Équivalents CO₂ · Glossaire

Les équivalents CO₂ (CO₂e, aussi éq. CO₂) sont une grandeur de bilan. Ils permettent d'exprimer dans une unité commune l'impact climatique de différents gaz à effet de serre. L'indication répond à la question suivante : quelle quantité de dioxyde de carbone aurait, sur une période donnée, le même impact climatique que la quantité considérée d'un autre gaz ? Avec le potentiel de réchauffement global (PRG) usuel, on compare le forçage radiatif cumulé sur la période, et non la variation de température à un moment précis. L'indication est le plus souvent exprimée en kilogrammes ou en tonnes de CO₂e. Le « e » signifie « équivalent » et ne désigne pas une forme particulière de dioxyde de carbone.

La notion est utilisée parce que les gaz à effet de serre agissent de manières très différentes. Une part considérable du dioxyde de carbone émis reste dans l'atmosphère pendant des siècles. Le méthane agit nettement plus fortement par kilogramme, mais il est dégradé plus rapidement. Le GIEC indique sa durée de vie atmosphérique à environ 12 ans. Le protoxyde d'azote (N₂O) a un impact climatique élevé et demeure longtemps dans l'atmosphère, environ 109 ans. Les gaz fluorés, par exemple certains fluides frigorigènes ou l'hexafluorure de soufre (SF₆) utilisé dans les installations de commutation, présentent en partie des potentiels de réchauffement de l'ordre de quatre à cinq chiffres. Si l'on indiquait uniquement la masse des gaz en tonnes, ces différences resteraient masquées.

Conversion à l'aide des potentiels de réchauffement global

La conversion s'effectue à l'aide des potentiels de réchauffement global (Global Warming Potential, GWP, en français PRG). L'horizon de 100 ans est le plus souvent utilisé, abrégé PRG100. Le dioxyde de carbone reçoit par définition la valeur 1. Pour un autre gaz : la quantité émise multipliée par le PRG donne le CO₂e. Selon les valeurs du cinquième rapport d'évaluation du GIEC (AR5), le méthane a un PRG100 de 28 et le protoxyde d'azote de 265. Une tonne de méthane correspond donc à 28 tonnes de CO₂e. Un exemple parlant issu des techniques du bâtiment : si 10 kilogrammes du fluide frigorigène HFC-134a, dont le PRG100 est de 1 300, s'échappent, cela correspond à 13 tonnes de CO₂e.

Les facteurs sont réévalués à chaque rapport d'évaluation du GIEC, car les mesures et les hypothèses de modélisation évoluent. Le sixième rapport d'évaluation (AR6, 2021) distingue pour la première fois, pour le méthane, l'origine fossile et l'origine non fossile. Dans le tableau principal publié, les valeurs pour l'horizon de 100 ans sont de 29,8 pour le méthane fossile et de 27,0 pour le méthane non fossile. La différence tient au fait que l'oxydation du méthane fossile introduit du CO₂ supplémentaire dans le cycle du carbone. Pour le protoxyde d'azote, l'AR6 indique une valeur de 273. Quiconque compare des données en CO₂e doit donc vérifier si des facteurs AR4, AR5 ou AR6 ont été utilisés. Sinon, des écarts peuvent apparaître uniquement à cause de la base de facteurs.

Horizon temporel et base juridique

Le choix de l'horizon temporel modifie considérablement le résultat. Les gaz de courte durée de vie à fort effet initial paraissent nettement plus importants sur un horizon court. Cela concerne surtout le méthane : sans effets chimiques secondaires, l'AR6 indique pour le méthane un PRG d'environ 81 sur 20 ans, contre environ 28 sur 100 ans. Pour le protoxyde d'azote, en revanche, les deux valeurs sont à peu près égales. Une indication en CO₂e devrait donc toujours préciser l'horizon temporel et la base de facteurs retenus. Le PRG100 est la norme répandue et crée de la comparabilité. Mais cette norme ne répond pas complètement à la question de l'ampleur de l'effet dans le temps des émissions de courte durée de vie. Il existe pour cela d'autres indicateurs, par exemple le potentiel de changement de température (GTP).

Pour la déclaration officielle des gaz à effet de serre dans l'UE, la base de facteurs est fixée juridiquement. Le règlement délégué (UE) 2020/1044 prescrit, pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre des États membres à partir de l'année de déclaration 2021, les valeurs PRG100 de l'AR5. Il suit ainsi la métrique commune convenue dans le cadre de l'Accord de Paris. Des actes juridiques plus récents de l'UE renvoient eux aussi à ce tableau pour la conversion en tonnes d'éq. CO₂, par exemple le règlement délégué (UE) 2026/285. Dans la déclaration volontaire des entreprises, des valeurs AR6 sont en revanche souvent utilisées. Les inventaires légaux et les bilans d'entreprise peuvent donc déjà différer par la base de facteurs. Ces indications ne valent que pour l'UE et que dans le cadre des actes juridiques respectifs. D'autres réglementations peuvent fixer leurs propres facteurs.

Distinction par rapport au CO₂, au carbone et à la neutralité climatique

Les équivalents CO₂ ne décrivent ni une concentration dans l'atmosphère ni une quantité d'énergie. Ils ne sont pas non plus identiques aux émissions de CO₂. Les émissions de CO₂ désignent le dioxyde de carbone effectivement rejeté, par exemple par la combustion de charbon, de pétrole ou de gaz naturel. Le CO₂e inclut en outre tous les autres gaz à effet de serre pris en compte dans les limites du bilan. Un bilan peut donc présenter de faibles émissions directes de CO₂ et néanmoins des émissions de CO₂e significatives. C'est le cas, par exemple, lorsque du méthane s'échappe dans la chaîne d'approvisionnement en gaz ou que des installations techniques perdent du fluide frigorigène.

Les indications en « carbone » sont également autre chose. Une tonne de carbone correspond, en raison du rapport des masses molaires de 44 à 12, à environ 3,67 tonnes de CO₂. Qui mélange les deux grandeurs de référence commet des erreurs d'un facteur proche de quatre. Dans le domaine de l'énergie, l'indication en tonnes de CO₂ ou de CO₂e est usuelle, car elle se raccorde directement aux facteurs d'émission et aux obligations de déclaration.

Le CO₂e se distingue fondamentalement de la neutralité climatique. Les équivalents CO₂ mesurent des émissions ou des réductions d'émissions. La neutralité climatique est en revanche une revendication de bilan : les émissions restantes doivent être compensées par des réductions, des puits ou des certificats. Sans indications transparentes sur le CO₂e, les limites du bilan, la période et le type de compensation, une telle revendication est difficilement vérifiable.

Pertinence dans le système électrique

Dans le système électrique, les équivalents CO₂ rendent comparables l'impact climatique des modes de production, des chaînes d'approvisionnement et des décisions de consommation. Pour une centrale à charbon, les émissions déterminantes surviennent principalement directement à la cheminée. Pour une centrale à gaz, s'ajoutent aux émissions directes de CO₂ les émissions de méthane en amont provenant de l'extraction, du traitement, du transport et de la distribution. Avec les moteurs à gaz, du méthane non brûlé peut en outre apparaître dans les gaz d'échappement, ce que l'on appelle le glissement de méthane. L'énergie éolienne, le photovoltaïque, l'hydroélectricité et l'énergie nucléaire n'entraînent guère d'émissions directes de gaz à effet de serre en fonctionnement. Des émissions surviennent toutefois lors de la fabrication, de la construction, de la maintenance, du démantèlement et de la fourniture des matériaux.

Les limites du bilan sont donc décisives. Un bilan d'exploitation ne prend souvent en compte que les émissions directes d'une installation. Une analyse du cycle de vie inclut en outre les processus en amont et en aval. Les deux approches répondent à des questions différentes. Pour l'exploitation du réseau, ce qui compte souvent, ce sont les émissions produites par la production d'électricité actuelle. Pour les décisions d'investissement, il est en outre important de savoir ce qui résulte de la construction, de l'exploitation et de la mise hors service d'une technologie.

Les entreprises intègrent leur approvisionnement en électricité dans leur bilan climatique au moyen d'un facteur d'émission exprimé en grammes de CO₂e par kilowattheure. Dans le cadre des scopes 1, 2 et 3, l'électricité achetée relève du scope 2. Comme facteur peuvent entrer en ligne de compte une moyenne nationale, une valeur du fournisseur ou une valeur à résolution temporelle. Ce choix influence le résultat. Une moyenne annuelle masque par exemple si l'électricité a été consommée durant des heures de forte injection renouvelable ou de production marginale fossile. Avec l'électrification croissante par les pompes à chaleur, les véhicules électriques, les électrolyseurs et les procédés industriels électriques, cette distinction gagne en importance. Le CO₂e rend l'effet visible sur le plan comptable. Quelles centrales ont été évincées ou sollicitées en plus à un moment précis, cet indicateur ne l'explique toutefois pas à lui seul.

Erreurs d'interprétation typiques

Lire le CO₂e comme une mesure exacte : la plupart des valeurs de CO₂e sont calculées à partir de données d'activité et de facteurs, par exemple la quantité de combustible, le taux de fuite, la consommation d'électricité, l'utilisation de matériaux ou le trajet de transport. Elles ne sont fiables que dans la mesure où le sont les données, les hypothèses et les limites du bilan. Deux indications divergentes sur la même technologie ne sont donc pas nécessairement fausses.
Assimiler « faibles émissions en fonctionnement » à « sans émissions » : une installation photovoltaïque ne cause pas d'émissions de combustion lors de la production, mais bien lors de la fabrication et du transport. Inversement, une technologie à faibles émissions directes de CO₂ peut, du fait des gaz à effet de serre en amont, afficher un bilan nettement moins bon que ce qu'une observation sur site laisse supposer.
Évaluer le gaz naturel uniquement par le CO₂ de combustion : le gaz naturel paraît alors nettement plus favorable que le charbon. Si l'on inclut les pertes de méthane dans la chaîne d'approvisionnement, le résultat se déplace selon l'origine, l'état de l'infrastructure, le taux de fuite, le facteur PRG et l'horizon temporel. Des affirmations sur des avantages climatiques sans indications sur le méthane et les limites du bilan restent incomplètes.
Indiquer des émissions évitées sans cas de référence : une « économie » n'est pas une propriété d'une installation, elle résulte seulement de la comparaison avec une référence. Cette référence peut être une ancienne chaudière à charbon, un mix électrique moyen ou un approvisionnement futur plus renouvelable. Elle peut être techniquement plausible, fixée politiquement ou contestée.
Comparer des valeurs reposant sur des bases de facteurs différentes : un bilan de méthane avec des facteurs AR5 (28) et un autre avec des valeurs AR6 pour le méthane fossile (29,8) ne sont pas directement comparables. Si la base de facteurs change, les séries temporelles doivent elles aussi être recalculées.

Importance institutionnelle et économique

Les équivalents CO₂ constituent une base pour les inventaires d'émissions, la déclaration climatique, les programmes de soutien, les déclarations de produits et les règles d'achat. Dans le système d'échange de quotas d'émission européen, c'est le CO₂ issu de la combustion qui domine dans la plupart des installations énergétiques. Pour d'autres gaz couverts, comme le protoxyde d'azote ou les perfluorocarbures dans certains procédés industriels, une conversion en CO₂e est effectuée. Les entreprises déclarent leurs émissions directes, les émissions issues de l'énergie achetée et d'autres émissions de la chaîne de valeur. Elles utilisent pour cela des catégories standardisées. L'impact climatique devient ainsi une grandeur vérifiable dans la régulation, le financement et la gestion de la chaîne d'approvisionnement.

L'effet économique dépend de la règle qui s'appuie sur l'unité. Un prix du CO₂ modifie les coûts des combustibles et l'ordre d'appel des centrales. Une valeur limite d'émissions par kilowattheure peut orienter les investissements. Les justificatifs pour l'hydrogène vert supposent que soit déterminé quelles quantités d'électricité ont été utilisées et quelles émissions leur sont imputées. Dès lors que le CO₂e décide des coûts, de l'autorisation ou de l'imputation, il n'est plus seulement une grandeur de calcul scientifique, mais aussi administrative. C'est pourquoi des règles de bilan rigoureuses sont importantes. Pour les garanties d'origine, l'attribution contractuelle peut s'écarter de la livraison physique. Les consommateurs flexibles ont besoin de données à résolution temporelle plus fine que les moyennes annuelles. Pour les stockages, il faut régler quelles émissions sont imputées à l'électricité stockée et déstockée.

Les équivalents CO₂ rendent comparables les gaz à effet de serre, les technologies et les chaînes d'approvisionnement. Ils ne remplacent toutefois pas l'examen de l'horizon temporel, de la base de facteurs, des limites du bilan, de la qualité des données et du cas de référence. Utilisé avec précision, le CO₂e n'est pas une étiquette de respect du climat. C'est une grandeur de calcul qui rend l'impact climatique comparable et révèle en même temps sur quelles hypothèses repose cette comparaison.

Sources

Delegierte Verordnung (EU) 2020/1044 der Kommission vom 8. Mai 2020 (Werte für Treibhauspotenziale und Inventarleitlinien) — Europäische Kommission, Amtsblatt der EU L 230 (Kopie bei FAOLEX); 2020-05-08. Erwägungsgrund 2, Art. 1, Art. 2, Art. 9, Anhang
IPCC AR6 WGI Chapter 7 Supplementary Material — Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC); 2021. Table 7.SM.7 (laut Suchergebnis-Auszug)
Delegierte Verordnung (EU) 2026/285 der Kommission vom 3. Februar 2026 — Europäische Kommission, EUR-Lex; 2026-02-03. Bestimmung zur Umrechnung anderer Treibhausgase (laut Suchergebnis-Auszug)
The indirect global warming potential of methane oxidation in the IPCC’s sixth assessment report — Environmental Research Letters, IOP Publishing; unbekannt (ca. 2024). Abschnitt 2 „Methane oxidation in AR6“

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Edited by eCMS on 11.11.2026 17:37