Toutes les molécules de dioxyde de carbone (CO₂) sont identiques sur le plan chimique. Pourtant, leur origine fait toute la différence dans l’évaluation de leur impact climatique et dans la mise en œuvre des politiques de décarbonation. Cette distinction entre CO₂ fossile et CO₂ biogénique structure aujourd’hui la plupart des bilans carbone, réglementations environnementales et mécanismes de soutien à la transition énergétique.
Pourquoi distinguer les origines du CO₂ ?
Le carbone fossile et le carbone biogénique ne relèvent pas du même cycle ni du même potentiel de séquestration ou de valorisation. Distinguer leur provenance permet :
- D’évaluer correctement le bilan climatique d’une activité
- De déterminer les leviers réglementaires applicables (EU ETS, Fiscalité carbone, RFNBO, etc.)
- D’orienter les projets vers une trajectoire réellement bas-carbone
Le CO₂ fossile : un carbone « additionnel » pour l’atmosphère
Le CO₂ fossile provient de la combustion d’énergies fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon) ou de procédés industriels qui les utilisent. Il s’agit de carbone ancien, resté piégé dans les sous-sols pendant des millions d’années, que l’humanité remet brutalement en circulation dans l’atmosphère à l’ère de l’Anthropocène, période où les activités humaines sont devenues une force géologique majeure.
- Impact climatique : toute émission fossile représente un ajout net à la concentration de CO₂ atmosphérique, contribuant directement au réchauffement global.
- Exemples : centrales thermiques, transports routiers, industries lourdes, cimenteries.
- Réglementation : ces émissions entrent systématiquement dans les inventaires nationaux et sont soumises à quotas (comme l’EU ETS) ou à la taxe carbone.
Dans les bilans GES, seuls les volumes effectivement captés et stockés peuvent être déduits. De plus, la valorisation du CO₂ fossile soulève des enjeux spécifiques : si son utilisation dans des procédés industriels (par exemple dans la production de carburants synthétiques ou la carbonatation) ne débouche pas sur un stockage permanent, elle n’est pas considérée comme une réduction nette. Ces contraintes renforcent la nécessité d’accélérer le recours au CO₂ biogénique pour atteindre les objectifs climatiques.
Le CO₂ biogénique : un carbone issu du cycle naturel
Le CO₂ biogénique provient de la décomposition ou de la combustion de matières organiques récentes : biomasse, bois, biodéchets, résidus agricoles, boues d’épuration. Il s’inscrit dans le cycle court du carbone : les plantes absorbent le CO₂ pour croître, puis le réémettent lors de leur dégradation.
- Impact climatique : considéré comme neutre à court terme, à condition que les ressources soient renouvelables (par reforestation, recyclage organique, etc.).
- Exemples : incinération de biomasse, méthanisation, fermentation, digestion anaérobie.
- Réglementation : ce CO₂ est souvent exclu des quotas EU ETS. Il peut être valorisé dans des projets bas-carbone ou contribuer à l’obtention de crédits carbone lorsqu’il est capté ou substitué à du carbone fossile.
Le CO₂ biogénique peut être soit stocké, soit valorisé dans différents usages, qui se répartissent entre CCS (captage et stockage géologique, onshore ou offshore) et CCU (captage et utilisation du carbone). Dans le CCU, une première voie est la conversion du CO₂ en produits : il peut servir à produire des efuels comme l’eméthane, du SAF (Sustainable Aviation Fuel) ou de l’eméthanol lorsqu’il est combiné à de l’hydrogène bas carbone, mais aussi des produits chimiques et des matériaux minéralisés qui fixent durablement le carbone dans des solides.
Une seconde voie est l’utilisation directe du CO₂ sans transformation chimique majeure, par exemple pour l’industrie agroalimentaire (boissons gazeuses, surgélation), l’enrichissement de l’atmosphère des serres afin d’augmenter les rendements, ou encore d’autres usages industriels (fluides, agents de procédé).
Les émissions de carbone d’origine fossile et biogénique se distinguent donc d’abord par l’échelle de temps de leur cycle. Le carbone fossile, piégé depuis des millions d’années dans le sous-sol, est extrait puis brûlé dans les moteurs et installations industrielles, ce qui transfère en une ou deux étapes rapides un stock ancien vers l’atmosphère et augmente durablement la quantité totale de CO₂ dans le système climatique. À l’inverse, le carbone biogénique circule dans un cycle court : le CO₂ atmosphérique est capté par les plantes via la photosynthèse, stocké temporairement dans la biomasse et les produits biosourcés, puis réémis lors de la combustion ou de la décomposition, de sorte que les flux d’émissions restent globalement en équilibre avec l’absorption récente par les écosystèmes, surtout lorsque des formes plus durables de stockage comme le biochar sont mobilisées
Des enjeux opérationnels et réglementaires majeurs
Cette distinction fossile / biogénique influence aujourd’hui plusieurs volets stratégiques :
- Bilans carbone (Scopes 1, 2, 3) et suivi des émissions évitées,
- Valorisation énergétique des déchets et production de biogaz,
- Éligibilité aux dispositifs de finance verte (crédits carbone, labels bas-carbone),
- Traçabilité du CO₂ capté et valorisé dans les chaînes CCUS.
Un CO₂ capté d’origine biogénique et stocké durablement (BECCS, biochar, minéralisation) donne lieu à des émissions négatives. À l’inverse, le stockage de CO₂ fossile ne fait que réduire les émissions nettes, sans compenser le stock historique de carbone déjà relâché.
Aussi, la Commission européenne prévoit, à horizon 2041, que les carburants de synthèse issus de RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin) devront intégrer une part croissante de CO₂ biogénique ou capté dans l’air. Cette évolution structurera les chaînes d’approvisionnement en CO₂ en Europe dans les deux prochaines décennies.
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Parlons-en !
Chez Yélé Consulting, cette distinction n’est pas qu’un détail technique : c’est un levier stratégique pour accompagner les acteurs publics et privés vers des modèles réellement bas-carbone.
Nos équipes croisent les expertises réglementaires, techniques et économiques pour :
- Qualifier les origines du CO₂ dans les chaînes de valeur.
- Définir des stratégies de valorisation et de séquestration compatibles avec les cadres européens (EU ETS, RFNBO, CBAM).
- Structurer des modèles d’investissement reposant sur une valorisation juste du bioCO₂.
Cette compréhension fine des flux carbones, fossiles ou biogéniques, constitue une étape indispensable pour construire une économie neutre en carbone et résiliente.
Rédacteurs : Brieuc Gancel et Eliot Lebleu
Relecteurs : Ziwei Wu et Audrey Bergeron
