Annie Levasseur, ing., Ph.D. et Pr. Réjean Samson. Congrès de l ACFAS. Québec, 9 mai 2013

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Charles Villeneuve
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1 La considération des aspects temporels dans l évaluation de l impact sur le réchauffement climatique des projets de séquestration et de stockage de carbone Annie Levasseur, ing., Ph.D. et Pr. Réjean Samson Congrès de l ACFAS Colloque 217 La séquestration du carbone : solutions pour réduire et compenser nos émissions de CO 2 dans l atmosphère Québec, 9 mai 2013

2 Considération des aspects temporels du stockage de carbone 1. Évaluation des impacts des projets de séquestration Les bilans de gaz à effet de serre La problématique temporelle 2. Évaluation des impacts sur le réchauffement climatique en fonction du temps 3. Exemples d application Projet de séquestration en forêt Projet de séquestration géologique 4. Conclusions principales et impact sur l évaluation des projets de séquestration 2

3 Les bilans de gaz à effet de serre 3 CO 2, CH 4, N 2 O, CFC X GWP (CO 2 = 1; CH 4 = 25; N 2 O = 298 ) = X kg CO 2 -eq

4 et la compensation des émissions Vol Montréal-Paris 600 kg CO 2 -eq Émissions d usine 600 kg CO 2 -eq Bilan = 0 kg CO 2 -eq Séquestration en forêt x hectare = 600 kg CO 2 -eq Séquestration géologique 600 kg CO 2 4

5 La problématique temporelle = 1 jour Quelques décennies? Impact : = 0 kg CO 2 -eq 5

6 La solution : évaluer les impacts en fonction du temps 6 Levasseur et al Environmental Science & Technology GWP20 GWP100 GWP500 CO CH

7 Calcul du forçage radiatif en fonction du temps 7 Inventaire (kg) ,2E-09 E(40)*CF(40) E(20)*CF(60) E(0)*CF(80) GWI (t=80) 0 5 Forçage radiatif (W.m -2 ) E-09 8E-10 Échelle de temps du cycle de vie (années) 6E-10 4E-10 2E-10 0 Impact cumulatif Forçage radiatif (W.m -2 ) 4,5E-12 4E-12 3,5E-12 3E-12 2,5E-12 2E-12 1,5E-12 1E-12 5E Temps (années) 0 Impact instantané Temps (années)

8 Exemple 1 : Projet de séquestration en forêt Scénarios t=0 0 < t < 70 ans t > 70 ans Émission de base Neutre Feu Exploitation Pas de séquestration kg CO m 2 d épinettes noires en forêt boréale québécoise Pas de séquestration Aucune séquestration, aucune émission Feu à t=70 ans (émis sous forme de CO 2 ) Arbres coupés à t=70 ans Matériaux incinérés à t=145 ans 8

9 Bilan de carbone du projet de séquestration en forêt 100 Biological net C balance (t C / ha) Time (years) Gaboury et al. 2009, Forest Ecology and Management 9

10 Impact instantané du projet de séquestration en forêt Forçage radiatif instantané (W/m 2 ) 1,8E-12 2E-12 1,6E-12 1,4E-12 1,5E-12 1,2E-12 1E-12 1E-12 8E-13 5E-13 6E-13 4E E-13-5E-130 Émission Émission de de base base Émission de base Scénario neutre Scénario Émission neutre de base Scénario feu Scénario neutre Scénario Scénario exploitation feu Temps écoulé depuis le début du projet (années) 10

11 Ratio de compensation du projet de séquestration en forêt 100% Ratio de l'émission de base compensée par le projet 80% 60% 40% 20% 0% -20% 70 ans Scénario neutre Scénario feu Scénario exploitation Temps écoulé depuis le début du projet (années) 11 Neutre Feu Exploitation 70 ans 42% 42% 42% 100 ans 62% 23% 43% 500 ans 93% 4% 10%

12 Exemple 2 : Séquestration géologique et fuites Scénarios t = 0 0 < t < 1000 ans 0,01% 0,05% 0,1% 0,5% 1% 600 kg CO 2 Fuites annuelles de 0,01% du CO 2 restant dans le réservoir Fuites annuelles de 0,01% du CO 2 restant dans le réservoir Fuites annuelles de 0,01% du CO 2 restant dans le réservoir Fuites annuelles de 0,01% du CO 2 restant dans le réservoir Fuites annuelles de 0,01% du CO 2 restant dans le réservoir 12

13 Ratio de compensation du projet de séquestration géologique 1 Ratio de l'émission compensée 0,8 0,6 0,4 0, ,01% 0,05% 0,1% 0,5% 1% Temps de séquestration (années) 0,01% 0,05% 0,1% 0,5% 1% 100 ans 99% 97% 95% 76% 59% 500 ans 97% 87% 76% 31% 15% ans 95% 76% 59% 16% 8%

14 Influence de la prise en compte de l aspect temporel des fuites 100% Ratio de compensation 80% 60% 40% 20% 0% 0,00% 0,50% 1,00% Scénario (taux de fuites) 100 ans avec 100 ans sans 500 ans avec 500 ans sans 1000 ans avec 1000 ans sans 14

15 Conclusions principales 15 Projets de séquestration en forêt Un délai entre l émission et la séquestration entraîne un impact supplémentaire en termes de réchauffement cumulatif sur un horizon de temps donné. Plus l horizon de temps choisi pour l analyse est long, moins cet impact supplémentaire est important. Le ratio de compensation du projet dépend fortement du scénario «après projet». Projets de séquestration géologique Plus les fuites sont éloignées dans le temps, moins l impact supplémentaire associé est important. Plus l horizon de temps choisi pour l analyse est long, plus la différence entre les ratios de compensation avec et sans prise en compte de cet effet temporel est important.

16 À retenir Il est possible d adapter le projet de séquestration en forêt pour qu il atteigne un ratio de compensation de 100% en augmentant la surface de forêt par kg de CO 2 émis. Par contre, la surface nécessaire dépend fortement du choix d un horizon de temps pour l analyse, un choix subjectif. Ainsi que du devenir de la forêt. Il est aussi possible d intégrer l aspect temporel des projets de séquestration géologique dans les calculs de bénéfices. La meilleure façon de compenser une émission est de ne pas l émettre! 16

17 17 Merci beaucoup de votre attention

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