Evaluation des émissions
de Gaz à Effet de Serre

Les principaux GES

Les gaz à effet de serre (GES) habituellement inclus sans un Bilan Carbone® sont ceux repris par le protocole de Kyoto :

• Le dioxyde de carbone (CO2)
• Le méthane (CH4)
• Le protoxyde d’azote (N2O)
• L’hexafluorure de soufre (SF6)
• Les hydrofluorocarbures (HFC)
• Les perfluorocarbures (PFCs)

Ainsi que :

• La vapeur d’eau émise dans la stratosphère (par les avions)
• Les chlorofluorocarbures (CFC)

Les émissions ayant pour origine les HFC, CFC et le SF6, étant notablement marginales (<0,5%) pour la construction ou le fonctionnement d’une station d’épuration, d’une usine de potabilisation ou de dessalement, nous avons considéré pour le calcul de l’empreinte carbone les gaz à effet de serre suivant :

• Le dioxyde de carbone (CO2)
• Le méthane (CH4)
• Le protoxyde d’azote (N2O)

Le potentiel de réchauffement global (PRG)

Afin de comparer entre eux les différents gaz à effet de serre, le GIEC a établi des équivalences en termes de potentiel de réchauffement global (PRG). Ces équivalences permettent de convertir les émissions des différents gaz à effet de serre en "équivalent CO2". Le PRG tient compte d'une part, de la manière dont le gaz piège les rayonnements infrarouges et d'autre part, de sa durée de vie. Par hypothèse, les valeurs prises en compte sont celles du rapport n°4 du GIEC (2007). La dénomination la plus courante est le PRG à 100 ans équivalent CO2.

L'équivalent CO2 est aussi appelé potentiel de réchauffement global (PRG). Le PRG 100 ans équ. CO2 du CO2 est de 1 (puisqu’il en est la référence). (Tableau 1). Par exemple, dire que le méthane a un PRG de 25, c’est dire que l’impact sur le réchauffement climatique sur 100 ans de l’émission d’1 kg de méthane est 25 fois plus important que l’émission d’1 kg de CO2.

Tableau 1 - Durée de séjour et PRG des principaux gaz à effet de serre¹

Gaz à effet de serre	Formule	PRG	Durée de séjour
dioxyde de carbone	CO2	1	~100 ans
méthane	CH4	25	~14 ans
Protoxyde d'azote	N2O	298	~120 ans
Hydrofluorocarbures	CnHmFp	124 à 14.800	~30 et 300 ans
Perfluorocarbures	CnF2n+2	7.390 à 12.200	Plusieurs milliers d'années
Chlorofluorocarbures	CnClmFp	4.750 à 14.400	~1000 ans
hexafluorure de soufre	SF6	22 800	Plusieurs milliers d'années

La durée de séjour signifie que même si les émissions de gaz à effet de serre étaient fortement réduites à ce jour, les gaz déjà émis continueraient d'agir pendant plusieurs siècles.

L’unité de mesure «équivalent CO₂ ou C»

Les émissions de Gaz à Effet de Serre sont exprimées en kg équivalent CO2 (kg équ. CO2), ou en kg équivalent Carbone (kg équ.C). Le passage entre carbone (C) et dioxyde de carbone (CO2) se base sur le rapport des masses. La masse du CO2 est de 12+16+16 = 44g/mol et la masse du Carbone de 12g/mol. Nous avons donc 1 kg équ.C = 44/12 Kg équ.CO2 ou 1 Kg équ.CO2 = 12/44 équ.C.
Ainsi, 1 kg de C = 44 /12 = 3,67 kg de CO2.

Les émissions de méthane (CH4) et de protoxyde d’azote (N2O)

La spécificité d’O2C est d’intégrer les émissions spécifiques liées aux procédés de traitement des eaux usées :

• Le méthane (CH4) qui provient de la décomposition de la matière organique en conditions anaérobies
• Le protoxyde d’azote (N2O) qui est lié au traitement des formes azotées présentes dans l’eau (urée, ammonium, protéines). Le N2O est généré lors des phases de nitrification et dénitrification de l’azote.

Emissions de N2O liées à la dégradation de l’azote dans le milieu naturel (Assainissement)

Le traitement de l’azote par les stations d’épuration permet d'éviter un rejet d’azote dans le milieu naturel qui pourrait ensuite provoquer des émissions de N2O non contrôlées. Il est proposé à l’utilisateur d’évaluer ces émissions évitées, elles ne sont toutefois pas quantifiées dans le bilan GES global.

La réduction des émissions de CO2 de la conception à l’exploitation des usines.

L’objectif de l’évaluation des émissions de GES est :

• de concevoir des filières de production d’eau potable et de traitement d’eau usées les plus faiblement émettrices en Gaz à Effets de Serre
• d’identifier les principaux postes générateurs d’émissions de GES afin de définir et de piloter les actions de réductions prioritaires à mettre en œuvre pour infléchir significativement l’empreinte carbone des usines déjà en fonctionnement.