Les nombreuses qualités du jatropha en font un très bon candidat comme biocarburant. Il est résistant à la sécheresse et s’adapte aux sols à faible rendement. C’est un gros avantage car il peut ainsi être cultivé sur des terres impropres à toute autre forme de culture. Les terres les plus propices sont celles en phase d’appauvrissement ou de désertification. Or la désertification est un problème majeur à travers le monde, causé par la surexploitation de terres arides.Des techniques existent pour combattre celle-ci, notamment la plantation de plantes capables de former un socle qui empêche le sol d’être érodé par le vent. Mais il faut que les paysans locaux soient incités à les cultiver. La candidate idéale serait une plante comestible qui répare en même temps le sol. Viennent ensuite les plantes qui peuvent être transformées en carburant – pour rentabiliser la culture – tout en étant bénéfique au sol. Le jatropha curcas est de celles-là.

Comparaison avec l’huile de palme

Où le jatropha peut-il être utilisé à cette fin ? Observez le graphique ci-dessous. Sa zone de plantation est proche de celle du palmier à huile d’Afrique.Il est vrai que le palmier à huile d’Afrique, dont est tiré l’huile de palme, produit beaucoup plus d’huile que le jatropha. En réalité, les rendements d’huile de palme – pouvant atteindre 5 tonnes métriques par hectare – placent le palmier à huile d’Afrique en tête des cultures les plus riches en lipides dans le monde, en terme de productivité. Mais l’huile de palme présente des inconvénients majeurs. Tout d’abord, les terres propres à la culture du palmier à huile d’Afrique forment une bande étroite près de l’équateur. Si la situation est idéale pour la Malaisie, l’Indonésie ou la Thaïlande, où les fermiers profitent de ces cultures de rente, l’Inde et la majeure partie de l’Afrique sont impropres à cette culture.

Plus grave est le fait que l’expansion des plantations de palmier à huile, pour répondre à la demande de biocarburant en Occident, a eu des conséquences dramatiques dans de nombreux pays tropicaux autour de l’équateur. Dans certains endroits, cette expansion a entraîné de graves dégâts pour l’environnement, comme la déforestation de la forêt tropicale. Les forêts tropicales absorbent en effet le dioxyde de carbone et réduisent les émissions de gaz à effet de serre. Du fait de la destruction des tourbières en Indonésie, remplacées par des plantations de palmiers à huile, le pays est devenu le troisième plus gros émetteur mondial de gaz à effet de serre.Davantage de terres étant propres à la culture du jatropha dans le monde, celui-ci pourrait réduire la pauvreté en Afrique, en Inde et dans de nombreux pays pauvres, en procurant des cultures rentables aux fermiers. D’autre part, le jatropha peut contribuer à réduire la déforestation au fur et à mesure que les gros producteurs se tourneront vers cette culture plutôt qu’une autre.

Revenons sur terre

Jusqu’ici, cet article laisse à entendre que le jatropha est la solution miracle pour résoudre les problèmes de dépendance aux carburants fossiles. Hélas, il n’y a pas de miracle. Attention au battage médiatique.Ainsi que je l’ai écrit dans un article sur mon voyage en Inde, comme toute autre source d’énergie, le jatropha a des inconvénients. Premièrement, il est toxique pour les hommes et le bétail. Ainsi que je l’ai signalé dans un autre article, le gouvernement australien a interdit en 2006 le jatropha, au motif qu’il est une plante invasive. Deuxièmement, comme il n’est pas domestiqué, les rendements sont très variables et les fruits mûrissent à plus ou moins longue échéance. Troisièmement, la récolte des fruits et l’extraction de l’huile demandent beaucoup de travail. Enfin, s’il peut être cultivé sur des terres à faible rendement, il nécessite une infrastructure logistique pour le rendre économiquement viable. La plupart des terres à faible rendement dans le monde ne disposent pas de telles infrastructures. Lorsque j’étais en Inde l’an dernier, j’ai vu de grandes bandes de terre à la lisière du désert qui pourraient être utilisées pour cultiver du jatropha. Le problème est que ces espaces sont très isolés et dépourvus d’infrastructures.L’origine de beaucoup de difficultés est le fait que le jatropha est encore une plante sauvage. La reproduction sélective ou le génie génétique peuvent résoudre de nombreux problèmes. Le jatropha commençant tout juste à être pris au sérieux, une phase d’apprentissage est nécessaire. Des recherches génétiques sérieuses sont indispensables, de pair avec un gros effort de sélectivité. Nous avons besoin d’un nouveau Luther Burbanks pour travailler sur ce problème. De cette façon, le jatropha pourrait un jour rattraper la légende.

Ressources supplémentaires :
Il existe de nombreuses ressources sur le jatropha. En voici une sélection : The Jatropha SystemJatropha Comes to Florida (une vidéo de 3 minutes du Time Magazine)Jatropha Potential for HaitiChhattisgarh plants 100 million jatropha saplings in 3 yrsMali’s Farmers Discover a Weed’s Potential PowerToxic jatropha not magic biofuel crop, experts warnYield Per Hectare of Various Lipid ProducersUP to cultivate Jatropha for bio-diesel production

Robert Rapier est directeur ingénierie chez Accsys Technologies PLC et anime le blog R-Squared Energy Blog

Le rendement des panneaux solaires photovoltaïques – qui est aujourd’hui en moyenne de 17% – dépend de deux paramètres très importants :

• L’inclinaison : plus les rayons du soleil sont perpendiculaires au panneau, plus ceux-ci bénéficieront d’énergie et produiront d’énergie électrique. C’est pourquoi on oriente les panneaux actuels de manière à bénéficier au mieux sur une année des rayons perpendiculaires.
• L’intensité lumineuse : tous les pays et les régions ne sont pas égales en termes d’intensité lumineuse, c’est-à-dire de quantité de lumière et de temps d’ensoleillement présents dans une journée.

Dans un éditorial précédent [1], je signalais que l’étude d’impact du Grenelle de l’environnement [2] avait très mal traité l’impact de la production d’électricité. Aux défauts méthodologiques déjà signalés viennent s’ajouter 3 griefs.Le premier ne fait que refléter les travaux et les conclusions du Grenelle de l’environnement : la production d’électricité n’y est abordée qu’avec les nouvelles énergies renouvelables, en « oubliant » totalement les rôles joués par les autres électricités non carbonées, nucléaire et hydraulique. On ne peut en tenir rigueur aux auteurs de l’étude, mais on doit le déplorer.Le second est moins pardonnable. Les bénéfices attendus de l’électricité éolienne en matière de protection du climat sont en effet grossièrement surestimés. La production éolienne, aléatoire, car tributaire du vent qui ne doit souffler ni trop fort, ni trop faible, a toutes chances de se substituer équitablement aux énergies fossiles et aux énergies non carbonées. La figure suivante [3] et son commentaire associé illustrent cette problématique : « Dans la zone de consommation de pointe où le supplément d’énergie est majoritairement d’origine fossile, ce remplacement est favorable. Mais pour le reste de l’année où la consommation est couverte par de l’énergie sans émission de CO2 (et dont la surface d’empiétement est plus grande que celle de la période de pointe), cette substitution n’apporte aucune réduction d’émission. » [4] Le CO2 évité par kWh éolien va correspondre à peu près à la moyenne du CO2 par kWh du parc français, soit 50 g de CO2 équivalent en 2008 [5]. Or l’étude affiche 300 g/kWh [6], soit 6 fois plus !Le troisième grief était déjà signalé dans l’éditorial précédent : l’étude ne cherche pas à évaluer combien coûte, ou combien rapporte, aux différents acteurs les mesures prises par le Grenelle. Cette fâcheuse lacune est particulièrement criante dans le cas des productions d’électricité renouvelables, éolienne et solaire, qui bénéficient d’une obligation de rachat par EDF à des tarifs imposés. Prenons le cas des 22 TWh que doivent produire les 10 GW éoliens installés d’ici 2013 :

• Les éoliennes coûtent 15 milliards (G€) et ont une durée de vie estimée à 20 ans ; s’agissant d’un investissement sans risque, il peut être amorti à 4%, auquel on ajoutera 1% de frais d’entretien, soit au total 1,15 G€/an. Le revenu garantis aux promoteurs est de 83 €/MWh, soit 1,825 G€ ; ceux-ci bénéficient donc d’une rente de 675 M€/an.
• EDF rachète l’électricité 83 €/MWh, mais grâce à la compensation de service public (CSPE) ne prend à sa charge que 60 €/MWh, ordre de grandeur du prix de l’électricité sur le marché libre de gros. Les 23 €/MWh de la CSPE sont répercutés sur les clients. En réalité, pour chiffrer le coût pour EDF, il faut regarder à quelle production se substitueront les 22 TWh d’éolien : à 10% d’énergies fossiles dont le coût est proche du prix du marché libre, et à 90% à du nucléaire (20 TWh environ). On peut imaginer deux approches, selon que ces 20 TWh viennent en diminution du nucléaire existant (dont le prix de revient est de 20 €/MWh) ou de nouveaux EPR (dont le prix de revient est de 40 €/MWh). Dans le premier cas, le coût pour EDF est de 800 M€/an, dans le second de 400 M€/an. Ces coûts seront répercutés pour partie sur les consommateurs, pour partie sur les actionnaires.

Les biocarburants algaux – à savoir des huiles d’algues à base esters de glycerol d’acides gras – sont un sujet d’actualité brûlant. Airbus se réjouit de l’idée tandis que la compagnie pétrolière Shell et la compagnie aérienne Air France sont impliquées dans le développement de cette production d’huile d’algues, ainsi qu’un certain nombre de start-ups. J’ai entendu il y a peu un représentant de l’une de ces start-ups actives dans le domaine, Algae-Link, affirmer sur le Service Mondial de la BBC que les biocarburants algaux sont excitants car réalisables. Algae-Link travaille avec des bio-réacteurs tubulaires qui produisent des microalgues en serre. Des journaux spécialisés ont publié des articles vantant la productivité élevée des algues en matière de biocarburants. La couverture médiatique est tout aussi dithyrambique sur le sujet.Pourtant, il y a un silence remarquable de ses supporters quant aux dépenses en énergies fossiles liées à la production de biocarburant algal.Ceci est très curieux. Les estimations montrent que, dans le cas de l’utilisation de bio-réacteurs tubulaires pour produire du biocarburant algal, la balance énergétique est susceptible d’être négative : c’est-à-dire que la contribution en termes d’énergie fossile excède probablement la production de biocarburant.La culture de microalgues en bassins ouverts réduit certes les dépenses d’énergie fossile. Cependant, dans les conditions normales d’un bassin ouvert, les algues sont la proie de prédateurs tels que les puces d’eau. À cela s’ajoute la présence d’autres espèces d’algues parasites.En outre, la culture de microalgues destinées à la production de carburant requière des conditions optimales, telles qu’un pH élevé (eau alcaline) ou une concentration en sel très élevée, incompatibles avec une productivité élevée. Elles nécessitent également un traitement des déversements qui entraîne à son tour un surcroît de consommation d’énergie.Les données les plus optimistes que j’ai pu trouver concernant la consommation d’énergies fossiles pour la culture de microalgues en bassins ouverts (2) équivalent grosso modo au pouvoir calorifique des rendements d’algues les plus élevés rapportés dans les bassins aujourd’hui commercialisés et en opération (3). Voilà pourquoi, au regard des technologies de production actuelle, les biocarburants à base d’algue n’ont pas de sens d’un point de vue énergétique. Ils peuvent en avoir lorsqu’on ajoute du dioxyde de carbone libre, provenant par exemple des émissions des centrales électriques. Toutefois, jusqu’à aujourd’hui, les recherches en la matière se sont avérées décevantes (4). Il semble très difficile d’obtenir une production d’algues fiable lorsque les émissions des centrales électriques sont capturées dans les bassins. D’autre part, l’efficacité de la transformation du dioxyde de carbone en biomasse algale est faible comparée à celle de la capture de CO2 dans des gisements de gaz naturels épuisés ou des aquifères. C’est un inconvénient majeur dans la course à la concurrence pour contrôler les émissions de gaz à effet de serre. Enfin, on comprend difficilement l’intérêt des compagnies aériennes et d’Airbus. À l’altitude de vol des avions, les températures sont si basses que le carburant algal gèlerait.Les supporters du biocarburant algal semblent de toute apparence très doués en relations publiques. Mais personne n’a encore démontré de façon convaincante que, dans la réalité, le biocarburant à base d’algues a un sens.

Jim Rogers, le CEO de Duke Energy, a beaucoup fait la promotion de l’expression 5ème énergie, en tant que synonyme pour efficacité énergétique. Il la résume en quelques lignes : « la réponse traditionnelle à la demande croissante en électricité a été d’accroître la production, c’est-à-dire de construire plus de centrales alimentées par le charbon, le gaz naturel, l’énergie nucléaire ou les énergies renouvelables. Nous pensons que l’efficacité énergétique peut jouer un rôle important en réduisant la demande du consommateur et en devenant la « 5eme énergie » (5th fuel). Et parce que la centrale la plus propre est celle qui n’est jamais construite, nous pensons que l’efficacité énergétique est la plus grande ressource énergétique non exploitée pour réduire les émissions de gaz à effet de serre à court terme ».Beaucoup d’analyses – citons l’important travail en 2008 du McKinsey Global Institute – ont montré, maintes fois, que l’approche la plus efficace en termes de coût pour réduire les émissions de CO2 est de mettre davantage l’accent sur l’efficacité énergétique. En fait, il y a 30 ans que le fondateur du Rocky Mountain Institute, Amory Lovins, a commencé ses observations prouvant que l’efficacité énergétique est souvent moins coûteuse que l’apport d’une production complémentaire – sans parler de l’objectif de réduction des émissions.Alors, si cette efficacité énergétique est si formidable, pourquoi ne cherche-t-on pas à la mettre en œuvre plus largement ? C’est d’ailleurs la question centrale posée par le numéro de Time du 12 janvier, dans sa « cover story ».Sans doute, une des raisons est que cette efficacité énergétique apparaît, disons le, ennuyeuse. A coté de l’innovation excitante des panneaux solaires et des turbines à vent, ou même de la nostalgie esthétique des vieux puits de mine et des plates-formes pétrolières, l’efficacité est invisible : vous ne pouvez pas voir ce que vous ne consommez pas. Il est difficile pour la plupart d’entre nous de se passionner pour l’absence de quelque chose. D’où l’intérêt de l’expression « 5eme énergie » pour essayer de donner vie, aux yeux du public, à cette forme d’énergie et la mettre sur le même plan que celles que l’on peut se représenter concrètement. Mais au delà de la sémantique et de la psychologie, le plus gros obstacle au développement de l’efficacité énergétique a souvent été l’argent. Comment financer ? Souvent, les économies qu’elle assure (sous forme de réduction des factures de consommation) n’intéressent pas ceux qui doivent au départ payer pour améliorer cette efficacité, soit qu’ils n’aient pas les moyens d’investir, soit que le temps nécessaire pour retrouver leur investissement leur paraît trop long. Des mécanismes financiers innovants sont nécessaires pour résoudre ces écarts. Heureusement, de nouvelles approches apparaissent de plus en plus souvent pour compenser ces faiblesses du marché qui ont freiné la pleine utilisation du potentiel offert par l’efficacité énergétique. C’est le cas à Berkeley, près de San Francisco, avec le programme FIRST (Financing Initiative for Renewable and Solar Technology) qui permet le financement des travaux par une augmentation de la taxe foncière. A Milwauke, dans le Wisconsin, on a pris l’initiative de programmes d’incitation fiscale pour favoriser les installations solaires ( voir ME2 – Milwaukee Energy Efficiency ). Dans les deux cas, la recherche de l’efficacité énergétique devrait être plus attractive pour de nombreux consommateurs, qui bénéficieront d’incitations fiscales qu’ils n’auraient pas eu s’ils n’investissaient pas. Les mécanismes aboutissent à leur demander des paiements périodiques très limités alors que dans le même temps les économies d’énergie qu’ils réalisent chaque mois sont substantielles.Richard T. Stuebi travaille à la Cleveland Foundation, fondée en 1914 pour aider au développement de la ville de Cleveland, dans l’Ohio. Il est le fondateur et président de NextWave Energy, Inc. Source: CleanTech Blog.

Voici donc les premières voitures à hydrogène d’une autonomie de 500 km, dépassant la limite de vitesse autorisée avec une pointe à plus de 130 km/h. Fonctionnant avec une pile à combustible, l’hydrogène se combine silencieusement avec l’oxygène de l’air pour produire de l’électricité qui alimente un moteur électrique. De puissantes batteries Lithium-ion permettent au véhicule de démarrer à froid et de récupérer une partie de l’énergie au freinage ou en descente, à l’instar d’un véhicule hybride comme la Prius 2 de Toyota.Mais derrière ce tableau séduisant, se cachent une série de problèmes dont voici quelques uns :

En principe, la séquestration du CO2 par le biais de l’agriculture régénératrice, de l’ensemencement des océans, de la culture du phytoplancton et de la production de charbon vert et d’algues, associés à la relocalisation des implantations humaines, pourrait présenter un bilan carbone négatif de – 3 gigatonnes (Gt) de carbone par an et autant de biomasse utile produite. Si ce simple calcul a de quoi réjouir, il ignore toutefois les besoins considérables en énergie et en temps requis par de tels procédés.Sur le sujet de la séquestration du CO2 – c’est-à-dire les processus extrayant le CO2 de la biosphère et le stockant dans des puits de carbone – deux camps s’affrontent communément : celui du pour et celui du contre. Le premier met en avant la nécessité d’enrayer le réchauffement climatique causé par le carbone, tandis que le second juge le procédé inutile dans la mesure où l’impact négatif des carburants fossiles sera inévitablement atténué par la baisse de la consommation entraînée par les pics pétrolier, gazier et un pic potentiel de charbon prévu selon des calculs récents s’appuyant sur la courbe de Hubbert, pour 2028. Je ne suis pas certain de la pertinence de la thèse du pour, car nul ne peut savoir avec exactitude comment la Terre va réagir au réchauffement climatique (et personne ne le saura avant d’avoir mené à leur terme des expériences considérables). Mais en ce qui concerne le contre, je suis d’accord pour dire que le réchauffement climatique est à l’heure actuelle le dernier de nos soucis, alors que la pénurie de pétrole et de gaz est susceptible d’avoir des conséquences cataclysmiques pour la société si nous ne trouvons pas de plan B.On pourrait toutefois envisager de réconcilier les deux positions, si tant est qu’on en ait le temps et que le E.R.O.E.I (le rapport de l’énergie obtenue sur l’énergie consommée pour la produire) soit satisfaisant. Soyons optimistes et considérons, pour le moment du moins, que tel est le cas.Les propositions de géo-ingénierie me laissent toujours mal-à-l’aise, y compris l’idée d’ensemencer l’océan. Ma crainte réside principalement dans le fait que tous les aspects de la nature sont liés entre eux et que y toucher d’un côté, pourrait entraîner de l’autre une calamité imprévue. C’est l’effet papillon, pour reprendre une expression connue. Toutefois, si on parvenait à faire proliférer le phytoplancton, disons dans l’océan antarctique, 1 Gt de carbone pourrait être capturée chaque année.D’après les estimations, l’agriculture régénératrice pourrait séquestrer près de 3 Gt de CO2 chaque année (bien que ces chiffres soient discutés) et d’ici 2050, la production de charbon vert (*) pourrait compter pour une autre Gt de charbon par an. En principe, et là est tout l’intérêt, le charbon contenu dans le sol peut y rester et améliorer sa qualité. Mais si on pouvait recueillir les autres types de carbone séquestré, on pourrait potentiellement produire une source utile de biomasse/biocarburant. La culture d’algues à l’échelle locale – un village de bassins, pourrait-on en quelque sorte l’appeler – pourrait produire de l’énergie pour remplacer les carburants fossiles pour les communautés locales, sans conséquence pour les terres arables.Etant donné que nous émettons 7 Gt/an de CO2 à partir des énergies fossiles, il resterait (en Gt) : 7 – 1 – 3 – 1 = 2 Gt dont il faudrait encore s’inquiéter. Une réduction de la consommation en énergies fossiles de 50 % grâce à la biomasse réduit encore ce total à 1 Gt. La photosynthèse absorbe déjà près de 3 Gt de CO2/an dans le phytoplancton et les plantes terrestres. Si la production localisée d’algues réduit encore les émissions de pétrole d’une autre gigatonne, le bilan des deux combinés est carbone négatif de – 3 Gt/an.Ainsi, dans 40 ans, il y a aura 120 Gt de CO2 en moins dans l’atmosphère, pour une réduction de concentration en CO2 de 50 à 60 ppm.Ce qui précède est une extrapolation à partir de données que j’ai pu trouver. Ainsi, sur le papier, tout paraît rose. Nous pourrions ainsi faire durer les ressources pétrolières, gazières et nucléaires tout en ramenant le taux de carbone dans l’atmosphère au niveau qui était le sien avant l’industrialisation, et tout cela d’ici la fin de ce siècle. Ce qui est rarement mentionné, sans parler d’être chiffré, ce sont le temps de la mise en route, les coûts énergétiques, l’E.R.O.E.I., les matériaux, l’ingénierie et j’en passe… C’est là que le tableau se dégrade.Par exemple, alors que je suis favorable à l’idée du charbon vert, les objectifs fixés par l’International Biochar Initiative (IBI) sont de 1 Gt/an de carbone soustraite de l’atmosphère d’ici à 2050. Parfait. Si on considère que l’échéance est dans 40 ans et qu’aujourd’hui on part de zéro, avec des progrès technologiques réguliers, on observe seulement une réduction de 20 Gt de carbone ou de 10 ppm (vous le constatez en traçant une ligne droite de coordonnées, 0-1 Gt en ordonnée et 0-40 ans en abscisse), alors que dans le même temps la production de biomasse et tout le processus seront colossaux.Cela dit, si ce niveau est atteint et respecté au-delà de 2050, 1/7 de tout le CO2 (14 %) séquestré par an serait un résultat conséquent. Le ratio pourrait même être encore plus important si la consommation en énergies fossiles se trouvait à ce moment-là considérablement réduite, délibérément ou à cause de l’appauvrissement des ressources. En outre, le bénéfice principal du charbon vert devrait être une amélioration de la qualité des sols, s’il est utilisé dans une logique de réparation des sols, réduisant ainsi les besoins en eau et nutriments comme le nitrate et le phosphate pour les cultures. Ce dernier point devrait être crucial dans les parties du monde où les sols sont pauvres, à savoir l’Afrique et l’Asie. Au Royaume-Uni, les sols ont tendance à être très riches – trop riches même parfois. Pourtant, là aussi, l’incorporation de charbon vert dans le sol atténuerait les problèmes de débordement des eaux qui contiennent trop de phosphate et de nitrate.Le potentiel de séquestration du carbone de l’agriculture régénératrice est contesté. De même, peu de preuves viennent étayer la possibilité d’ensemencer l’océan, ou d’étendre le plancton à une échelle significative. En effet, si des quantités considérables de phytoplancton devaient pousser suite à l’ensemencement, les émissions de composés du souffre (H2S, diméthyl de souffre, etc.) qui oxydés, déploient des particules de sulfate dans la troposphère, auraient pour conséquence de contribuer à … l’ensemencement des nuages. Ceci pourrait aider à refroidir la planète en réfléchissant davantage la lumière du soleil dans l’espace, ce qui est une bonne chose pour le réchauffement climatique, mais affecterait sûrement le niveau des précipitations et la distribution de l’eau à l’échelle de la planète.Ce que je vois, c’est que la production de charbon vert et d’algues à l’échelle locale, dans le cadre d’un programme de basse consommation énergétique, pourrait offrir certains bénéfices. Une fois n’est pas coutume, le nombre d’habitants sur le planète serait également un avantage. Ainsi, si 2.000 personnes pouvaient séquestrer 200 tonnes de charbon vert par an (100 kg/personne), 7 milliards d’entre nous pourraient séquestrer près de 0.8 Gt/an (pas loin des projections de l’IBI d’1 Gt/an d’ici à 2050). Toutefois, c’est la baisse de consommation d’énergie qui importe vraiment. Revenons au village de bassins d’algues. Il faudrait au total 3.200 km2 de bassins pour approvisionner la Grande Bretagne en carburant, soit une superficie pour chaque village de bassins de : 3.200 km2 x 100 ha/km2/60 million x 2.000 = 10,7 hectares par tranche de 2.000 personnes. Cela semble beaucoup mais pas impossible, morcelé de cette façon. Le vrai problème réside dans le traitement des algues, soit par extraction de l’huile (transestérification) soit par gazéification thermique. Il serait peut-être plus simple de cultiver les algues (et la biomasse en général), la sécher et la brûler comme source d’énergie thermique.Tout ce qui vient d’être mentionné va nécessiter une somme considérable d’ingénierie et donc de temps et d’énergie. Mais laissons ces sombres détails pour nous concentrer à nouveaux sur ces chiffres réjouissants.(*)le charbon vert – ou biocharbon – est la traduction du mot anglais Biochar, charbon de bois produit à partir de la biomasse, notamment les résidus végétaux.Chris Rhodes, tient un blog (Energy Balance) qui traite des problématiques énergétiques et environnementales actuelles, et est éditorialiste pour Scitizen.com . Aujourd’hui retiré de la vie académique, il poursuit ses activités de consultant (« Fresh-Lands ») pour l’amélioration des conditions environnementales en Europe et dans les pays de l’ex-URSS.

Récemment, la Commission européenne a décidé de supprimer les ampoules incandescentes dans un délai de dix ans. Pourtant, une ONG vient de lancer en Lituanie une campagne contre l’utilisation croissante des ampoules fluorescentes. La raison : le mercure.Les dangers de l’exposition au mercure sont connus. Elle peut augmenter le risque de maladies coronariennes mortelles chez l’homme âgé. (1) On sait aussi (2) que les taux actuels de mercure dans l’environnement des pays industrialisés peuvent avoir un impact sur le développement des embryons humains et entraîner des troubles neurocomportementaux chez les nouveaux-nés. C’est pourquoi on pousse à réduire le taux d’exposition au mercure. Une des sources importantes d’émission du mercure est constituée par les émissions des centrales au charbon, largement utilisées dans le monde pour la production d’électricité. En principe, il est possible de capturer celui-ci dans les cheminées avec un taux d’efficacité élevé. C’est ce que font de nombreux incinérateurs de déchets en Europe occidentale. Mais je n’ai pas trouvé de centrale au charbon qui pratique cette capture de façon satisfaisante. Certes, les ampoules fluorescentes consomment moins d’électricité que les ampoules incandescentes. Donc leur utilisation généralisée solliciterait moins le réseau électrique et donc moins les centrales à charbon. On a ainsi calculé aux Etats-Unis que, sur la durée de vie d’une ampoule, l’émission de mercure résultant de la production d’électricité est réduite en moyenne de 8 mg quand le consommateur remplace une ampoule incandescente par une ampoule fluorescente (3). De ce point de vue, l’ONG lithuanienne a donc tort de partir en campagne contre les nouvelles ampoules. Mais elle a raison de mettre en garde contre le danger de libération de mercure quand les ampoules fluorescentes compactes sont jetées à la poubelle. Le seul moyen pour empêcher ce geste dangereux est de mettre en place un système de récupération des ampoules (type dépôt-remboursement) qui permet ensuite de recycler le mercure avec un taux d’efficacité élevé. Ce recyclage permet en outre de préserver une ressource naturelle très rare. (1) E. Guallar et al. New England Journal of Medicine 347 (2002) 1747-1754 (2) G. Huel et al. Environmental Health Perspectives 116 (2008) 263-267 (3) M.J. Eckelman et al. Environmental Science & Technology 42 (2008) 8564-8570Lucas Reijndres est professeur en sciences environnementales à l’Université d’Amsterdam depuis 1988 et à l’Université ouverte des Pays-Bas depuis 1999, et éditorialiste à Scitizen.com.

Une nouvelle variante de la solution d’enfouissement océanique des déchets, co-rédigée par un chercheur de l’Université de Californie Gregory Benford, est proposée et mise en discussion par un professeur et chercheur de l’Université de Washington, Stuart Volet. Certes, la solution de l’enfouissement des déchets sous l’eau peut paraître à première vue comme n’étant pas une solution High Tech. Ce serait même une solution Low Tech voire même Old Tech pour résoudre un des problèmes les plus importants que le 21e siècle va devoir affronter. Pourtant c’est bien cette solution que les chercheurs s’obstinent à proposer. De quoi s’agit-il ? Cette nouvelle variante propose de réunir en bottes (comme du foin coupé) plusieurs tonnes de déchets à la fois, puis de lester ces bottes avec de grosses pierres ou des blocs de béton et de les couler à des profondeurs d’au moins 1.500 m. Ce mode d’enfouissement en eaux très profondes garantirait la capture du CO2 pendant des milliers d’années. Comment ? La théorie est principalement basée sur la différence de températures existant entre les eaux en profondeur (4°) et les eaux qui deviennent de plus en plus chaudes à mesure que l’on approche des courants de surface (théorie qui est à la base de l’exploitation de L’Energie Thermique des Mers). Pour nos chercheurs, cette constatation leur permet juste de déduire que les déchets entreposés dans des eaux froides et profondes seraient comme figés, emprisonnés sur place par le froid pendant « des milliers d’années » et donc ne bougeraient plus. Dans leur article, les auteurs déploient une autre théorie selon laquelle si les déchets étaient directement rejetés à proximité de « cônes alluviaux » – c’est-à-dire pour résumer, de ces lieux géo-morphologiques à proximité des côtes où les rivières finissent de se rejoindre sous l’océan – ces déchets se trouveraient naturellement enfouis par les limons de ces cours d’eau dans les eaux froides des profondeurs qui en préviendraient toute dégradation future. Selon les auteurs de l’article, l’objectif de réduction des émissions de CO2 que le monde s’est fixé ne pourra être tenu que si l’on enfouit 30% de la collecte mondiale des déchets dans des eaux océanes. Cela pourrait alors permettre de supprimer environ 600 mégatonnes de carbone, ce qui correspond à une réduction de près de 15% de CO2 dans l’atmosphère. Par rapport aux taux d’efficacité des autres façons de capturer le carbone que les auteurs disent avoir étudiées de près, la leur atteindrait un taux de 92%. A titre d’exemple, transformer les déchets en éthanol n’est efficace qu’à seulement 32%. Sans attendre les réactions des experts environnementaux que ne manqueront pas de lever de telles propositions, les auteurs suggèrent déjà la mise en place d’une structure de conditionnement des déchets en bottes de façon à les rendre facilement transportables par barges vers leurs lieux d’enfouissement en eaux profondes, où lesdites bottes seraient donc coulées après avoir été lestées de gros blocs de pierres ou de béton. Voilà qui ressemble tout de même beaucoup à un carnage écologique sous-marin. Mais qu’importe, on va même jusqu’à présenter cette technologie d’enfouissement en mer comme la plus proche des modes naturels d’élimination des déchets. Cette technologie qui a, je le rappelle, la faveur de beaucoup de scientifiques américains, a cependant un gros défaut : son coût. Une récente estimation de l’Earth Policy Institute a conclu que cette façon de séquestrer le carbone coûterait 210 dollars par tonne. Ce chiffre, rappelé aux auteurs de l’étude, remet vite les idées en place. Et encore se gardent-ils d’aborder la question de « l’empreinte carbone », sans doute élevée, laissée par de telles opérations de transport par barge de tonnes de déchets… et de leurs blocs de béton. Pour l’instant donc les auteurs suggèrent de continuer la R&D en la matière, si je peux dire, et appellent à « plus d’études sur l’incidence que cette technologie pourrait avoir sur les créatures qui vivent dans les zones en eaux profondes ». Ils ont remarqué que dans les eaux profondes, il y avait un écosystème ! Et sans doute savent-ils aussi que c’est celui que l’on connaît le moins bien. Le monde n’est peut-être pas encore sauvé, mais en tout cas on a l’air de tenir le bon bout… D’ailleurs on pourrait peut-être commencer directement par s’attaquer aux deux énormes plaques de déchets (de la taille d’un « mini continent ») qui dérivent toujours quelque part dans le Pacifique Sud. Il est vrai que celles-là, personne n’avait pensé à les mettre en bottes et à les lester… Par Francis Rousseau, auteur du blog  Les énergies de la mer 

On distingue quatre types de risques pouvant résulter d’une exposition à des agents biologiques :

• Les risques infectieux : ce sont les mieux connus, en particulier en milieu professionnel. Les infections sont dues à la pénétration, puis à la multiplication d’un agent biologique dans le corps.
• Les risques immuno-allergiques : ils correspondent le plus souvent à des phénomènes de stimulation excessive des défenses immunitaires se traduisant par un asthme, une rhinite ou une pneumopathie d’hypersensibilité. Ces réactions sont dues à la présence dans l’organisme d’un allergène pouvant provenir d’un agent biologique qui peut être un fragment ou une substance sécrétée par l’agent biologique
• Les effets toxiniques : il s’agit des effets toxiques dus à la présence dans l’atmosphère de travail de toxines secrétées par les agents biologiques (mycotoxines secrétées par des moisissures) ou composants de la paroi des bactéries Gram Négatif (endotoxines).
• Les effets cancérogènes : le Centre international de recherche contre le cancer classe cancérogènes certains agents biologiques, certaines mycotoxines, ainsi que certaines infections, quand elles deviennent chroniques.

La réglementation classe les agents biologiques en fonction de leur risque infectieux en 4 groupes de pathogénicité croissante, notés de 1 à 4. Ce classement ne prend pas en compte les autres risques biologiques, mais les agents classés 2 et 3 peuvent être accompagnés d’une note A « effets allergisants possibles » ou T « production de toxine ».

Activités susceptibles d’exposer un individu à un risque

Selon l’enquête SUMER 2003, plus de 15 % des travailleurs se déclarent exposés à des agents biologiques dans le cadre de leur activité, ce qui représente 2,6 millions de travailleurs. De nombreux secteurs d’activité sont concernés : métiers de la santé, en laboratoires de recherche, métiers au contact d’animaux vivants ou morts, métiers du funéraire, du secteur agroalimentaire, du traitement de l’eau ou des déchets…

Source : données SUMER 2003

Evaluation et prévention

Les travailleurs peuvent être exposés à des agents biologiques dans deux types de situations : lors d’une utilisation délibérée de micro-organismes ou lors d’une exposition potentielle.

• Dans le cas d’une utilisation délibérée, l’agent biologique fait partie du procédé industriel. Il est à la base de la réalisation finale. Ainsi, l’industrie pharmaceutique et les industries biotechnologiques en général utilisent les capacités de synthèse d’agents biologiques pour l’obtention de princips actifs. On connaît l’identité précise des agents biologiques et les quantités mises en œuvre. L’évaluation des risques et la prévention se rapprochent de celles faites face à un produit chimique.
• Dans une situation d’exposition potentielle, les agents biologiques ne font pas partie du procédé industriel, mais sont présents du fait de l’activité. Dans ce cas, la démarche d’évaluation des risques est facilitée par l’utilisation de la chaîne de transmission.

Une chaîne de transmission est constituée de cinq maillons :

1. Le réservoir : c’est la source, le lieu dans lequel s’accumulent et prolifèrent les agents biologiques. Le réservoir peut être vivant (animal, patient…) ou inanimé (seringue, eau…).
2. Les portes de sortie : pour qu’il y ait risque d’exposition, il faut que les agents biologiques puissent sortir du réservoir ou que le travailleur puisse avoir accès à ce réservoir.
3. La transmission :en milieu professionnel, elle peut se faire essentiellement par voie aérienne, par contact avec la peau ou les muqueuses, par inoculation (accident, morsure ou piqûre d’insecte) ou par voie digestive.
4. Les portes d’entrée : elles sont liées aux différents modes de transmission : voies respiratoires pour la transmission aérienne, muqueuses et/ou peau au cours d’un contact, voie sanguine lors d’une piqûre ou d’une blessure, voie digestive en portant les mains ou un objet à la bouche.
5. L’hôte potentiel : dans le cas des risques biologiques en milieu professionnel, il s’agit du travailleur qui se trouve en bout de chaîne de transmission. Il va être contaminé et pourra développer la maladie si l’exposition est suffisamment importante et s’il n’est pas protégé.

Démarche de prévention des risques : rompre la chaîne de transmission

La prévention des risques consiste à rompre la chaîne de transmission, le plus en amont possible, par des mesures d’organisation du travail, de protection collective et individuelle, d’information et de formation des personnels, y compris les personnels intérimaires et intervenants extérieurs.

Chaque fois que cela est possible, les mesures de protection doivent avant tout porter sur l’origine des risques donc sur le réservoir. Elles sont à envisager selon les situations professionnelles ; par exemple, en santé humaine, il s’agit de dépister et traiter au plus tôt les patients ; en santé animale, les mesures sont parfois plus radicales (abattage d’un troupeau en cas de brucellose…) ; pour d’autres situations professionnelles, ce sera la désinsectisation, la dératisation…

Les actions de prévention peuvent également porter sur la transmission : mesures d’isolement d’un malade, amélioration de la ventilation, limitation des projections, mesures de désinfection…

Quand les mesures de protection collective ne suffisent pas ou ne peuvent pas être mises en place rapidement (remise en cause de l’organisation du travail, nouvelle conception des locaux et/ou des matériels…), il est possible d’avoir recours à des équipements de protection individuelle adaptés au contexte professionnel tels que gants, tabliers ou appareils de protection respiratoire (cf. texte APR dans ce dossier), afin de protéger les portes d’entrée.

Intégrer le concept de « fil rouge » à sa démarche d’évaluation

Le concept de chaîne de transmission est un « fil rouge » que chaque préventeur peut s’approprier comme démarche d’évaluation et de prévention des risques biologiques en entreprise afin de les faire figurer sur le document unique au même titre que les autres risques (physiques, chimiques…).

Quelques exemples de chaînes de transmission

Véronique Caron, Conseiller médical en santé au travail, INRS département Études et Assistance MédicalesPour en savoir plus :

• Risque biologique en milieu professionnel. INRS, 2007 (www.inrs.fr/dossiers/risquebiologique.html).
• Les risques biologiques en milieu professionnel, ED 6034 (2008)

Les autres articles du dossier

• Les vaccinations sont-elles obligatoires dans un contexte professionnel ?
• Risques respiratoires pour les professionnels de la valorisation des déchets
• Quelle protection respiratoire contre les risques d’inhalation d’agents biologiques ?
• Attention à la contamination des fluides de coupe aqueux
• Glossaire des risques biologiques

La recherche d’une plus grande indépendance énergétique et une politique climatique volontariste ont conduit l’Europe à définir des objectifs ambitieux pour la production d’énergie renouvelable (Directive 2001/77 pour la promotion de l’électricité d’origine renouvelable et « Paquet Energie-Climat »). La part des sources renouvelables dans la production d’électricité devrait ainsi passer de 14 % en 1997 à 21% en 2010, puis approcher 35 % en 2020. Différentes sources pourraient contribuer à la réalisation de ces objectifs, dont la biomasse, l’éolien, la micro-hydraulique et, dans une moindre mesure, le solaire photovoltaïque, sources qui sont par nature décentralisées et/ou intermittentes. Ce développement massif, qui intervient dans un contexte de libéralisation des industries énergétiques, nécessite de ce fait une réflexion coordonnée de la part des ingénieurs et des économistes sur les conditions d’insertion de la production distribuée dans le système électrique.