Les nouvelles technologies au service de l'environnement

L’épuisement des ressources et les risques écologiques sont plus que jamais au cœur des débats sociétaux et économiques. Les nouvelles technologies au service de l’environnement sont-elles la solution pour bâtir un nouveau modèle de croissance ?

Par  Simon Nadel

16 minutes

Les pays développés voient dans les années 1970 le régime de croissance fordiste s’effriter parallèlement à la prise en considération croissante de la question écologique. Depuis les premières révolutions industrielles, les dynamiques technologiques sont la cause des multiples problèmes environnementaux, le diagnostic fait consensus. En revanche, il existe un désaccord profond sur le rôle des nouvelles technologies susceptibles de résoudre la crise écologique.

Comment résoudre la crise écologique ?

La première réponse forte est celle du Club de Rome et du rapport Meadows (Halte à la croissance) de 1972 qui oppose impératifs écologiques et économiques, pour soutenir la thèse d’une décroissance inévitable. Cette position, "techno-pessimiste", considère que la finitude des ressources naturelles implique une décroissance, seule solution au changement climatique, à la dégradation de la biodiversité et à l’épuisement des ressources naturelles.

Le concept de développement durable propose une seconde réponse "techno-optimiste" à la crise écologique. En 1987, le rapport Brundtland, Notre avenir à tous, commandité par l’ONU en vue du Sommet de la Terre, définit le développement durable comme "un mode de développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs".

Cette définition, aujourd'hui largement admise, marque l’institutionnalisation par la communauté internationale de la prise en compte des préoccupations environnementales. Elle est "techno-optimiste" dans la mesure où elle met en évidence de manière explicite le rôle du progrès technique et des nouvelles technologies pour porter un développement durable.

Dans cette conception, les besoins des générations présentes et futures ne sont donc pas limités par le stock de ressources naturelles, mais par l’état des techniques destinées à en tirer parti. Il ne s’agit donc pas de pointer les limites de la capacité de la planète de répondre aux besoins, comme le suggère le rapport Meadows, mais plutôt de s’intéresser à la capacité des hommes et des techniques.

Dans cette logique, le développement massif de nouvelles technologies serait à même de répondre aux besoins des générations présentes et futures. La diffusion du concept de développement durable promeut donc le développement de nouvelles technologies favorables à l’environnement.

Les recommandations politiques et économiques qui ont découlé du principe du développement durable ont promu la recherche et le développement de nouvelles technologies au service de l’environnement : des nouveaux procédés et des nouveaux produits verts.

Produire au service de l'environnement

Deux procédés permettent généralement de réduire les impacts environnementaux issus de la production selon qu’ils interviennent à la fin – technologies ajoutées (end of pipe) – ou pendant le processus de production – technologies de production intégrées (cleaner production). Ces deux types de technologies ont des effets bénéfiques mais contrastés sur l’environnement à court et à long terme.

Les technologies ajoutées : une approche curative au service de l'environnement

Les technologies ajoutées, comme les filtres utilisés pour la désulfuration, sont conçues pour réduire les émissions de substances nocives qui sont des sous-produits de la production. Elles consistent donc à mettre en œuvre des technologies additives permettant de limiter les émissions polluantes.

Elles reposent sur des installations et des équipements conçus pour lutter contre la pollution, et des accessoires spéciaux de lutte antipollution (principalement les équipements) en fin de cycle. Elles ne sont pas directement liées au processus de production, mais sont des technologies additives mises en œuvre pour se conformer notamment aux normes environnementales exigées par la réglementation. Les installations d’incinération pour l’élimination des déchets, les stations d’épuration des eaux usées pour la protection de l’eau ou encore les absorbeurs acoustiques destinés à la réduction du bruit constituent des exemples typiques de technologies ajoutées.

Confrontées à la mise en place de réglementations environnementales croissantes, les firmes optent souvent, dans une logique d’économies à court terme, pour cette stratégie d’adaptation rapide aux conditions de production. Elle est moins risquée que de chercher à substituer totalement le processus de production existant et perdre une position de marché bien établie. Les entreprises du secteur du charbon ont recours à ce type de technologies pour limiter l’impact environnemental des centrales au charbon, importantes émettrices de dioxyde de carbone (CO2) et de dioxyde de soufre (SO2).

Pour réduire les émissions, il existe deux technologies « en bout de chaîne ». La première consiste à mettre en place des filtres à la sortie des cheminées, afin d’assurer la captation des émissions de soufre et limiter les pluies acides. La seconde repose sur la capture et le stockage du carbone (CSC). Après l’étape de capture, le CO2 est transporté et stocké dans un réservoir géologique, enfoui profondément sous terre. Cette stratégie s’exprime à la fois à l’échelle de l’entreprise, comme à l’échelle internationale. Les États-Unis de Donald Trump font ainsi la promotion du "charbon propre".

À l’inverse, la Chine cherche à engager une profonde transition énergétique par la fermeture de ses nombreuses centrales à charbon, en développant des technologies intégrées, qui transforment radicalement les processus de production.

Les technologies intégrées au service de l'environnement

Les technologies intégrées réduisent quant à elles l’utilisation des ressources et/ou la pollution à la source en ayant recours à des méthodes de production plus propres. Elles conduisent ainsi généralement à la réduction des sous-produits, des intrants énergétiques et des ressources exploités par les entreprises pour produire les biens.

Les technologies de production intégrées réduisent les effets négatifs sur l’environnement à la source en substituant des technologies plus propres à des technologies moins propres ou en modifiant ces dernières. La recirculation des matériaux, l’emploi de matériaux respectueux de l’environnement (comme le remplacement des solvants organiques par l’eau) constituent des exemples de technologies de production intégrées, ou plus propres.

La mise en place de technologies de production intégrées est cependant souvent entravée par des obstacles liés à des problèmes de coût, de coordination et d’inertie des compétences et à l’organisation productive des entreprises. En sus des forts coûts d’investissement dans les nouvelles technologies intégrées, des freins supplémentaires peuvent émerger selon la nature du problème environnemental et le type de réglementation environnementale en question. Par exemple, imposer des normes technologiques qui ne peuvent être respectées que par des technologies ajoutées.

La diffusion de technologies de production plus propres

En ce qui concerne plus particulièrement la diffusion des technologies de production propres, il convient de s’intéresser à l’efficacité respective des instruments et au degré de sévérité de la politique environnementale. Les normes de produits, d’émissions ou les taxes sont considérées comme des instruments rigides. Au contraire, la mise en place de marchés de droits à polluer laisse à l’entreprise le soin de décider des technologies appropriées. La mise en place d’un marché de droits à - comme le système communautaire d’échange de quotas d’émission (SCEQE) – est un des choix faits par l’Union européenne pour atteindre ses objectifs d’émissions de gaz à effet de serre.

Les entreprises espèrent fréquemment que les innovations compenseront, ou réduiront, les coûts induits par la réglementation environnementale. La réduction des coûts, l’accroissement de la compétitivité, la création de nouveaux marchés pour les produits et les procédés respectueux de l’environnement, les effets positifs sur l’emploi, etc., sont considérés comme des avantages potentiels d’une politique environnementale favorable à l’innovation.

Il semble toutefois que ces avantages soient plus faciles à réaliser avec des produits et des technologies de production plus propres qu’avec des technologies ajoutées. Ces dernières remplissent en effet déjà, par définition, principalement des fonctions de protection de l’environnement.

Les nouvelles technologies au service de produits verts

Pour de nombreux produits comme les véhicules automobiles à moteur à combustion, l’analyse du cycle de vie (via des normes telles qu’ISO 14040) a montré que l’impact environnemental majeur est lié à leur utilisation (consommation de carburant et émissions de CO2) et à leur élimination (métaux lourds dans les batteries) plutôt qu’à leur production.

Par conséquent, les produits verts peuvent réduire les effets négatifs sur l’environnement tout au long de leur cycle de vie. Ceci peut passer par la réduction des substances toxiques et des matériaux dans la composition des produits, la réduction de la consommation d’énergie et des émissions polluantes. Ou bien encore par une phase d’utilisation prolongée et des pratiques de recyclage.

Les entreprises – comme les nations – peuvent avoir une stratégie d’amélioration environnementale de leurs produits pour les différencier de ceux des autres et ainsi acquérir un avantage concurrentiel. Cependant, de nombreux consommateurs hésitent à payer des prix plus élevés ou à échanger d’autres qualités de produits uniquement pour leurs attributs écologiques. Les études suggèrent que les produits verts qui produisent un avantage environnemental privé pour le client, en plus de celui pour l’ensemble de la collectivité, généreront une demande plus forte de la part des consommateurs.

Les sources de ces avantages sont variées. Elles peuvent provenir d’économies de coûts et de consommation énergétique grâce à une efficacité accrue des appareils. Une meilleure qualité, une durabilité améliorée ainsi que de nouvelles possibilités de réparation doivent également être signalées. Il est donc prévisible que les entreprises concentrent leurs efforts d’investissement en technologies propres sur l’amélioration des produits ainsi que sur les questions environnementales susceptibles de profiter au client.

Une forte complémentarité existe donc entre nouvelles technologies de production – qu’elles soient intégrées ou ajoutées – et nouveaux produits verts, ainsi qu’avec de nouveaux modes d’organisation plus respectueux de l’environnement.

De nouveaux modes de production

Les nouvelles technologies au service de l’environnement vont de pair avec le développement de nouveaux modes de production, une transition vers de nouveaux modèles économiques d’entreprises et le renforcement de logiques d’économie circulaire.

« Le modèle de l’économie circulaire vise à faire en sorte que les biens et services soient produits tout en limitant la consommation et le gaspillage des matières premières, de l’eau et des sources d’énergie. »

Le modèle de l’économie circulaire a été introduit dans la loi française de transition énergétique pour la croissance verte votée en 2015. Il s’oppose au modèle de production et de consommation linéaire qui consiste à extraire des matières premières, les transformer, les consommer et les jeter. Le modèle de l’économie circulaire vise à faire en sorte que les biens et services soient produits tout en limitant la consommation et le gaspillage des matières premières, de l’eau et des sources d’énergie.

En termes de pratiques organisationnelles et environnementales, de telles méthodes passent par :

  • une amélioration de la « prévention des déchets », c’est-à-dire agir avant que les déchets soient produits ;
  • un ensemble de mesures prises au niveau de la conception, de la distribution et de la consommation du bien ;
  • et une gestion de ces déchets qui les réinjecteraient dans le cycle économique, en favorisant la réutilisation et le recyclage.

Les effets positifs sur l’environnement de ce type de mode de production sont nombreux et notables. L’une des implications majeures provient du fait que ce type de modèle permet de découpler progressivement la croissance économique de la consommation de matières premières.

Les limites des nouvelles technologies de l'environnement

L’"effet rebond" fait l’objet d’un débat de longue date en économie de l’énergie. La question est de savoir si l’on peut s’attendre à ce que les améliorations économiquement rentables de l’efficacité technique de la consommation d’énergie puissent réduire de manière proportionnelle la consommation globale d’énergie. Par exemple, une amélioration de 20% de l’efficacité thermique d’un système de chauffage conduit-elle à une réduction correspondante de 20% de la consommation d’énergie ? La théorie économique suggère une réponse négative. Trois mécanismes distincts peuvent concourir à réduire les économies d’énergie globales réalisées :

  • Effets directs de rebond. L’amélioration de l’efficacité énergétique pour un service énergétique donné diminuera le prix de ce service et devrait donc entraîner une augmentation de la consommation de ce service. Cela tendra à compenser la réduction de la consommation d’énergie apportée par l’amélioration de l’efficacité.
  • Effets indirects. La baisse du prix de l’énergie peut entraîner des changements dans la demande d’autres biens, services et facteurs de production qui nécessitent également de l’énergie pour leur fourniture. Les économies réalisées grâce à un système de chauffage central plus efficace peuvent ainsi être utilisées pour partir en vacances à l’étranger.
  • Effets globaux sur l’économie. Une baisse du prix des services énergétiques peut réduire le prix des biens intermédiaires et finaux dans l’ensemble de l’économie, entraînant une série d’ajustements de prix et de quantités. Les secteurs énergivores bénéficieraient alors de la baisse des prix des matières premières des secteurs les moins énergivores.

Ainsi, l’effet rebond résulte en partie d’une consommation accrue de services énergétiques consécutive à une amélioration de l’efficacité technique de la prestation de ces services. Le degré de l’effet rebond pourrait même compromettre la justification des mesures politiques visant à encourager la mise en place de nouvelles technologies au service de l’environnement. 

Performance économique et performance environnementale

La relation entre performance économique et performance environnementale à l’échelle des entreprises comme des nations est appréhendée à travers deux approches.

Deux approches opposées

La première vision, néoclassique, est celle d’un compromis (trade-off) entre performance environnementale et compétitivité. Dans ce modèle, une réglementation environnementale doit maximiser le bien-être social, en corrigeant la défaillance de marché issue de l’externalité environnementale négative générée par les firmes polluantes. Les politiques environnementales auront donc un impact négatif sur la compétitivité, en imposant des coûts additionnels à ces firmes polluantes.

La seconde conception du lien entre la performance économique et la performance environnementale découle de l’hypothèse dite de Porter. Cette approche assigne un rôle central à l’innovation et au changement technique. Dans une perspective dynamique, l’adoption de nouvelles technologies au service de l’environnement peut conduire à une réduction des coûts de production, à travers une hausse de l’efficience, de la productivité et l’émergence de nouvelles opportunités de marché.

Selon cette hypothèse, une réglementation environnementale stricte force les firmes polluantes à rechercher des nouvelles technologies destinées à réduire les coûts de dépollution, et donc de production. Ainsi, en améliorant leur compétitivité, il en résulte une relation positive entre performance environnementale et performance économique des firmes et des nations.

Avantage concurrentiel et protectionnisme

Pour une nation, outre les bénéfices environnementaux, développer massivement des technologies environnementales peut déboucher sur une situation d’avantage concurrentiel à l’échelle internationale. Les pays qui investissent dans les technologies vertes peuvent devenir des "marchés pilotes". Ces pays produisent en premier un type de technologie qui deviendra une norme dominante à l’échelle mondiale, notamment par l’exportation de la technologie.

Dans cette logique, les politiques visant à promouvoir la transition écologique au sein de son territoire peuvent aussi se conjuguer avec la tentative d’introduire des formes détournées de protectionnisme, en interdisant l’importation sur le territoire national (ou européen) de produits ne répondant pas aux critères environnementaux.

Avec la hausse des normes environnementales dans les pays développés, on remarque une dynamique de délocalisation des activités les plus polluantes dans les pays dont les normes sont moins contraignantes et qui pratiquent une forme de dumping environnemental. C’est le principe de "havre de pollution" (pollution haven), qui entraîne certes une baisse des impacts environnementaux sur le territoire du pays développé, mais aucune amélioration à l’échelle mondiale.

Le rôle des nouvelles technologies au service de l’environnement s’exprime donc dans les relations internationales et dans les logiques géopolitiques des grands acteurs mondiaux.

L’exemple le plus parlant est celui de la transition de la Chine vers une économie développée. Celle-ci va de pair avec une stratégie massive de développement de nouvelles technologies en faveur de l’environnement, liées en particulier aux énergies renouvelables. La Chine tend ainsi à "inonder" le marché mondial de ses panneaux photovoltaïques. Elle détient aussi le quasi-monopole de la production de batteries au lithium, indispensables pour les véhicules électriques.

Parallèlement, depuis l’élection de Donald Trump, la politique environnementale américaine a évolué vers la mise en place de pratiques protectionnistes (notamment envers les panneaux photovoltaïques en provenance de Chine) et la promotion de l’exploitation de charbon sur le sol américain.

Comment ne pas voir que les stratégies nationales dépendent aussi des représentations et des croyances touchant au lien entre performances économique et environnementale, et donc au rôle économique et social des nouvelles technologies au service de l’environnement ?