par des énergies sans CO₂, on peut considérer que les centrales nucléaires et hydraulique au fil de l’eau constituent une production de base qui n'est pas diminuée par l'injection de kWh renouvelables. En fait, ces kWh remplacent ceux produits par les centrales thermiques classiques d'EDF disponibles à la demande, ainsi que l’hydroélectricité en barrages, et on prendra une valeur moyenne de 0,1 kg par kWh économisés par kWh renouvelable produit.

Ainsi, avec 10m² de modules PV installés par an, produisant l'équivalent de 30 ans équivalent pleine puissance sur toute leur vie, on peut considérer les émissions de carbone évitées sont de 0,1*100*30 = 300 kg.

Pour la production solaire thermique, elle se substitue chez les clients au chauffage de l’eau par le fioul (100g/kWh), par le bois (30g/kWh) et l’électricité (nous prendrons 30g/kWh, mais selon le point de vue on peut prendre de 1 à plus de 200g/kWh), pour un tiers de chaque. La production des capteurs solaires thermiques est de 400kWh/m².an .On considère que les capteurs ont une durée de vie de 35 ans. Les émissions évitées par la pose de 40 m² de capteur sont donc de (35*400*40)*(0.1*1/3+0.03*2/3) = 28000 kg de carbone.

On peut donc conclure que les émissions de GES évitées annuellement grâce à l'activité de Solaire 2000 se chiffrent approximativement à 28 tonnes de carbone, bien que ces gains s'échelonnent sur plusieurs décennies. La captation de l'énergie solaire, propre et renouvelable, par les système installés par Solaire 2000 économisent presque 8 fois les émissions dues à l'activité de l'entreprise.