Durabilité
L’augmentation rapide des émissions de méthane met les scientifiques sur le qui-vive alors que la Terre continue de se réchauffer
Ajouter Securities.io à vos sources préférées sur Google
Le changement climatique devient rapidement une préoccupation grave alors que ses effets sont observés partout dans le monde. Comme nous l’avons signalé, le changement climatique a fait de l’été 2024 le plus chaud jamais enregistré à l’échelle mondiale et pour l’Europe. Cela nécessite des efforts pour stabiliser le climat en réduisant les émissions de gaz à effet de serre, profitant à la fois au climat et à notre santé.
Les gaz à effet de serre sont ces gaz qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère. Le dioxyde de carbone (CO2) est le principal de ces gaz et est libéré par en conséquence de la combustion de combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz naturel et le pétrole ainsi que les arbres et les déchets solides et en conséquence de certaines réactions chimiques comme la production de ciment.
Un autre exemple de gaz à effet de serre est le protoxyde d’azote (N2O). Il est émis lors d’activités agricoles et industrielles pendant le traitement des eaux usées et la combustion de combustibles fossiles. Les gaz fluorés, quant à eux, sont émis par une variété d’applications domestiques et commerciales.
Le méthane (CH4), en revanche, est émis lors de la production et du transport du pétrole, du gaz naturel et du charbon. Cependant, la grande majorité des émissions de CH4 provient en réalité d’activités humaines ou de sources « anthropiques » telles que les décharges, l’utilisation des terres, le bétail et d’autres pratiques agricoles. Des sources naturelles comme les termites et les zones humides sont également responsables des émissions de CH4.
Le méthane est un gaz incolore, inodore et inflammable qui contribue au réchauffement climatique et au changement climatique. Un composant principal du gaz naturel, le méthane, est utilisé comme combustible pour générer de la chaleur et de la lumière et pour fabriquer des produits chimiques organiques.
“Le méthane est une menace climatique que le monde ignore. Le méthane a augmenté beaucoup plus et beaucoup plus rapidement que le dioxyde de carbone.”
Alors que l’attention collective s’est concentrée sur la réduction du dioxyde de carbone en raison de la durée de vie atmosphérique plus courte du méthane par rapport au CO2, le CH4 réchauffe l’atmosphère terrestre 90 fois plus efficacement que le dioxyde de carbone au cours des deux premières décennies après son émission.
En fait, une nouvelle étude a constaté que « le taux d’émission de méthane augmente à un rythme rapide », présentant un obstacle majeur à la résolution du problème du changement climatique.
Les émissions de méthane augmentent plus rapidement que jamais
Un article de perspective publié plus tôt cette semaine dans Environmental Research Letters, accompagné de données dans Earth System Science Data, a révélé que les concentrations de méthane dans l’atmosphère terrestre ont augmenté à une vitesse record au cours des cinq dernières années.
Les articles sont le fruit du Global Carbon Project, une initiative qui suit les émissions de gaz à effet de serre dans le monde.
Alors que plus de 150 pays ont promis de réduire les émissions de méthane de 30 % cette décennie dans le cadre du Global Methane Pledge, cela ne s’est pas réellement produit. Cet engagement mondial a été lancé en 2021 par l’UE et les États‑Unis.
Au contraire, les émissions mondiales de méthane — dont les deux tiers proviennent désormais d’activités humaines, notamment l’agriculture, l’utilisation de combustibles fossiles, les décharges et d’autres déchets — augmentent en réalité plus rapidement que jamais.
La tendance « ne peut pas se poursuivre si nous voulons maintenir un climat habitable », ont écrit les chercheurs dans l’article.
Les concentrations atmosphériques de CH4 sont actuellement plus de 2,6 fois supérieures à ce qu’elles étaient à l’époque préindustrielle. En fait, elles sont actuellement les plus élevées depuis au moins 800 000 ans.
La trajectoire de l’augmentation des taux d’émission de méthane est la plus extrême utilisée par les principaux climatologues mondiaux dans les scénarios d’émission. À ce rythme, cela conduirait à un réchauffement climatique supérieur à 5 degrés Fahrenheit ou 3 degrés Celsius d’ici la fin du siècle.
Bien que le méthane soit un gaz à effet de serre à courte durée de vie, comme nous l’avons souligné précédemment, il est très puissant, ce qui en fait une cible principale pour limiter le réchauffement climatique à court terme.
En conséquence, l’accent politique sur la réduction des émissions de méthane s’est renforcé, mais cela n’a réellement eu aucun effet, car les émissions annuelles totales de méthane ont en fait augmenté de 20 % au cours des deux dernières décennies. La contribution humaine représente environ 18 %, tandis que les sources naturelles, principalement les zones humides, n’ont augmenté que de 2 % en vingt ans.
L’augmentation de 61 millions de tonnes des émissions de CH₄ a été principalement due à la production et à l’utilisation de pétrole et de gaz, ainsi qu’à l’exploitation minière du charbon, dont les émissions ont augmenté de 33 %. La décomposition des déchets alimentaires et organiques dans les décharges a connu une hausse de 30 %, tandis que les émissions provenant de l’agriculture ont augmenté de 14 %. La plus grande source humaine d’émissions de méthane, a noté Jackson, sont les vaches.
Qui mène l’augmentation des émissions de CH4
En ce qui concerne les pays qui contribuent le plus aux émissions de méthane, la Chine (16 %) arrive en première position.
En tant qu’auteure principale de l’article Earth System Science Data, Marielle Saunois de l’Université Paris‑Saclay en France a noté que les plus fortes augmentations régionales des émissions de CH4 proviennent de la Chine et de l’Asie du Sud‑Est.
Une étude distincte du Global Energy Monitor (GEM) a récemment averti que l’expansion des mines de charbon en Chine pourrait augmenter davantage ses émissions de méthane et menacer les objectifs climatiques.
En 2023, la production de charbon de la Chine a atteint un record de 4,7 milliards de tonnes, soit environ 50 % de la production mondiale. Le pays prévoit désormais un projet visant à augmenter la capacité de production de 1,2 milliard de tonnes par an. Cette expansion pourrait augmenter les émissions de méthane de 10 millions de tonnes.
Alors que la Chine continue d’investir dans le charbon pour l’énergie et maintient un ensemble de mines « inactives mais opérationnelles » pour les besoins urgents, les permis pour les centrales à charbon ont chuté de 83 % cette année. Cela indique un possible changement dans la politique énergétique du pays.
La Chine est maintenant suivie par l’Inde (9 %), les États‑Unis (7 %), le Brésil (6 %) et la Russie (5 %) comme les plus grands émetteurs de méthane au monde.
« Seuls l’Union européenne et éventuellement l’Australie semblent avoir réduit les émissions de méthane provenant des activités humaines au cours des deux dernières décennies. »
L’agence nationale australienne de la science a récemment déclaré que les niveaux mondiaux de méthane placent le monde sur une trajectoire dangereuse.
Le Global Methane Budget de l’agence, élaboré en collaboration avec des partenaires de recherche internationaux, dont le CSIRO, a indiqué que les sources humaines de méthane avaient augmenté de 61 millions de tonnes métriques par an, soit une hausse de 20 % au cours des vingt dernières années.
L’agriculture a été signalée comme la principale contributrice au budget, à 40 %, le bétail et les rizières étant les principales causes. Cela a été suivi par le secteur des combustibles fossiles à 34 %, les déchets solides et les eaux usées à 19 %, et enfin la combustion de biomasse et de biocarburants à 7 %.
Mieux quantifier l’influence humaine sur les émissions de CH4
Pour mieux quantifier l’influence humaine sur les émissions de méthane, les scientifiques ont approfondi leurs recherches et ont constaté qu’en 2020, l’année la plus récente avec des données complètes, 65 % — soit près de 400 millions de tonnes — du méthane émis mondialement provenait d’activités humaines. Les déchets et l’agriculture représentaient ensemble environ deux tonnes de CH4 pour chaque tonne provenant de l’industrie des combustibles fossiles.
Bien que les confinements liés à la pandémie il y a environ quatre ans auraient dû réduire les émissions de gaz, ce n’était pas le cas.
Pendant la pandémie, environ 42 millions de tonnes de CH4 se sont accumulées dans l’atmosphère — soit le double de l’augmentation moyenne annuelle de 20,9 millions de tonnes observée entre 2010 et 2019. C’est également plus de six fois l’augmentation constatée au cours de la première décennie des années 2000, où elle était de 6,1 millions de tonnes par an.
Le confinement a réduit les émissions d’oxydes d’azote (NOx) liées aux transports, ce qui a aidé à empêcher une partie du méthane de s’accumuler dans l’atmosphère, selon les chercheurs.
Cependant, la baisse temporaire de la pollution aux oxydes d’azote ne représentait que la moitié de la hausse des concentrations atmosphériques de méthane en 2020.
“Nous essayons encore de comprendre les effets complets des confinements liés à la COVID sur le budget mondial du méthane. La COVID a changé presque tout — de l’utilisation des combustibles fossiles aux émissions d’autres gaz qui modifient la durée de vie du méthane dans l’atmosphère.”
– Jackson
La dernière étude a également apporté un changement important dans le comptage des sources mondiales de méthane et des « puits », qui sont les forêts et les sols qui retirent et stockent le méthane de l’atmosphère.
Auparavant, les scientifiques du Global Carbon Project classaient tout le méthane provenant des rivières, lacs, étangs et zones humides comme naturel. Cependant, dans leur dernière évaluation, les scientifiques ont tenté pour la première fois d’estimer l’augmentation des émissions provenant de ces types de sources résultant d’activités humaines.
Jackson a souligné que les réservoirs derrière les barrages, construits par l’homme, sont tout aussi directement une source humaine d’émissions de méthane que celles provenant d’un champ pétrolier et gazier. Ces réservoirs émettent environ 30 millions de tonnes de méthane par an en raison de la matière organique nouvellement submergée qui libère du CH4 lors de sa décomposition.
Selon les scientifiques, les humains ont influencé un tiers des émissions de méthane des eaux douces et des zones humides ces dernières années. L’augmentation des températures, l’utilisation des terres, les eaux usées et le ruissellement des engrais ont encore accru ces émissions.
Entreprises qui s’attaquent au problème des émissions de méthane
Alors que les émissions de méthane augmentent à l’échelle mondiale, de nombreuses entreprises se sont engagées à résoudre ce problème. BP (British Petroleum) est l’une d’entre elles, utilisant des technologies de détection du méthane pour réduire les émissions de CH₄ de ses opérations pétrolières et gazières dans le cadre de ses objectifs plus larges de neutralité carbone.
De même, Carbon Clean développe des technologies modulaires pour capturer le méthane des processus industriels et le convertir en produits précieux, tandis que Clarke Energy propose des solutions de génération de biogaz pour capturer le méthane provenant de sources telles que les décharges et les stations d’épuration, le convertissant en énergie renouvelable.
Dans le domaine technologique, des entreprises comme Project Canary et GHGSat contribuent de manière substantielle. Project Canary aide les industries à suivre leurs émissions de méthane, et GHGSat fournit une surveillance satellite à haute résolution pour détecter et mesurer les émissions de méthane des sites industriels. Ces données aident les industries à identifier les fuites et à prendre des mesures correctives.
Maintenant, examinons une entreprise qui a adopté une approche innovante à ce problème, notamment avec le minage de Bitcoin.
Crusoe Energy Systems
Une startup de minage de Bitcoin, Crusoe Energy Systems, a été fondée pendant le marché baissier des cryptomonnaies de 2018 pour résoudre le problème du torchage du gaz naturel. Un sous‑produit de l’extraction du pétrole, le gaz naturel, est souvent brûlé s’il n’existe aucun cas d’utilisation économique ou si les opérateurs des champs pétroliers ne peuvent pas le transférer. Le méthane est un composant principal du gaz naturel, et le processus de combustion du gaz ne brûle pas complètement le CH4.
Crusoe, ici, capture les émissions de méthane résiduelles provenant des opérations pétrolières et gazières et les utilise pour alimenter des centres de données modulaires destinés au minage de Bitcoin. Pour cela, l’entreprise brûle du gaz naturel pour la production d’électricité, ce qui brûle complètement le méthane et produit du CO2 comme sous‑produit. En utilisant un « produit résiduel » puis en le convertissant en énergie utile à « moindre coût », Crusoe réduit les émissions tout en permettant des opérations de minage de Bitcoin durables.
Selon le co‑fondateur et président de Crusoe, Cully Cavness :
“Il y a une énorme quantité de gaz torché dans le monde. Si vous la capturiez entièrement, cela alimenterait environ les deux tiers de toute l’électricité de l’Europe et alimenterait l’ensemble de l’industrie des centres de données plusieurs fois.”
L’entreprise « carbone négatif » a levé 750 millions de dollars de financement et a reçu une valorisation post‑money de 1,75 milliard de dollars en avril 2022. Crusoe possède environ 30 sites répartis dans tous les principaux champs pétroliers aux États‑Unis, dont un en Argentine. Selon son rapport d’impact 2023, la société a déclaré plus de 200 MW de capacité déployée dans les activités de cloud et de minage de Bitcoin.
En 2021, le géant du gaz naturel ExxonMobil (XOM ) s’est associé à Crusoe pour utiliser le gaz excédentaire de ses champs pétroliers du Dakota du Nord afin de miner le capitalisation boursière de 1,14 billion de dollars BTC.
L’année dernière, le Sustainable Bitcoin Protocol (SBP) a lancé un projet pilote avec Crusoe pour créer une méthodologie permettant de vérifier que l’approvisionnement en gaz résiduel et la technologie de ce dernier réduisent les émissions de gaz à effet de serre et contribuent à la transition énergétique propre.
Il y a quelques mois, l’entreprise basée à Denver a signé un accord de plusieurs milliards de dollars avec la société technologique Lancium pour construire un centre de données de 200 MW dans la première phase d’un projet plus vaste de 1,2 GW afin de « répondre aux besoins uniques des entreprises d’IA ».
Après le halving du Bitcoin en avril 2024, qui a réduit les récompenses de bloc à 3,125 BTC, les mineurs ont cherché à diversifier leurs sources de financement pour rendre leurs opérations rentables. De nombreux mineurs de Bitcoin, dont Crusoe, ont depuis tourné leur attention vers l’industrie en plein essor de l’IA.
À pleine capacité, le centre de données Crusoe-Lancium sera l’un des plus grands campus de centres de données IA au monde. L’installation devrait être mise en service l’année prochaine.
“Les centres de données évoluent rapidement pour prendre en charge les charges de travail IA modernes, nécessitant de nouveaux niveaux d’espace rack à haute densité, de refroidissement liquide direct vers la puce, et des exigences énergétiques globales sans précédent.”
– CEO et co‑fondateur de Crusoe, Chase Lochmiller
Pour la première fois en avril, les revenus de Crusoe provenaient principalement de ses centres de données IA, dépassant les revenus du Bitcoin.
Conclusion
Donc, comme nous l’avons vu, les émissions mondiales de méthane continuent d’augmenter de manière significative, la contribution humaine enregistrant également une hausse constante. Étant donné que ce gaz à effet de serre est le deuxième plus grand contributeur au changement climatique et provoque des vagues de chaleur et des événements météorologiques extrêmes, il est crucial de prendre des mesures fortes pour réduire les émissions de méthane.
Nous constatons déjà à quel point le changement climatique peut entraîner des conditions météorologiques sévères et des vagues de chaleur. Le monde, selon la dernière étude, « a atteint le seuil d’une augmentation de 1,5 °C de la température moyenne globale de surface et ne commence qu’à en ressentir les conséquences complètes ».
Bien que des tentatives aient été faites pour réduire les émissions de méthane grâce à des réglementations, à la décarbonisation et au Global Methane Pledge, elles se sont largement avérées inefficaces. Il est nécessaire d’adopter une approche coordonnée combinant réglementation et pratiques industrielles améliorées, qui pourra ouvrir la voie à de nouvelles innovations technologiques dans le secteur de l’énergie.
