Emissions de polluants liée à la consommation énergétique


Émissions de CO2

Dans la méthode de calcul PEB pour les bâtiments résidentiels neufs (version 2021 – annexe F de l’annexe PER), l’impact CO2 d’un MJ d’énergie finale est calculé en multipliant la consommation d’énergie par deux facteurs : le rapport du pouvoir calorifique inférieur sur le pouvoir calorifique supérieur et facteur d’émission de CO2. Cela donne :

Vecteur énergétique

fncv/gcv

rapport du pouvoir calorifique inférieur sur le pouvoir calorifique supérieur

fCO2

le facteur d’émissions de CO2 du vecteur énergétique, par rapport au pouvoir calorifique inférieur

kg/MJ

kg / MJ

gr / kWh

gaz naturel

0,90

0,056

0,0504

181
mazout 0,94 0,073 0,0686 247
propane/butane/GPL 0,92 0,062 0,0570 205
charbon 0,96 0,093 0,0893 301
bois 0,93 0 0 0
pellet 0,91 0 0 0
électricité (toute origine) 1,00 0,179 0,179 644

On voit que l’électricité est très largement pénalisée ici, car il est pris comme hypothèse que toute nouvelle consommation d’énergie électrique impliquera le recours au unités les plus polluantes (les vieilles centrales charbon), les unités plus “vertes” étant sollicitée pour assurer (une part de) la consommation déjà présente.

Cette hypothèse nous semble exagérément défavorable aux technologies électrique, et déconnectée de la transition en cours du secteur. L’outil d’analyse de cycle de vie TOTEM prend comme hypothèse des émissions de 496 gr/kWh électrique basse tension.

Pour être plus fin, il faut considérer que le CO2 produit par émis par la production électrique dépend du type de centrale, de la saison et de l’heure de la journée. L’outil “Electricity map” permet de suivre en temps réel les mix électrique de différents pays, ainsi que les tendances sur plusieurs années. On y voit que le mix moyen en Belgique réduit progressivement sont empreinte carbone et tournait au début de la décennie 2020 entre 204 et 168 gr/kWh (A noter : ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation). Une intensité carbone de l’électricité aujourd’hui équivalente aux combustibles fossiles mais qui devrait encore diminuer si la Belgique tient ses engagements en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Intensité carbone du mix électrique belge. Données : Electricity Map


Émissions de NOx

Les émissions de NOx ne sont pas seulement liées au combustible, mais également au mode de combustion de celui-ci (taux d’excès d’air, température de flamme).

Les taux d’émission suivants peuvent être considérés :

Plage de valeurs NOx, Electrabel-SPE : mg/kWh

Valeur moyenne NOx, Electrabel-SPE : mg/kWh

Valeur NOx, Fondation Rurale de Wallonie : mg/kWh (combustion)

Valeur NOx, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)

Ancienne chaudière mazout

…-200

200

Chaudière mazout non Low NOx

150 – 180

165

144

244

Chaudière mazout Low NOx

90 – 120

105

Ancienne chaudière gaz

150 – 200

175

Chaudière gaz atmosphérique

100 – 180

140

Chaudière gaz modulante

20 – 90

55

144

140

Électricité

420

420

459

Chaudière à bois bûches ancienne

180

Chaudière à bois bûches moderne

151

235

Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)

162

Chaudière à bois condensé (pellets)

344

Remarque sur les données

Les taux d’émissions de NOx des deux premières colonnes de résultats sont celles admises dans le cadre du Projet Connaissance des émissions de CO2 – Electrabel – SPE – 1998.

Pour les chaudières, les taux d’émission de NOx sont exprimés en mg par kWh thermique de combustible consommé (à l’entrée de la chaudière). Par contre pour l’électricité, les taux sont exprimés en mg par kWh électrique disponible à la sortie des centrales électriques (et donc en tenant compte du rendement moyen du parc des centrales électriques en 1998, soit 38 %). Comme on le constate, ce rendement s’améliore et cette progression continuera dans les années futures grâce au remplacement des centrales au charbon par des TGV (Turbine Gaz Vapeur) qui ont un rendement de 55 %. Ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation.

Les valeurs récoltées par la Fondation Rurale de Wallonie (FRW) sur base de sources allemandes et reprise dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 négligent les productions de NOx induites par les phases de transformation et de transport du combustible.

Les valeurs reprises du projet Gemis 4.5 considèrent quant à elles tout le cycle du combustible, de son extraction, son conditionnement et son transport jusqu’à la combustion finale.


Émissions de SO2

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 800 mg SO2/kWh électrique. Ce chiffre est passé à 430 mg SO2/kWh en 1999.

Une grande marge d’incertitude existe au niveau de la production de SO2 liée à la combustion de fuel, production liée au type de fuel et à la qualité de la combustion.

Voici une série de valeurs issues du programme international Gemis 4.5 qui estime les différentes productions de polluants sur le cycle du combustible : extraction, conditionnement et transport. En outre, les valeurs reproduites dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 et collectée par la FRW sur base de sources allemandes sont aussi indiquées : ces valeurs ne tiennent pas compte du conditionnement et du transport.

Type de production

Production de SO2, valeur FRW : mg/kWh  (combustion)

Production d’équivalent SO2, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)

Production de SO2, statistiques environnementales 1999

Chaudière au fioul

504

600

Chaudière au gaz

0

111

Électricité

392

430

Chaudière à bois bûches ancienne

36

Chaudière à bois bûches nouvelle

36

320

Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)

36

Chaudière à bois condensé (pellets)

472

Remarque : les réglementations européennes sur les émissions de SO2 et la teneur en soufre des combustibles ont fortement évolué ces dernières années, dans le but de réduire la pollution atmosphérique. La directive de 2016 sur la réduction des émissions nationales a imposé des limites strictes sur les émissions de SO2, tandis que les combustibles, comme le fioul domestique, doivent désormais respecter une teneur en soufre maximale de 10 ppm. Ces mesures visent à limiter les émissions de polluants liés à la combustion et à améliorer la qualité de l’air, en particulier dans les zones résidentielles. La réduction de la teneur en soufre dans les combustibles a encore été renforcée en janvier 2024, reflétant les efforts continus pour réduire l’impact environnemental des énergies fossiles.

Pour en savoir plus sur les données récentes et les évolutions en matière de réduction des émissions de SO2, nous vous invitons à consulter les sources suivantes :

  • Agence européenne pour l’environnement (AEE) : Retrouvez des rapports et des données actualisées sur les émissions de polluants, ainsi que les réglementations européennes en matière de qualité de l’air. Consulter le site de l’AEE.
  • Directive européenne sur les émissions industrielles (IED) : Découvrez les informations sur les limites d’émission et les meilleures techniques disponibles pour réduire les émissions des chaudières biomasse. Accéder à la directive IED.
  • Bioenergy Europe : Cette organisation propose des rapports sur les avancées du secteur de la biomasse, les nouvelles technologies de combustion et les pratiques de réduction des émissions. Visiter le site de Bioenergy Europe.

Ces ressources vous permettront d’approfondir vos connaissances sur les normes actuelles et les pratiques de réduction des émissions.


Émissions de poussières

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 61 mg de poussières/kWh. Ce chiffre est passé à 41 mg de poussières/kWh électrique en 1999.

Type de production

Poussières, valeurs FRW (sources allemandes) : mg/kWh (combustion)

Poussières, Statistiques environnementale 1999 : mg/kWh

Poussières, valeurs Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)

Chaudière fioul

18

27

Chaudière gaz

0

4.8

Electricité

41

15.4

Chaudière à bois bûches ancienne

252

Chaudière à bois bûches moderne

50

189

Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)

14

132