Développement d'une nouvelle méthode de mesure - Gaz à effet de serre HFC-23 : le contrôle des émissions est possible
Dübendorf, St. Gallen und Thun, 22.08.2024 - Des chercheurs de l'Empa, de l'Université de Bristol et de l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO) ont étudié les émissions de HFC-23, un puissant gaz à effet de serre, provenant de la production de téflon et de réfrigérants. Leur étude montre que : Les mesures d'endiguement sont efficaces, mais elles ne sont pas appliquées partout.
Les hydrofluorocarbures (HFC) sont de puissants gaz à effet de serre. Le plus puissant d'entre eux est le trifluorométhane, également connu sous l'abréviation HFC-23. Un kilogramme de HFC-23 dans l'atmosphère contribue autant à l'effet de serre que 12'000 kilogrammes de CO₂. Il faut environ 200 ans pour que ce gaz se décompose dans l'atmosphère. C'est pourquoi plus de 150 pays se sont engagés à limiter fortement leurs émissions de HFC-23 dans le cadre de l'amendement de Kigali au Protocole de Montréal.
La principale source de HFC-23 est la production industrielle de certains réfrigérants ainsi que du polytétrafluoroéthène (PTFE), plus connu sous le nom de téflon. Le HFC-23 est un sous-produit de la fabrication d'un précurseur du téflon. Depuis 2020, la règle est la suivante : quiconque produit du téflon doit détruire le HFC-23, nuisible au climat. Selon les rapports des différents pays, c'est ce qui se passe : sur le papier, les émissions globales de HFC-23 ne s'élevaient plus qu'à 2'000 tonnes en 2020. Les émissions réelles, déterminées par de nombreuses études, montrent une autre image : rien qu'en 2020, environ 16'000 tonnes de ce gaz à effet de serre ont été libérées dans l'atmosphère.
Des mesures précises grâce à un gaz traceur
D'où vient cette divergence ? Pour répondre à cette question, des chercheurs de l'Empa, de l'Université de Bristol et de l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique appliquée (TNO) ont examiné de près les émissions de HFC-23 d'une usine de téflon aux Pays-Bas. Ils viennent de publier leurs résultats dans la célèbre revue scientifique « Nature ».
Afin de déterminer les émissions de l'usine de manière globale et aussi précise que possible, les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode. Juste à côté de l'usine, ils ont libéré un « traceur » : un gaz non toxique qui n'est pas présent dans l'atmosphère et qui se décompose en quelques semaines. A environ 25 kilomètres de là, ils ont mesuré les concentrations de HFC-23 et d'autres sous-produits de la fabrication du téflon – ainsi que la concentration du traceur. « Comme nous savions exactement quelle quantité de traceur nous avions libérée et quelle quantité était arrivée au point de mesure, nous avons pu calculer les émissions de HFC-23 et d'autres gaz à partir de ces données », explique Dominique Rust, première auteure, qui a travaillé sur le projet dans le cadre de son doctorat à l'Empa.
Pour minimiser les émissions de HFC-23, le gaz est brûlé directement dans l'usine avant même qu'il ne puisse s'échapper. La nouvelle étude montre maintenant : « Nos émissions mesurées sont plus élevées que celles rapportées par l'usine », explique Martin Vollmer, chercheur à l'Empa. « Toutefois, la quantité de HFC-23 émise reste faible. Les mesures de contrôle des émissions fonctionnent donc bien ». Le co-auteur Kieran Stanley de l'Université de Bristol résume : « Ces résultats sont très encourageants. Ils montrent que les émissions de ce gaz à effet de serre très puissant provenant d'installations produisant des polymères fluorés comme le téflon peuvent être considérablement réduites si l'on prend les bonnes mesures ». Et Stefan Reimann, chercheur à l'Empa, d'ajouter : « Si toutes ces usines avaient des émissions similaires, il serait possible d'éviter globalement les émissions de HFC-23, qui correspondent à près de 20% des émissions de CO₂ du trafic aérien mondial».
Vérifier et faire respecter
Si les mesures d'endiguement fonctionnent, comment expliquer les valeurs élevées mesurées dans l'atmosphère ? « Nous devons donc partir du principe que les mesures rapportées par les pays ne correspondent pas partout à la réalité », déclare Martin Vollmer. Les auteurs de l'étude appellent les pays à faire vérifier leurs usines de téflon de manière indépendante. « Des vérifications indépendantes des émissions de gaz à effet de serre provenant de la production de polymères fluorés et de réfrigérants sont nécessaires pour combler les lacunes dans notre compréhension des sources d'émission et pour vérifier que les pays respectent pleinement les accords internationaux sur le climat et l'environnement », ajoute Kieran Stanley.
« La collaboration avec le fabricant de téflon et avec les autorités néerlandaises a été la clé du succès de notre étude », explique Dominique Rust, qui fait désormais de la recherche à l'Université de Bristol. La méthode de traçage développée par les chercheurs se prêterait à de tels contrôles indépendants d'usines et de zones industrielles – également pour d'autres gaz, les chercheurs en sont convaincus. Les chercheurs de l'Empa prévoient déjà de mener une autre étude en Corée du Sud en octobre, dans laquelle ils utiliseront la méthode des traceurs pour déterminer les émissions de substances halogénées dans la capitale sud-coréenne, Séoul. « À la station de mesure de Cabauw, le TNO étendra la surveillance des gaz à effet de serre dans le cadre de l'infrastructure européenne ICOS à la surveillance continue des substances halogénées. Cela nous permettra de suivre la localisation et les émissions des sources de substances halogénées détectées au cours de cette expérience », ajoute Arnoud Frumau, chercheur au TNO.
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Adresse pour l'envoi de questions
Dr. Martin Vollmer
Empa, Air Pollution / Environmental Technology
Tél. +41 58 765 42 42
martin.vollmer@empa.ch
Dr. Dominique Rust
University of Bristol, Atmospheric Chemistry Research Group
Tél. +44 117 455 7191
dominique.rust@bristol.ac.uk
Dr. Kieran Stanley
University of Bristol, Atmospheric Chemistry Research Group
Tél. +44 117 455 4380
k.m.stanley@bristol.ac.uk
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Auteur
Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche
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