Énergie et logement

Le logement est une source importante d’émissions de gaz à effet de serre. Le construire, le chauffer ou le refroidir, l’entretenir, y vivre et y manger : toutes ces activités consomment énormément d’énergie, le plus souvent d’origine fossile. Il est nécessaire d’inventer de nouvelles manières d’habiter.

La population mondiale ne cesse de croître. De 7,7 milliards d’habitants en 2019, elle devrait atteindre 9,7 milliards en 2050. Cela signifie qu’il va falloir construire de nouveaux logements partout dans le monde. On estime que la surface au sol occupée par les constructions aura doublé d’ici 2040 ! La bétonisation croissante de notre planète entraîne une plus grande consommation de ciment, et par voie de conséquence une hausse des émissions de gaz à effet de serre liées à cette industrie. A titre d’exemple, entre 2011 et 2013, la Chine a utilisé plus de ciment que les États-Unis durant tout le 20^e siècle ! La Chine est également le premier producteur de ciment, devant l’Inde et l’Union européenne.

Le ciment, ennemi du climat

Si l’industrie du ciment était un pays, elle serait le 3^e plus gros émetteur de gaz à effet de serre, derrière la Chine et les États-Unis ! On estime qu’elle est responsable de 8% des émissions mondiales de gaz à effet de serre.

C’est souvent méconnu, mais la cimenterie est le secteur industriel qui participe le plus au changement climatique, derrière le secteur de l’énergie lui-même :

50% des émissions proviennent du processus lui-même de fabrication du ciment : la calcination à haute température, une réaction chimique fortement émettrice de CO₂

40% proviennent de la combustion des énergies fossiles nécessaires au fonctionnement des machines, notamment du four à calcination dont la température doit atteindre 1 400°C

10% proviennent de l’utilisation de carburants lors de l’extraction des matières premières dans les carrières puis lors de leur acheminement par camion.

Le ciment est un produit utilisé depuis l’Antiquité pour lier les matériaux entre eux. Il se présente comme une poudre, qui une fois humidifiée, agit comme une colle et permet d’assembler des éléments de construction. Mélangé avec du sable fin et de l’eau, le ciment devient du mortier. Si l’on ajoute en outre du gravier, on obtient du béton. Le béton est la deuxième substance la plus utilisée sur Terre après l’eau. On en consomme 10 milliards de tonnes par an dans le monde pour construire des logements, des ponts, des routes, des autoroutes et des barrages.

De nos jours, le ciment est composé à 80% de calcaire et 20% d’argile. Les deux éléments sont broyés, cuits à très haute température, puis le résultat – appelé clinker – est à nouveau broyé. Lors du broyage du clinker, des ajouts peuvent être faits pour optimiser les propriétés du ciment.

La calcination nécessite beaucoup d’énergie en raison de la chaleur extrême requise pour la production. Selon la variété et le procédé, les usines ont besoin de 60 à 130 kilos de fioul et 110 kWh d’électricité pour produire une tonne de ciment. Mais surtout, pour chaque tonne de ciment produite, le procédé de calcination libère une tonne de CO₂!

Maçons posant du ciment — *Des maçons lissent du béton sur un chantier de construction*

Étonnamment, le ciment pourrait devenir l’une des solutions au changement climatique plutôt qu’une de ses causes. En effet, certains nouveaux matériaux ont la capacité de séquestrer le CO2 présent dans l’atmosphère : c’est le cas des tuiles mangeuses de pollution au Mexique ou du ciment qui aspire le CO2 de l’air au Canada. Les scientifiques estiment que le ciment présent dans les bâtiments peut absorber du CO2 et constituer un puits de carbone, au même titre que les forêts et les océans.

Construire en émettant moins de CO₂

Produire du ciment sans émission de CO₂ représente donc un énorme enjeu pour le climat, ainsi qu’un défi technique. Pour réduire l’empreinte carbone des ciments, l’industrie tente de diminuer le plus possible leur teneur en clinker. Ces nouveaux ciments devraient émettre 30 à 50% de CO₂ en moins. Des recherches sont également menées pour piéger le CO₂ à l’issue de la calcination. Toutefois ces technologies de capture et séquestration de carbone sont encore très coûteuses, et surtout elles ne règlent pas vraiment le problème, puisqu’elles n’éliminent pas le CO₂ mais se contentent de le déplacer en l’enfouissant sous terre.

Les cimentiers examinent plusieurs autres options comme de :

produire un ciment à basse température,
recourir à des combustibles à faible teneur en carbone, (en remplaçant par exemple le pétrole par des déchets)
ou encore réduire la consommation d’énergie des fours.

Une solution pourrait aussi consister tout simplement à utiliser moins de ciment, par exemple en remplaçant les constructions en béton par des constructions en bois, en recyclant les matériaux de construction des bâtiments en démolition et en s’en servant pour les routes.

La climatisation

L’habitat consomme énormément d’énergie l’hiver à cause du chauffage. Cela, tout le monde en a conscience et tente de réduire sa consommation ou de remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables. Mais depuis quelques années, refroidir son logement est devenu tout aussi important. Car le changement climatique entraîne des canicules plus chaudes, plus longues et plus fréquentes. Face à ce phénomène, le nombre de climatiseurs explose dans le monde : ces appareils équipent neuf foyers sur dix aux États-Unis et au Japon. À eux seuls, les Américains consomment plus d’énergie avec leurs climatiseurs que toute l’Afrique. On compte 1,6 milliard de climatiseurs dans le monde en 2019, leur nombre pourrait atteindre 5,6 milliards en 2050 ! En France, environ 4% des foyers en sont équipés, et un quart des bâtiments à usage tertiaire (bureaux, entreprises, locaux d’accueil du public…), mais ces chiffres sont en constante augmentation.

*Façade d’immeuble avec des climatiseurs aux fenêtres*

Le problème des climatiseurs est qu’ils consomment énormément d’énergie et sont responsables d’importantes émissions de gaz à effet de serre, qui elles-mêmes vont aggraver le réchauffement climatique. Un dangereux cercle vicieux.

En 2018, climatiseurs et ventilateurs ont représenté 10% de la consommation mondiale d’électricité. Aux États-Unis, la ville de New York a même connu une grosse panne à cause du trop grand nombre de climatiseurs allumés, alors que d’habitude, c’est plutôt le chauffage qui provoque ce genre de coupure électrique !

Mais cette consommation d’énergie n’est pas le seul problème que posent les systèmes de refroidissement. Car si l’on refroidit l’intérieur, en même temps… on réchauffe l’extérieur ! Dans les grandes villes comme Tokyo ou Paris, cet air chaud renvoyé dans les rues peut entraîner une hausse de la température extérieure allant jusqu’à 1 ou 2°C !

Dernière difficulté : les fluides réfrigérants contenus dans les climatiseurs. Les hydrofluorocarbures (HFC) sont des gaz à effet de serre, les plus nocifs d’entre tous : ils sont jusqu’à 15 000 fois plus puissants que le CO₂! En théorie, ces gaz ne devraient pas sortir des climatiseurs. La réalité est tout autre : on recense de nombreuses fuites, lors de la fabrication ou du fonctionnement.

Les solutions seraient de :

limiter le nombre des climatiseurs !
réduire, par l’innovation technologique, leur consommation électrique.
végétaliser les villes pour lutter contre ce qu’on appelle les îlots de chaleur urbain. En effet, il peut faire faire jusqu’à 12°C de plus la nuit dans une ville que dans les campagnes voisines. Un arbre apporte autant de fraîcheur que 5 climatiseurs et il ne consomme rien. Planter deux rangées d’arbres dans une rue peut faire descendre la température de 10°C !
repenser l’urbanisme, améliorer l’architecture des villes et mieux isoler les logements.

L’Empire State building, l’un des immeubles les plus emblématiques de New York, construit au début des années 1930 et d’une hauteur de 381 mètres, a été entièrement rénové en 2009. Ce gratte-ciel était devenu le symbole du gaspillage énergétique américain, il était urgent d’agir. Ses 6 514 fenêtres ont été remplacées afin de réduire les pertes de chaleur en hiver et garder la fraîcheur en été. Ces travaux ont permis de diminuer de 40% la consommation d’énergie de l’immeuble. Si d’autres gratte-ciels suivaient cet exemple, on pourrait économiser des milliards de tonnes de CO2 à l’échelle planétaire.

Une architecture adaptée, des logements mieux isolés

On ne construit pas un bâtiment de la même manière dans un pays froid que dans un pays tropical humide. Les problématiques sont si différentes – température, précipitations… – que l’architecture des bâtiments et l’organisation des villes doivent elles aussi différer pour permettre de dépenser le moins d’énergie possible.

Aujourd’hui, on sait construire des habitats qui consomment 10 à 20 fois moins d’énergie qu’un immeuble conçu dans les années 1960, à l’époque où l’énergie était bon marché et où on ne se préoccupait pas encore du climat. Désormais, il existe même des bâtiments, dits à énergie positive, qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment !

De nos jours, on construit des maisons bioclimatiques. Extrêmement bien isolées, elles s’adaptent à la géographie et au climat du lieu pour réaliser des économies d’énergie : une maison bâtie au pied d’une butte par exemple sera protégée du vent et moins exposée au froid en hiver. Sans panneaux solaires ni éoliennes, ces maisons tirent parti du soleil pour s’éclairer et se chauffer. Elles profitent aussi de l’ombre et du vent pour rafraîchir les murs en été. Un logement bioclimatique ne répond pas à des règles précises et sera conçu différemment selon qu’il sera construit en Bretagne ou en Alsace, en Limousin ou en Provence.

Si les nouvelles constructions permettent d’énormes économies d’énergie, il faut garder à l’esprit qu’elles ne suffiront pas à faire changer les choses. Rien qu’en France, les constructions neuves ne représentent que 1% du parc immobilier chaque année. L’enjeu se situe donc aussi dans la rénovation des bâtiments existants. Selon le GIEC, c’est le gisement le plus important pour réduire les émissions de CO₂. C’est là que les Etats jouent un rôle important : il est essentiel qu’ils aident les citoyens à rénover leur logement, refaire l’isolation de leur toiture ou de leurs fenêtres, changer leur chaudière au fioul… Pour ce faire, ils peuvent distribuer des aides publiques ou des prêts avantageux.

Les villes elles aussi sont en première ligne : à elles de développer des solutions pour améliorer la vie des citadins. Ainsi, à Paris, un réseau de refroidissement urbain remplace la climatisation dans de nombreux bureaux, magasins et hôtels, ainsi que dans des bâtiments comme le Louvre, en pompant de l’eau froide de la ville. La ville de Curitiba au Brésil a quant à elle eu l’intelligence d’associer sa politique des transports à celle de l’urbanisme. Pas question de construire un quartier d’habitations mal desservi et éloigné de tous commerces et bassins d’emplois comme c’est le cas dans plusieurs régions françaises. Le besoin de voiture a ainsi été diminué, et par voie de conséquence : leur nombre ! 80% des habitants utilisent le réseau de transport en commun, et on compte 50 m2 d’espace vert par personne.

Afin de diminuer ses émissions de gaz à effet de serre de 80% d’ici 2050, le maire de New York, Bill de Blasio, a quant à lui décidé au printemps 2019 d’entrer en guerre contre les gratte-ciel qui ont pourtant fait la réputation de sa ville à l’international. Les autorités ont exigé que ces tours en acier et en verre engagent des travaux de rénovation pour réduire leur empreinte carbone. Elles contribuent en effet fortement au changement climatique en raison de leurs folles dépenses énergétiques : chauffées par le soleil, leurs façades vitrées les transforment en été en véritables fournaises qu’il faut refroidir à grand renfort de climatiseurs. La Trump Tower, tour de 58 étages érigée par le président américain Donald Trump en 1984, est l’un des bâtiments les plus énergivores de la ville.