Calcul de GES : comment comptabiliser ses émissions de gaz à effet de serre ?

Le calcul de GES (gaz à effet de serre) dans le cadre d’un bilan carbone consiste généralement à multiplier une donnée d’activité par un facteur d’émission. En fonction du niveau d’incertitude associé à ces deux données, on ajuste ensuite le résultat, exprimé en équivalent CO₂. Mais pour réellement comprendre comment fonctionnent les estimations des émissions, il est nécessaire de revenir sur certains concepts. Découvrez les notions clés du calcul de GES et comment comptabiliser les émissions de son entreprise ou de sa collectivité.

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Que sont les GES ?

Les GES sont des gaz naturellement présents dans l’atmosphère ou introduits par l’action humaine, et qui participent au célèbre phénomène d’effet de serre. Ce processus, souvent peu compris, est en réalité assez simple à décrire. Les gaz à effet de serre laissent passer les rayons du soleil qui traversent l’atmosphère et réchauffent notre planète. Cette énergie n’est cependant pas immédiatement conservée. En effet, la surface de la Terre renvoie cette chaleur vers l’espace sous une autre forme de radiation : le rayonnement infrarouge.

Or, les GES ont la particularité d’être en quelque sorte opaques à ces ondes. Au lieu de les laisser quitter l’atmosphère, ces gaz les absorbent et les retiennent temporairement. Les GES émettent ensuite à leur tour ces infrarouges, et une partie des ondes est redirigée vers la Terre. La planète bleue retient ainsi une portion de la chaleur provenant initialement des rayons du soleil, et sa température à proximité du sol augmente. En prenant part à ces échanges de radiations infrarouges, les GES contribuent donc activement à la régulation du climat.

Sans eux, les températures seraient moins élevées et les conditions climatiques moins favorables au développement de la vie sur Terre. L’effet de serre est donc un phénomène naturel indispensable. Mais les activités humaines émettent des quantités importantes de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Cette situation crée un déséquilibre : plus de rayons infrarouges sont renvoyés vers la Terre et les températures moyennes augmentent progressivement. Les gaz à effet de serre anthropiques (d’origine humaine) sont ainsi directement responsables du réchauffement climatique.

Quels sont les grands principes du calcul de GES ?

Le calcul des émissions de GES repose sur plusieurs grands principes. Voici une présentation des notions clés à connaître pour comprendre le fonctionnement des bilans carbone.

Le forçage radiatif et le pouvoir de réchauffement global (PRG)

Chaque gaz à effet de serre a un impact différent sur le réchauffement climatique. Une fois émis dans l’atmosphère, le « forçage radiatif » de ces gaz peut être plus ou moins important. Pour une même quantité de GES, le méthane (CH₄) renvoie par exemple davantage de radiations vers la Terre que le dioxyde de carbone (CO₂).

Mais ce forçage radiatif peut également varier dans le temps. Pour reprendre l’exemple du méthane, il reste dans l’atmosphère en moyenne 12 ans, contre 100 ans pour le dioxyde de carbone. Il a donc un fort impact sur le climat, mais dispose d’une durée de vie limitée. À l’inverse, certains gaz comme l’hexafluorure de soufre (SF₆) et le tétrafluorure de carbone (CF₄) restent dans l’atmosphère presque indéfiniment.

Figure : Forçage radiatif (W/m²) au cours du temps (années) d'une tonne de différents GES, en échelle log-log. Source : D. Hauglustaine, LSCE

Pour qu’un calcul de GES ait du sens, il est indispensable de prendre en compte ces particularités. C’est pourquoi chaque GES s’est vu attribuer un pouvoir de réchauffement global. Notés PRG-100, ces ratios représentent le forçage radiatif associé à une certaine quantité de GES sur une période de 100 ans. Cette valeur n’est cependant pas mesurée dans l’absolu, mais relativement au PRG du CO₂.

Voici, à titre d’illustration, les PRG-100 des 7 principaux gaz à effet de serre, selon le 6^e rapport d’évaluation (AR6) du GIEC de 2021 :

*Pour les HFCs et PFCs, le PRG varie en fonction de l'espèce considérée. Seules les valeurs les plus faibles et les plus élevées sont indiquées dans ce tableau.

Source : 6e rapport du GIEC

Comme l’explique Jean-Marc Jancovici dans cet article, le PRG-100 d’un gaz représente combien de fois plus (ou moins) un gaz fait d’effet de serre sur 100 ans, comparé à ce que ferait une même quantité de CO₂ émise au même moment.

L’équivalent CO₂ : l’unité de mesure des bilans carbone

Tout l’intérêt d’un bilan carbone d’entreprise ou de collectivité est de pouvoir être comparé à d’autres bilans. Cela permet de replacer les émissions d’une organisation dans le contexte de son secteur ou de sa zone géographique. Mais cela est également utile pour comparer les progrès réalisés par l’entreprise ou l’acteur public entre deux bilans carbone.

Pour répondre à ce besoin, les inventaires de gaz à effet de serre des organisations sont convertis en une même unité : l’équivalent CO₂. Le PRG, déjà évoqué, constitue la base de calcul de l’équivalent CO₂. Pour convertir une quantité de GES émise en CO₂eq, il suffit de réaliser l’opération suivante :

En plus de rendre les bilans carbone comparables entre eux, l’équivalent CO₂ simplifie leur lecture par les investisseurs et autres parties prenantes. Il est ainsi possible de comprendre en quelques secondes l’impact climatique des différents postes d’émission d’une organisation.

Les facteurs d’émission (FE)

Les facteurs d’émission sont à la base de l’approche la plus utilisée pour calculer ses émissions de GES. Ce sont des ratios qui permettent de convertir une donnée d’activité d’organisation en quantité de gaz émise. La majorité du temps, les facteurs d’émission intègrent directement les PRG des différents gaz à effet de serre. La multiplication d’une donnée d’activité par le facteur d’émission correspondant permet dans ce cas d’obtenir la quantité d’équivalent CO₂ émise par cette activité.

Il existe deux types de facteurs d’émission :

1. Les facteurs d’émission physiques, qui servent à convertir des données d’activité physiques (ex : kWh consommés, km parcourus) en émissions de GES ;
2. Les facteurs d’émission monétaires, qui servent à convertir des données financières ou comptables (euros, dollars, etc.) en émissions de GES.

À chaque fois que cela est possible, une entreprise ou collectivité doit utiliser le FE physique le plus adapté à sa donnée d’activité. Les facteurs d’émission monétaires, moins précis, peuvent parfois être employés en complément, pour certaines catégories d’émission.

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Quels gaz à effet de serre prendre en compte dans son calcul de GES ?

La plupart des méthodes de comptabilité carbone exigent la prise en compte des 7 gaz à effet de serre actuellement retenus par le Protocole de Kyoto :

1. Dioxyde de carbone (CO₂) ;
2. Méthane (CH₄) ;
3. Protoxyde d’azote, aussi appelé oxyde nitreux (N₂O) ;
4. Hydrofluorocarbures (HFC) ;
5. Perfluorocarbures, aussi appelés hydrocarbures perfluorés (PFC) ;
6. Hexafluorure de soufre (SF₆) ;
7. Trifluorure d’azote (NF₃).

Le bilan carbone obligatoire français (bilan GES) et l’inventaire d’émissions lié à la directive CSRD se basent également sur cette sélection. Une entreprise ou une collectivité utilisant la méthode Bilan Carbone® doit cependant inclure tous les autres GES émis, lorsque cela est possible. Cette mesure concerne en général des entreprises dans des secteurs d’activité spécifiques. La vapeur d’eau liée aux traînées de condensation des avions ou encore certains GES utilisés comme réfrigérants dans l’industrie en sont des exemples.

Comment calculer ses émissions de GES ?

Le calcul mathématique permettant d’estimer ses émissions de GES à partir de données d’activité est le suivant :

Le résultat s'exprime en équivalent carbone, auquel il faut ajouter ou soustraire un niveau d’incertitude. En effet, l’utilisation de facteurs d’émission et de données d’activité comprend obligatoirement une marge d’erreur. L’entreprise ou la collectivité doit calculer cette marge et la prendre en compte dans l’estimation de ses émissions de gaz à effet de serre.

Dans le cadre d’un exercice de comptabilité carbone, le calcul final des GES nécessite d’avoir réalisé ces étapes préalables :

1. Déterminer le périmètre organisationnel du bilan carbone, soit les sites, équipements et installations à prendre en compte ;
2. Définir le périmètre opérationnel, soit les catégories d’émissions directes et indirectes à intégrer au calcul ;
3. Décider du périmètre temporel à observer, généralement les GES émis sur une année ;
4. Choisir les facteurs d’émission les plus adaptés au calcul de GES et recueillir les données d’activité de l’entreprise ou de la collectivité.

Une fois le calcul d’un GES effectué pour une source d’émission donnée, son résultat est intégré dans un seul poste d’émission. En fonction de la méthode utilisée, la nomenclature peut varier.

Le GHG Protocol (Greenhouse Gas Protocol) propose les célèbres scopes 1, 2 et 3, divisées en catégories. La méthode réglementaire BEGES se base, elle, sur les 6 catégories et 22 postes d’émission de la norme ISO 14064-1.

Quelle méthode de comptabilité carbone utiliser pour calculer ses émissions de GES ?

Il existe différentes méthodologies de comptabilité carbone permettant à une entreprise ou à une collectivité de calculer ses émissions de GES. La méthode Bilan Carbone®, portée et diffusée par l’Association pour la transition Bas Carbone (ABC) est l’approche la plus utilisée en France. Mise à jour au début de l’année 2025, elle propose de réaliser un inventaire de GES, mais aussi de créer un plan de transition.

Parmi les autres approches disponibles pour calculer ses émissions et répondre à ses obligations légales, on peut citer :

• la méthode réglementaire française BEGES, qui comprend également la création d’un plan de transition ;
• la norme ISO 14064-1, à utiliser avec la norme ISO/TR 14069:2013 ;
• Le GHG Protocol, la méthode de comptabilité carbone la plus utilisée à l’international.

Ces méthodes présentent des différences, mais se basent toutes sur les mêmes principes de comptabilité carbone. Le Bilan Carbone® présente plusieurs avantages qui expliquent son succès. Acteur historique, l’ABC améliore sa méthode continuellement pour aller au-delà des obligations réglementaires. De plus, le Bilan Carbone® dispose d’une communauté très active et la méthodologie est maintenant déclinée en 3 niveaux de maturité.

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