Comment l'Allemagne pourrait atteindre la neutralité climatique d'ici 2050

Selon une nouvelle étude commandée par Agora Energiewende, Agora Verkehrswende et Stiftung Klimaneutralität, les émissions de gaz à effet de serre allemandes pourraient être réduites à zéro en 30 ans grâce à un important programme d'investissement d'avenir. Le charbon, le pétrole et le gaz seront remplacés par l'électricité et l'hydrogène vert dans tous les domaines du quotidien et de l'économie. Pour y parvenir, les installations éoliennes et solaires devront tripler au cours des dix prochaines années et l'objectif climatique allemand pour 2030 être porté à -65 % d’émissions.

L'Allemagne pourrait en l’espace de 30 ans devenir une nation complètement décarbonée tout en renforçant sa prospérité et son économie. Un programme d'investissement complet devra pour cela être mis sur pied, reposant sur le déploiement à grande échelle des énergies renouvelables, l'électrification massive des transports, de la chaleur et de l'industrie, la rénovation énergétique de presque tous les bâtiments et le développement d'une filière hydrogène. Dans un premier temps, les émissions seraient ainsi réduites de 65 % d'ici 2030 par rapport à 1990. La transition complète vers des technologies décarbonées permettrait dans une deuxième étape de réduire les émissions de 95 %. Dans une troisième et dernière étape, les émissions résiduelles inévitables seraient compensées par le captage et le stockage du CO2. Telles sont les principales conclusions d'une étude exhaustive commandée par Agora Energiewende, Agora Verkehrswende et la Stiftung Klimaneutralität, dont le résumé a été présenté aujourd'hui.

En rehaussant son objectif climatique pour 2030 de dix points de pourcentage pour le porter à -65 % d’émissions de gaz à effet de serre, l'Allemagne contribuerait de plus à l’objectif climatique européen, dont le rehaussement est actuellement en négociation dans le cadre du Pacte vert pour l‘Europe entre le Parlement européen et les États membres. Celui-ci devrait être porté de -40 % actuellement à -55 à -60 % d'ici la fin de l'année. Pour atteindre cet objectif, le déploiement des installations éoliennes et solaires doit être accéléré pour tripler par rapport à aujourd'hui. La part de 65 % d'énergies renouvelables dans la consommation d'électricité, qui devrait être atteinte d’ici 2030 selon l’actuel projet de loi sur les énergies renouvelables, n'est en outre pas suffisante pour une politique climatique plus ambitieuse et plus abordable. L’objectif devrait être porté à 70 %, alors que la consommation d'électricité va s’accroitre avec les nouveaux usages tels que les véhicules électriques et les pompes à chaleur.

« La neutralité climatique pourra être atteinte grâce à un large programme d'investissement d'avenir pour l'Allemagne, comparable aux efforts fournis lors du miracle économique des années 1950 et 1960 », déclare Patrick Graichen, directeur de Agora Energiewende. « Nous devons donner le meilleur de nous-mêmes dans le déploiement des énergies éoliennes et solaires, pierre angulaire d'une République fédérale décarbonée. Désormais, leur déploiement n'est plus seulement dans l'intérêt public, mais servira également la sécurité nationale et économique ».

Secteur électrique

Selon l'étude, les capacités solaires photovoltaïques installées devraient tripler pour atteindre 150 gigawatts d'ici 2030, de même que l’éolien offshore, passant de 8 à 25 gigawatts. L’éolien terrestre devrait également continuer à être installé, passant de 54 gigawatts installés aujourd’hui à 80 gigawatts. En parallèle, la sortie du charbon devrait être accélérée pour être achevée d'ici 2030. Le secteur électrique deviendrait en effet le principal pilier de la décarbonation au cours des dix prochaines années. Il réduirait à lui seul les émissions annuelles de CO2 de 207 millions de tonnes, soit environ la moitié des efforts requis (420 millions de tonnes en 2030).

D'ici 2050, la part des énergies renouvelables devra atteindre 100 % de la consommation d'électricité, alors que l'électrification des usages et la production croissante d'hydrogène vert entraineront un accroissement de la demande d'électricité d'environ 50 % pour atteindre 960 térawattheures. L'hydrogène servira dans les processus industriels, mais aussi au stockage et dans les centrales électriques d’appoint, qui interviennent lorsque l’éolien et le solaire ne fournissent pas d'électricité.

« Le cap de la neutralité climatique en 2050 et de la réduction de 65 % des gaz à effet de serre d'ici 2030 sera fixé lors de la prochaine législature », déclare Rainer Baake, directeur de la Stiftung Klimaneutralität. « Le programme du gouvernement entrant en fonction après les élections fédérales de 2021 sera donc d'une importance capitale. Il s’agira de moderniser l'économie et la société allemandes grâce à des instruments et politiques efficaces, favorisant leur résilience. Ce changement structurel devra par ailleurs s’accompagner d’un engagement de la population toute entière ».

Transport

« Dans le secteur des transports, la fin du pétrole a été annoncée », déclare Christian Hochfeld, directeur de Agora Verkehrswende. « Plus l'industrie automobile et les fournisseurs d'énergie s'y adapteront rapidement, et meilleur sera leur positionnement à long terme. Sur le marché des véhicules particuliers, les véhicules électriques prévaudront et remplaceront les véhicules thermiques dans toute l'Europe au plus tard en 2035, comme cela s’observe déjà en Californie ». D'ici 2030, environ 14 millions de véhicules électriques circuleraient ainsi sur les routes allemandes. 

Le transport de marchandises devra également être électrifié rapidement. D'ici 2030, environ un tiers des camions sera électrique, principalement grâce aux caténaires et aux batteries. En 2050, le scénario montre que le trafic de fret routier sera alimenté à parts égales par les véhicules à batteries, les caténaires et les piles à combustible. Dans le même temps, le rail gagnera en importance. Le trafic de fret ferroviaire augmentera de 44 % d'ici 2030, tandis que le trafic de fret routier ne connaîtra qu'une faible croissance.

Selon l’étude, les carburants synthétiques à base d'électricité ne seront utilisés que progressivement dans les transports après 2030, en particulier dans l'aviation et la navigation, tandis que la part des biocarburants diminuera fortement à long terme, la biomasse pouvant être mise à contribution plus efficacement dans d'autres secteurs du fait de son volume disponible limité. L'étude montre également que, pour parvenir à la neutralité climatique, un transfert modal se fera de plus en plus en faveur du bus, du rail, de la marche et du vélo. Le volume de transport de passagers assuré par le bus et le rail va presque doubler d'ici 2035, tandis que celui de la voiture va diminuer de 11 % d'ici 2030 et de 30 % d'ici 2050.

Industrie

Pour l'industrie, l'approvisionnement direct en électricité renouvelable mais aussi le développement d'une filière hydrogène sera crucial. En effet, une fenêtre d'opportunité s'ouvre actuellement dans l'industrie sidérurgique : environ la moitié des hauts-fourneaux étant en fin de vie en Allemagne, ils devront être remplacés d'ici 2030. Ainsi, leur remplacement par des technologies fonctionnant à l'hydrogène en remplacement du charbon à coke pourrait réduire considérablement les émissions de CO2 du secteur. D'ici 2050, l'hydrogène remplacera aussi progressivement le gaz naturel comme matière première. Outre l'hydrogène produit localement, les importations joueront un rôle de plus en plus important. L'étude évalue en effet qu'environ trois quarts de l'hydrogène nécessaire en Allemagne sera importé. Néanmoins, toutes les émissions de CO2 ne pourront pas être évitées dans le secteur de l'industrie. La production de ciment, par exemple, continuera à émettre du CO2 lors de la combustion de la chaux, qui devra être capté et stocké grâce au captage et stockage du carbone (Carbon Capture and Storage, CCS). L'introduction de la technologie CCS vers 2030 combinée à l'utilisation de la biomasse sera inévitable afin de compenser les émissions résiduelles, notamment dans l'agriculture.

Bâtiment

L'efficacité énergétique jouera un rôle important dans tous les secteurs, mais en particulier dans le secteur du bâtiment. Malgré un déploiement massif des énergies renouvelables, l'électricité et l'hydrogène ne seront pas disponibles sans limite. Il s’agira d’optimiser leur consommation, notamment en déployant la rénovation énergétique à l’ensemble du parc immobilier d'ici 2050 et en généralisant le chauffage à base d’électricité. Ainsi, les auteurs estiment que les pompes à chaleur joueront un rôle central dans le chauffage des bâtiments avec six millions de logements équipés dès 2030. En effet, une pompe à chaleur permet de produire la même énergie thermique avec cinq fois moins d'électricité qu’au moyen de gaz naturel synthétique produit à base d’électricité.

Agriculture

Dans l’agriculture, il s’agira de réduire d’ici à 2030 les émissions de méthane provenant du purin, notamment à travers la fermentation dans les usines de biogaz. Les cultures nécessitant moins d'engrais azotés devront également être davantage cultivées, tandis que la diminution du nombre de têtes de bétail permettrait de réduire les émissions de méthane provenant de l'élevage. À partir de 2050, les émissions résiduelles de l'agriculture seront éliminées grâce à l’usage de la bioénergie combinée au captage et stockage du carbone (BECSC) comme cela sera le cas pour l’industrie.

L'étude "Towards a Climate-Neutral Germany" a été réalisée par Agora Energiewende, Agora Verkehrswende et la Stiftung Klimaneutralität avec le soutien de Prognos AG, Öko-Institut et l'Institut Wuppertal. Le résumé en anglais comprenant les résultats et hypothèses du scénario est disponible en téléchargement plus bas. La version complète de l'étude avec les résultats sectoriels, les variantes et la méthodologie sera publiée le 9 novembre (en allemand uniquement).

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