Réduire les émissions de gaz à effet de serre grâce à des actions d'économie circulaire dans le secteur du bâtiment

Par Véronique Bertrand - Ingénieure génie climatique et énergétique

Atteindre la neutralité climatique d'ici 2050 exigera des stratégies d'atténuation du changement climatique supplémentaires et durables. La gestion des matériaux représentant jusqu'à deux tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre, un domaine prometteur pour de nouvelles réductions est l'économie circulaire. 

Une nouvelle approche méthodologique aide à identifier les efforts circulaires qui peuvent contribuer à réduire les émissions dans n'importe quel secteur et a mis en évidence des moyens clés pour réduire les émissions dans le secteur des bâtiments.

Dans le secteur des bâtiments, certaines actions d'économie circulaire peuvent conduire à des réductions allant jusqu'à 61% des gaz à effet de serre liés aux matériaux émis tout au long du cycle de vie des bâtiments.

Décryptage par l’AEE, l’Agence Européenne de l’Environnement.

Economie circulaire dans le secteur du bâtiment, jusqu’à 61% de réduction de GES – source AEE

L'économie circulaire peut contribuer substantiellement à la réduction des émissions

La gestion des matériaux, y compris la production, la consommation et l'élimination des matériaux, des produits et des infrastructures, contribue pour une part importante aux émissions mondiales de gaz à effet de serre - jusqu'à deux tiers selon certains comptes (PNUD, 2017).

Les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduites en rendant les flux de matières plus efficaces et en maintenant l'utilité et la valeur des matériaux et des produits aussi longtemps que possible. Le Green Deal européen souligne l'importance de transformer l'économie européenne en une économie plus circulaire. Cette stratégie est un élément clé de la vision de la Commission européenne pour une économie climatiquement neutre d'ici 2050 (CE, 2018a).

L'amélioration de la circularité et l'augmentation de l'efficacité de la gestion des matériaux peuvent prendre plusieurs formes :

• Prolonger la durée de vie des produits.
• Réduire les pertes de matière.
• Matériaux et produits de recirculation.
• Empêcher le downcycling.
• Remplacer les matériaux à forte intensité de gaz à effet de serre par ceux qui émettent moins.

Cependant, lorsqu'ils décident des actions d'économie circulaire à prioriser et à intégrer dans les politiques et mesures axées sur le climat, les pays et les entreprises doivent être en mesure de comparer les avantages relatifs - et les réductions d'émissions - des actions individuelles d'économie circulaire.

Une nouvelle méthode pour comparer les bénéfices des actions sectorielles d'économie circulaire

Les recherches sur le potentiel d'atténuation du climat des actions d'économie circulaire se multiplient. Cependant, comparer les résultats des études est difficile, car chacun s'appuie sur une méthodologie unique, un périmètre d'actions modélisé et des données de base. Dans le cadre d'un dialogue avec les pays et les entreprises européens, l'AEE a cherché un moyen plus simple d'identifier et de comparer les actions d'économie circulaire, individuellement ou combinées, pouvant apporter les plus grands avantages climatiques. De telles évaluations peuvent être utiles lorsque de nouvelles politiques et mesures d'atténuation du changement climatique  sont envisagées et que leurs impacts relatifs sont estimés.

Par conséquent, l'AEE, en collaboration avec un consortium d'experts européens, a développé une nouvelle méthodologie. Il combine les avantages de diverses approches pour quantifier les impacts potentiels des actions d'économie circulaire tout en ne nécessitant qu'un investissement limité dans la modélisation.

Cette méthodologie adopte une approche par étapes pour identifier, hiérarchiser et évaluer les avantages relatifs des changements qui peuvent augmenter la circularité et réduire les émissions de gaz à effet de serre dans un secteur donné. L'approche est également liée aux cadres européens et internationaux de reporting climatique et aide à identifier comment les réductions d'émissions résultant d'actions d'économie circulaire peuvent être prises en compte dans les rapports sur les objectifs d'atténuation du changement climatique.

La figure 1 montre les étapes de la méthodologie, qui sont décrites en détail dans un rapport de fond (Ramboll et al., 2020). La première application de la méthodologie - au secteur du bâtiment en particulier (hors infrastructures) - est décrite ci-dessous. De plus amples détails peuvent être trouvés dans le rapport de base. 

Figure 1. Méthodologie d'évaluation du potentiel des actions d'économie circulaire pour contribuer à réduire les émissions dans un secteur donné

Source : Ramboll et al. (2020)

Ensemble, les actions clés peuvent permettre des réductions d'émissions allant jusqu'à 61% tout au long du cycle de vie des bâtiments

Pour démontrer l'utilité et la valeur de la nouvelle méthodologie, et pour éclairer davantage un domaine politique clé, l'approche décrite ci-dessus a été appliquée au secteur des bâtiments. L'AEE entend également appliquer la méthodologie au secteur agroalimentaire en 2020.

Le secteur des bâtiments a été choisi en raison de son rôle important dans l'atteinte de la neutralité climatique à long terme, les émissions contenues dans les bâtiments ayant un impact durable. Le plan d'action de l'UE pour l'économie circulaire dans le cadre du pacte vert européen a confirmé l'importance d'une plus grande circularité dans les bâtiments et la construction comme moyen de réduire les déchets, d'améliorer l'utilisation des matériaux et de réduire davantage les émissions de gaz à effet de serre dans l'UE (CE, 2020).

La nouvelle approche a clairement montré que chacune des étapes du cycle de vie d'un bâtiment - de la conception, la production et la consommation à la démolition et à la gestion des déchets - offre de riches opportunités pour une plus grande circularité et des réductions d'émissions. Une longue liste d'actions potentielles d'économie circulaire a été dressée, allant de l'impression 3D d'éléments de construction à l'amélioration de la maintenance pour prolonger la durée de vie d'un bâtiment. 

Une première évaluation a raccourci cette liste en actions prometteuses et spécifiques pour une analyse plus approfondie. La plupart de ces actions sélectionnées ciblent le béton, le ciment et l'acier, qui ont un fort impact en termes d'émissions de gaz à effet de serre et sont utilisés en grande quantité dans le secteur du bâtiment en Europe. Pour chacune des actions présélectionnées, des données de base sur le cycle de vie ont été collectées et évaluées pour leur potentiel à contribuer à réduire la demande pour les matériaux les plus émetteurs.

Une référence 2015 des flux de matières et des émissions liées aux étapes présélectionnées a été établie, accompagnée de trois scénarios pour l'évaluation :

1. Un scénario de référence sans changement par rapport au scénario de référence 2015.
2. Un scénario à ambition moyenne avec 50% de mise en œuvre des actions présélectionnées.
3. Un scénario à ambition élevée avec une mise en œuvre à 100% des actions présélectionnées dans l'UE d'ici 2050.

En étendant les actions circulaires présélectionnées aux trois scénarios, il est devenu clair qu'elles peuvent avoir un impact cumulatif majeur. D'ici 2050, dans un scénario ambitieux, ils pourraient réduire les émissions de gaz à effet de serre de 61% (130 millions de tonnes équivalent dioxyde de carbone, MtCO2e) dans l'UE-27 et au Royaume-Uni tout au long du cycle de vie des bâtiments (comparé avec le scénario de référence 2015 et selon les hypothèses formulées dans l'étude).

Le potentiel de réduction total pourrait être atteint pour les nouveaux bâtiments, à partir de la phase de conception, mais des avantages partiels pourraient également être obtenus pour les bâtiments existants en mettant en œuvre des actions circulaires dans les étapes ultérieures du cycle de vie. Ces réductions d'émissions s'ajouteraient aux réductions importantes qui peuvent être obtenues grâce à des mesures d'efficacité énergétique pendant la phase d'utilisation des bâtiments. Les actions évaluées et leurs contributions à la réduction des émissions sont illustrées à la figure 2. 

Figure 2. Aperçu des principales actions d'économie circulaire dans le secteur des bâtiments et de leurs réductions d'émissions

Source : Ramboll et al. (2020)

Remarque : les actions présélectionnées sont présentées par étape du cycle de vie, et leurs contributions à la réduction des émissions de gaz à effet de serre sont représentées en MtCO2e (par rapport à la référence 2015). Toutes les actions présélectionnées sont décrites en détail dans le rapport complet.

La réduction de l'utilisation du béton, du ciment et de l'acier dans les bâtiments offre le plus grand potentiel

Les résultats de l'étude, illustrés à la figure 2, démontrent que les quatre phases du cycle de vie d'un bâtiment offrent des possibilités de réduire considérablement les émissions. Le plus grand potentiel réside dans les phases de conception, de production et de démolition et de gestion des déchets, ce qui reflète également la forte influence de ces phases sur les flux de matières.

La plupart des actions d'économie circulaire présélectionnées sont prometteuses en tant que voies de réduction des émissions au cours des 30 prochaines années. Cependant, trois offrent les réductions les plus importantes par rapport au scénario de référence :

• En phase de conception, réduction des émissions de 12% grâce à la réduction de la surspécification du béton dans les plans de construction.
• En phase de production, réduction des émissions de 16% grâce à l'utilisation de types de ciment innovants et alternatifs.
• Dans la phase de démolition et de gestion des déchets, 15% de réduction des émissions grâce à la réutilisation de l'acier de construction.

Ces trois actions visent directement à rendre plus efficaces les flux d'acier, de ciment et de béton, car ils constituent certains des matériaux les plus émetteurs utilisés dans le secteur du bâtiment. Cette intensité d'émission s'applique à la phase de conception, où la sur-spécification entraîne une augmentation de l'utilisation de matériaux à forte intensité de gaz à effet de serre sans augmentation concomitante de la qualité. Elle s'applique également aux phases de construction et de gestion des déchets et de démolition, où les choix de manutention et de réutilisation éventuelle de ces matériaux peuvent avoir un impact critique sur les émissions qui en résultent.

Les actions d'économie circulaire qui réduisent la demande de ces matériaux à forte intensité d'émissions peuvent donc fournir certaines des réductions d'émissions les plus prometteuses dans les flux de matériaux du secteur des bâtiments, en particulier dans la période 2050 de cette étude. Cela rend ces types d'actions idéales à inclure dans les feuilles de route vers des réductions importantes des émissions d'ici 2030 et la neutralité climatique d'ici 2050.

L'horizon temporel affecte les actions qui semblent les plus prometteuses

D'autres actions d'économie circulaire peuvent réduire les émissions sur une période plus longue. Cela les rend moins prometteurs dans cette étude, mais non moins importants pour parvenir à une économie durable et sobre en carbone à l'avenir. Par exemple, les rénovations qui améliorent l'efficacité de l'utilisation des bâtiments et prolongent leur durée de vie peuvent réduire le besoin de nouveaux bâtiments et conduire à des réductions d'émissions réelles et durables.

L'étude démontre que l'augmentation de l'occupation moyenne des bâtiments au cours de leur durée de vie peut offrir une réduction de 11% des émissions par rapport au scénario de référence. Cependant, l'action présélectionnée liée à la conception pour la prolongation de la durée de vie des bâtiments et le démontage n'a eu qu'un effet mineur (réduction de 1% par rapport au scénario de référence).

Dans une étude à plus long terme, on peut s'attendre à ce que ces actions produisent des résultats beaucoup plus prometteurs. En supposant une durée de vie de 80 ans pour les bâtiments, l'investissement réalisé aujourd'hui dans la conception pour le démontage ne sera réalisé que bien plus tard qu'en 2050. En outre, la disponibilité actuelle de ces éléments prêts à être démontés est limitée. Par conséquent, bien que l'effet de ces actions semble faible, il serait plus important avec un laps de temps plus long.

Une approche sectorielle facilite la conception de politiques efficaces

La méthodologie montre comment différents domaines politiques - dans ce cas, les politiques d'économie circulaire et les politiques d'atténuation du changement climatique - peuvent travailler ensemble pour créer de multiples avantages, par exemple la réduction de l'utilisation des matériaux, des déchets et des émissions de gaz à effet de serre.

Si l'étude de fond met l'accent sur les bénéfices potentiels des actions individuelles d'économie circulaire, elle révèle également comment ces actions peuvent interagir. L'interaction entre les actions rend leur impact combiné inférieur à la somme des actions individuelles. La découverte de l'étude d'un potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre jusqu'à 61% dans un scénario de mise en œuvre à 100% tient compte de ces interactions.

Cela illustre l'importance d'adopter une approche globale et sectorielle lors de l'identification des actions potentielles d'économie circulaire à poursuivre ou à soutenir dans des politiques et mesures nouvelles ou élargies d'atténuation du changement climatique, par exemple lors de la révision des réglementations en matière de construction. L'interaction entre les efforts est également un aspect important à considérer et dépend fortement de la combinaison spécifique d'actions. La nouvelle méthodologie de l'AEE garantit que ceux-ci peuvent être pris en compte.

Références

1. Les cycles de vie des maisons privées et des bâtiments commerciaux en Europe ont été pris en compte, mais les réductions de leur consommation d'énergie pendant la phase d'utilisation n'ont pas été incluses, car elles ne sont pas directement liées aux flux de matières. La consommation d'énergie dans les bâtiments est, cependant, un autre domaine clé à traiter par les politiques et mesures d'atténuation du climat.

2. Bien qu'elle ne soit pas incluse dans cette étude, la phase de consommation comprend également la consommation d'énergie pour l'électricité et le chauffage / refroidissement et constitue un autre domaine important pour obtenir une plus grande efficacité et des réductions d'émissions (voir également CE, 2018b).

3. Bien que cette étude se concentre spécifiquement sur les effets d'atténuation du climat des actions d'économie circulaire, ceux-ci peuvent interagir avec d'autres facteurs environnementaux, tels que l'utilisation des terres, qui sont également importants à prendre en compte. Une attention particulière devrait également être accordée à la bioéconomie lors de l'examen de la substitution de matériaux par du bois, par exemple, dans une évaluation plus large de l'impact des politiques.

4. Dans des situations spécifiques, il peut également y avoir d'autres interactions entre les actions d'économie circulaire qui affectent le potentiel de réduction totale des émissions. Par exemple, l'augmentation de la multifonctionnalité d'un bâtiment peut conduire à une utilisation consciente de matériaux excessifs pour augmenter la flexibilité future, ou les mesures d'efficacité énergétique peuvent nécessiter plus de matériaux. Ces choix et compromis doivent être évalués au cas par cas.

Allez plus loin

L'Agence européenne pour l'environnement (AEE) organise un événement parallèle sur les avantages de la construction circulaire , dans le cadre du Forum mondial de l'économie circulaire. Cet événement vise à identifier les opportunités d'exploiter le potentiel de circularité des bâtiments et à identifier les synergies avec d'autres domaines politiques tels que le changement climatique. Il s'adresse aux décideurs politiques, aux ONG, au monde universitaire ainsi qu'au grand public intéressé.

Participez au forum mondial de l’économie circulaire, le 11 novembre

Source et lien