L’énergie grise : comprendre l’impact environnemental au niveau macro
S’attaquer à la thématique de l’énergie grise, c’est comme dézoomer fortement. On ne parle non plus de l’énergie produite par un objet à un moment “m”, mais bien de l’énergie qu’il a fallu pour produire l’objet (production, transport, transformation) ainsi que l’énergie qu’il faudra pour le recycler.
Fort de ce constat très “macro”, on peut se poser la question suivante : qu’est-ce qui est vraiment vertueux ? Si on prend l’exemple de la laine de roche, on sait qu’elle aide à l’économie d’énergie dans la maison, parce qu’elle isole bien. On sait aussi que sa production demande beaucoup d’énergie et que son bilan carbone n’est donc pas fou. Tout comme les batteries pour faire avancer les voitures électriques.
Haro sur l’énergie grise, donc. Pour essayer de séparer le grain de l’ivraie, pour y voir plus clair, et pour comprendre si on consomme vraiment mieux.
Quelle est la définition de l'énergie grise ?
Le terme “énergie grise” entre officiellement dans les ors de la langue française dans le Rapport annuel de la Commission générale de terminologie et de néologie en 2013 (1). Elle est définie comme suit :
“Quantité d’énergie nécessaire à la fabrication d’un produit ou à la fourniture de services.”
On peut également parler d’énergie “intrinsèque”. La vitrine linguistique de l’Office Québécois de la Langue Française (2) ajoute d’ailleurs : “L’énergie intrinsèque est souvent mesurée en kilowattheures ou en joules, dans le cadre d’une analyse du cycle de vie”.
Ce qui amène donc à la question suivante :
Comment calculer l'énergie grise ?
La notion de kilowattheure
Pour calculer l’énergie grise, il faut donc d’abord s’intéresser à la notion de “kilowattheure”. Pour rappel, le kWh est une “unité d’énergie ou de travail équivalant au travail exécuté pendant une heure par une machine dont la puissance est de 1 kilowatt” (3).
Ce n’est pas concret ? Voici quelques exemples de la vie de tous les jours sur un équivalent “1 kWh” :
- 3 et 5 heures de télévision, selon la taille et la technologie du téléviseur
- 1 journée de fonctionnement d’un réfrigérateur
- 1 cycle de lave-linge
- Entre 1 journée et 1 journée et demie d’éclairage
- 2 km avec une petite voiture électrique
Plus éclairant sur la notion de responsabilité environnementale : 1 litre de mazout = 10 kWh !
La somme de toutes les productions
Pour calculer l’énergie grise, il faut donc additionner tous les “kWh” qui parsèment le cycle de vie d’un produit. Et ils sont nombreux, si on détaille :
- La conception
- L’extraction et le transport des matières premières
- La transformation des matières premières
- La fabrication du produit
- L’acheminement du produit sur son lieu de vente
- La commercialisation
- L’acheminement du produit sur son lieu de consommation
- La mise en place du produit
- L’entretien, les rénovations
- La dépose du produit en fin de vie
- L’acheminement du produit vers son lieu de recyclage
- Le recyclage du produit
Et pour tous ces points, pensez à l’énergie produite par les usines, unités d’assemblage, mais également par le transport des personnes. Derrière toutes des phases de l’économie et de l’industrie se cachent des kWh. L’addition peut donc devenir rapidement salée !
Qu'est-ce que l'énergie grise d'un bâtiment : isolant, acier, matériaux de construction
Si on fait un focus sur le secteur de la construction, voici quelques indications sur l’énergie grise déployée pour concevoir les matériaux de construction (4).
| Matériau | Énergie grise déployée au m³ de production |
| Acier | 60 000 kWh |
| Aluminium | 190 000 kWh |
| Béton cellulaire | 200 kWh |
| Béton armé | 1850 kWh |
| Brique terre cuite perforée | 700 kWh |
| Brique terre cuite pleine | 1200 kWh |
| Panneau d’aggloméré | 2200 kWh |
| Panneau contre-plaqué | 4000 kWh |
| Laine de verre | 250 kWh |
| Cellulose de bois | 50 kWh |
Si vous êtes en pleine réflexion de la rénovation de la construction de votre maison, vous pourriez prendre des décisions basées sur l’énergie grise des matériaux de construction. Bien évidemment, il n’y a pas que ça qui rentre en jeu : il y a la capacité d’isolation, de protection de votre bâtiment. Il y a donc parfois des arbitrages à effectuer entre confort du chez soi et consommation d’énergie.
Transformer le kWh d'énergie grise en CO2
En France, un kWh électrique produit environ 0,1 kg équivalent CO2 (5). Si on reprend le tableau plus haut, un mètre cube d’aluminium – si on considère qu’on n’utilise que de l’électricité pour le produire – consommerait 19 tonnes de CO2.
Si on est encore dans la confrontation avec des échelles connues, 19 tonnes de CO2, c’est 19 allers-retours en voiture à essence entre Amsterdam et Madrid. Ou bien c’est faire une fois et demie le tour de la Terre à son équateur.
Si on met encore cette notion à l’échelle française, 19 tonnes de CO2, c’est 0,000003% de l’empreinte globale de la France. Un grain de sable, certes. Mais en additionnant plein de grain de sables, et en priorisant certains produits par rapport à d’autres, on peut faire bouger les lignes des émissions.
Comment limiter cette énergie grise ?
À notre niveau, celui du consommateur, il y a une action que l’on peut mettre en place rapidement : la préférence. Préférer un produit moins énergivore qu’un autre. Et comme les petits ruisseaux font les grandes rivières, peut-être qu’un mouvement entier d’arrêt de consommation d’un produit rendra sa production – et donc son émission d’énergie grise – révolue.
Vous l’avez vu : l’énergie grise, c’est notamment le transport et l’acheminement des matières. Certains produits font tout le tour du globe pour se retrouver dans nos rayons. L’idée est donc de consommer “local”. Mais autant il est possible, pour ses repas, de naviguer localement, autant certains produits et services ont échappé à la production française.
Les énergies vertes, alors, elles sont vraiment vertes ?
Si on passe maintenant à la moulinette la quantité d’énergie grise qu’il faut pour produire des éléments de production d’énergie renouvelable, est-ce qu’on se retrouve avec des éléments vertueux ? Voici des éléments mis en avant par un article de Frédéric Burguière sur le site Futura Sciences (6).
Energie grise et éolien
Les matériaux nécessaires à l’implantation d’une éolienne sont responsables d’importantes émissions de GES. Rien que pour le mât, il faut entre 25 et 40 tonnes d’acier. Pour les fondations, 1500 tonnes de béton armés sont nécessaires.
Mais si on contrebalance ces informations avec la durée d’exploitation et la filière de recyclage qui prend en charge 98% de la structure, l’énergie grise pour l’éolien est très basse :
- 12,7 g CO2 eq/kWh pour l’éolien terrestre
- 14,8 g CO2 eq/kWh pour l’éolien offshore
Energie grise et photovoltaïque
On vous l’a déjà expliqué : les panneaux photovoltaïques fonctionnent par l’entremise de cellules, composées de matériaux rares. La transformation du silice en silicium cristallin requiert une énergie conséquente. Ajoutez à ça les produits chimiques – nombreux – et l’utilisation de l’eau – massive ! – et vous vous retrouvez avec une dépense en énergie grise pour le photovoltaïque qui n’est pas … terrible.
Encore une fois, en contrebalançant ces éléments avec l’évolution technologique, la production solaire, la puissance, le peu de maintenance, le cycle de vie d’un panneau photovoltaïque est de 48 g CO2 eq/kWh. C’est plus que la géothermie – ou que le nucléaire – mais c’est bien moins que le pétrole ou le charbon !
Energie grise et hydraulique
Deuxième source de production d’énergie en France, l’énergie grise produite par l’hydraulique est extrêmement basse : 4 g CO2 eq/kWh. Ce résultat est aussi du au volume : on ne produit pas des barrages à la chaine, comme on le fait avec des éoliennes ou des panneaux photovoltaïques.
Mais l’élaboration d’une retenue d’eau apporte tout de même des bouleversements importants. C’est pour ça que la priorité est axée sur la réhabilitation et la rénovation des structures existantes, évitant ainsi une charge d’énergie grise conséquente.
Bilan d'énergie grise global
Ce graphique le montre bien : l’échelle a son importance. On pourrait s’émouvoir de l’impact du photovoltaïque, mais quand on voit que le gaz naturel ou le mix européen représentent 10 fois plus d’émission, et que le pétrole et le charbon font sauter le plafond, l’énergie grise dégagée par le cycle de vie des productions d’énergie renouvelable est plus que vertueuse.
Pour aller plus loin sur le sujet :
Sources
(1) https://www.culture.gouv.fr
(2) https://vitrinelinguistique.oqlf.gouv.qc.ca
(3) https://www.larousse.fr
(4) https://www.ecoconso.be
(5) https://www.greenit.fr
(6 + graphique) https://www.futura-sciences.com