Il y a environ un an, le président Joe Biden a fixé un objectif climatique ambitieux : les États-Unis devraient réduire d’environ la moitié leurs émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030. Cela correspond à ce que nous aurions besoin de faire pour atteindre certains des objectifs de l’accord de Paris, mais cela laisse très peu de temps pour maîtriser nos émissions.
Cela soulève des questions évidentes. Est-ce même possible ? Si c’est le cas, comment? Pour le savoir, un groupe d’experts en énergie a utilisé six modèles différents de l’économie énergétique américaine, chargeant chacun d’atteindre un état où les émissions sont compatibles avec nos objectifs. La bonne nouvelle est que tous les modèles proposent des itinéraires pour y arriver. Bien que les détails exacts varient d’un modèle à l’autre, leurs caractéristiques communes indiquent clairement où nous devons nous concentrer.
Recherche d’itinéraire
Les émissions de gaz à effet de serre proviennent principalement de l’utilisation de l’énergie, tant pour la production d’électricité que pour les transports. Les processus industriels peuvent également libérer du dioxyde de carbone ou d’autres gaz à effet de serre, dont certains ont un potentiel de réchauffement encore plus élevé. Il est possible de suivre les coûts et les avantages de modifier le poids de chacune de ces sources. Dans certains cas, il peut s’agir de passer d’un procédé industriel à des matériaux alternatifs ou de combustibles fossiles à une source renouvelable. Alternativement, cela pourrait inclure la compensation des émissions continues par des choses comme la capture du carbone ou le reboisement.
Les modèles utilisés ici trouvent des moyens d’optimiser l’économie de différents niveaux d’émissions. Donnez-leur un objectif – 50 % de réduction des émissions, dans cet exemple – et ils trouveront la méthode la moins coûteuse pour y parvenir. Étant donné que tous les modèles incluent des hypothèses quelque peu différentes sur l’économie, ils ne produisent pas tous le même résultat. C’est utile, étant donné que la cohérence d’un résultat entre plusieurs modèles renforce la confiance dans la fiabilité du résultat.
Pour le travail ici, l’équipe de recherche s’est appuyée sur six modèles détaillés largement utilisés pour suivre les émissions américaines et leur économie énergétique.
La bonne nouvelle est que tous les modèles ont trouvé des voies raisonnablement économiques pour réduire de moitié les gaz à effet de serre, et les grandes lignes de ces voies sont assez similaires. Mais il y a des différences dans les détails.
C’est la grille, idiot
Une chose claire était que la plupart des modèles s’appuyaient sur presque toutes les options dont nous disposions pour réduire les émissions nettes de carbone. Par exemple, quatre des six se sont appuyés sur des changements d’affectation des terres – pensez à la plantation d’arbres – pour atteindre leurs objectifs. Les émissions des bâtiments sont apparues dans cinq des six, et toutes visaient des gaz à effet de serre autres que le dioxyde de carbone. Mais, pour la plupart, ces contributions étaient relativement faibles par rapport à deux contributeurs majeurs : les transports et le réseau électrique.
Chaque modèle s’attendait à ce que les changements dans les émissions provenant de la production d’électricité couvrent plus de la moitié des réductions nécessaires. Le transport avait tendance à contribuer à hauteur de 20 % environ ; combinés, les deux représentaient 70 à 90 % de la réduction requise, selon le modèle. Il y avait quelques exceptions – un modèle comportait des transports, des changements d’affectation des terres et des émissions sans CO2 les gaz à effet de serre apportent des contributions à peu près égales, mais la plupart des modèles se sont mis d’accord sur les principales priorités.
C’est un point positif pour nous, car la grande majorité des réductions d’émissions aux États-Unis proviennent déjà de changements dans le réseau électrique. Les réductions sont dues à un mélange de centrales au charbon en retraite et à la croissance rapide de l’énergie solaire et éolienne. La tendance actuelle au déclin du charbon n’est pas trop éloignée de là où nous devons être pour atteindre nos objectifs – nous n’aurions besoin que d’une légère accélération. Mais ce qui est frappant, c’est là où cela nous mènerait : un arrêt quasi complet des centrales au charbon d’ici 2030.
Selon le modèle, les installations d’énergie renouvelable devraient augmenter de « considérablement » à « déraisonnablement ». Du côté dramatique, certains modèles prévoient un doublement des installations éoliennes et solaires par rapport aux moyennes historiques, atteignant environ 30 gigawatts de capacité par an. C’est à peu près ce que nous avons réussi en 2020, donc c’est possible. Dans la catégorie déraisonnable, nous avons un rythme trois fois plus élevé, à plus de 90 gigawatts par an, ce qui nécessiterait des changements importants dans la capacité de fabrication et d’installation.
L’une des raisons de la dépendance différente aux énergies renouvelables est qu’environ la moitié des modèles commencent à capturer le carbone sur les centrales au gaz naturel restantes.
Pour le transport, la grande cible est l’électrification des véhicules légers ; les versions électriques de ces véhicules ne représentaient que 4 % des ventes en 2021. L’administration Biden s’est fixé un objectif de 50 % de véhicules électriques d’ici 2030, mais les modèles étaient partout sur la carte en termes d’objectifs. Différents modèles nécessitaient entre 34 % et une flotte entièrement électrique d’ici 2030, la moyenne étant aux deux tiers électrique. Un objectif de vente de 50 % ne permettra pas à la flotte globale de se rapprocher de l’objectif moyen du modèle.