Études de l'OCDE sur l'innovation environnementale Politique environnementale, innovation technologique et dépôts de brevets (Études de l'OCDE sur l'innovation environnementale)

Études de l’OCDE sur l’innovation environnementale Études de l’OCDE sur l’innovation environnementale Les objectifs en...

Author: OECD Organisation for Economic Co-operation and Development

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Études de l’OCDE sur l’innovation environnementale


Les objectifs environnementaux peuvent être atteints de manière moins coûteuse grâce à l’innovation technologique. Il est donc important pour les débats politiques de comprendre le rôle que l’innovation technologique peut jouer dans la réalisation des objectifs environnementaux.

Politique environnementale, innovation technologique et dépôts de brevets


Trois études de cas ont été entreprises : technologies de réduction des effluents d’eaux usées issus de la production de pâte à papier, réduction des émissions des véhicules à moteur, et développement des technologies des énergies renouvelables. Sur la base de données sur les brevets, la nature, l’étendue et les causes de l’innovation dans chacun de ces domaines ont été explorées. Bien que l’accent soit mis particulièrement sur le rôle de la politique environnementale dans la réalisation de ce type d’innovation, il est reconnu que d’autres facteurs jouent un rôle clé pour induire une innovation ayant des répercussions positives sur l’environnement.

Le texte complet de cet ouvrage est disponible en ligne aux adresses suivantes : www.sourceocde.org/environnement/9789264046832 www.sourceocde.org/scienceTI/9789264046832 Les utilisateurs ayant accès à tous les ouvrages en ligne de l’OCDE peuvent également y accéder via : www.sourceocde.org/9789264046832 SourceOCDE est une bibliothèque en ligne qui a reçu plusieurs récompenses. Elle contient les livres, périodiques et bases de données statistiques de l’OCDE. Pour plus d’informations sur ce service ou pour obtenir un accès temporaire gratuit, veuillez contacter votre bibliothécaire ou [email protected].

ISBN 978-92-64-04683-2 97 2008 06 2 P

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Toutefois, la relation entre la politique environnementale et l’innovation technologique reste un domaine dans lequel les données empiriques sont rares. Afin de combler cette lacune, l’OCDE a examiné les questions pertinentes, en prenant les dépôts de brevets comme indicateurs de l’innovation technologique.



Frontmatter Page 2 Thursday, October 23, 2008 10:50 AM

ORGANISATION DE COOPÉRATION ET DE DÉVELOPPEMENT ÉCONOMIQUES L’OCDE est un forum unique en son genre où les gouvernements de 30 démocraties œuvrent ensemble pour relever les défis économiques, sociaux et environnementaux que pose la mondialisation. L’OCDE est aussi à l'avant-garde des efforts entrepris pour comprendre les évolutions du monde actuel et les préoccupations qu’elles font naître. Elle aide les gouvernements à faire face à des situations nouvelles en examinant des thèmes tels que le gouvernement d’entreprise, l’économie de l’information et les défis posés par le vieillissement de la population. L’Organisation offre aux gouvernements un cadre leur permettant de comparer leurs expériences en matière de politiques, de chercher des réponses à des problèmes communs, d’identifier les bonnes pratiques et de travailler à la coordination des politiques nationales et internationales. Les pays membres de l’OCDE sont : l’Allemagne, l’Australie, l’Autriche, la Belgique, le Canada, la Corée, le Danemark, l'Espagne, les États-Unis, la Finlande, la France, la Grèce, la Hongrie, l’Irlande, l’Islande, l’Italie, le Japon, le Luxembourg, le Mexique, la Norvège, la Nouvelle-Zélande, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République slovaque, la République tchèque, le Royaume-Uni, la Suède, la Suisse et la Turquie. La Commission des Communautés européennes participe aux travaux de l’OCDE. Les Éditions OCDE assurent une large diffusion aux travaux de l'Organisation. Ces derniers comprennent les résultats de l’activité de collecte de statistiques, les travaux de recherche menés sur des questions économiques, sociales et environnementales, ainsi que les conventions, les principes directeurs et les modèles développés par les pays membres. Cet ouvrage est publié sous la responsabilité du Secrétaire général de l’OCDE. Les opinions et les interprétations exprimées ne reflètent pas nécessairement les vues de l’OCDE ou des gouvernements de ses pays membres.

Publié en anglais sous le titre : Environmental Policy, Technological Innovation and Patents Les corrigenda des publications de l’OCDE sont disponibles sur : www.oecd.org/editions/corrigenda.

© OCDE 2008 Crédit photo : © David Wasserman/Brand X/Corbis Vous êtes autorisés à copier, télécharger ou imprimer du contenu OCDE pour votre utilisation personnelle. Vous pouvez inclure des extraits des publications, des bases de données et produits multimédia de l'OCDE dans vos documents, présentations, blogs, sites Internet et matériel d'enseignement, sous réserve de faire mention de la source OCDE et du copyright. Les demandes pour usage public ou commercial ou de traduction devront être adressées à [email protected]. Les demandes d'autorisation de photocopier partie de ce contenu à des fins publiques ou commerciales peuvent être obtenue auprès du Copyright Clearance Center (CCC) [email protected] ou du Centre français d'exploitation du droit de copie (CFC) [email protected].

AVANT-PROPOS

Avant-propos

L

’innovation technologique est un moyen qui permet d’atteindre les objectifs environnementaux au meilleur coût. Il est donc important de comprendre comment cela peut être possible. Or, la relation entre la politique environnementale et l’innovation technologique est un domaine pour lequel les preuves empiriques sont rares. Afin de combler ce manque, l’OCDE s’est intéressée de près à ces questions. Trois études de cas différentes ont été entreprises : la première sur les technologies visant à réduire les eaux usées résultant de la production de pâte à papier, la deuxième sur la réduction des émissions des véhicules automobiles, et la troisième sur le développement des énergies renouvelables. Afin de garantir la plus grande applicabilité possible des enseignements tirés, les domaines de ces études ont été sélectionnés de façon à assurer la diversité des sujets abordés (innovation au niveau du produit ou du processus, technologies intégrées contre technologies ajoutées en bout de chaîne, degrés de commercialisation variables des technologies). Ces études utilisent les dépôts de brevets comme indicateurs de l’innovation technologique. Bien qu’il n’existe pas de moyen idéal pour mesurer l’innovation, les données relatives aux brevets ont été amplement mises à profit pour évaluer les effets de la politique et d’autres facteurs sur l’innovation technologique en général. Étant donné la manière dont elles sont classifiées, les revendications des brevets sont particulièrement utiles pour analyser l’innovation dans des domaines technologiques particuliers. Dans le présent rapport, les données relatives aux brevets sont utilisées pour évaluer la nature, la portée et les raisons de l’innovation dans le secteur de l’environnement. Si une attention particulière a été accordée au rôle de la politique environnementale dans l’innovation constatée, d’autres facteurs ont également été reconnus comme ayant une influence capitale sur l’innovation bénéfique pour l’environnement. Par ailleurs, les facteurs qui stimulent l’innovation en général peuvent aussi avoir un effet dynamisant sur l’éco-innovation en particulier. Ces travaux ont été supervisés par les délégués du Groupe de travail sur les politiques d’environnement nationales de l’OCDE, qui ont apporté de précieux commentaires et informations à tous les stades du projet. Ces études ont également été présentées lors d’un certain nombre de conférences internationales, et les avis qui ont été recueillis ont permis d’améliorer considérablement les rapports. Les auteurs tiennent par ailleurs à remercier Dominique Guellec et Hélène Dernis, de la Direction de la science, de la technologie et de l’industrie de l’OCDE, pour leur prévoyance et le dur

POLITIQUE ENVIRONNEMENTALE, INNOVATION TECHNOLOGIQUE... – ISBN 978-92-64-04683-2 – © OCDE 2008

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AVANT-PROPOS

labeur qu’ils ont effectué pour mettre au point la base de données sur les brevets de l’OCDE, qui a été utilisée pour la plus grande partie du projet. Enfin, un hommage est rendu à Claire-Line Martin et à Isabelle Fakih pour l’excellent soutien – fort apprécié – qu’elles ont apporté dans la préparation du manuscrit.

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TABLE DES MATIÈRES

Table des matières Liste des acronymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre 1. Politique environnementale, innovation technologique et dépôts de brevets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Les aspects économiques de l’innovation et de l’éco-innovation . . 3. Mesures de l’innovation et de l’éco-innovation. . . . . . . . . . . . . . . . 4. Les facteurs politiques de l’éco-innovation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Les études de cas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17 18 20 25 40 48

Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Annexe 1.A1. Sources de données sur les brevets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Annexe 1.A2. Systèmes de classification des brevets . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

Annexe 1.A3. Nombre de demandes de brevets déposées auprès de l’OEB dans différents domaines environnementaux . . . .

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Chapitre 2. Réglementations environnementales et innovation internationale dans le domaine des technologies de réduction des émissions automobiles . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 2. Réglementations environnementales dans le secteur automobile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3. Innovation dans les technologies de réduction des émissions automobiles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4. Analyse empirique et résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Annexe 2.A1. Présentation générale des technologies et des classes de brevets correspondantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105


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TABLE DES MATIÈRES

Chapitre 3. Influence de la politique ou de la pression des consommateurs : invention et diffusion de technologies de blanchiment alternatives dans l’industrie papetière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. L’industrie papetière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. La pollution et l’industrie papetière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. L’action des pouvoirs publics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Données relatives aux brevets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

115 116 118 123 128 132 133 144

Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Annexe 3.A1. Classes de brevets relatives aux technologies de blanchiment de la pâte à papier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Chapitre 4. Politiques et innovation technologique en matière d’énergies renouvelables : le choix de la source d’énergie et de l’instrument politique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Le secteur des énergies renouvelables : tendances, technologies et politiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Les demandes de brevets sur les énergies renouvelables . . . . . . . 4. Analyse empirique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

153 154 154 161 169 178

Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 Références . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Annexe 4.A1. Première page d’un exemple de demande de brevet . . . . . . 181 Chapitre 5. Conclusions pratiques et travaux ultérieurs . . . . . . . . . . . . . . . 183 1. Conclusions pratiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 2. Travaux ultérieurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Annexe A.

Glossaire des termes relatifs aux brevets et aux domaines connexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Tableaux 1.1. 1.2.

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Comparaison entre les systèmes de brevets des États-Unis, du Japon et d’Europe (aux environs de 2000) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Système de classification appliqué par la CIB pour les brevets concernant les dispositifs de concentration de l’énergie solaire utilisés pour produire une puissance mécanique . . . . . . . . . . . . . . .

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TABLE DES MATIÈRES

1.3. 2.1. 2.2.

Caractéristiques des études de cas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Technologies abordées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Résultats du modèle à effets fixes pour les technologies de conception du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Résultats du modèle à effets fixes pour les technologies de postcombustion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Pays producteurs de pâte à papier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Pourcentage des exportations vers chaque pays : papier et carton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Aperçu des systèmes de labels écologiques applicables à l’industrie papetière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Aperçu des principales réglementations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Nombre de brevets avec ou sans chlore déposés dans les différents pays lors de certaines années . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Principaux ayants droit des brevets dans les différents pays . . . . . 4.1. Part des énergies renouvelables dans la production d’électricité (l’énergie hydraulique mise à part) dans chaque pays (en %) . . . . . 4.2. Exemples de mesures politiques visant à promouvoir les énergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Classifications CIB des énergies renouvelables . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle sur la période 1978-2003 pour chaque pays inventeur) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle sur la période 1978-2003 pour chaque pays inventeur, pondérée par unité de PIB). . . . . . . . . 4.6. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB, après ajustement en fonction du nombre total de dépôts de brevets (1978-2003) . . . . . . . . . . . . . . 4.7. Statistiques descriptives sur les variables explicatives (1978-2003) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes avec les différentes variables des mesures politiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9. Coefficients de corrélation entre les variables des mesures politiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes, en utilisant une variable composite des mesures politiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.11. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes, en utilisant des grappes de variables politiques . . . .


48 82 99 99 119 120 126 132 136 137 157 159 162

165

166

167 171

172 173

175 176

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TABLE DES MATIÈRES

Graphiques 1.1. Part des dépenses de R-D publiques consacrées à l’environnement, 1981-2005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Proportion de sites qui, dans chaque pays, disposent d’un budget de R-D consacré à l’environnement . . . . . . . . . . . . . 1.3. Proportion de sites qui, selon la taille de l’entreprise, disposent d’un budget de R-D consacré à l’environnement . . . . 1.4. Part des nouveaux produits dans le chiffre d’affaires . . . . . . . . . 1.5. Nombre de demandes de brevets qui, figurant dans la TPF, ont été déposées par une sélection de pays. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6. Nombre de demandes de brevets « environnementaux » et nombre total de demandes de brevets auprès de l’OEB . . . . . 1.7. Nombre de demandes de brevets « environnementaux » auprès de l’OEB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Évolution des normes d’émissions de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence aux États-Unis . . . . . . . 2.2. Évolution des normes d’émissions de CO pour les voitures de tourisme à essence aux États-Unis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Évolution des normes d’émissions de CO, de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence au Japon . . . . . . . . . . . . 2.4. Évolution des normes d’émissions de CO, de HC, de NOx et de PM pour les voitures de tourisme diesel au Japon. . . . . . . . 2.5. Évolution des normes d’émissions de CO pour les voitures de tourisme diesel et à essence dans les pays de l’UE . . . . . . . . . 2.6. Évolution des normes d’émissions de HC et HC + NOx pour les voitures de tourisme à essence dans les pays de l’UE . . . 2.7. Évolution des normes d’émissions combinées HC + NOx pour les voitures de tourisme diesel et à essence dans les pays de l’UE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8. Évolution des normes d’émissions de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence dans les pays de l’UE. . 2.9. Évolution des normes d’émissions de PM pour les voitures de tourisme diesel dans les pays de l’UE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10. Évolution des demandes de brevets auprès de l’USPTO, 1975-2001. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11. Évolution des demandes de brevets auprès de l’Office allemand des brevets, 1975-2001 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.12. Évolution du nombre de brevets de l’Office japonais des brevets, 1975-2001. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.13. Évolution des demandes de brevets auprès de l’OEB, 1975-2001. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

27 27 28 30 36 39 39 71 71 72 73 74 75

75 76 76 83 84 86 88


TABLE DES MATIÈRES

2.14. Part des différentes technologies de la catégorie « Conception du moteur » dans les différentes régions (1975-2001) . . . . . . . . . 89 2.15. Pays d’origine des brevets (1975-2001) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 2.16. Taille moyenne des familles de brevets par pays et par année . . . 91 2.17. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés aux États-Unis . . . . . . . . . . . . . . . . 92 2.18. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés en Allemagne . . . . . . . . . . . . . . . . 94 2.19. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés au Japon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 2.20. Brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés au Japon par des inventeurs autochtones. . . . . . . . . . . . 96 3.1. Nombre de brevets sur l’ECF et la TCF déposés par les inventeurs autochtones dans chaque pays. . . . . . . . . . . . 134 3.2. Taille moyenne des familles de brevets par pays et par année . . . 139 3.3. Évolution du nombre de brevets sur l’ECF et la TCF déposés dans les pays de l’échantillon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 3.4. Diffusion de la technologie de blanchiment ECF . . . . . . . . . . . . . 141 3.5. Diffusion des technologies de blanchiment ECF et TCF. . . . . . . . 142 4.1. Taux de croissance annuel des énergies renouvelables dans le monde et dans les pays de l’OCDE (1990-2004) . . . . . . . . 155 4.2. Part des énergies renouvelables au sein de l’OCDE en 2004 . . . . 156 4.3. Pourcentage des besoins en énergie devant être satisfaits par les énergies renouvelables (objectifs pour 2010) . . . . . . . . . . 158 4.4. Mise en œuvre des différents types de politiques sur les énergies renouvelables dans les pays de l’OCDE (1973-2003) . . . 160 4.5. Nombre de demandes de brevets déposées auprès de l’OEB pour les différents types d’énergies renouvelables . . . . . . . . . . . 161 4.6. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB par certains pays . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 4.7. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle, par unité de PIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 4.8. Lien entre la date de mise en œuvre des instruments politiques et l’évolution du nombre de brevets. . . . . . . . . . . . . . . 168 4.9. Dendrogramme des grappes de variables des mesures politiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175


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LISTE DES ACRONYMES

Liste des acronymes ADT ADPIC AOX CAAA CAFE CARB CBPRD ClO2 CO CVCC DBO DCO DPI DSTI ECF ECI ECLA GERD GPTO H2O2 HAP HC JPO MTD NOX NSF O3 OBD OEB OMPI PCT PM PTEP

Tonne séchée à l’air Aspects des droits de propriété intellectuelle qui touchent au commerce Composé organo-halogéné adsorbable Amendements à la « Clean Air Act » Corporate Average Fuel Economy California Air Resources Board Crédits budgétaires publics de R-D Dioxyde de chlore Monoxyde de carbone Compound Vortex Controlled Combustion Demande biochimique en oxygène Demande chimique en oxygène Droits de propriété intellectuelle Direction de la science, de la technologie et de l’industrie (OCDE) Sans chlore élémentaire Enquête communautaire sur l’innovation Système de classification européenne des brevets Dépenses intérieures brutes de R-D Office allemand des brevets et des marques commerciales Peroxyde d’hydrogène Hydrocarbures aromatiques polycycliques Hydrocarbures Office japonais des brevets Meilleure technologie disponible Oxydes d’azote National Science Foundation Ozone Système de diagnostic embarqué Office européen des brevets Organisation mondiale de la propriété intellectuelle Traité de coopération en matière de brevets Particules Production totale d’énergie primaire


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LISTE DES ACRONYMES

R-D SO2 TCF TPF USPTO

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Recherche et développement Dioxyde de soufre Sans aucun composé chloré Familles de brevets triadiques United States Patent and Trademark Office


SYNTHÈSE

Synthèse

L

’innovation technologique est un moyen qui permet d’atteindre les objectifs environnementaux au meilleur coût. Il est donc important, d’un point de vue politique, de comprendre comment cela peut être possible. Or, la relation entre la politique environnementale et l’innovation technologique est un domaine pour lequel les preuves empiriques sont rares. Afin de combler ce manque, l’OCDE s’est penchée sur ces questions en utilisant les dépôts de brevets comme indicateur de l’innovation technologique. Elle a, au cours de ces travaux, évalué le rôle incitatif qu’ont les politiques environnementales sur « l’éco-innovation ». Trois études de cas différentes ont été entreprises : la première sur les technologies visant à réduire les eaux usées résultant de la production de pâte à papier, la deuxième sur la réduction des émissions des véhicules automobiles, et la troisième sur le développement des énergies renouvelables. Ces domaines ont été sélectionnés de façon à garantir la diversité des sujets abordés (innovation au niveau du produit ou du processus, technologies intégrées contre technologies ajoutées en bout de chaîne, degrés de commercialisation variables des technologies). Bien qu’il n’existe pas de moyen idéal pour mesurer l’innovation, les données relatives aux brevets ont été amplement mises à profit pour évaluer les effets de la politique et d’autres facteurs sur l’innovation technologique en général. Dans le présent rapport, les données relatives aux brevets sont utilisées pour évaluer la nature, la portée et les causes de l’innovation dans le secteur de l’environnement. Si une attention particulière a été accordée au rôle de la politique environnementale dans l’innovation constatée, d’autres facteurs ont également été reconnus comme ayant une influence capitale sur l’innovation bénéfique pour l’environnement. Les facteurs qui stimulent l’innovation en général peuvent également avoir un effet dynamisant sur l’éco-innovation en particulier. Ainsi, des éléments tels que la stabilité macroéconomique, le fonctionnement des marchés de capitaux, le degré « d’ouverture » de l’économie et la qualité des systèmes d’éducation ont une incidence sur le taux d’innovation en général, mais aussi plus spécifiquement – par extension – sur l’éco-innovation. La question de l’éco-innovation présente cependant des aspects particuliers. On note surtout à cet égard deux types d’effets externes : les effets positifs, qui ont trait à la diffusion du savoir provenant du processus d’innovation; les


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effets négatifs, qui relèvent des impacts environnementaux. En ce qui concerne la diffusion du savoir, les auteurs de l’innovation assument la totalité des coûts sans bénéficier de tous les avantages. Si aucune mesure politique n’est prise, le taux d’innovation se limitera à des niveaux peu élevés, et l’économie sera à terme moins compétitive et moins productive. S’agissant des impacts environnementaux, les responsables des émissions polluantes en perçoivent tous les bénéfices, mais sans en payer tous les coûts. Le « prix » de la pollution est en effet trop faible. Et comme le veut la théorie générale sur l’innovation induite, cette situation va inciter à une innovation qui « profite » intensivement de la sous-évaluation du facteur coût. Par conséquent, si rien n’est fait au niveau politique pour prendre en compte cet effet, l’innovation prendra une direction qui sera relativement plus génératrice de pollution. Le traitement des effets positifs de l’innovation et des effets négatifs sur l’environnement relève généralement de ministères différents. Une coordination politique est donc primordiale. Cela étant, la politique de l’innovation et celle de l’environnement n’ont pas les mêmes objectifs. Tandis que la première veille surtout à prendre en compte les effets de la diffusion du savoir (et donc à accroître la compétitivité et la productivité), la seconde s’attache à régler la question des impacts environnementaux. Si aucun instrument n’est susceptible de résoudre à lui seul ces deux problèmes, une coordination entre les deux politiques est alors indispensable si l’on veut que le taux et l’orientation de l’innovation soient les plus satisfaisants possibles. Le présent document s’intéresse donc de près à la façon dont la politique environnementale « oriente » l’innovation dans la direction d’un plus grand respect de l’environnement. Plusieurs conclusions intéressantes se sont dégagées des trois études de cas :

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La politique environnementale a bel et bien des effets sur l’innovation technologique. Ainsi, comme le montre l’étude sur les énerg ies renouvelables, plusieurs mesures politiques ont des répercussions mesurables sur l’innovation, et l’on note que les dispositions fiscales et les obligations de quotas ont statistiquement un effet déterminant sur les dépôts de brevets. Cela étant, les différentes politiques ont une incidence variable selon les types d’énergies renouvelables considérées.

●

La question des moyens scientifiques en général a son importance. Comme on le voit à nouveau dans l’étude de cas sur les énergies renouvelables, la variable des dépenses consacrées à des objectifs de R-D ciblés a statistiquement de l’influence dans tous les modèles examinés.

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Les coûts relatifs conduisent à des choix d’innovation particuliers. Pour ce qui concerne la réduction des émissions des véhicules automobiles, le prix du carburant a encouragé les investissements dans l’innovation


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« intégrée » (qui permet également de réaliser des économies d’énergie), et non dans les technologies de « postcombustion ». Dans le domaine des énergies renouvelables, le prix de l’électricité n’a pas joué un grand rôle, si ce n’est pour l’énergie solaire. Cependant, à mesure que le prix des carburants fossiles augmente (et que les énergies renouvelables deviennent plus compétitives), le facteur prix devrait avoir un effet de substitution plus important. ●

D’autres facteurs peuvent aussi avoir un effet stimulant sur l’innovation. S’agissant des technologies de blanchiment utilisées dans le processus de fabrication de la pâte à papier, il semblerait que les préoccupations de l’opinion publique à l’égard de l’environnement aient conduit au développement des technologies ECF et TCF, qui ont précédé l’introduction de normes réglementaires. Fait intéressant, le label écologique ne semble pas, dans ce domaine, avoir eu d’influence sur l’innovation.

●

L’innovation change de visage avec le temps. Dans le secteur des énergies renouvelables, les différentes sources énergétiques ont atteint leur niveau de maturité à différents moments, et il y a eu plusieurs « générations » d’innovation pour chacune de ces énergies. Dans le domaine de la réduction des émissions des véhicules automobiles, on est passé des technologies de postcombustion aux technologies intégrées.

●

La diffusion internationale de l’innovation environnementale est un phénomène courant. Qu’il s’agisse des technologies de blanchiment de la pâte à papier ou de la réduction des émissions de véhicules automobiles, les familles de brevets sont vastes (dans certains pays), ce qui atteste d’un important transfert de technologie. Dans le cas de la réduction des émissions de véhicules automobiles, le transfert de technologie du Japon vers les États-Unis est impressionnant.

●

Dans d’autres domaines, on constate que les pionniers de l’innovation disposent d’un certain avantage. Ainsi, dans le secteur de l’industrie papetière, les premières dispositions politiques qui ont été prises par la Finlande et la Suède ont permis à ces deux pays de disposer d’un avantage concurrentiel conséquent dans les technologies TCF.

Bien qu’elles ne soient pas liées directement au présent projet, deux conclusions plus générales se dégagent de la littérature. Premièrement, investir dans la R-D présente des risques. Il est donc important que le cadre imposé par la politique environnementale ne vienne pas ajouter une difficulté supplémentaire, mais offre aux investisseurs des perspectives de stabilité pour effectuer des investissements dans la recherche. Si les marchés ont du mal à s’accommoder des risques commerciaux liés à l’innovation, ils risquent de s’adapter encore moins aux incertitudes dues à l’instabilité du contexte politique. Deuxièmement, le cadre politique devrait offrir le choix entre une


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large variété d’options technologiques. Les pouvoirs publics disposent de maigres ressources et possèdent des informations limitées sur ce que sont les meilleures pistes technologiques. De plus, compte tenu du risque « d’enfermement », il est important de mettre au point des politiques qui atténuent les inconvénients du « choix de la mauvaise option ». En règle générale, cela signifie que les politiques environnementales doivent cibler directement l’objectif environnemental lui-même, et non un substitut. Le présent document parvient à la conclusion que les données relatives aux brevets apportent des informations utiles sur l’éco-innovation, et quelques suggestions sont émises concernant les études qui sont à mener à l’avenir sur les aspects politiques : a) Mise au point d’indicateurs fiables de l’éco-innovation dans toute une série de domaines environnementaux (par exemple, la chimie verte, la réduction de la pollution atmosphérique, le captage et le stockage du CO2, le rendement énergétique, la prévention des déchets, etc.); b) Évaluation des retombées économiques et environnementales des inventions écologiques brevetées dans certains domaines; enfin c) Examen des liens entre la politique environnementale, la mondialisation économique et l’éco-innovation, en s’intéressant de près au transfert de technologie au niveau international.

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ISBN 978-92-64-04683-2 Politique environnementale, innovation technologique et dépôts de brevets © OCDE 2008

Chapitre 1

Politique environnementale, innovation technologique et dépôts de brevets par Nick Johnstone et Ivan Hascic (Direction de l’environnement de l’OCDE) et Katrin Ostertag (Fraunhofer Institute)*

L’innovation technologique est un moyen qui permet d’atteindre les objectifs environnementaux au meilleur coût. Il est donc important, d’un point de vue politique, de comprendre comment cela peut être possible. Le présent chapitre examine les aspects théoriques et les éléments concrets attestant du rôle incitatif que peuvent avoir les politiques environnementales sur l’innovation, et présente les différentes études de cas qui ont été réalisées. Les données relatives aux brevets ont servi de base pour examiner la nature, la portée et les raisons de l’innovation dans les domaines des énergies renouvelables, du traitement des eaux usées et de la réduction des émissions des véhicules automobiles. Si une attention particulière a été accordée au rôle de la politique des pouvoirs publics dans l’innovation constatée, d’autres facteurs ont également été reconnus comme ayant une influence capitale sur l’innovation bénéfique pour l’environnement.

* Remerciements à David Popp et Frans de Vries pour leurs commentaires.

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POLITIQUE ENVIRONNEMENTALE, INNOVATION TECHNOLOGIQUE ET DÉPÔTS DE BREVETS

1. Introduction L’innovation technologique est un moyen qui permet d’atteindre les objectifs environnementaux au meilleur coût. Il est donc important, d’un point de vue politique, de comprendre comment cela peut être possible. Or, la relation entre la politique environnementale et l’innovation technologique est un domaine pour lequel les preuves empiriques sont rares1. Afin de combler ce manque, l’OCDE s’est penchée sur ces questions en utilisant les dépôts de brevets comme indicateur de l’innovation technologique. Elle a, au cours de ces travaux, évalué le rôle incitatif qu’ont les politiques environnementales sur « l’éco-innovation ». Trois études de cas différentes ont été entreprises : la première sur les technologies visant à réduire les eaux usées résultant de la production de pâte à papier, la deuxième sur la réduction des émissions des véhicules automobiles, et la troisième sur le développement des énergies renouvelables. Ces domaines ont été sélectionnés de façon à garantir la diversité des sujets abordés et des caractéristiques de l’innovation. Voici quelques précisions : ●

Les automobiles sont une marchandise commercialisable, qui subit en tant que telle les influences internationales. Elles sont aussi un bien de consommation, et les réglementations dont elles font l’objet visent à réduire la pollution causée par l’utilisateur final, non celle générée au cours de la production.

●

Dans l’industrie papetière, contrairement à ce qui se passe dans le secteur automobile, le souci principal est de réduire la pollution à la source. L’accent est toutefois mis sur les procédés de fabrication plutôt que sur les solutions intervenant en bout de chaîne. L’analyse de l’innovation au niveau des procédés de fabrication est un fait nouveau dans la littérature.

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Les sources d’énergie renouvelables sont à la fois un processus (production d’électricité) et un produit (les turbines elles-mêmes, par exemple). L’électricité n’est généralement pas une marchandise commercialisable, à la différence des automobiles. En revanche, les équipements renouvelables peuvent être commercialisés.

Les données relatives aux brevets ont servi de base pour examiner la nature, la portée et les raisons de l’innovation dans chacun des domaines précités. Si une attention particulière a été accordée au rôle de la politique environnementale dans l’innovation constatée, d’autres facteurs ont

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également été reconnus comme ayant une influence capitale sur l’innovation bénéfique pour l’environnement. Ainsi, des facteurs tels que le prix de l’énergie et du carburant, le taux de croissance des secteurs et les moyens scientifiques en général ont été mis en évidence dans les analyses plus théoriques réalisées dans le cadre des études de cas. Plusieurs conclusions intéressantes se sont dégagées des trois études de cas : ●

La politique environnementale a bel et bien des effets sur l’innovation technologique. Ainsi, comme le montre l’étude sur les énerg ies renouvelables, plusieurs mesures politiques ont des répercussions mesurables sur l’innovation, et l’on note que les dispositions fiscales et les obligations de quotas ont statistiquement un effet déterminant sur les dépôts de brevets. Cela étant, les différentes politiques ont une incidence variable selon les types d’énergies renouvelables considérées.

●

La question des moyens scientifiques en général a son importance. Comme on le voit à nouveau dans l’étude de cas sur les énergies renouvelables, la variable des dépenses consacrées à des objectifs de R-D ciblés a statistiquement de l’influence dans tous les modèles examinés.

●

Les coûts relatifs conduisent à des choix d’innovation particuliers. Pour ce qui concerne la réduction des émissions des véhicules automobiles, le prix du carburant a encouragé les investissements dans l’innovation « intégrée » (qui permet également de réaliser des économies d’énergie), et non dans les technologies de « postcombustion ». Dans le domaine des énergies renouvelables, le prix de l’électricité n’a pas joué un grand rôle, si ce n’est pour l’énergie solaire. Cependant, à mesure que le prix des carburants fossiles augmente (et que les énergies renouvelables deviennent plus compétitives), le facteur prix devrait avoir un effet de substitution plus important.

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L’innovation change de visage avec le temps. Dans le secteur des énergies renouvelables, les différentes sources énergétiques ont atteint leur niveau de maturité à différents moments, et il y a eu plusieurs « générations » d’innovation pour chacune de ces énergies. Dans le domaine de la réduction des émissions des véhicules automobiles, on est passé des technologies de postcombustion aux technologies intégrées.


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●

La diffusion internationale de l’innovation environnementale est un phénomène courant. Qu’il s’agisse des technologies de blanchiment de la pâte à papier ou de la réduction des émissions de véhicules automobiles, les familles de brevets sont vastes (dans certains pays), ce qui atteste d’un important transfert de technologie. Dans le cas de la réduction des émissions de véhicules automobiles, le transfert de technologie du Japon vers les États-Unis est impressionnant2.

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Dans d’autres domaines, on constate que les pionniers de l’innovation disposent d’un certain avantage. Ainsi, dans le secteur de l’industrie papetière, les premières dispositions politiques qui ont été prises par la Finlande et la Suède ont permis à ces deux pays de disposer d’un avantage concurrentiel conséquent dans les technologies TCF.

Ce chapitre d’introduction commence par un compte rendu des principaux facteurs de l’innovation dont il est fait état dans la littérature, en accordant une attention particulière à l’innovation « environnementale ». Il s’attarde ensuite sur les différents modes de mesure de l’innovation et de l’éco-innovation, avant de s’intéresser à l’effet de la politique environnementale sur l’innovation ayant trait à l’environnement. Il se termine par une brève description des études de cas qui ont été réalisées. Les chapitres suivants présentent les différentes études de cas. Quant au chapitre de conclusion, il résume les principales conclusions et propose des axes d’étude pour l’avenir.

2. Les aspects économiques de l’innovation et de l’éco-innovation Pour déterminer quels sont les facteurs ayant un effet sur l’innovation bénéfique pour l’environnement (d’où le terme « éco-innovation » employé ci-après), il est important de comprendre préalablement quels sont les facteurs ayant un effet sur l’innovation en général. Il est donc capital de voir quelle influence le marché et les orientations politiques en général ont sur l’innovation pour comprendre quels sont les facteurs qui favorisent l’innovation axée plus spécialement sur l’environnement. L’objet du présent rapport étant principalement d’analyser l’influence des instruments de la politique environnementale sur l’éco-innovation, l’examen qui est fait ci-dessous des facteurs de l’innovation en général sera très rapide.

2.1. Les facteurs de l’innovation en général L’innovation est une activité très variable, à la fois entre les pays de l’OCDE et les différents secteurs de l’économie d’un même pays (voir OCDE, 2007a). Des chercheurs ont essayé de déterminer les raisons de cette variation, et ont mis en évidence un certain nombre de facteurs importants. Ces derniers peuvent se répartir en deux catégories : i) les facteurs liés au marché et aux entreprises; ii) les facteurs politiques.

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1.


2.1.1. Facteurs liés au marché et aux entreprises Il y a plus de soixante ans, Schumpeter (1942) indiquait qu’il existe un lien positif entre la concentration du marché et l’innovation. Sur le plan théorique, cela s’explique par le fait qu’un monopole est mieux placé pour empêcher les imitations, et qu’il dispose de plus de ressources pour financer des activités de recherche et développement. Un monopole est donc mieux en mesure d’assumer les risques (et de récolter les bénéfices) associés aux investissements de R-D. À l’opposé, Arrow (1962) prétendait dans un compte rendu de séminaire que la recherche d’efficacité qui caractérise une situation de totale concurrence est en fait plus propice à l’innovation. Compte tenu des divergences théoriques qui existent quant au rôle potentiel de la structure du marché sur les investissements dans la R-D, on ne s’étonnera pas que les données empiriques soient elles aussi contrastées. Si Gerosky (1990) a confirmé les effets positifs de la concurrence, Kraft (1987) et Acs et Audretsch (1987) ont corroboré l’hypothèse de Schumpeter 3. Par conséquent, les données théoriques comme les données empiriques ont conduit à la conclusion qu’il existait à la fois un lien positif et un lien négatif entre le niveau d’innovation et le degré de concurrence du marché. L’étendue géographique du marché est également considérée comme un facteur d’innovation important. En effet, plus le marché dans lequel une entreprise évolue est mondialisé, plus cette dernière sera susceptible d’innover. Criscuolo et al. (2005) se sont aperçus que les marchés servaient de canaux d’information : les multinationales disposent donc d’une plus grande quantité d’informations que les entreprises opérant à l’échelle nationale et locale. Pour les mêmes raisons, les investissements étrangers directs sont parfois présentés comme un vecteur important, qui permet d’élargir le réservoir de connaissances dans lequel l’entreprise peut puiser. Des données empiriques récentes (Jaumotte et Pain, 2005a) montrent que « l’ouverture » est l’un des facteurs qui ont le plus d’influence sur les investissements en R-D. Une autre caractéristique importante de l’innovation industrielle est que les entreprises doivent souvent autofinancer leurs investissements dans la R-D. Le caractère intrinsèquement risqué de ces investissements, l’incertitude des bénéfices potentiels et le risque de déséquilibre entre les informations dont disposent les emprunteurs et les prêteurs éventuels font qu’il est plus difficile de trouver des sources de financement externes (Jaumotte et Pain, 2005a). Dans ce contexte, les marchés de capitaux peuvent avoir du mal à évaluer quels peuvent être les meilleurs investissements en R-D (Scherer et Harhoff, 2000). Le constat est donc que les entreprises disposant des plus grosses


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ressources financières ont plus de chances d’investir dans l’innovation. Deux explications ont été avancées (voir par exemple Kamien et Schwartz, 1978) : ●

Un prêt peut être difficile à obtenir, car un projet de R-D qui échoue rapporte peu. Vu les risques associés aux projets de R-D, les prêteurs extérieurs peuvent avoir des réticences à financer de tels projets s’ils ne disposent pas d’une garantie substantielle.

●

Les entreprises peuvent, par crainte que leurs concurrents n’en aient connaissance, refuser de divulguer des informations privées, alors que celles-ci pourraient rendre le projet intéressant aux yeux de prêteurs extérieurs.

Ces problèmes de financement ne sont pas considérés comme très importants pour les entreprises cotées sur les marchés boursiers, qui ont de ce fait plus facilement accès aux capitaux que d’autres (Syrneonidis, 1996). Par ailleurs, le récent développement des marchés du capital-risque dans certains pays/régions (Amérique du Nord, Pays-Bas et Royaume-Uni) a eu tendance à réduire le recours à l’autofinancement (OCDE, 2006a). Les petites entreprises connaissent parfois des difficultés particulières pour financer leurs projets de R-D. Comme l’ont constaté Jaffe et al. (2003), ces entreprises « ont moins de trésorerie et/ou moins accès aux marchés financiers ». La taille de l’entreprise peut aussi être un élément important si la notion d’innovation est associée à des économies d’échelle. Les données empiriques dont on dispose à cet égard sont également nuancées (Syrneonidis, 1996). Il semblerait toutefois que l’incidence de la taille de l’entreprise ne soit pas linéaire, ce facteur devenant moins important une fois qu’un certain seuil a été atteint. Selon certaines données, ce seuil pourrait être d’une centaine d’employés seulement (Syrneonidis, 1996).

2.1.2. Facteurs politiques Selon les travaux menés par l’OCDE, un certain nombre de « conditions politiques » pourraient également avoir une influence déterminante sur l’innovation. Tout d’abord, une situation macroéconomique stable a des effets positifs sur l’innovation. L’existence de taux d’intérêt faibles et stables est particulièrement importante pour les investissements à risque tels que ceux associés à la R-D (OCDE, 2006a). Ensuite, les entreprises exposées à la concurrence internationale sont plus susceptibles de faire preuve d’innovation. Par conséquent, la mise en œuvre de politiques d’ouverture à l’égard des échanges internationaux et des investissements étrangers aura tendance à stimuler l’innovation. Enfin, et dans le même esprit, lorsque les entreprises vendent leurs produits sur des marchés moins réglementés, l’innovation s’en trouve souvent renforcée (Jaumotte et Pain, 2005c).

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1.


Une étude a également été menée sur les effets des politiques « d’innovation » et de « recherche scientifique » plus ciblées. L’une des caractéristiques profondes de la R-D est qu’il est très difficile d’empêcher autrui de bénéficier des avantages qu’elle procure. Le savoir qui en émane devient un bien public, qui sera à ce titre rarement disponible sur le marché car les bénéfices au niveau privé des investissements de R-D sont bien inférieurs aux retombées sociales (pour une analyse empirique, voir par exemple Mansfield et al. 1997). Par ailleurs, et comme cela a déjà été vu, même lorsque la R-D n’a pas cette dimension de bien public, il peut s’avérer particulièrement difficile de lui trouver des financements adéquats. Une intervention politique est donc nécessaire, que ce soit pour accroître les retours sur investissement ou pour réduire les coûts de l’innovation (pour un aperçu des pratiques actuelles dans les pays de l’OCDE, voir le document OCDE 2004). Dans les pays de l’OCDE, les activités de R-D sont depuis de nombreuses années financées par les pouvoirs publics. Ce financement a pris ces dernières années de nouvelles formes, passant des subventions à différentes formules de crédits d’impôts (OCDE, 2007b). Les effets sur l’innovation de ce soutien du secteur public ne sont cependant pas très clairs à établir. Si Hall et van Reenen (2000) ont constaté que les incitations fiscales encourageaient bel et bien les investissements dans la R-D, la méta-analyse réalisée par Garcia-Quevado (2004) n’a pas établi de preuve systématique de la théorie générale selon laquelle les subventions favorisent l’accroissement de la R-D dans le secteur privé. L’efficacité des subventions dépend du « plus » qu’elles apportent, c’està-dire des dépenses de R-D supplémentaires qu’elles favorisent. D’une part, un phénomène « d’éviction » peut se produire si les sommes qui sont fournies conduisent à la suppression de certaines dépenses privées qui étaient normalement prévues. Falk (2004) a remarqué que les subventions de l’État ont un effet très positif sur l’innovation des entreprises, mais uniquement dans les cas où il existe déjà un service de R-D – ce qui laisse entendre que les bénéficiaires des subventions peuvent surtout être des entreprises qui ont déjà mené des activités d’innovation. D’autre part, un effet « d’entraînement » peut également se manifester dans le cas suivant : si l’innovation est associée à des restrictions financières et des économies d’échelle, l’apport de fonds publics peut favoriser de plus gros investissements privés dans la R-D. Fait intéressant, Lach (2002) a observé que les subventions des pouvoirs publics israéliens avaient un effet (positif) important sur le financement interne de la R-D dans le cas des PME, mais non dans celui des entreprises de grande taille. Le savoir émanant de la R-D étant considéré comme un bien public, une protection juridique peut être fournie aux inventeurs pour les aider à en retirer d’éventuels bénéfices. Le fait qu’un pays dispose d’un système fiable de


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gestion des droits de propriété intellectuelle (DPI) est donc souvent perçu comme un moteur clé de l’innovation. Pourtant, les travaux empiriques menés récemment dans plusieurs secteurs (voir par exemple Cohen et al., 2000) ont généralement montré que le régime des DPI n’avait que peu d’incidence sur les investissements de R-D dans les pays de l’OCDE. L’explication est peut-être que les régimes de DPI de ces pays sont assez semblables sur le plan de la rigueur, et qu’il est donc difficile d’isoler leur effet. Les travaux réalisés par l’OCDE ont cependant montré qu’une augmentation de 1 % dans l’indice de Park des DPI entraînait une hausse de 8 % du nombre de brevets et de 1 à 1.5 % des dépenses de R-D (Jaumotte et Pain, 2005a). De nombreux gouvernements ont par ailleurs mis en place des programmes qui facilitent la coopération entre les organismes de recherche publics et l’industrie (pour en savoir plus, voir Jaumotte et Pain, 2005b). Si un grand nombre de ces programmes sont motivés par le souhait que les activités de R-D financées par des fonds publics rapportent plus de bénéfices, certains peuvent aussi servir à stimuler l’innovation dans le secteur privé. Lorsqu’ils sont bien conçus, ils peuvent encourager « l’internalisation » des effets externes de la diffusion du savoir entre les organes publics et privés, et (surtout) entre les différentes entités privées.

2.2. Le cas particulier de l’éco-innovation Les enseignements tirés sur l’innovation en général et sur le rôle que peuvent jouer les pouvoirs publics pour favoriser cette innovation présentent évidemment un intérêt direct dans le débat plus spécifique sur l’écoinnovation. La structure du marché peut par exemple avoir de l’importance dans les secteurs où les impacts environnementaux sont particulièrement lourds (comme par exemple l’industrie chimique, l’industrie papetière et la production d’énergie) et où le marché est concentré. La question de l’éco-innovation présente cependant des aspects particuliers. On note surtout à cet égard deux types d’effets externes : les effets positifs, qui ont trait à la diffusion du savoir provenant du processus d’innovation; les effets négatifs, qui relèvent des impacts environnementaux (voir Jaffe et al., 2005). En ce qui concerne la diffusion du savoir, les auteurs de l’innovation assument la totalité des coûts sans bénéficier de tous les avantages. Si aucune mesure politique n’est prise, le taux d’innovation se limitera à des niveaux peu élevés, et l’économie sera à terme moins compétitive et moins productive. S’agissant des impacts environnementaux, les responsables des émissions polluantes en perçoivent tous les bénéfices, mais sans en payer tous les coûts. Le « prix » de la pollution est en effet trop faible. Et comme le veut la théorie générale sur l’innovation induite4, cette situation va inciter à

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une innovation qui « profite » intensivement de la sous-évaluation du facteur coût. Par conséquent, si rien n’est fait au niveau politique pour prendre en compte cet effet, l’innovation prendra une direction qui sera relativement plus axée sur l’environnement. En règle générale, des politiques distinctes doivent être mises en œuvre pour résoudre ces deux problèmes. Ces politiques relèvent généralement de ministères différents, ce qui est justifié puisque les objectifs qui les soustendent ne sont pas les mêmes. Mais dans certains cas, cela peut entraîner des incohérences. La politique environnementale et ses objectifs d’éco-innovation peuvent par exemple être compromis par une politique de l’innovation qui favorise des technologies plus polluantes (voir Goel et Hsieh, 2006). Dans un grand nombre de pays de l’OCDE, les gouvernements se sont efforcés de coordonner ces deux ensembles de politiques (cf. par exemple le Plan d’action en faveur des écotechnologies de l’Union européenne). D’un côté, les effets sur l’innovation des politiques environnementales sont devenus un critère de plus en plus important pour les ministères de l’environnement. De l’autre, les effets sur l’environnement des politiques de l’innovation sont devenus un critère important pour les ministères des sciences, des technologies et de l’industrie (voir Kivima et Mickwitz, 2006; Kivimaa et Mickwitz, 2004). En fait, dans le document Science, technologie et industrie : Perspectives de l’OCDE 2004, une majorité de pays citent dans leurs priorités scientifiques et technologiques des préoccupations environnementales. Par exemple : Australie (un pays écologiquement durable) ; Autriche (environnement, énergie et durabilité); France (développement des énergies renouvelables); Allemagne (procédés et technologies propres) ; Hongrie (protection environnementale) ; Norvège (énergie et environnement) ; Royaume-Uni (énergie durable); enfin, États-Unis (climat, eau et hydrogène).

3. Mesures de l’innovation et de l’éco-innovation Compte tenu de l’importance de l’innovation technologique dans les économies modernes, la recherche de méthodes fiables pour la mesurer a longtemps préoccupé les économistes (et continue aujourd’hui). La tâche se complique lorsqu’il s’agit de mesurer des types particuliers d’innovation (par exemple l’éco-innovation) : même si l’on trouve une manière fiable de mesurer l’innovation, il peut être difficile de déterminer si cette innovation présente spécifiquement un caractère environnemental.

3.1. Mesures des ressources et des résultats En raison de la complexité du processus d’innovation, tous les modes de mesure qui existent (le montant des budgets de R-D, le nombre de


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scientifiques, par exemple) ne sont au mieux que des indicateurs imparfaits de la capacité d’innovation d’une économie (pour un état annuel des dépenses de R-D et d’autres indicateurs utiles, voir Statistiques de la science, de la technologie et de la R-D (2006c) et Principaux indicateurs de la science et de la technologie (2006b) de l’OCDE)5. Qu’il s’agisse des différentes phases du processus de R-D (c’est-à-dire la recherche fondamentale et appliquée, puis le développement expérimental) ou des diverses étapes de l’innovation (de l’invention à la diffusion), on trouve dans la littérature toute une gamme d’indicateurs permettant de mesurer le progrès technologique. Ces indicateurs peuvent se classer en trois grandes catégories : les indicateurs de ressources (ou de moyens); les indicateurs de résultats de la R-D (autrement dit les indicateurs de production du processus de R-D) ; enfin, les indicateurs de progrès (c’est-à-dire les indicateurs de production centrés sur les impacts économiques de l’innovation) (Grupp, 1998). Les indicateurs de ressources s’appuient sur le raisonnement selon lequel le progrès technologique ne peut avoir lieu que si l’on investit les moyens nécessaires dans l’acquisition d’un savoir. Les indicateurs de ressources les plus fréquemment utilisés sont notamment : i) les dépenses de R-D; ii) les effectifs affectés à la R-D. En règle générale, les données sur les effectifs sont plus rares que celles sur les dépenses de R-D. Les indicateurs de ressources peuvent aussi s’intéresser à d’autres modes d’acquisition du savoir, comme par exemple les investissements dans les produits à forte intensité de R-D ou les achats de licences. L’OCDE a également cherché à répartir les données relatives à la R-D publique en fonction de leurs objectifs « socio-économiques » (OCDE, 2002) (elle n’a en revanche pas collecté de données sur la répartition par objectif socio-économique des dépenses de R-D privées). En principe, l’affectation des ressources à certains objectifs dépend des intentions de l’équipe dirigeante au moment de l’engagement des dépenses. Toutefois, compte tenu de l’incertitude associée à la R-D en général, il peut s’avérer très difficile d’établir une répartition fiable des données relatives à la R-D publique en fonction des objectifs « socio-économiques », en particulier lorsqu’il s’agit de formes de recherche très élémentaires. Lorsque cela a pu être fait, il n’a pas été simple non plus de délimiter les différents objectifs6. Ces réserves ayant été faites, on peut voir sur le graphique 1.1 la part des dépenses de R-D publiques consacrées à l’objectif « gestion et préservation de l’environnement ». On note ainsi qu’un grand nombre de pays de l’OCDE ont clairement accru leurs investissements dans les recherches environnementales afin de favoriser les progrès technologiques qui améliorent la qualité de l’environnement7.

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1.


Graphique 1.1. Part des dépenses de R-D publiques consacrées à l’environnement, 1981-2005 % 6

Allemagne

Corée

France

Royaume-Uni

Japon

États-Unis

5 4 3 2 1 0 1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

Source : OCDE (2005).

En 2003, la Direction de l’environnement de l’OCDE a réalisé une étude à petite échelle sur 4 000 sites industriels répartis dans sept pays, afin de voir combien d’entre eux avaient entrepris des activités de R-D liées à l’environnement8. Sur l’échantillon considéré, 58.7 % des sites ont indiqué avoir engagé des dépenses de R-D, et 9.3 % les ont consacrées à l’environnement. Le graphique 1.2 montre la proportion de sites ayant engagé des dépenses de R-D Graphique 1.2. Proportion de sites qui, dans chaque pays, disposent d’un budget de R-D consacré à l’environnement Intervalle de confiance % 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00

Canada

France

Allemagne

Hongrie

Japon

Norvège

États-Unis

Total

Source : Johnstone (2007).


27

1.


relatives à l’environnement (pour chacun des pays). La Norvège arrive en tête, avec un peu moins de 15 % des sites, tandis que l’Allemagne n’en compte que 3.6 %. Pour quatre des sept pays (France, Canada, Japon et États-Unis), la proportion est d’environ 10 %. Le graphique 1.3 montre la proportion de sites qui possèdent un budget de R-D consacré à l’environnement (en fonction de la taille de l’entreprise). Comme on le voit clairement, les grandes entreprises (plus de 500 employés) sont plus susceptibles d’entreprendre de tels investissements (près de 20 % ont déclaré l’avoir fait), alors que les entreprises de moins de 250 employés sont moins de 10 % dans ce cas. Si l’on considère l’ensemble de l’échantillon, la taille moyenne des entreprises ayant répondu par l’affirmative était de plus de 720 employés, tandis que celle des entreprises ayant répondu par la négative était de moins de 300. Ces données semblent rejoindre les résultats obtenus par d’autres études. Par exemple, selon les statistiques de la R-D établies par la National Science Foundation des États-Unis9, 55.3 % des entreprises américaines du secteur de l’industrie manufacturière comptant plus de 5 employés ont déclaré avoir engagé des dépenses de R-D en 2001. Dans l’échantillon de l’OCDE, 51 % des usines de fabrication américaines (comptant plus de 50 employés) pratiquent la R-D. Parmi elles, 16 % ont indiqué avoir un budget de R-D spécifique pour les questions environnementales. Graphique 1.3. Proportion de sites qui, selon la taille de l’entreprise, disposent d’un budget de R-D consacré à l’environnement Intervalle de confiance 95 % 0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

< 100

100-249

250-499

> 500 Nombre demployés

Source : Johnstone (2007).

28


1.


Dans l’étude de l’OCDE, les secteurs enregistrant les plus forts pourcentages de sites ayant investi dans la R-D consacrée à l’environnement sont : l’industrie pétrolière (13.6 %), l’industrie chimique (12.8 %), l’industrie papetière (12.5 %) et l’industrie automobile (12.4 %). Bien que les indicateurs de ressources (en particulier des dépenses de R-D) permettent une bonne appréciation de l’ampleur de l’innovation, ils présentent aussi un certain nombre d’inconvénients. D’une part, comme on l’a vu plus haut pour les dépenses de R-D privées, les données fournies par ces indicateurs sont incomplètes. Ensuite, elles ne sont lisibles qu’au niveau global et ne peuvent pas être réparties entre les différentes catégories de technologies. Il peut, de plus, être difficile de « dissocier » les dépenses consacrées spécifiquement à l’environnement des autres types de dépenses de R-D, notamment parce que les actions engagées pour valoriser l’environnement sont de plus en plus souvent intégrées à la stratégie globale de l’entreprise (voir Johnstone et Labonne, 2006). Cela étant, le principal inconvénient des données relatives à la R-D est qu’elles donnent une évaluation des ressources investies dans le processus d’innovation, mais qu’elles ne disent rien sur les résultats de cette innovation. Compte tenu de l’incertitude associée au processus d’innovation, la valeur économique des dépenses de R-D peut en outre varier considérablement. L’utilisation des indicateurs de production est par conséquent nettement préférable pour mesurer l’innovation. Il en existe deux grandes catégories : les données bibliométriques (les publications scientifiques) et les données technométriques (les publications de brevets). L’utilisation des données bibliométriques comme moyen de mesure de l’innovation a connu un nouvel élan avec l’essor d’Internet, ainsi qu’avec l’apparition de moteurs de recherche toujours plus efficaces. Des mots clés, des codes d’indexage et des recherches dans des bases de données présentant un intérêt (par exemple le Science Citation Index Expanded) sont généralement utilisés. Des données comme le nom de l’auteur, son affiliation et la date de publication peuvent être extraites et servir à l’élaboration de calculs permettant d’évaluer la capacité d’innovation relative (voir Meyer, 2002). Ce type d’indicateur est particulièrement utile pour analyser, à partir des copublications et des citations, la diffusion du savoir entre les inventeurs (et entre les pays). L’utilisation des données bibliométriques n’est cependant pas sans inconvénients. En effet, bien que ces données fournissent une indication des résultats de l’innovation, il ne s’agit que des résultats « intermédiaires ». La publication d’un article dans une revue pour professionnels est la preuve qu’une découverte scientifique a été faite, mais cette dernière n’est pas nécessairement suivie d’applications commerciales. Les citations peuvent difficilement être utilisées comme un indice de la qualité, et encore moins de l’importance économique.


29

1.


Par conséquent, ce sont les données relatives aux brevets qui sont le plus souvent utilisées comme indicateurs des résultats de l’innovation. Contrairement aux données bibliométriques, les brevets sont étroitement liés à la recherche appliquée et au développement expérimental. Ils se trouvent donc à un stade plus rapproché de la commercialisation de l’invention. Par ailleurs, et pour les raisons expliquées ci-après, les brevets permettent de comparer les performances des pays en matière d’innovation dans des secteurs technologiques bien précis. La mesure en aval des résultats de l’innovation passe par le repérage d’innovations précises qui ont été mises au point et commercialisées. Les données de ce type proviennent généralement d’études réalisées auprès des entreprises ainsi que de la notification par les intéressés de l’introduction de nouveaux produits/technologies ou d’inventions réussies. Toutefois, les réponses à ces enquêtes étant empreintes d’une grande subjectivité, elles sont souvent difficiles à interpréter. Une pratique courante consiste donc à examiner le chiffre d’affaires réalisé par une entreprise avec le lancement de nouveaux produits. En Europe par exemple, l’Enquête communautaire sur l’innovation (ECI) demande aux entreprises interrogées d’indiquer quel pourcentage représentent les produits « innovants » dans leur chiffre d’affaires total10. S’il est difficile d’évaluer leur fiabilité, les réponses à ces questions donnent néanmoins une indication de l’innovation telle qu’elle est perçue par les intéressés. L’ECI n’a malheureusement pas demandé aux entreprises sondées de fournir des informations sur l’intérêt accordé aux questions environnementales. Le graphique 1.4 présente les résultats de la troisième ECI, qui a été réalisée en 1998-2000. Graphique 1.4. Part des nouveaux produits dans le chiffre d’affaires Pourcentage du chiffre daffaires 1998-2000 25 20 15 10

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0

de

5

Source : Eurostat, troisième Enquête communautaire sur l’innovation.

30


1.


3.2. Les brevets comme instruments de mesure de l’innovation Dans le présent rapport, les brevets constituent le principal instrument de mesure de l’innovation 11 . L’Office européen des brevets mis à part, les brevets sont délivrés par les offices de la propriété intellectuelle (généralement des organismes spécialisés) des différents pays. Ces brevets confèrent à leur titulaire un droit d’exclusivité sur la production d’un bien spécifique (ou sur l’utilisation d’un procédé particulier) pendant un certain nombre d’années. Cette période peut varier selon la nature de l’innovation. Pour qu’une innovation puisse donner lieu à un brevet, il faut qu’elle soit originale, qu’elle implique une activité inventive non évidente, et qu’elle soit utile (voir Dernis et Guellec, 2001). La notion « d’originalité » différait autrefois entre les pays. Aujourd’hui, le concept d’originalité universelle est généralement inscrit dans la législation nationale relative aux brevets. Il prévoit « qu’aucune publication d’aucune sorte […] ne peut avoir lieu dans aucun pays que ce soit avant la date de dépôt de l’invention » (Adams, 2006). La protection intellectuelle n’est assurée que dans le pays qui délivre le brevet. Les inventeurs qui souhaitent être protégés dans d’autres pays doivent déposer une demande dans chacun d’eux, que ce soit directement ou indirectement (par exemple, par l’intermédiaire d’un office régional des brevets tel que l’Office européen des brevets (OEB) ou l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (OMPI)). Bien que le principe général soit le même, les procédures administratives et la nature de la protection diffèrent selon les offices de brevets. Une sélection des principales caractéristiques est présentée dans le tableau 1.112. Bien que des différences subsistent, une très grande similitude s’est installée au fil du temps entre les systèmes de propriété intellectuelle. Ainsi, en appliquant l’indice de Park13 – qui mesure le degré de protection des DPI – aux pays de l’OCDE de 1980 à 2000, Jaumotte et Pain (2005c) ont constaté qu’il y avait entre eux relativement peu d’écart. Selon les données récentes, le coefficient de variation de cet indice dans les pays de l’OCDE est passé de 0.32 en 1990 à 0.07 en 2005 (Park et Lippoldt, 2007). Les candidats déposant une demande de brevet auprès de l’OEB peuvent opter s’ils le veulent pour une protection dans les 32 États membres de l’Office. Après avoir été examinée et si elle est satisfaisante, la demande est approuvée par l’OEB. Le brevet est ensuite transmis à chacun des offices de brevets nationaux qui ont été désignés. Parce que les demandes de brevets auprès de l’OEB coûtent plus cher, les inventeurs européens déposent généralement une première demande dans leur pays d’origine, puis auprès de l’OEB s’ils souhaitent bénéficier d’une protection dans d’autres pays européens. Cela étant, déposer une demande auprès de l’OEB coûte beaucoup moins cher que de soumettre une demande à chacun des pays (Popp, 2005).


31

1.


Tableau 1.1. Comparaison entre les systèmes de brevets des États-Unis, du Japon et d’Europe (aux environs de 2000) Caractéristiques juridiques

États-Unis

Japon

Europe

Critère déterminant la priorité du brevet

Date de l’invention

Date du dépôt du brevet

Date du dépôt du brevet

Langue de dépôt du brevet

N’importe quelle langue (traduction en anglais pour l’archivage)

Japonais ou anglais

N’importe quelle langue des pays membres de l’OEB avec une traduction en anglais, en allemand ou en français; traductions requises pour chaque pays désigné

Durée de validité

20 ans à compter de la date de dépôt



Publication du brevet

Oui, 18 mois après le dépôt Oui, 18 mois après le dépôt Oui, 18 mois après le dépôt

Report d’examen

Non

Oui, 7 ans après la date de dépôt

Oui, 6 mois après la publication

Contestation du brevet par un tiers

Possibilité d’opposition après la délivrance du brevet



Normes de brevetabilité

Conditions les moins défavorables au demandeur

Normes strictes; les revendications doivent s’appuyer sur des exemples concrets

Normes modérées; quelques variantes selon les pays; délai de grâce limité

Portée des revendications

Très large

Restreinte

Large

Coût total (1993)

13 000 dollars

30 000 dollars

120 000 dollars

Capacité à faire respecter les brevets

Très importante

Faible

Moyenne (variable). Capacité exercée par les offices de brevets nationaux

Interprétation des revendications

Interprétation littérale; systèmes juridiques favorables au déposant; application de la doctrine des équivalents

Interprétation stricte en liaison avec les spécifications; non-application de la doctrine des équivalents

Interprétation moins littérale; application de la doctrine des équivalents mais selon des principes différents

Modalités juridiques

Procédure contradictoire; examen fréquent par un jury

Parfois auditions de courte durée avec un juge; utilisation très courante des témoignages écrits

Principalement par témoignages écrits; dans certains cas, auditions et intervention d’experts judiciaires

Incertitude des résultats

Élevée en raison du recours Élevée en raison des retards Relativement faible dans à des juges non et des pressions exercées toutes les juridictions professionnels (dans pour statuer hors tribunal les tribunaux de district) et à des jurés. Situation différente au Royaume-Uni.

Délai nécessaire (1993)

18 à 24 mois

Moins de 36 mois + opposition (3 à 5 ans)

Moins de 30 mois + opposition (mode rapide)

Source : Adapté de Somaya (2000) et Gallini (2002).

32


1.


Du côté de l’OMPI, la procédure est régie par le Traité de coopération en matière de brevets (PCT). Selon ce texte, n’importe lequel des pays signataires (plus de 140) peut être désigné pour protéger une invention. L’OMPI émet un rapport d’examen préliminaire mais ne délivre pas le brevet. Cette tâche incombe à l’office des brevets national, auquel la demande est ensuite transmise. Le délai de dépôt d’une demande à l’étranger est de un an à partir de la date de priorité, qui est la date à laquelle la première demande a été déposée. Si l’inventeur respecte ce délai, il aura priorité sur toute autre demande reçue par les pays en question depuis la date de priorité. Ce concept juridique de « priorité » a été introduit pour la première fois dans la Convention de Paris de 1883 sur la protection de la propriété intellectuelle. Des taxes supplémentaires sont perçues pour chaque demande. Le droit des brevets étant conçu ainsi, seules les inventions les plus intéressantes sont déposées dans plusieurs pays. De plus, en présentant sa demande dans un pays en particulier, le déposant laisse entendre que c’est là qu’il espère retirer des bénéfices de son invention. Les brevets sont généralement classés par année de priorité. Lorsqu’un brevet est délivré, la protection commence à partir de la date de priorité. Cela correspond plus ou moins au moment où a lieu l’activité inventive, les demandes de brevets étant généralement déposées au début du processus d’innovation. Autrefois, les brevets n’étaient publiés qu’après avoir été délivrés. Or, compte tenu de la lenteur des publications et des problèmes que cela entraînait (la duplication des travaux de R-D, par exemple), la plupart des offices de brevets ont adopté à partir des années 60 le « processus d’examen différé ». Cela signifie notamment que les demandes sont publiées alors même qu’elles sont en attente de traitement, soit généralement près de 18 mois après la première date de dépôt (Adams, 2006). Il est donc important, dans les études empiriques, de faire une distinction entre les données relatives aux demandes de brevets et celles relatives aux brevets déjà délivrés. Les données concernant les brevets sont riches d’enseignements pour les études empiriques. Elles présentent notamment les atouts suivants : ●

Il existe très peu d’exemples de grandes inventions qui n’ont pas été brevetées (Dernis et Guellec, 2001).

●

Contrairement aux dépenses de R-D, les brevets sont un indicateur de production (c’est-à-dire qu’ils mesurent l’activité innovante productive).

●

Les brevets sont classés selon des critères technologiques pointus. Une distinction peut ainsi être faite entre, par exemple, les systèmes de réduction de la pollution atmosphérique s’attaquant aux émissions d’oxydes d’azote et ceux ciblant les émissions de dioxyde de soufre (voir par exemple Popp, 2005).


33

1.


●

Les données concernant les brevets sont généralement facilement accessibles (quoique pas toujours dans un format agréable). Elles s’appuient sur des normes objectives qui sont fondées sur les critères d’originalité et d’utilité de l’invention et qui évoluent peu (voir par exemple Griliches, 1990).

●

Les données relatives aux brevets sont en outre quantifiables, et donc facilement utilisables pour des analyses statistiques. De plus, vu que l’évaluation des brevets s’appuie sur une norme objective, ces statistiques permettent une comparaison homogène de l’innovation entre les pays.

●

Enfin, les données concernant les brevets peuvent être reliées aux données sur les secteurs d’activités (voir par exemple les travaux de l’OEB et de l’OCDE sur la concordance entre les codes de la CITI et de la CIB) et sur les entreprises14.

Il est important de savoir que les brevets ne peuvent pas être utilisés pour mesurer toutes les innovations. Tout d’abord, ils ne sont conçus que pour protéger les inventions technologiques. Pour les innovations intervenant dans d’autres domaines, d’autres régimes de protection des DPI ont été prévus – par exemple les droits d’auteur pour la littérature, les marques commerciales pour les identifiants alphanumériques ou graphiques d’un produit, ou encore les modèles déposés pour protéger l’apparence d’un produit (Adams, 2006). Ensuite, il existe également des moyens moins formels (que les droits de propriété intellectuelle) pour protéger les inventions technologiques, comme par exemple le secret industriel ou des spécifications techniques volontairement complexes (Frietsch et Schmoch, 2006)15. En échange des droits d’exclusivité qui lui sont conférés par le brevet, l’inventeur doit diffuser publiquement son invention. Au lieu de cela, certains inventeurs préfèrent parfois rester discrets sur leurs découvertes. Des études consacrées aux inventeurs montrent que le taux de dépôt de brevets varie selon les secteurs d’activités (Cohen et al., 2000; Blind et al., 2006). Il est donc important, pour que les analyses empiriques soient instructives, de vérifier statistiquement les différences qui existent au niveau de la « propension à déposer des brevets ». Une autre critique concernant les brevets est qu’ils n’aboutissent pas toujours à la commercialisation et à l’adoption de l’invention correspondante. Pourtant, des taxes élevées sont prélevées pour l’examen de la demande de brevet (ainsi que pour le renouvellement du brevet une fois qu’il a été délivré). On peut donc dire que, du point de vue du déposant ou du titulaire du brevet au moins, les perspectives de commercialisation et d’adoption de l’invention sont bonnes. Or, la valeur économique des brevets varie (Popp, 2005). La base de données sur les familles de brevets triadiques (TPF) de l’OCDE ne comprend que les brevets qui ont été déposés à la fois auprès de l’Office européen des brevets (OEB), de l’Office japonais des brevets (JPO) et du Patent and Trademark

34


1.


Office des États-Unis (USPTO). Cette base offre ainsi la garantie que les brevets qui y figurent ont une haute valeur commerciale. D’autre part, les différents offices de brevets appliquent des règles distinctes pour définir « l’étendue » d’un brevet. Ainsi, le JPO exige souvent plusieurs brevets là où l’USPTO ou l’OEB n’en requiert qu’un seul. Cela peut donner des écarts importants lorsque l’on compare le nombre de brevets déposés dans les différents pays. La plupart des bases de données sur les brevets utilisent un filtre de « regroupement », qui inclut dans une seule famille tous les brevets dérivés de la même « invention originale ». Une famille de brevets est donc définie comme un ensemble de demandes de brevets déposées dans plusieurs pays et relevant de la même invention (et possédant donc les mêmes données de priorité 16 ). Le pays d’origine d’une famille de brevets est le pays de résidence de l’inventeur, tel qu’il est indiqué dans la première demande de dépôt. S’appuyant sur le fait que des taxes supplémentaires sont prélevées pour chaque demande de brevet déposée à l’étranger, Lanjouw et Schankerman (2004) ont utilisé les données relatives aux familles de brevets comme des indicateurs de la qualité de chaque brevet. Or, pour comparer les familles de brevets entre les différents pays d’origine, il convient de tenir compte de la propension générale à déposer des brevets à l’étranger. Étant motivés par des stratégies commerciales, ces dépôts dépendent des spécificités régionales, de la taille du marché intérieur et de l’orientation à l’exportation de l’économie (Grupp, 1998). Il en résulte que la propension des inventeurs à déposer des brevets à l’étranger varie considérablement selon les pays. En Europe, un pourcentage relativement élevé de familles de brevets sont d’abord déposées dans un pays, puis suivies de demandes de brevets pour la même invention dans d’autres pays (56 % par exemple pour l’Allemagne pendant la période 2000-2005). En revanche, ce pourcentage est respectivement de 42 et de 19 % pour les États-Unis (et leur très vaste marché intérieur) et le Japon (dont l’économie est plus « fermée ») (OMPI, 2007)17. En ce qui concerne les destinataires de ces demandes, les ÉtatsUnis, la Chine et l’OEB sont ceux qui reçoivent le plus de dépôts de brevets de non résidents (OMPI, 2007). S’appuyant sur la base de données TPF, l’OCDE a mis au point toute une série d’indicateurs visant à définir la capacité d’innovation de ses différents pays membres. On y trouve notamment le nombre total de brevets déposés par pays à la fois auprès de l’OEB et de l’USPTO, ainsi qu’auprès de ces deux offices et de l’Office japonais des brevets. Le graphique 1.5 fournit le nombre de demandes de brevets – figurant dans la TPF – qui ont été déposées par une sélection de pays de l’OCDE. D’autres données (citations, informations sur l’inventeur, etc.) seront également disponibles dans la base de données PATSTAT qui est en cours de développement. Ce nouveau support devrait être exploitable pour les futurs travaux empiriques sur l’éco-innovation.


35

1.


Graphique 1.5. Nombre de demandes de brevets qui, figurant dans la TPF, ont été déposées par une sélection de pays Allemagne, Japon, États-Unis et autres pays de l’OCDE Allemagne 20 000

Japon

États-Unis

A. Allemagne, Japon et États-Unis

18 000 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000

1 200

02

01

20

00

20

99

20

98

19

97

19

96

19

95

19

94

19

93

19

92

19

91

19

90

19

89

19

88

19

87

19

86

19

85

19

84

19

19

19

83

0

Australie

Autriche

Belgique

Canada

Danemark

Finlande

France

Hongrie

Irlande

Italie

Corée

Pays-Bas

Norvège

Espagne

Suède

Suisse

Royaume-Uni

B. Autres pays de lOCDE

1 000

800

600

400

200

02

20

01

20

00

20

99

19

98

19

97

19

96

19

95

19

94

19

93

19

92

19

91

19

90

19

89

19

88

19

87

19

86

19

85

19

84

19

19 8

3

0

Si la base de données TPF comble certaines des lacunes qui caractérisent les données relatives aux brevets, les filtres géographique et de regroupement dont elle a été dotée ne sont peut-être pas suffisants pour examiner des domaines très précis de l’innovation technologique. Étant donné qu’un très

36


1.


grand nombre de demandes et d’octrois de brevets sont bloqués par les filtres en question, le résultat obtenu peut être très faible. Plus le domaine analysé est « pointu », et plus cela pose problème. Autre constat, peut-être plus important encore, ces filtres pourraient bien ne pas être adaptés pour évaluer les effets des politiques environnementales nationales sur l’innovation (voir Popp, 2005). La base de données TPF risque par conséquent de ne pas toujours être la source d’informations la plus appropriée pour des sujets de recherche très précis. C’est pourquoi dans les travaux qui ont été menés, les données relatives aux brevets proviennent également d’une base de données commerciale (Delphion) pour deux des trois études de cas (voir l’annexe 1.A1 pour un examen des différentes sources de données sur les brevets). Delphion utilise un filtre de « regroupement » similaire à celui de la TPF, ce qui permet de corriger les différences qui existent entre les pays au niveau de « l’étendue » des brevets.

3.3. Les brevets comme instruments de mesure de l’éco-innovation D’une certaine façon, l’utilisation des données relatives aux brevets permet de mettre plus facilement en évidence les innovations qui sont à caractère « environnemental », et ce grâce à la nature des systèmes de classification utilisés pour la protection de la propriété intellectuelle. Les brevets peuvent notamment être recherchés à l’aide de la Classification internationale des brevets (CIB) qui a été mise au point par l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (www.wipo.org). Bien qu’il existe d’autres systèmes de classification, la plupart des chercheurs utilisent la CIB lorsqu’ils veulent trouver un brevet. Ce système présente toute une hiérarchie de codes structurée sur plusieurs niveaux. Lorsque les brevets sont délivrés, les différents offices leur attribuent des codes de classification et de sous-classification technologiques. Ces codes peuvent ensuite être utilisés pour retrouver tous les brevets associés à un secteur technologique particulier18. La CIB utilise une méthode de classement orientée vers la technologie (voir à l’annexe 1.A2 un aperçu de son système de classification). Elle permet, grâce aux descriptions techniques très détaillées qui sont données pour chaque classe, de repérer les technologies qui ont une grande importance pour l’environnement. Le tableau 1.2 donne une idée de cette structure hiérarchique, en prenant l’exemple des dispositifs de concentration de l’énergie solaire utilisés pour produire une puissance mécanique. Cet exemple, tiré de l’étude de cas sur les énergies renouvelables, est relativement simple. Toutes les demandes de brevets du sous-groupe F03G 6/08 concernent de toute évidence les énergies renouvelables. Il est possible qu’un tout petit nombre de brevets relatifs aux technologies de concentration de l’énergie solaire ne figurent pas dans cette classe, vu que chaque demande de brevet peut apparaître dans plusieurs classes.


37

1.


Tableau 1.2. Système de classification appliqué par la CIB pour les brevets concernant les dispositifs de concentration de l’énergie solaire utilisés pour produire une puissance mécanique Nombre de sous-divisions

Exemple de classification CIB Symbole

Intitulé

Section

8

F

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage

Sous-section

21

F01-F04

Machines motrices, moteurs ou pompes

Classe

120

F03

« Machines » ou machines motrices à liquides; mécanismes moteurs à vent, à ressorts, à poids; production d’énergie mécanique ou de poussée propulsive par réaction, non prévue ailleurs

Sous-classe

628

F03G

Mécanismes moteurs à ressorts, à poids, à inertie ou analogues; dispositifs ou mécanismes produisant une puissance mécanique, non prévus ailleurs ou utilisant une source d’énergie non prévue ailleurs

Groupe principal

Environ 6 900

F03G 6

Dispositifs produisant une puissance mécanique à partir d’énergie solaire

Sous-groupe

Environ 62 100

F03G 6/08

Avec des moyens de concentration de l’énergie solaire

Sous-divisions

D’autres pistes ont également été explorées par l’OCDE pour mettre en évidence les brevets « environnementaux », et la Direction de la science, de la technologie et de l’industrie (DSTI) a mis au point à cet effet un algorithme de recherche. En utilisant la définition du brevet « environnemental » établie par la DSTI, on a pu comptabiliser le nombre de brevets déposés par différents pays dans plusieurs domaines environnementaux. Dans la plupart des secteurs, ce sont l’Allemagne, les États-Unis et le Japon qui dominent (voir le graphique 1.6). Les demandes de brevets semblent avoir connu ces dernières années une augmentation continue, en particulier pour les innovations concernant la pollution de l’eau et de l’air; les exceptions à cette hausse sont les domaines de l’élimination des déchets solides et du recyclage, dont le pic remonte au début des années 90. Cela étant, ce taux de croissance est généralement inférieur à l’activité globale des dépôts de brevets recensés dans la TPF. Un point intéressant est qu’il semble y avoir un certain degré de spécialisation : les États-Unis sont ainsi particulièrement inventifs en ce qui concerne la pollution de l’eau, alors que le Japon et l’Allemagne s’intéressent davantage à la pollution atmosphérique. Ces dernières années, le nombre de brevets concernant l’élimination des déchets s’est avéré relativement faible (graphique 1.7). L’annexe 1.A3 fournit des informations sur trois autres domaines de la technologie environnementale et plusieurs autres pays.

38


1.


Graphique 1.6. Nombre de demandes de brevets « environnementaux » et nombre total de demandes de brevets auprès de l’OEB Élimination des déchets

Recyclage

Réduction de la pollution de leau

Réduction de la pollution atmosphérique

Réduction des nuisances sonores

Surveillance

Total (axe de droite)

600

120 000

500

100 000

400

80 000

300

60 000

200

40 000

100

20 000

0 1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

0

Graphique 1.7. Nombre de demandes de brevets « environnementaux » auprès de l’OEB DE-Déchets US-Air

JP-Déchets DE-Eau

US-Déchets JP-Eau

DE-Air US-Eau

JP-Air

160 140 120 100 80 60 40 20 0 1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

Source : Données tirées du Projet de l’OCDE sur la politique environnementale et l’innovation technologique (www.oecd.org/env/cpe/firms/innov).

Bien qu’ils soient intéressants à un niveau très général, ces chiffres doivent être interprétés avec prudence. S’il peut être relativement simple de repérer des classes de brevets intéressantes dans les domaines où l’innovation a lieu « en bout de chaîne » – par exemple, les précipitateurs électrostatiques


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ou les pots catalytiques utilisés pour éliminer les polluants gazeux, ou encore la technologie des membranes pour supprimer les polluants aqueux –, c’est en revanche plus difficile lorsque l’innovation se manifeste par la modification du procédé de fabrication (« production propre ») ou des caractéristiques du produit (« produit vert »)19. Dans ce dernier cas, seule une sous-catégorie de chaque classe sera pertinente, et l’utilisation de mots clés sera nécessaire pour retrouver la classe et la sous-catégorie en question. Une procédure en quatre étapes a donc été mise au point dans le présent rapport pour les deux domaines dans lesquels les procédés de fabrication risquent d’être les plus importants (le blanchiment du papier et la réduction des émissions des véhicules automobiles) : ●

Établissement d’une liste de mots clés pertinents après une lecture attentive de la littérature.

●

Recherche des mots clés dans la base de données sur les brevets afin de mettre en évidence les classes de brevets pertinentes.

●

Analyse des résultats de la recherche des mots clés, à la fois individuellement et en association avec les classes de brevets mises en évidence20.

●

Élaboration d’une stratégie de recherche à partir de l’évaluation des résultats obtenus lors d’une succession de tests.

La modification du procédé de fabrication et des caractéristiques du produit étant une méthode de plus en plus utilisée pour s’attaquer aux questions environnementales, la définition d’une stratégie de recherche des brevets appropriée risque de devenir urgente. Un autre problème à cet égard est que les innovations relatives aux produits font généralement davantage l’objet d’un brevet que les innovations relatives aux procédés de fabrication (pour ces derniers, des modes de protection plus informels sont souvent utilisés; voir Popp, 2005). Au niveau des brevets environnementaux, cela peut se traduire par la prise en compte, dans le recensement du nombre des brevets, des technologies « en bout de chaîne ». Des efforts ont donc été faits pour que ce défaut soit corrigé dans la stratégie de comptabilisation adoptée.

4. Les facteurs politiques de l’éco-innovation Les facteurs politiques qui favorisent l’éco-innovation sont dans une certaine mesure les mêmes que ceux qui ont une influence sur le « taux » d’innovation en général (à savoir, des conditions macroéconomiques stables, une économie ouverte, la protection de la propriété intellectuelle, etc.) Il n’empêche que pour orienter l’innovation dans la « direction » d’un plus grand respect de l’environnement, on peut aussi prendre des dispositions politiques qui ciblent directement les retombées environnementales. Qu’elles soient ou non explicites, les politiques environnementales entraînent la modification

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soit du coût des différents facteurs de production, soit du prix relatif des biens et services qui sont produits. On risque donc de retirer plus d’avantages en adoptant des procédés de fabrication et des caractéristiques de produit qui ont un effet bénéfique pour l’environnement. Cette section s’intéresse aux incidences des différentes mesures politiques, en s’appuyant sur des preuves empiriques.

4.1. La théorie sur les choix politiques environnementaux et l’innovation Il existe plusieurs instruments politiques pour inciter les entreprises et les particuliers à mettre au point et à adopter de quelque manière que ce soit des technologies respectueuses de l’environnement. La politique idéale est celle qui pousse à la fois à obtenir le meilleur taux d’innovation et à aller dans la meilleure direction qui soit. Toute mesure politique qui a une incidence sur les prix relatifs ou qui limite les choix de production pousse à l’innovation. Il n’est donc pas suffisant, même si cela peut être fait, d’évaluer les effets d’une politique donnée sur le taux d’innovation. Le fait qu’une innovation améliore la qualité de vie dépend également de la direction vers laquelle elle s’oriente (Johnstone, 2005). S’agissant de la direction de l’innovation et de son efficacité, deux points sont à signaler. Premièrement, l’innovation qui a lieu dans un domaine peut « évincer » l’innovation dans d’autres domaines. Si le soutien politique apporté à la R-D « environnementale » entraîne une baisse des activités de recherche dans d’autres secteurs (les technologies médicales, par exemple), il convient d’en tenir compte dans l’évaluation de ce choix politique. Cette question a rarement été traitée dans les précédents travaux empiriques. Deuxièmement, lorsqu’il est question d’environnement, la direction de l’innovation doit permettre de réduire les coûts de l’objectif environnemental final. Le point d’incidence de la politique est à cet égard primordial, et l’on dit généralement qu’une politique qui n’affiche pas de préférence technologique et qui vise directement l’objectif environnemental a plus de chances d’aboutir à une réduction des coûts. Pour stimuler l’innovation, l’utilisation d’instruments économiques (taxes, permis négociables) a été fortement encouragée, au détriment des réglementations directes (contrôles technologiques, normes de résultats) (pour en savoir plus, voir Jaffe et al., 2002). L’argument avancé est notamment que ces instruments sont plus susceptibles d’amener le taux d’innovation à un niveau optimal car l’entreprise elle-même retirera plus de bénéfices de l’innovation technologique et de l’adoption de ses inventions que dans le cadre de nombreuses réglementations directes. De plus, vu que les instruments économiques ne sont pas « contraignants », ils sont plus susceptibles – contrairement à toutes sortes de réglementations directes – de favoriser une


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réduction des coûts de l’innovation en évitant certains impacts négatifs (voir Downing et White, 1986; Milliman et Prince, 1989; Nentjes et Wiersma, 1987; enfin, Jung et al., 1996). Un exemple souvent cité est le dispositif d’incitation à l’innovation qui a été mis en place aux États-Unis pour réduire les émissions de SO 2 (après des normes technologiques et un système de permis d’émissions négociables pour les usines). Il n’en reste pas moins que les différentes formes d’instruments économiques peuvent avoir des effets d’entraînement divers sur l’orientation technologique de l’économie. Lorsqu’ils s’attaquent à des objectifs environnementaux équivalents, les taxes et les permis négociables obtenus par vente aux enchères risquent d’avoir des effets comparables. En revanche, si les objectifs politiques ne sont pas ajustés en fonction des nouvelles informations disponibles sur le coût des mesures de réduction ou les impacts environnementaux, ces deux mesures peuvent avoir des effets très différents, l’une étant fondée sur le prix et l’autre sur la quantité. Jung et al. (1996) ont ainsi découvert que lorsque les pouvoirs publics s’engagent à l’avance sur le montant des taxes (ou le nombre des permis), l’effet des deux dispositifs n’est pas le même car dans le cas des taxes, le « coût » des émissions reste constant, même si l’innovation permet de rendre la réduction des émissions moins onéreuse. D’un autre côté, avec un système de permis obtenus au titre de droits acquis, l’inventeur subit des préjudices financiers liés à la réduction du prix des permis. Si l’entreprise qui innove vend des permis, elle sera moins incitée à autoriser la diffusion de ses inventions à d’autres entreprises (à moins que ces inventions ne soient brevetées, auquel cas l’incitation sera la rentabilité relative des ventes de permis et de technologie; voir Milliman et Prince, 1989). Dans ces conditions (assez restrictives), les permis obtenus au titre de droits acquis risquent d’être encore moins efficaces que les réglementations directes (par exemple la réduction obligatoire des émissions) pour encourager la diffusion technologique. Avec des mesures de contrôle directes, les seuls coûts sont ceux des opérations de réduction des émissions, tandis qu’avec le principe des droits acquis, les vendeurs de permis payent aussi le prix d’une diffusion accrue de la technologie21 (Albrecht, 2001). Il est cependant caricatural de juxtaposer purement et simplement les effets qu’ont sur l’innovation les instruments économiques et les réglementations directes. Pour comparer ces mesures, il est important d’examiner non seulement leur forme (taxe, norme, permis, etc.), mais aussi leur point d’incidence par rapport aux impacts environnementaux. Une taxe qui ne cible que l’objectif environnemental immédiat n’est en fait pas plus susceptible de conduire l’innovation dans la bonne direction qu’une norme axée sur la technologie. Dans ce cas précis, l’innovation s’orientera à tort vers les technologies qui évitent de payer la taxe, et non vers celles qui

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permettent de réduire les atteintes environnementales. Le fait que les taxes environnementales et autres instruments économiques utilisés pour s’attaquer directement aux impacts environnementaux puissent avoir un coût élevé sur le plan administratif est un souci majeur. De la même manière, une norme de résultat qui cible directement l’objectif environnemental aura les mêmes effets incitatifs sur la direction de l’innovation qu’une taxe présentant le même point d’incidence. Ainsi, que l’on applique une taxe sur les carburants en fonction de leur teneur en plomb ou une norme de résultat liée à la teneur en plomb, les inventeurs chercheront à mettre au point des technologies moins consommatrices de plomb. Toutefois, lorsque l’on est en présence d’un objectif environnemental bien précis, la plupart des instruments économiques auront toujours plus d’effets incitatifs sur le taux d’innovation que les réglementations. Cela est dû au fait qu’avec les normes de résultats, des économies ne peuvent être réalisées qu’à partir du moment où la norme est respectée. En règle générale, les normes relatives aux technologies présentent les mêmes lacunes que les normes de résultats au regard du taux d’innovation. Les inventeurs (et ceux qui adoptent leurs inventions) ne sont pas incités à aller au-delà de la norme, à moins de pouvoir susciter en retour des mesures réglementaires. Par définition, les normes relatives aux technologies ne peuvent pas cibler directement les effets externes. Pour amener l’innovation dans la meilleure direction possible, les autorités chargées de la réglementation doivent aussi être capables de déterminer quelle est la trajectoire technologique qui permet de réduire les coûts, et définir les normes en conséquence. Cela suppose un gros travail de la part de ces autorités. En fait, l’un des critères les plus importants pour évaluer les effets sur l’innovation des différentes mesures politiques est celui des efforts d’information qui sont requis de la part des autorités de contrôle. Bien que les analyses théoriques s’intéressent surtout à la différence entre les instruments économiques et les réglementations directes, toute une série d’autres mesures politiques sont bien sûr fréquemment appliquées. Chacune a des incidences différentes sur l’innovation. Il existe notamment, comme on l’a vu plus haut, un certain nombre de politiques qui visent spécifiquement le processus d’innovation. Ainsi, l’octroi de subventions pour financer la R-D sur l’environnement est une pratique courante, que ce soit sous forme de dons ou de crédits d’impôts. Des preuves concrètes de leurs effets sur le rendement énergétique ont été constatées (Jaffe et al., 2002; Jaffe et al., 2005). Pourtant, trois gros problèmes se posent quant à ces subventions. Tout d’abord, lorsque les informations dont disposent les autorités de contrôle et les entreprises potentiellement innovantes sont discordantes, il peut être difficile pour les premières de déterminer efficacement quelles seront les technologies prometteuses ou qui en seront les bénéficiaires – en d’autres


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termes, des problèmes de choix peuvent se poser. Ensuite, selon la façon dont est conçu le système de subventions, les coûts administratifs peuvent être élevés, aussi bien pour les autorités de contrôle que pour les entreprises potentiellement innovantes. Enfin, même si elles incitent à remplacer les technologies polluantes par des propres, ces subventions ont des effets incontestables sur l’ampleur des activités financées, dans la mesure où elles augmentent leur volume de production. Du côté de la demande, certains gouvernements ont instauré différentes sortes de « prix technologiques » pour encourager les progrès ayant des effets bénéfiques sur l’environnement. Dans certains cas, le lauréat obtient la garantie que son invention sera commercialisée ; dans d’autres, il reçoit directement une récompense financière. L’exemple le plus connu est peutêtre le « Programme du réfrigérateur le plus économique » qui a été lancé aux États-Unis pour encourager la conception d’un réfrigérateur consommant moins d’énergie et n’utilisant pas de CFC (Newell et Wilson, 2005). L’entreprise qui a remporté le prix (Whirlpool) a reçu une aide financière, mais son réfrigérateur n’a en fait pas eu un grand succès commercial22. Toujours du côté de la demande, les marchés publics peuvent aussi être utilisés pour donner un élan aux innovations dans le domaine de l’environnement. Dès 1988, le gouvernement suédois a mis sur pied un vaste programme d’économies d’énergie qui comprenait une trentaine de procédures d’achats de technologies 23 . Les principaux éléments de ce programme étaient les suivants : une présentation globale de la demande des différents consommateurs, des spécifications harmonisées du produit à fournir, une procédure d’appel d’offres s’appuyant sur ces spécifications, et une série de mesures garantissant un marché initial (Westling, 1996 ; Energimyndigheten, 1998). Ce programme combinait donc les deux tenants de l’innovation : d’un côté, la force d’entraînement de la demande, et de l’autre, la force de poussée de la technologie (voir Ostertag et Dreher, 2002)24. L’analyse des effets qu’ont eu sur le marché cinq procédures d’appels d’offres a montré qu’en règle générale, les technologies proposées étaient 30 % plus performantes que celles existantes, que leurs ventes étaient à la hausse et (dans certains cas) que leurs coûts unitaires étaient à la baisse (Lund, 1997). Les mesures à visée informative peuvent aussi servir à stimuler l’innovation en réglant les problèmes d’information qui existent au stade de l’invention ou au niveau de la diffusion. Les projets de démonstration sont ainsi très courants et ont été utilisés en Allemagne pour encourager les investissements dans les éoliennes (Walz, 2007). Le fait de cibler directement les consommateurs à l’aide des labels écologiques peut aussi avoir des effets en amont sur l’innovation. En étudiant les facteurs ayant une influence sur les caractéristiques énergétiques des climatiseurs présents sur le marché, Newell et al. (1998) ont constaté que la présence sur les appareils d’une indication de

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la consommation d’énergie avait un effet (positif) important sur les performances énergétiques des modèles mis en vente, et que cela venait s’ajouter à l’effet incitatif du prix de l’énergie. La section 2 évoquait les avantages que peut avoir le soutien apporté par les pouvoirs publics aux travaux d’innovation menés en partenariat ou en groupe. Le fait de réunir des entreprises innovantes, des laboratoires universitaires et des utilisateurs peut permettre d’internaliser des effets positifs qui pourraient sinon être perdus. Les pouvoirs publics peuvent jouer à cet égard un rôle important de « mise en relation », en s’assurant qu’il y ait des retombées positives et en protégeant l’avantage concurrentiel des entreprises. Deux exemples peuvent être cités dans le domaine de l’environnement : les « Partenariats de l’innovation » au Danemark (DEPA, 2007) et le « Programme de recherche sur les grappes spécialisées dans l’environnement » en Finlande (Honkasalo et Alasaarela, 2003).

4.2. Les preuves empiriques concernant les brevets Un nombre croissant de preuves empiriques confirment l’affirmation selon laquelle les politiques de l’environnement encouragent l’innovation technologique. Les documents de Jaffe, Newell et Stavins (2002) et de Vollebergh (2007) donnent tous les deux un aperçu récent de la littérature consacrée à ces prevues empiriques. Les paragraphes qui suivent s’appuient sur leurs constats. La première étude fut celle de Lanjouw et Mody (1996), qui ont examiné le rapport existant entre le nombre de brevets délivrés et la rigueur de la politique de l’environnement – évaluée à partir des dépenses consacrées à la réduction de la pollution au niveau macroéconomique – au Japon, aux ÉtatsUnis et en Allemagne. Pour la période 1971-1988, ils ont découvert que le coût de réduction de la pollution avait des effets négatifs sur le nombre de brevets délivrés, mais avec un décalage de un à deux ans. Cette étude n’était cependant pas totalement satisfaisante, car d’autres facteurs susceptibles d’influer sur l’innovation technique n’avaient pas été pris en compte. Utilisant des données relatives à l’industrie américaine, Jaffe et Palmer (1997) ont complété l’étude de Lanjouw et Mody en intégrant plusieurs facteurs qui peuvent avoir une incidence sur l’innovation environnementale. Ils ont ainsi élargi le champ d’étude du rapport entre la rigueur de la politique et l’innovation (pas seulement dans le domaine de l’environnement) en examinant un ensemble d’industries manufacturières des États-Unis pendant la période 1977-1989, l’innovation étant mesurée à la fois par le montant de la R-D et le nombre de brevets. Leur constat est qu’une plus grande rigueur sur le plan de l’environnement (dépenses de lutte contre la pollution plus élevées) entraîne effectivement la hausse des dépenses de R-D. L’étude ne corrobore cependant pas


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l’hypothèse selon laquelle les réglementations environnementales susciteraient l’augmentation du nombre de brevets. Les auteurs ont insisté sur la nécessité d’évaluer l’influence relative des réglementations environnementales souples (par opposition à astreignantes) sur l’innovation ayant trait à l’environnement. Brunnermeier et Cohen (2003) se sont appuyés sur les travaux de Jaffe et Palmer et ont limité l’innovation aux brevets ayant exclusivement trait à l’environnement. Ils ont utilisé les données relatives à l’industrie manufacturière américaine et ont analysé empiriquement les facteurs qui déterminent l’innovation technologique dans le domaine de l’environnement – en prêtant très attention au fait que la pression exercée pour réduire les émissions provient non seulement des autorités de contrôle nationales, mais également de la concurrence internationale. Pour mesurer le degré de cette pression, ils ont utilisé les dépenses consacrées à la dépollution et le nombre d’inspections réalisées par les autorités chargées des réglementations directes. Contrairement à Jaffe et Palmer, ils ont remarqué que les dépenses de lutte contre la pollution avaient statistiquement un effet (positif) important sur l’innovation environnementale, mais que les contrôles ultérieurs n’en avaient pas. Ils ont également constaté que la concurrence internationale stimulait ce type d’innovation; là encore, l’effet des inspections n’a pas été confirmé. Taylor et al. (2003) ont étudié le profil d’évolution de l’innovation en ce qui concerne la réduction des émissions de dioxyde de soufre (SO 2 ), et notamment les activités de désulfuration des effluents gazeux. Centrant leurs travaux sur une période d’un siècle (1887-1995), ils ont observé que le nombre de demandes de brevets augmentait systématiquement après que des réglementations sur le SO2 aient été introduites dans les années 70. Outre le SO2, Popp (2006) s’est également intéressé aux réglementations sur les oxydes d’azote (NOx) aux États-Unis, ainsi qu’au secteur de l’électricité en Allemagne et au Japon, pour déterminer si ces réglementations avaient une incidence sur l’innovation et sa diffusion aux niveaux national et mondial. L’une de ses principales conclusions est que c’est surtout la réglementation nationale qui a un effet stimulant sur l’innovation d’un pays. Mais Popp a en outre découvert que l’innovation internationale jouait un rôle important dans le développement de ces inventions. Rares sont les études qui ont examiné le rôle du choix de l’instrument politique. En s’appuyant sur les données relatives aux brevets, Popp (2003) a étudié les effets de l’introduction du système de permis négociables pour les émissions de SO2 – dans le cadre des amendements à la « Loi sur l’air pur » (Clean Air Act) des États-Unis – sur l’efficacité technologique de la désulfuration des effluents gazeux. En comparant les demandes de brevets déposées après l’introduction du principe des permis avec celles déposées

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avant (à l’époque des réglementations technologiques), il a remarqué que les performances des épurateurs avaient été améliorées. Dans l’une des rares études internationales qui existent, De Vries et Withagen (2005) ont analysé le rapport entre la politique environnementale à l’égard du SO 2 et le nombre de demandes de brevets dans les classes correspondantes. En appliquant trois modèles différents – qui varient en fonction de la manière dont la rigueur politique est modélisée –, ils ont relevé des éléments attestant qu’une politique environnementale stricte avait un effet incitatif sur l’innovation. Ils ont cependant reconnu que la modélisation de la politique de l’environnement qu’ils avaient utilisée dans leur analyse devait être améliorée. Ils ont également exprimé des doutes quant à leur capacité à répertorier toutes les classes de brevets concernées. Crabb et Johnson (2007) ont quant à eux évalué les effets du prix du carburant (et donc des taxes) sur les innovations réalisées aux États-Unis dans le secteur des technologies automobiles à faible consommation d’énergie pendant la période 1980-1999. Utilisant la classification des brevets de l’USPTO, ils ont découvert que les demandes de brevets concernant les produits et les procédés de fabrication automobiles rentrant dans le cadre de l’étude étaient stimulées par l’augmentation des coûts d’extraction du pétrole au niveau national (et non à celle du cours du pétrole importé ou du prix du carburant). Ce constat concorde avec l’hypothèse de l’innovation induite, si tant est que les sources d’approvisionnement nationales puissent se substituer, tout au moins temporairement, au pétrole importé.

4.3. Synthèse L’idée communément admise était qu’une politique de l’environnement stricte stimulait obligatoirement l’innovation dans le domaine des technologies environnementales. Or, la nature de l’instrument politique utilisé semble avoir de l’importance. De façon générale, les instruments économiques semblent avoir plus d’effets sur l’innovation que les formes directes de réglementation. Étant donné qu’à chaque niveau d’émissions correspond un coût d’opportunité, les instruments économiques offrent aux inventeurs la possibilité de retirer de leurs inventions des bénéfices beaucoup plus grands. De plus, les effets incitatifs de ces instruments ont tendance à se maintenir dans le temps, contrairement à ceux des réglementations, dont la sévérité doit être continuellement accrue. Il est en outre souvent avancé que les approches économiques sont moins contraignantes, ce qui laisse une plus grande marge de manœuvre pour les innovations. Le résultat est, en principe, une trajectoire technologique orientée vers la réduction des coûts. Or, le fait que les instruments économiques soient en réalité moins contraignants que les réglementations


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dépend en partie de la façon dont la politique a été conçue. Le point d’incidence de la politique est primordial, et il n’y a pas de rapport exactement équivalent entre le choix de l’instrument et le point d’incidence. Cet aspect est souvent négligé dans la littérature consacrée au choix de la politique. Il n’en reste pas moins que les preuves empiriques sont rares, que ce soit des effets globaux de la politique de l’environnement sur l’innovation technologique ou, plus spécifiquement, de la mesure dans laquelle cela se reflète sur les dépôts de brevets. Les preuves empiriques de l’utilisation d’autres dispositifs politiques (subventions en faveur de la R-D consacrée à l’environnement, prix décernés aux innovations technologiques, outils de communication, soutien aux initiatives groupées) sont encore plus réduites.

5. Les études de cas Comme nous l’avons vu plus haut, les études de cas qui ont été entreprises pour les besoins du présent rapport ont trait à trois domaines : i) les énergies renouvelables ; ii) la réduction des émissions des véhicules automobiles ; et iii) les technologies de blanchiment utilisées pour la Tableau 1.3. Caractéristiques des études de cas

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Production d’énergie à partir de sources renouvelables

Eaux usées résultant de la fabrication du papier

Réduction des émissions des véhicules automobiles

Technologies

Production d’énergie à partir de sources renouvelables telles que le vent, le soleil, la géothermie, l’énergie marine (vagues, marées), la biomasse et la valorisation énergétique des déchets

Technologies de blanchiment sans chlore élémentaire (ECF) et sans aucun composé chloré (TCF)

Technologies intégrées (système de diagnostic embarqué, par exemple) et technologies de postcombustion (pots catalytiques)

Principaux points examinés

Choix de l’instrument politique; type d’innovation

Principal facteur : politique des pouvoirs publics ou pression des consommateurs; avantage pour le pionnier de l’innovation

Type d’innovation; transfert de la technologie au niveau mondial

Pays

Autriche, Australie, Belgique, Canada, États-Unis, Brésil, Canada, Suisse, Allemagne, Allemagne, Finlande, Danemark, Espagne, Finlande, Suède, Japon France, Royaume-Uni, Grèce, Hongrie, Irlande, Italie, Japon, Corée, Pays-Bas, Norvège, Nouvelle-Zélande, Pologne, Portugal, Suède, Taiwan, États-Unis

Allemagne, Japon, États-Unis

Période considérée 1978-2003

1975-2003

1978-2001

Source des données

Delphion

Delphion

Base de données sur les brevets de l’OCDE


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fabrication du papier. Dans chacune de ces études, le travail a consisté à évaluer le rôle de la politique engagée par les pouvoirs publics (et d’autres facteurs) sur l’innovation. Toutefois, ces études n’ayant pas la même ampleur, des méthodes différentes ont été appliquées dans chaque cas (tableau 1.3). Les aspects qui ont été examinés dans ces études de cas sont les suivants : ●

Effet d’une politique environnementale stricte sur les innovations technologiques qui réduisent les impacts sur l’environnement.

●

Influence relative des différents types d’instruments de la politique environnementale sur ces innovations.

●

Ouverture potentielle de débouchés commerciaux internationaux pour les nouvelles technologies dans les pays qui adoptent des politiques de l’environnement.

●

Rôle du contexte politique et commercial international à l’égard des innovations environnementales qui ont lieu au niveau national.

●

Mesure dans laquelle les innovations environnementales prennent la forme d’une modification directe du produit ou du procédé de fabrication (et non d’une solution rapportée en bout de chaîne).

●

Conséquences sur l’innovation d’une réglementation cohérente et intégrée pour tous les polluants provenant de la même source (en opposition avec une réglementation distincte pour chacun de ces polluants).

Les principaux résultats des travaux menés dans ces trois domaines sont présentés dans les chapitres qui suivent.

Notes 1. Pour des analyses récentes, voir les documents Vollebergh (2007) et Jaffe et al. (2002). 2. On note également d’importantes exportations de technologies d’énergie éolienne du Danemark vers les États-Unis, mais l’on ne dispose pas en l’occurrence de données sur les familles de brevets. 3. Pour plus de détails sur ces travaux empiriques, voir Syrneonidis (1996). 4. Voir Binswanger (1974), Binswanger et Ruttan (1978), et Hicks (1932). 5. www.oecd.org/department/0,2688,en_2649_34451_1_1_1_1_1,00.html. 6. Exploration et exploitation de la terre; infrastructure et planification de l’occupation des sols; gestion et préservation de l’environnement; protection et amélioration de la santé humaine ; production, distribution et utilisation rationnelle de l’énergie ; production agricole et technologie ; production industrielle et technologie ; structures et relations sociales ; exploration et exploitation de l’espace et défense.


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7. Le graphique s’appuie sur les montants des crédits budgétaires ou des mises de fonds publics pour la R-D qui sont enregistrés dans la base de données CBPRD (Crédits budgétaires publics de R-D) (OCDE, 2005). 8. Pour en savoir plus sur cette étude, voir Johnstone (2007) et www.oecd.org/env/cpe/ firms. 9. www.nsf.gov/statistics/nsf05305/htmstart.html. 10. Les différences d’échantillonnage entre les pays signifient que les données nationales ne sont pas exactement comparables. Pour la version la plus récente de l’ECI, voir Eurostat (2004). 11. Pour une vue d’ensemble de l’utilisation des brevets comme moyens de mesure de l’innovation, voir Adams (2006), Schmoch et Hinze (2004), Grupp (1998) et Grilliches (1990). 12. Ce tableau reprend les tableaux 9.1 et 9.3 figurant dans les documents Somaya (2000) et Gallini (2002). 13. Voir Park et Wagh (2002) et Park (2002). Cet indice s’appuie sur plusieurs critères : la portée des brevets, la durée de validité et le respect de la protection, la participation du pays à des traités internationaux et la possibilité de révocation des brevets. 14. Des travaux sont en cours pour harmoniser les noms des déposants de brevets, afin que les brevets provenant du même déposant comportent le même identifiant. 15. L’association allemande des fabricants de machinerie et d’équipement industriel (VDMA) a par exemple constaté que lorsque les DPI sont mal respectés, les brevets ne sont pas un moyen efficace pour percevoir des redevances. Voir www.vdma.org/ original. 16. Les données de priorité sont le numéro de priorité, la date de priorité et le pays dans lequel la première demande a été déposée (voir Adams 2006, p. 21). 17. Malgré ce chiffre peu élevé, le Japon – de même que les États-Unis – était encore en 2005 le principal déposant de demandes de brevets à l’étranger, avec 23 % des dépôts de brevets de non résidents dans le monde entier (OMPI, 2007). Ces chiffres s’expliquent par le nombre généralement très élevé de demandes de brevets au Japon. 18. Il convient toutefois d’être prudent lors du choix des classifications, et de s’assurer qu’elles soient valables pour toute la période sur laquelle porte la recherche. La CIB garde heureusement une trace de la date à laquelle chaque classification a été ajoutée (la CIB en est actuellement à sa huitième édition). Des révisions sont généralement effectuées tous les cinq ans. Dans le cas des classifications qui ont été ajoutées depuis la première édition, des chiffres sont insérés à côté de leurs définitions pour indiquer la date à laquelle la classe a été ajoutée. 19. Voir Popp (2005). 20. Des algorithmes particuliers peuvent être utilisés pour effectuer des calculs pondérés à partir de la fréquence à laquelle les mots clés sélectionnés apparaissent dans les intitulés et les abrégés. 21. Il convient de préciser que cette différence est minime si les innovations sont le fait d’entreprises spécialisées qui sont extérieures au secteur et ne sont donc pas parties prenantes dans le marché des permis.

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1.


22. Une variante des « prix technologiques » est le fait pour les pouvoirs publics d’acheter les droits d’une invention brevetable, puis de verser directement au lauréat un dédommagement financier. En théorie, cela devrait stimuler à la fois l’innovation et la diffusion de l’invention, puisque l’entreprise innovante ne perçoit pas de rentes de monopole une fois que son invention a été commercialisée. Ce procédé a bien été utilisé dans certains domaines (l’industrie pharmaceutique), mais pas dans celui de l’environnement (voir Mandel, 2005). 23. Pour une présentation et une évaluation des résultats, voir Neij (2001), Suvilehto et Öfverholm (1998), et Lund (1997). 24. Pour une analyse des aspects positifs de cette approche dans le contexte du Royaume-Uni, voir BERR/DIUS/DEFRA (2007).

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1.


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55

1.


ANNEXE 1.A1

Sources de données sur les brevets1 Base de données TPF La base de données sur les familles de brevets triadiques (TPF) contient les brevets qui ont été déposés à la fois auprès de l’OEB, de l’Office japonais des brevets (JPO) et du Patent and Trademark Office des États-Unis (USPTO). Compte tenu des frais supplémentaires que suppose le dépôt d’une demande à l’étranger, ainsi que du délai d’attente d’un an qui donne aux inventeurs le temps d’évaluer l’intérêt de leurs découvertes, seules les inventions les plus intéressantes sont déposées dans plusieurs pays. Cette base de données offre l’assurance que les brevets qui y figurent sont d’une grande valeur commerciale. De plus, en présentant sa demande dans un pays en particulier, le déposant laisse entendre que c’est là qu’il espère retirer des bénéfices de son invention. Outre un filtre géographique, la TPF comprend un filtre de « regroupement » (Dernis et Khan, 2004). Ce filtre est rendu nécessaire par le fait que les différents offices de brevets appliquent des règles distinctes pour définir « l’étendue » d’un brevet. Il n’est pas aisé de délimiter avec précision les frontières d’une invention, et les offices de brevets ont tendance à ne pas appliquer les mêmes critères. Ainsi, le JPO exige souvent plusieurs brevets là où l’USPTO ou l’OEB n’en requiert qu’un seul. Cette différence peut donner des écarts importants lorsque l’on compare le nombre de brevets déposés dans les différents pays. Pour citer un exemple, trois priorités différentes donneront lieu à trois brevets avec le JPO, mais à seulement un ou deux avec l’USPTO et l’OEB. La TPF résout ce problème en regroupant dans une seule « famille » tous les brevets qui ont au moins un droit de priorité en commun. Ainsi, tous les brevets dérivés de la même « invention originale » et déposés ultérieurement sont inclus dans la même famille de brevets. Tous les brevets ayant entre eux des liens directs ou indirects sont considérés comme faisant partie d’une seule famille. Prenons l’exemple suivant : le brevet A possède les priorités 1 et 2,

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1.


et le brevet B les priorités 2 et 3. Les priorités 1 et 2 ont un lien direct entre elles, de même que les priorités 2 et 3. Ayant toutes les deux un lien direct avec la priorité 2, les priorités 1 et 3 sont donc indirectement liées. Dans la base de données TPF, tous les brevets ayant en commun l’une de ces trois priorités sont regroupés dans la même famille (Popp, 2005). En raison de l’application des deux filtres précités, la comptabilisation des innovations environnementales donnera un résultat plus faible si l’on utilise les familles de brevets de l’OCDE plutôt que les données de chacun des offices de brevets. D’une part, les brevets qui ne disposent pas de vastes débouchés commerciaux au niveau mondial seront ignorés. D’autre part, les demandes de brevets présentant une « priorité » commune seront regroupées dans une seule famille. Comme l’indique Popp (2005), si ce procédé a des avantages, il a également des inconvénients. Le plus important d’entre eux est peut-être que les filtres géographique et de regroupement qui sont appliqués dans la base de données TPF ne sont pas forcément adaptés pour évaluer les effets des politiques environnementales nationales sur l’innovation. Il se peut par exemple que les inventeurs originaires de pays retardataires aient plus tendance à déposer des brevets dans les trois offices – afin que leur marché potentiel soit plus vaste – que les inventeurs provenant de pays à la pointe du progrès. Popp (2005) a constaté que la TPF ne donnait pas toute la mesure des innovations réalisées par l’Allemagne en matière de réduction des NOx et du SO2 : la raison à cela est que l’Allemagne était en avance sur les autres pays pour ce qui est de la politique de l’environnement, et que les inventeurs avaient peu intérêt à déposer des brevets dans des pays où la politique environnementale était peu développée.

Esp@cenet Une autre source de données sur les brevets est le système esp@cenet. Cette base de données de l’Office européen des brevets (OEB) est accessible en ligne à l’adresse suivante : http://ep.espacenet.com/. Bien que le site Internet propose l’accès à quatre bases de données sur les brevets (« EP » pour l’Europe, « WIPO » pour l’OMPI, « Japan » pour le Japon et « Worldwide » pour le monde entier), c’est la base mondiale qui est la plus utilisée2. On y trouve actuellement des informations sur les brevets déposés dans 78 offices3. L’ampleur des données disponibles varie selon chaque pays, et il est donc conseillé, avant de procéder à une recherche, de vérifier la disponibilité des données pour déterminer sur quelle période il convient de lancer l’analyse. Les principaux inconvénients sont que, pour certains pays en développement, seules les données récentes sont disponibles, et que pour un grand nombre de pays ne relevant pas de l’OEB (à l’exception des États-Unis), la classification


57

1.


européenne (ECLA) n’est pas accessible. Ce système de classement s’appuie sur la Classification internationale des brevets (CIB), tout en offrant un niveau de détail plus poussé. De plus, à mesure que de nouvelles classes sont ajoutées, l’OEB met à jour dans sa base de données la classification européenne des anciens brevets. Les chercheurs peuvent utiliser les fonctions de recherche d’esp@cenet pour établir une liste des brevets répondant à certains critères (par exemple, tous les brevets déposés dans un certain pays, comportant une certaine classification et datés d’une année bien précise). Ils disposent à cet effet de la fonction de recherche avancée. Pour spécifier le pays d’où provient un brevet, il suffit de saisir le code pays à deux lettres dans le champ « Numéro de publication ». On obtient alors tous les brevets qui ont été publiés dans ce pays. Il n’est malheureusement pas possible de rechercher les brevets émanant des inventeurs d’un certain pays. Le meilleur moyen pour obtenir un résultat approchant est d’utiliser le numéro de priorité. Étant donné que la plupart des inventeurs déposent d’abord une demande de brevet dans leur pays d’origine, le fait d’inscrire le même code pays à la fois pour le numéro de publication et le numéro de priorité permettra d’obtenir plus ou moins le nombre de brevets nationaux. Le résultat ne sera toutefois pas parfait, car certains brevets possèdent plusieurs numéros de priorité. Ainsi, si l’on recherche les brevets américains publiés en 2000 sous la classification européenne B01D 53/56, le résultat est de 35 brevets. En spécifiant des numéros de priorité américains, on obtient 14 brevets. Or, dans ces 14, il y a un brevet émanant d’inventeurs japonais qui comportait aussi un numéro de priorité japonais plus ancien, et un brevet provenant d’inventeurs canadiens qui présentait un numéro de priorité américain. Un autre problème rencontré avec la fonction de recherche d’esp@cenet est le cas où les brevets comportent plusieurs codes ECLA. La fonction de recherche n’admet en effet que quatre termes à la fois. Si l’on veut effectuer une recherche sur plus de quatre classifications, il faut alors lancer plusieurs recherches. Or, ces recherches peuvent donner des résultats similaires. Prenons un exemple : en lançant une recherche sur les classifications européennes B01D 53/34 puis B01D 53/56, on risque d’obtenir dans chaque cas un brevet comportant les deux classifications. Autrement dit, en compilant les résultats des deux recherches, on obtient un doublon. Ce problème peut être évité en enregistrant le numéro de chacun des brevets obtenus, puis en supprimant manuellement les doublons. Malheureusement, l’inconvénient du site d’esp@cenet est que l’on ne peut pas télécharger les données relatives à chaque brevet. Il faut donc avant toute chose couper et coller manuellement les résultats de la recherche dans un autre programme.

58


1.


Delphion La base de données en ligne Delphion est une autre source d’informations qui permet, quant à elle, de télécharger les informations de description des brevets4. Accessible uniquement sur abonnement, elle donne à ses utilisateurs la possibilité de télécharger sous format numérique une multitude de brevets archivés. Les informations de description d’un brevet sont notamment les dates de priorité, de demande et de délivrance, le pays d’origine de l’inventeur et l’appartenance à des familles de brevets. Les dernières classifications européennes ECLA ne sont malheureusement pas disponibles dans Delphion. Pour obtenir la liste des brevets relevant d’une certaine classification ECLA, Popp (2006) s’est tout d’abord procuré la liste des numéros de brevets concernés à l’aide d’esp@cenet. Il a ensuite téléchargé dans Delphion les brevets qui comportaient une classification CIB apparentée, puis a fusionné ces données avec les listes des numéros de brevets, afin de restreindre l’analyse aux brevets comportant la classification ECLA recherchée. Divers types de décomptes peuvent être effectués à partir des données brutes en utilisant un logiciel standard de gestion de données. Enfin, à l’instar d’esp@cenet, la base de données Delphion ne comporte pas d’informations de description détaillées sur les brevets japonais. On peut, pour se les procurer, consulter le site Internet de l’Office japonais des brevets (JPO)5. Le JPO n’utilise pas la classification européenne, mais a mis au point son propre système : le « F-term » qui, comme l’ECLA, permet un niveau de détail plus poussé que la CIB. La classification « F-term » se compose d’un code à cinq caractères pour le thème, d’un symbole de deux lettres pour le point de vue, et d’un nombre de deux chiffres. Prenons l’exemple des technologies comportant la classification 4D002 AA12. Le code à cinq caractères 4D002 (ou thème) correspond au « traitement des effluents gazeux », le symbole de deux lettres AA (ou point de vue) correspond aux « composants à traiter », et le nombre de deux chiffres 12 indique que le composant en question est le NOx. On peut effectuer une recherche par année, et obtenir la liste des brevets dont la demande a été déposée cette année-là. La date de priorité des brevets n’est en revanche pas disponible, et l’on ne peut pas non plus, avec cette base de données, faire une distinction entre les brevets japonais déposés au Japon ou à l’étranger.

Base de données PATSTAT (EPO/OECD World Patent Statistical Database) Ces dernières années, la Direction de la science, de la technologie et de l’industrie de l’OCDE a mis au point, en collaboration avec des membres du Groupe d’étude de l’OCDE sur les statistiques de brevets6, une base de données


59

1.


sur les brevets qui permet d’effectuer des analyses statistiques : la base de données de l’OCDE sur les statistiques de brevets7. D’autres travaux ont été menés récemment par les membres du Groupe d’étude pour développer une base de données mondiale sur les brevets, appelée PATSTAT (EPO/OECD World Patent Statistical Database). L’Office européen des brevets (OEB) est chargé de la conception et de la gestion de cette base, qui est élaborée directement à partir de la principale base de données de l’OEB (Rollinson et Lingua, 2007). La PATSTAT a été conçue spécialement à l’intention des organisations (inter)gouvernementales et des organismes universitaires, et constitue l’outil idéal pour réaliser des analyses statistiques sur les données relatives aux brevets (Rollinson et Heijnar, 2006). La base de données PATSTAT a une couverture mondiale (plus de 80 offices des brevets) – les données remontent jusqu’à 1880 pour certains pays –, et elle contient plus de 70 millions de documents de brevets. Une mise à jour est effectuée périodiquement tous les six mois. Les brevets y sont classés selon la Classification internationale des brevets (CIB), la classification européenne (ECLA)8 et les systèmes de classification des différents pays. Outre les données bibliométriques et juridiques de base, la PATSTAT comprend des descriptions (ou abrégés) et des citations harmonisées des brevets.

Notes 1. Cette annexe est tirée du document Popp (2005) (www.oecd.org/dataoecd/35/33/ 38283097.pdf). 2. À noter que la base de données mondiale contient également des informations sur les brevets provenant de l’OEB, de l’OMPI et du Japon. L’une des différences est que, contrairement à la base de données japonaise, la base de données mondiale ne donne pas la traduction des abrégés de brevets japonais. 3. Une liste actualisée des données disponibles se trouve à l’adresse suivante : http://ep.espacenet.com/ep/en/helpV3/detailedcoverage.html. 4. Accessible à l’adresse : www.delphion.com. 5. L’adresse de sa base de données est la suivante : www.ipdl.jpo.go.jp/homepg_e.ipdl. 6. Ce Groupe d’étude comprend notamment des représentants de l’Office européen des brevets (OEB), de l’Office japonais des brevets (JPO), du Patent and Trademark Office des États-Unis (USPTO), de l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (OMPI), de la National Science Foundation (NSF), d’Eurostat et de la direction générale de la recherche de la Commission européenne. 7. La base de données TPF est l’une des importantes réalisations issues de ces travaux. 8. Le système de classification ECLA, qui est une version étendue de la CIB, contient 132 200 sous-divisions (soit près de 62 000 de plus que la CIB).

60


1.


ANNEXE 1.A2

Systèmes de classification des brevets* La base de données TPF peut proposer jusqu’à trois classifications pour chaque brevet. Il y a tout d’abord la classification USPC (« US Patent Classification ») qui est attribuée aux brevets américains par l’USPTO. On trouve ensuite la Classification internationale des brevets (CIB), qui émane soit de l’OEB, soit de l’USPTO. À noter que les classifications CIB qui sont données aux brevets d’une même famille peuvent varier selon les offices. L’OEB utilise principalement la CIB, alors que l’USPTO se sert de l’USPC et n’attribue des classifications CIB que sur la base de la concordance entre les deux systèmes. Or, l’USPC et la CIB fonctionnent de façon radicalement différente. Le premier se base sur la fonction de l’invention, et la seconde sur son application. En fait, la plupart des chercheurs utilisent la classification CIB lorsqu’ils recherchent des brevets. Enfin, la classification européenne ECLA a été mise au point par l’OEB dans le milieu des années 90. Ce système s’inspire de la CIB mais offre un niveau de détail plus poussé. Ce degré de précision permet ainsi de différencier des technologies selon les polluants auxquels elles s’attaquent. Prenons l’exemple de la classification CIB « B01D 53/86 », qui concerne les procédés catalytiques utilisés pour lutter contre la pollution. La classification ECLA correspondante distingue quant à elle les procédés catalytiques ciblant les NOx, (B01D 53/86F2) et ceux visant le SO2 (B01D 53/86B4). La classification ECLA peut en outre permettre d’exclure des technologies qui ne présentent pas d’intérêt. Dans l’exemple précédent des procédés catalytiques, les classes ECLA « B01D 53/94 » et « F01N 3/08B2 » font référence aux pots catalytiques des automobiles, et elles n’ont donc pas été incluses dans l’étude de Popp (2005). Par ailleurs, à mesure que de nouvelles classes sont ajoutées, l’OEB met à jour dans sa base de données la classification européenne des anciens brevets. De la même façon qu’à la fin des années 90, l’OEB ajoutait ces * Cette annexe est tirée du document Popp (2005) (www.oecd.org/dataoecd/35/33/ 38283097.pdf)


61

1.


caractères supplémentaires sur ses brevets à la suite de la classification CIB, la base de données TPF semble utiliser la classification ECLA pour les brevets les plus récents. En revanche, elle n’indique apparemment pas la classification ECLA qui a été attribuée aux brevets plus anciens après leur première publication. Étant donné que la TPF reproduit la classification d’origine des brevets, il convient d’être prudent lors du choix des classifications, et de s’assurer qu’elles soient valables pour toute la période sur laquelle porte la recherche. La CIB garde heureusement une trace de la date à laquelle chaque classification a été ajoutée. La CIB en est actuellement à sa huitième édition. Des révisions sont généralement effectuées tous les cinq ans. Dans le cas des classifications qui ont été ajoutées depuis la première édition, des chiffres sont insérés à côté de leurs définitions pour indiquer la date à laquelle la classe a été ajoutée.

62


1.


ANNEXE 1.A3

Nombre de demandes de brevets déposées auprès de l’OEB dans différents domaines environnementaux


63

1.


Graphique 1.A3.1a. AT IT

CH JP

DE NL

FR SE

GB US

Nombre de brevets 70 A. Élimination des déchets 60 50 40 30 20 10 0

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

Nombre de brevets 100 B. Recyclage 80 60 40 20 0

1978

1980

Nombre de brevets 120

C. Réduction de la pollution atmosphérique

100 80 60 40 20 0

64

1978

1980

1982

1984


1.


Graphique 1.A3.1b. AT IT

CH JP

DE NL

FR SE

GB US

Nombre de brevets 140 D. Réduction de la pollution de leau 120 100 80 60 40 20 0

1978

1980

1982

1984

1986

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000 2002

1988

Nombre de brevets 40

E. Protection contre les nuisances sonores

30

20

10

0

1978

1980

1982

1984

1986

Nombre de brevets 60 F. Surveillance environnementale 50 40 30 20 10 0

1978

1980

1982

1984

1986


65


Chapitre 2

Réglementations environnementales et innovation internationale dans le domaine des technologies de réduction des émissions automobiles par Frans de Vries (Département de l’économie, Université de Stirling) et Neelakshi Medhi (Maxwell School, Université de Syracuse)*

Le présent chapitre s’intéresse aux innovations réalisées par l’industrie automobile aux États-Unis, en Europe (principalement en Allemagne) et au Japon, et tente de déterminer dans quelle mesure les différentes dispositions politiques relatives à l’environnement ont eu une incidence sur l’innovation technologique dans le domaine de la réduction des émissions automobiles, à la fois dans ces diverses régions et les unes par rapport aux autres. Une distinction y est faite entre : a) les différents types de mesures politiques ; et b) les brevets qui ont trait aux technologies de postcombustion (les pots catalytiques, par exemple), et ceux qui concernent des aménagements plus profonds (la conception du moteur, par exemple). De nombreux éléments attestent de l’existence d’un transfert de technologie. Un autre constat est que les stratégies intégrées de réduction des émissions occupent une place de plus en plus grande, et que cela est dû à la fois au prix du carburant et aux modalités de la politique environnementale.

* Remerciements à David Popp Nick Johnstone et Ivan Hascic pour leur aide leurs commentaires et leurs suggestions.

67

2.

RÉGLEMENTATIONS ENVIRONNEMENTALES ET INNOVATION INTERNATIONALE...

1. Introduction Comme nous l’avons vu dans l’introduction, les instruments de réglementation qui ont un puissant effet d’incitation sur les activités d’innovation ont une importance primordiale dans le développement de technologies rentables pour réduire la pollution (voir par exemple Jaffe et al., 2003 ; Vollebergh, 2007 et les références citées ici). Le présent chapitre s’intéresse aux innovations réalisées par l’industrie automobile aux États-Unis, en Europe (principalement en Allemagne) et au Japon, et tente de déterminer dans quelle mesure les différentes dispositions politiques relatives à l’environnement ont eu une incidence sur l’innovation technologique dans le domaine de la réduction des émissions automobiles, à la fois dans ces diverses régions et les unes par rapport aux autres. Les émissions automobiles figurent parmi les sources les plus importantes de pollution atmosphérique au niveau local. Les principaux polluants émis par les véhicules à moteur sont le monoxyde de carbone (CO) et les oxydes d’azote (NOx). Dans les pays de l’OCDE, les véhicules sont la cause de 55 % des émissions de CO et de 36 % des émissions de NOx, qui sont à l’origine de la diminution de la couche d’ozone1. Les autres polluants automobiles sont notamment les hydrocarbures (HC) et les particules (PM), qui représentent respectivement 21 et 12 % des émissions atmosphériques dans les pays de l’OCDE (OCDE, 2007)2. Compte tenu de la part relativement élevée des émissions automobiles dans la pollution atmosphérique globale, la réduction de la quantité de polluants émis par les véhicules à moteur peut avoir un rôle important dans l’amélioration de la qualité de l’air à l’échelle locale. L’objectif du présent chapitre est d’examiner les liens existant entre la réglementation environnementale et l’innovation technologique dans le domaine de la réduction des émissions automobiles. Les questions suivantes y sont posées :

68

●

Comment la réglementation environnementale relative à la réduction des émissions automobiles s’est-elle développée au fil du temps (1970-2000) en Amérique du Nord, en Europe et dans la région Asie-Pacifique?

●

Quel effet incitatif cette réglementation environnementale a-t-elle eu, dans ces régions, sur l’innovation relative aux technologies de réduction des émissions automobiles?


2.


●

Y a-t-il des preuves tangibles d’un transfert international de savoir en ce qui concerne les différents types de technologies de réduction de la pollution?

●

Existe-t-il de grandes différences entre les facteurs qui ont favorisé le développement de technologies « intégrées » et ceux qui ont au au contraire privilégié les solutions « en bout de chaîne »?

Les demandes de brevets et les brevets délivrés servent d’indicateurs de l’activité d’innovation. L’utilisation des statistiques de brevets pour mesurer l’innovation est ici particulièrement intéressante, car ces chiffres sont facilement accessibles, ils ont un lien direct avec l’inventivité (en mesurant les résultats de la R-D plutôt que les ressources qui y sont consacrées), et ils s’appuient sur une norme objective qui est fondée sur les critères d’originalité et d’utilité et qui évolue peu (voir par exemple Grilliches, 1990). Les statistiques de brevets permettent aux analystes de repérer les classes de brevets dans lesquelles se trouvent les technologies ayant trait à la réduction des émissions automobiles, et de disposer ainsi d’informations détaillées sur toute la gamme des technologies rentrant dans le cadre de l’étude. De plus, compte tenu de l’objectivité dont il est fait preuve pour évaluer les brevets, ces statistiques permettent une comparaison homogène de l’innovation entre les pays. En s’intéressant à l’innovation dans le domaine de la réduction des émissions, le présent rapport vient compléter les ouvrages qui ont été passés en revue dans le chapitre d’introduction (par exemple, Taylor et al., 2003; Jaffe et Palmer, 1997; Brunnermeier et Cohen, 2003; Lanjouw et Mody, 1996). Dans le cas présent, en revanche, les technologies considérées se rapportent à un bien de consommation, l’automobile3. Cela signifie donc que les constructeurs automobiles de chaque pays doivent se préoccuper des réglementations qui sont en vigueur à la fois chez eux et à l’étranger. Ce chapitre s’organise de la façon suivante. La section 2 donne un aperçu des réglementations environnementales qui sont en vigueur dans le secteur automobile aux États-Unis, en Europe et au Japon. La section 3 décrit (à la fois sur le plan qualitatif et quantitatif) les différents types de technologies de réduction des émissions automobiles, en s’appuyant sur le nombre de brevets. La section 4 fournit ensuite les premiers résultats des évaluations officielles. Enfin, la section 5 émet des conclusions et passe en revue les différentes implications des mesures politiques.

2. Réglementations environnementales dans le secteur automobile Aux États-Unis, au Japon et dans les pays de l’UE, les principales réglementations relatives au secteur automobile ont profondément évolué au cours des dernières décennies. Outre la présentation générale qui suit, l’annexe 2.A1 recense toutes les mesures qui ont été prises dans ce secteur


69

2.


ainsi que les polluants qui sont concernés. Pour un examen plus approfondi des réglementations et des autres stratégies adoptées pour réduire les émissions des véhicules automobiles, voir le document OCDE (2004).

2.1. Normes en matière d’émissions 2.1.1. Normes d’émissions aux États-Unis En principe, les normes de résultats telles que les normes d’émissions de différents types de polluants présentent une neutralité sur le plan technologique, ce qui signifie que les constructeurs automobiles peuvent utiliser n’importe quelle technologie pour réduire les émissions. Alors qu’au début des années 70 ces fabricants ont généralement centré leur stratégie sur l’utilisation de pots catalytiques, dix ans plus tard, ils se sont tournés vers les catalyseurs à trois voies opérant dans un système en boucle fermée, et ont utilisé des dispositifs électroniques sophistiqués pour contrôler le fonctionnement du moteur. D’autres ont opté simplement pour les catalyseurs à trois voies, sans ces systèmes électroniques (voir par exemple Bresnahan et Yao, 1985). Aux États-Unis, les normes ont généralement eu un caractère de « défi technologique », car les normes de résultats qui ont été introduites ne pouvaient pas être respectées avec la technologie existante et n’ont donc pas été mises en pratique (voir par exemple Gerard et Lave, 2005). Les normes « copiées sur la technologie » sont quant à elles moins strictes et compatibles avec la technologie existante. Il semblerait que ce soit le type de norme le plus courant en Europe (Faiz et al., 1996). Le graphique 2.1 montre l’évolution des normes d’émissions de HC et de NO x aux États-Unis pendant la période 1970-2004 pour les voitures de tourisme à essence. Le graphique 2.2 illustre la même évolution pour les normes d’émissions de CO4. Comparées aux niveaux qui étaient en vigueur au début des années 70, les normes sont aujourd’hui extrêmement strictes. En 2004, les niveaux d’émissions de HC avaient diminué de près de 97 % par rapport à 1970, et ceux de NOx d’environ 94 % par rapport à 1973. Les normes (strictes) actuelles, à la fois pour les émissions de HC et de NOx correspondent au « Tier II » qui a été mis en œuvre à partir de 2004, dans la continuité des normes du « Tier I » instaurées en 1994. La mise en place du « Tier II » pour les véhicules légers (voitures et utilitaires) a été totalement effective en 2007, et elle le sera en 2009 pour les poids lourds. En ce qui concerne le CO, la norme adoptée en 2004 est de 1.7 g/mile, soit une réduction de 95 % par rapport au niveau de 1970. Depuis 1994, des normes ont également été adoptées pour les émissions de PM, qui sont fixées à 0.08 g/mile5.

70


2.


Graphique 2.1. Évolution des normes d’émissions de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence aux États-Unis HC

NO x

G/mile 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002 Année

Graphique 2.2. Évolution des normes d’émissions de CO pour les voitures de tourisme à essence aux États-Unis CO G/mile 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1970

1974

1978

1982

1986

1990

1994

1998

2002 Année

2.1.2. Normes d’émissions au Japon En 1968, le Japon a adopté la loi sur la réduction de la pollution atmosphérique. Les normes qui ont suivi – datant de 1972 – exigeaient une réduction des émissions de CO et de HC de 90 % avant 1975, et une réduction des émisssions de NO x de 90 % avant 1976 (Zhu et al., 2006). D’autres réglementations ont été mises en place dans le cadre de la loi de 1992 sur les


71

2.


émissions de NOx des véhicules automobiles, qui établissait des normes de résultats concernant les émissions de NOx des véhicules déjà en service. En 1996, en collaboration avec la Japan Automobile Manufacturers Association (JAMA) et la Petroleum Association of Japan (PAJ), le gouvernement japonais a mis sur pied le Japan Clean Air Program (JCAP). Les graphiques 2.3 et 2.4 montrent l’évolution des normes d’émissions des différents polluants qui ont été adoptées au Japon, respectivement pour les véhicules à essence et diesel. À partir du milieu des années 70, les normes d’émissions des voitures à essence sont restées stables, et ce jusqu’en 2000. C’est à partir de cette date que les normes relatives au CO se sont le plus durcies6. Les normes d’émissions de HC et de NOx ont suivi la même évolution et ont convergé en 1978. Les normes relatives au CO ont été les mêmes pour les moteurs à essence et les moteurs diesel pendant la période 1986-1999. Si elles se sont renforcées en 2000 pour les véhicules à essence (passant de 2.1 g/km à 0.67 g/km), elles sont devenues encore plus strictes en 2002 pour les véhicules diesel (passant de 2.1 g/km à 0.63 g/km). Les normes de HC et de NOx ont généralement été moins restrictives pour les moteurs diesel que pour les moteurs à essence, sauf à partir de 2005 où la norme concernant le HC s’est intensifiée pour le diesel (0.024 g/km contre 0.05 g/km pour l’essence). Par ailleurs, des normes d’émissions de PM ont été fixées en 1994 pour les véhicules diesel. Elles ont progressivement été revues à la baisse, passant de 0.23 g/km à 0.0135 g/km en 2005, soit une réduction d’environ 94 %. Graphique 2.3. Évolution des normes d’émissions de CO, de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence au Japon CO

HC

NO x

G/km 2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0 1976

72

1980

1984

1988

1992

1996

2000

2004 Année


2.


Graphique 2.4. Évolution des normes d’émissions de CO, de HC, de NOx et de PM pour les voitures de tourisme diesel au Japon CO

HC

NO x

PM

G/km 2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0 1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004 Année

2.1.3. Normes d’émissions dans les pays de l’UE Le document de base établissant les normes des émissions automobiles au sein de l’UE est la directive 70/220/CEE. Cette dernière, qui date de 1970, spécifiait les limites maximales des émissions de CO et de HC. Dans les décennies qui ont suivi, une série d’amendements à cette directive ont restreint les niveaux d’émissions. Ainsi, la directive 83/351/CEE impose une plus grande rigueur pour le CO et fixe des limites pour les émissions combinées de HC et de NOx ; la directive 88/76/CEE réglemente elle aussi ces polluants, et impose en outre des restrictions sur les émissions de NOx uniquement; enfin, la directive 91/441/CEE établit des normes pour les émissions de PM. Les amendements les plus importants sont les normes Euro 1 à Euro 5. La norme Euro 1, de 1992, obligeait par exemple les constructeurs à installer un pot catalytique à trois voies sur les véhicules à essence. L’Euro 2, de 1996, a instauré des normes différentes pour les moteurs diesel et les moteurs à essence et a abaissé les limites d’émissions, qui n’ont cessé de diminuer jusqu’à l’Euro 5. Les graphiques 2.5 à 2.9 illustrent l’évolution des normes environnementales applicables aux différents polluants. Des normes d’émissions de CO étaient déjà en place en 1971 pour les véhicules à essence, et d’autres ont été introduites pour les véhicules diesel en 1984. Depuis lors, les niveaux d’émissions de CO ont été abaissés pour les moteurs diesel et les moteurs à essence, avec une baisse encore plus importante pour les diesel après 1995 (graphique 2.5). Qu’il s’agisse des véhicules à essence ou diesel, les normes d’émissions de CO ont été accrues de 97 % en 2008, par rapport à leurs niveaux respectifs de 1971 et 1984.


73

2.


Graphique 2.5. Évolution des normes d’émissions de CO pour les voitures de tourisme diesel et à essence dans les pays de l’UE CO diesel

CO essence G/km 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1971

1975

1979

1983

1987

1991

1995

1999

2003

2007 Année

Le graphique 2.6 montre l’évolution dans le temps des restrictions fixées par l’UE pour le HC et les émissions combinées HC + NOx. S’agissant des hydrocarbures, la norme imposée par l’UE pour les voitures à essence ne s’est appliquée que de 1971 à 1983. Pendant cette période, la limitation des émissions s’est accrue d’environ 15 % (le niveau étant passé de 2.49 g/km à 2.12 g/km). Depuis 1984, une norme sur les émissions combinées de HC + NOx est entrée en vigueur, ces polluants étant à eux deux des précurseurs de l’ozone. En fait, il est plus efficace de réglementer la somme des deux émissions (HC + NOx) que chacun de ces polluants séparément. Pour les voitures à essence, les normes combinées HC + NO x ont été appliquées jusqu’en 1999; pour les voitures diesel, elles sont prévues jusqu’en 2008. Le graphique 2.7 représente l’évolution des normes applicables aux émissions combinées HC + NOx à la fois pour les véhicules diesel et à essence7. Cette norme a été réduite d’environ 91 % entre 1984 et 1999 pour les voitures à essence (passant de 5.43 g/km à 0.5 g/km), et de près de 95 % entre 1984 et 2008 pour les voitures diesel (de 5.43 g/km à 0.25 g/km). Comme on le voit sur le graphique 2.8, des normes distinctes pour les émissions de HC et de NOx sont de nouveau appliquées aux voitures à essence depuis 2000. Pour ce type de véhicules, les normes applicables aux émissions de NOx sont relativement plus strictes que celles relatives aux émissions de HC sur la période 2000-2008. L’UE a en outre fixé des objectifs très ambitieux pour les émissions de particules (PM) des voitures diesel. Le durcissement des normes en la matière est visible sur le graphique 2.9. L’objectif de 1990 – à savoir 0.27 g/km – a été

74


2.


Graphique 2.6. Évolution des normes d’émissions de HC et HC + NOx pour les voitures de tourisme à essence dans les pays de l’UE HC

HC + NO x

G/km 6 5 4 3 2 1 0 1971

1975

1979

1983

1987

1991

1995

1999 Année

Graphique 2.7. Évolution des normes d’émissions combinées HC + NOx pour les voitures de tourisme diesel et à essence dans les pays de l’UE HC + NO x essence

HC + NO x diesel

G/km 6 5 4 3 2 1 0 1984

1988

1992

1996

2000

2004

2008 Année

réduit de 98 % en 2008, passant à 0.005 g/km. Cette même norme sera appliquée aux voitures à essence dès 2008. Si l’on compare l’évolution dans le temps (de 1975 à aujourd’hui) de la politique mise en œuvre dans ces trois régions à l’égard des émissions polluantes, un constat se dégage aussitôt. Tandis que les États-Unis et l’UE se sont dirigés progressivement vers des normes plus strictes, le Japon a en


75

2.


Graphique 2.8. Évolution des normes d’émissions de HC et de NOx pour les voitures de tourisme à essence dans les pays de l’UE HC

NO x

G/km 0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0 2000

2002

2004

2006

2008 Année

Graphique 2.9. Évolution des normes d’émissions de PM pour les voitures de tourisme diesel dans les pays de l’UE PM G/km 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008 Année

revanche maintenu des niveaux relativement constants pendant une plus longue période. Mais il faut dire que les normes japonaises étaient au départ relativement plus restrictives8. À titre d’exemple, les normes établies par le Japon pour les émissions de CO, de HC et de NOx des véhicules à essence n’ont pas changé entre le milieu des années 70 et 1999. Seules les normes japonaises applicables aux émissions de NOx et de PM des véhicules diesel ont été progressivement renforcées depuis le milieu des années 80 jusqu’à

76


2.


aujourd’hui. Les différentes variations dans le temps de ces normes peuvent avoir des incidences sur le processus d’innovation. Il se peut en outre que l’application par l’UE de normes « conjointes » pour différents polluants (HC et NOx) ait des répercussions sur la nature de l’innovation. En encourageant une stratégie globale, ces normes risquent d’avoir eu sur l’innovation des effets différents de ceux engendrés par les normes « séparées » qui ont précédé (et suivi) cette démarche politique particulière.

2.2. Autres réglementations pertinentes dans le secteur automobile 2.2.1. Systèmes de diagnostic embarqués Outre l’application de normes d’émissions, l’innovation technologique se manifeste de plus en plus par le développement et la mise en œuvre de systèmes de diagnostic embarqués (ou OBD). On distingue deux générations de systèmes OBD : les OBD-I et les OBD-II. La gamme OBD-I correspond à la première génération d’une technologie qui utilise des moyens électroniques pour diagnostiquer les problèmes mécaniques et contrôler le fonctionnement du moteur, par exemple au niveau du carburant et de l’allumage. Des capteurs servent par ailleurs à mesurer les performances du moteur ainsi que le niveau des émissions polluantes. Ces capteurs permettent aussi de fournir une assistance en cas de problème diagnostiqué à l’avance (B&B Electronics, 2005). Les systèmes OBD-II sont plus sophistiqués : en vérifiant presque tous les composants pouvant avoir une incidence sur les émissions du véhicule, ils apportent la garantie que le véhicule restera le plus écologique possible durant tout son cycle de vie. En cas d’anomalie, le système modifie automatiquement le fonctionnement (EPA, 2004). Aux États-Unis, l’utilisation obligatoire des OBD a été mise en œuvre pour la première fois en Californie en 1988 par la California Air Resources Board (CARB). Le système OBD-I avait dû être installé sur l’ensemble du parc automobile de la CARB de l’époque, ainsi que sur les acquisitions ultérieures. L’obligation d’utiliser les OBD était motivée dans ce cas précis par le contrôle des fonctions d’alimentation en carburant et d’allumage des véhicules. Sous l’impulsion de la mise en œuvre de cette première génération de systèmes OBD en Californie, les amendements de 1990 à la « Clean Air Act » (ou CAAA) ont imposé le déploiement d’un dispositif OBD plus élaboré et plus étendu sur tout le territoire des États-Unis. Ce système de pointe (OBD-II), mis au point par la Society of Automotive Engineers (SAE), est devenu la référence pour la norme légale fixée par l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis. Les CAAA de 1990 exigeaient que tous les véhicules et les utilitaires légers construits en 1996 soient équipés d’un système OBD-II.


77

2.


Au Japon, la norme de l’OBD est apparue plus ou moins en même temps que la volonté du pays d’instaurer une politique environnementale plus stricte au regard des émissions automobiles, politique qui est entrée en vigueur le 1er octobre 2000. Depuis, les systèmes OBD sont également devenus explicitement obligatoires. Cela étant, dès 1996, les constructeurs japonais avaient déjà mis au point des véhicules équipés du même système OBD-II que celui exigé par les pouvoirs publics américains. Pour ce qui est des pays de l’Union européenne, les normes les plus strictes (Euro 3, Euro 4 et Euro 5, datant respectivement des années 2000, 2005 et 2008) sont incluses dans la directive 1999/96/CE. L’article 4 de cette directive stipule que « à partir du 1er octobre 2005, les nouveaux types de véhicules, et à partir du 1er octobre 2006, tous les types de véhicules sont équipés d’un système de diagnostic embarqué (OBD) ou d’un système de mesure embarqué (OBM) pour le contrôle des émissions à l’échappement en fonctionnement ». Outre le fait qu’elle prévoit le contrôle des émissions à l’échappement en fonctionnement, le suivi des exigences en matière de durée de vie des équipements et le contrôle des véhicules en circulation, cette directive fixe des valeurs limites pour les polluants qui ne sont pas réglementés (comme par exemple les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les particules très fines et le formaldéhyde) et qui risquent de devenir importants sous l’effet de l’utilisation à grande échelle de nouvelles formes de carburants. S’agissant des OBD, la directive 98/69/CE (Euro 3 et Euro 4) exigeait déjà l’installation de ces systèmes pour réduire les émissions (Euro 3). En résumé, les pionniers du développement et de la mise en œuvre des OBD – à la fois de la législation qui s’y rapporte et des systèmes eux-mêmes – ont été les États-Unis, car ils ont été les premiers à introduire la première génération de systèmes OBD (OBD-I). Au niveau fédéral, les CAAA de 1990 ont rendu obligatoire l’installation des systèmes de pointe OBD-II sur les modèles de véhicules de 1996. Du côté du Japon, alors que le déploiement de systèmes OBD-II a été imposé officiellement en octobre 2000, les constructeurs automobiles japonais installaient déjà ce type de système sur leurs véhicules depuis 1996. En Europe, la législation sur les systèmes OBD – qui est définie par la directive 1999/96/CE – arrive en retard par rapport à celle établie aux États-Unis et au Japon. Il a en effet fallu attendre le 1er octobre 2005 pour que l’installation à grande échelle des systèmes OBD devienne obligatoire au sein de l’UE. La législation sur les systèmes OBD est à distinguer de la réglementation axée spécifiquement sur la réduction des émissions des gaz d’échappement automobiles. Dans le cas des OBD, la motivation « environnementale » de la législation semble avoir été davantage dictée par le souci de « copier » la technologie. Ainsi, le développement des systèmes OBD a été surtout motivé par la volonté d’améliorer (de façon générale) les performances et la conception

78


2.


du moteur, et non en soi par l’objectif de réduction des émissions polluantes. Cet effet bénéfique sur l’environnement est la conséquence fortuite de la conception de systèmes OBD plus sophistiqués. Sur le plan politique, la volonté de mettre au point une réglementation sur les OBD qui soit « bénéfique pour tous » est apparue lorsque ces dispositifs ont eu révélé leurs effets positifs sur l’environnement, ce qui n’a eu lieu qu’après qu’ils se soient avérés utiles à des fins « non environnementales » (à savoir, l’amélioration des performances du moteur). La réglementation sur les OBD est par conséquent fondamentalement différente de celle qui régit le développement et l’installation des pots catalytiques. Dans le premier cas, les avantages sont à la fois privés et collectifs, alors que dans le second, ils sont uniquement collectifs. Avec les dispositifs de postcombustion, les effets positifs sur l’environnement apparaissent en bout de chaîne seulement tandis qu’avec les systèmes OBD, ils pourraient être considérés comme complémentaires d’avantages financiers, comme par exemple l’amélioration du rendement énergétique et la réduction des frais d’entretien. Les effets incitatifs sur l’innovation seront dans les deux cas très différents.

2.2.2. Suppression progressive de l’essence au plomb Outre les normes d’émissions de CO, HC, NOx et PM, des réglementations sur le plomb ont également été introduites au cours des vingt dernières années. Les catalyseurs permettant de réduire les polluants présents dans l’air sont en effet rendus inactifs par le plomb. Cette incompatibilité a donc conduit à l’obligation d’utiliser des carburants sans plomb sur les véhicules équipés de pots catalytiques, ce qui a entraîné la suppression progressive de l’essence au plomb aux États-Unis pendant les années 70 et 80 (voir par exemple Kerr et Newell, 2003). Au Japon, la disparition progressive du plomb a commencé pendant les années 70, et au début des années 80, seuls 1 à 2 % de l’essence en contenaient (Michaelowa, 1997). Aujourd’hui, la production et l’utilisation de l’essence au plomb ont complètement disparu dans ce pays. En Europe, l’Allemagne a été le premier pays à adopter des normes pour réduire la teneur en plomb de l’essence – qui est passée de 0.4 gramme de plomb par litre en 1972 (la valeur de référence est de 0.6 g/l) à 0.15 g/l en 1976. En 1985, l’Allemagne a voté une loi visant à réduire l’ensemble des émissions automobiles, et elle a préconisé l’utilisation d’essence sans plomb car l’intensification des réductions de NOx et CO n’était possible qu’avec des pots catalytiques, qui eux n’étaient pas compatibles avec le plomb (Von Storch et al., 2002). L’UE a fixé une norme de 0.4 gramme de plomb par litre (directive 78/611/CEE du Conseil) en 1981, soit presque dix ans après la loi allemande. À partir d’octobre 1989, tous


79

2.


les États membres de l’UE avaient pour obligation de proposer de l’essence contenant au maximum 0.15 gramme de plomb par litre. En 1998, la convention d’Aarhus a imposé l’interdiction totale de l’essence au plomb avant 2005.

2.2.3. Économies de carburant Les normes d’émissions décrites ci-dessus représentent la quantité maximale d’un certain polluant qui peut être émise par un véhicule automobile pour chaque kilomètre (ou mile) parcouru. Les normes de l’American Corporate Average Fuel Economy (CAFE) définissent la quantité de carburant qui est nécessaire à un véhicule pour parcourir une certaine distance (exprimée par exemple en litres/kilomètre). Bien que les économies de carburant soient évidemment d’une importance capitale dans le secteur automobile, le présent chapitre ne cherchera pas à établir de lien entre les normes de la CAFE et l’innovation dans le domaine de la consommation énergétique des automobiles. Des travaux complémentaires de l’OCDE sur le rendement de l’utilisation de carburant et les émissions de polluants dans l’atmosphère sont actuellement prévus9.

3. Innovation dans les technologies de réduction des émissions automobiles 3.1. Technologies de réduction des émissions automobiles Les technologies de lutte contre la pollution automobile regroupent tous les procédés permettant de réduire les polluants qui sont générés et rejetés dans l’atmosphère par les automobiles. Ces émissions produites par les véhicules se classent globalement en deux catégories, en fonction de l’endroit d’où elles sont produites : a) les émissions à l’échappement; et b) les émissions par évaporation. Les émissions à l’échappement sont le sous-produit de la combustion (imparfaite) des carburants qui alimentent le véhicule10. Elles incluent les polluants qui sont rejetés par le système d’échappement du véhicule. Les émissions par évaporation sont le résultat de l’évaporation de carburant qui se produit lors du chauffage du véhicule ou de l’alimentation en carburant. Le réservoir d’essence se réchauffe sous l’effet des fortes températures de l’air pendant la journée et/ou du chauffage du moteur (même après une pause). L’essence s’évapore lorsque la température du réservoir augmente, ce qui entraîne une hausse de la pression à l’intérieur; cette vapeur doit être rejetée et évacuée dans l’air. Tout espace vacant dans le réservoir d’essence est rempli de vapeur de HC, qui est expulsée à l’extérieur et dans l’atmosphère lors de l’alimentation en carburant. Ces particules étant plus lourdes, elles restent donc plus près du sol.

80


2.


Il en résulte que pour être efficace, la lutte contre la pollution automobile doit s’attaquer à la fois aux émissions à l’échappement et aux émissions par évaporation. L’étude des technologies applicables en la matière s’appuie surtout sur les réglementations qui ont été adoptées dans le secteur automobile, comme par exemple les normes « Tier » aux États-Unis et « Euro » en Europe11. Les émissions à l’échappement peuvent être réduites en augmentant le rendement énergétique du moteur, du véhicule ou de la conduite, ou en nettoyant les émissions produites. Parmi ces quatre méthodes, le rendement énergétique de la conduite ne peut pas être amélioré par des innovations technologiques, mais dépend de facteurs qui n’ont rien à voir avec la technologie, comme par exemple la façon de conduire et l’état du trafic. Ces questions ne sont pas abordées ici. Nous ne traiterons pas non plus des moyens permettant d’accroître le rendement énergétique du véhicule (à savoir, l’utilisation de matériaux légers ou le design aérodynamique de la carrosserie du véhicule). Le type (et la quantité) de polluant émis par les véhicules automobiles dépend en grande partie du type de moteur et du type de carburant utilisés. Les deux types de moteurs les plus courants sont les moteurs à allumage commandé et les moteurs diesel. Pour les moteurs de la première catégorie, les émissions peuvent être réduites en revoyant la conception du moteur, en modifiant le mécanisme de la combustion et en agissant sur la phase de postcombustion par l’installation de catalyseurs qui traitent les polluants avant leur rejet dans l’atmosphère. Les technologies permettant d’améliorer le rendement énergétique ont également pour effet de réduire les émissions à l’échappement, et certaines mesures de réduction des émissions ont par ailleurs contribué à améliorer la qualité et le rendement d’utilisation du carburant. Les progrès réalisés au niveau de la technologie du moteur et du véhicule permettent de réduire continuellement la quantité de polluants générés, mais à un degré considéré généralement comme insuffisant par rapport aux objectifs environnementaux. Les technologies destinées à provoquer une réaction chimique avec les émissions restantes, et donc à les dépolluer (comme par exemple les pots catalytiques, le procédé de régénération catalytique et les filtres à particules), occupent donc une place importante dans les efforts de réduction des émissions. Alors que les émissions à l’échappement résultent du processus de combustion, les émissions par évaporation peuvent avoir lieu même lorsque le moteur est à l’arrêt. La réduction de ce deuxième type d’émissions nécessite des aménagements qui ne sont pas forcément liés à la conception du moteur.


81

2. RÉGLEMENTATIONS ENVIRONNEMENTALES ET INNOVATION INTERNATIONALE...

3.2. Données relatives aux brevets : recensement des classes et résultats détaillés 3.2.1. Recensement des classes C’est la classification CIB (8e édition) de l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (OMPI)12 qui a été utilisée pour recenser les classes regroupant les technolog ies de rédu ction des ém is sions décrites précédemment. Au total, 67 classes CIB différentes ont été repertoriées dans le domaine de la purification des gaz et de la réduction des émissions (voir l’annexe 2.A1). Les 67 classes CIB recensées correspondent globalement aux trois grandes catégories de technologies évoquées plus haut : 1) celles permettant d’améliorer la conception du moteur, et donc de générer moins d’émissions; 2) celles qui traitent les polluants avant qu’ils ne soient rejetés dans l’atmosphère ; et 3) celles qui réduisent les émissions par évaporation. La dernière catégorie est malheureusement assez obscure car il n’existe pas de sous-classe CIB qui définisse clairement les améliorations apportées aux buses et/ou aux filtres. Or, les nouveaux dispositifs de buses d’alimentation en carburant et de filtres à charbon apparaissent dans des classes qui ont déjà été recensées pour la réduction des émissions à l’échappement. Les filtres à charbon apparaissent par exemple sous la classification CIB « F01N3/28 ». Les trois grandes catégories précitées ont été subdivisées en neuf sousgroupes correspondant aux technologies décrites dans les sections précédentes. Huit de ces groupes concernent les émissions à l’échappement, et un seul les émissions par évaporation. Sur ces huit sous-groupes, six ont trait aux technologies d’amélioration de la conception du moteur, et deux aux technologies de postcombustion. Les pots catalytiques à deux voies ou à trois voies et les adsorbeurs de NOx en mélange pauvre sont regroupés sous un seul intitulé, celui des « pots catalytiques ». De la même manière, les technologies électriques, électroniques et plasma sont toutes placées dans un seul sousgroupe. Le tableau 2.1 cite brièvement toutes les technologies concernées par la présente étude. Tableau 2.1. Technologies abordées Technologies d’amélioration de la conception du moteur

Technologies de postcombustion

Dispositifs de régulation du rapport air/carburant

Pots catalytiques et technologie de régénération catalytique

Soupapes de recirculation des gaz d’échappement

Filtres à particules et régénération

Capteurs d’oxygène, de NOx et de température Systèmes de commande électronique et technologies plasma Systèmes d’injection de carburant Recyclage des gaz de carter

82


2.


Enfin, on notera que les données relatives aux brevets (hormis pour les États-Unis) concernent à la fois les brevets délivrés et les demandes de brevets. Pour les États-Unis en revanche, seuls les brevets délivrés sont comptabilisés. La période considérée est celle s’étendant de 1975 à 200113.

3.3. Résultats détaillés Cette section présente les principaux résultats de la recherche de brevets. Elle montre l’évolution du nombre de dépôts de brevets au fil du temps dans les différentes régions. Compte tenu des différences existant entre les données de référence (seuls les brevets délivrés sont comptabilisés aux États–Unis), les résultats doivent surtout être interprétés en termes de tendances plutôt qu’en valeur absolue (c’est-à-dire en comparant le nombre de brevets entre chaque région). L’analyse porte aussi sur la nationalité du déposant et le lieu du dépôt (c’est-à-dire, quel est le pays dont est originaire l’inventeur : le « pays d’origine »), et sur le pays où l’inventeur demande une protection. Ce dernier élément donne une indication de l’influence de la réglementation sur la segmentation du marché et le transfert des technologies.

3.3.1. Tendances en matière de demandes de brevets Les graphiques 2.10 et 2.11 montrent le nombre de demandes de brevets ayant été déposées respectivement aux États-Unis et en Allemagne (il convient de rappeler qu’aux États-Unis, le nombre de brevets ne comprend que les brevets délivrés, et non l’ensemble des demandes). Elles représentent également l’évolution des deux principales catégories technologiques – Graphique 2.10. Évolution des demandes de brevets auprès de l’USPTO, 1975-2001 Conception du moteur

Postcombustion

Demandes de brevets États-Unis 1 800 NO x HC CO NO x 1 600

OBD-l

Dispositifs bivalents

HC NO x

OBD-ll

1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 0 1975

1977 1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995 1997 1999 2001 Année de priorité


83

2.


Graphique 2.11. Évolution des demandes de brevets auprès de l’Office allemand des brevets, 1975-2001 Conception du moteur

Postcombustion

UE : CO diesel/essence Demandes de brevets Allemagne 1 400 EU: HC+NO x 1 200 Introduction de l’essence sans plomb en Allemagne 1 000

UE : PM diesel

Dispositifs bivalents UE : CO, PM, HC + NO x

UE : HC, PM, NO x , CO diesel OBD

800 600

UE : États membres proposant essence sans plomb

400 200 0 1975

1977 1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993


conception du moteur et postcombustion –, ainsi que d’une autre appelée « Dispositifs bivalents ». Cette dernière englobe les dispositifs qui relèvent à la fois de la conception du moteur et de la postcombustion, et qui doivent donc figurer dans une catégorie à part. Compte tenu de la date à laquelle débute la période d’analyse (1975), les premières normes dignes d’intérêt qui ont été mises en œuvre aux États-Unis ont été les limitations des émissions de CO en 1981. Les secondes mesures restrictives de la politique environnementale ont concerné le HC et le NOx en 1994. Presque aucun changement n’a eu lieu au niveau du nombre de demandes de brevets avant la réglementation de 1981 sur les émissions de CO. Entre 1981 et 1994, en revanche, une évolution à la hausse est à noter dans les trois catégories technologiques. L’évolution la plus marquée est peut-être due à l’anticipation des effets de la réglementation sur les OBD. Dans la période qui a précédé la mise en œuvre des systèmes OBD-I (1988), les brevets ayant trait à la conception du moteur ont affiché une légère augmentation. Cette tendance s’est ensuite accélérée à partir de 1992-1993, une hausse qui est compréhensible puisque les systèmes OBD étaient conçus spécialement pour diagnostiquer les problèmes liés au moteur et pour contrôler son fonctionnement. Cette évolution à la hausse connaît cependant un fléchissement entre l’implantation des systèmes OBD-I et celle des OBD-II, peut-être en anticipation de cette nouvelle réglementation. Cela étant, même après la mise en œuvre des OBD-II, les brevets relatifs à la conception du moteur ont connu une forte augmentation.

84


2.


En Allemagne, le nombre de brevets sur la conception du moteur a augmenté à partir de 1992, après avoir enregistré une baisse pendant trois ans (graphique 2.11). Les inventeurs ne semblent pas avoir anticipé le durcissement des normes d’émissions de CO, HC + NOx et PM qui a été décidé au niveau de l’UE en 1992. En revanche, l’innovation a connu un nouvel élan après que ces normes aient été établies. L’augmentation du nombre de demandes de brevets s’est poursuivie en Allemagne après le renforcement en 1996 des normes de l’UE relatives aux émissions de CO, HC + NOx et PM. Les effets de ces bouleversements politiques sur les dépôts de brevets relatifs à la postcombustion sont en revanche moins évidents. La tendance est légèrement à la hausse, avec des variations moins prononcées au moment de ces nouvelles réglementations. Le constat vaut également pour les brevets concernant les « dispositifs bivalents » : leur nombre connaît une augmentation régulière à partir de 1987. Ce n’est qu’après 1996 que cette hausse devient plus marquée. En 1985, l’Allemagne était le premier pays d’Europe à voter une loi visant à réduire l’ensemble des émissions automobiles, et comprenant notamment l’introduction de l’essence sans plomb. Cette dernière mesure provenait du fait que l’intensification de la réduction de NOx et d’autres polluants n’était possible qu’avec des pots catalytiques, qui eux n’étaient pas compatibles avec l’utilisation d’essence au plomb. Des pots catalytiques compatibles avec le plomb étaient déjà utilisés aux États-Unis, où l’industrie automobile devait s’accommoder de normes en la matière (Von Storch et al. 2002). De 1982 à 1985, le nombre de brevets ayant trait à la postcombustion a augmenté de 236 %. La raison de cette hausse est probablement l’anticipation par les inventeurs de la nouvelle loi, l’Allemagne ayant en effet déposé le projet en 1984. Bien que n’ayant pas eu la même évolution que les inventions relatives aux pots catalytiques, les brevets sur les technologies de conception du moteur ont également été en hausse avant 1985, en augmentant de 22 % entre 1983 et 1985. Avant l’introduction au Japon d’une politique plus stricte pour le NOx en 1978, le nombre de brevets sur les technologies de postcombustion accusait en fait une baisse. Les constructeurs automobiles japonais ont réussi à mettre au point le premier catalyseur à trois voies en 1977, peut-être en partie dans la perspective des réglementations adoptées aux États-Unis. Le premier catalyseur à trois voies inventé aux États-Unis n’a été commercialisé qu’en 1981 (Gerard et Lave, 2005). Emboîtant le pas de l’Amérique dans sa mise en œuvre d’une politique environnementale plus stricte, le Japon a adopté en 1978 et 1979 les normes d’émissions de NOx les plus restrictives du monde pour les moteurs diesel et à essence. La réglementation nationale a elle aussi eu un effet direct sur l’innovation par anticipation des constructeurs automobiles japonais, qui a abouti au développement du pot catalytique à trois voies (Zhu et al., 2006).


85

2.


Outre la réglementation sur les NOx, d’autres facteurs sont présentés par Zhu et al. (2006) comme ayant joué un rôle dans la chronologie du développement du nouveau catalyseur à trois voies en 1977. Cette invention a par exemple été précédée par la mise au point du moteur CVCC (« Compound Vortex Controlled Combustion »), qui a été certifié par l’EPA des États-Unis en décembre 1972 (Zhu et al., 2006). C’est là l’exemple évident d’une innovation qui a été mise au point – en partie au moins – en réaction à une réglementation étrangère. Malgré ses capacités, le moteur CVCC ne s’est finalement pas élevé au premier rang de la technologie car il n’apportait pas de solution efficace aux problèmes d’économies d’énergie et de puissance. Il n’a par ailleurs pas réussi à satisfaire aux normes très strictes fixées par les États-Unis en 1976 concernant les émissions de HC, CO et NOx. Le relatif échec de ce moteur a également incité les concurrents japonais à imaginer une autre technologie qui répondrait aux exigences des réglementations existantes. Fait surprenant, cette découverte technologique ne se reflète pas dans le nombre de demandes de brevets, que ce soit au Japon ou aux États-Unis. En fait, les brevets de pots catalytiques qui ont été déposés au Japon ont enregistré une baisse l’année même de cette découverte (aux alentours de 1977), et cette tendance s’est maintenue pendant toute la période 1975-1984. Ce n’est qu’en 1985/1987 que le nombre de demandes de brevets a de nouveau augmenté au Japon, probablement sous l’effet de l’introduction des normes de CO et HC pour les voitures de tourisme au diesel. Graphique 2.12. Évolution du nombre de brevets de l’Office japonais des brevets, 1975-2001 Conception du moteur

Postcombustion

Demandes de brevets Japon 3 500 Introduction CO et HC diesel standards 3 000 NO x essence NO x diesel 2 500

Intégré US : OBD-ll

CO, HC, NO x essence

PM diesel

2 000 1 500 1 000 500 0 1975

86

1977 1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993



2.


De 1975 à 1982, les demandes de brevets sur les pots catalytiques étaient en nombre décroissant aux États-Unis. Ces brevets ont en revanche légèrement augmenté en 1979 et 1980, passant d’un total de 72 en 1978 à 78 en 1979, puis à 84 en 1980. Seule l’UE a connu pendant toute cette période – dès 1977 – une évolution à la hausse du nombre de demandes de brevets. En ce qui concerne l’évolution globale des demandes de brevets au Japon (graphique 2.12), on constate qu’après le renforcement de la norme sur les émissions de NOx en 1978, le nombre de brevets ayant trait à la conception du moteur a connu une forte hausse et a commencé à se stabiliser en 1983-1984. Aux alentours de 1985, au moment de l’introduction des limitations d’émissions de CO et HC pour les véhicules diesel, on note une très forte diminution des brevets relatifs à la conception du moteur, suivie d’une importante hausse en 1986 puis d’une chute en 1987. Il semblerait donc que les inventeurs déposant des brevets au Japon aient eu des réactions très marquées en termes d’innovation dans le milieu des années 80. Un autre bouleversement politique a eu lieu au Japon presque dix ans plus tard, avec la mise en place des normes d’émissions de PM en 1994. Dans les années précédant cette date, le nombre de brevets sur les technologies de postcombustion et sur les dispositifs bivalents a enregistré une augmentation, qui a commencé aux environs de 1987. À l’opposé, le nombre de brevets relatifs à la conception du moteur s’est mis à diminuer après 1990, et ce jusqu’en 1994. L’année 2000 correspond à l’adoption par le Japon de normes plus strictes concernant les émissions de CO, HC et NOx des véhicules à essence. À partir de 1996 et jusqu’en 2000, les brevets consacrés à la conception du moteur et aux dispositifs bivalents ont connu une hausse, alors que ceux relatifs aux technologies de postcombustion ont suivi pendant la même période une évolution plus stable et plus régulière. Il convient de rappeler que si le Japon a rendu les systèmes OBD-II obligatoires en octobre 2000, les constructeurs automobiles japonais les installaient déjà sur les véhicules en 1996. Le graphique 2.12 montre que pendant la période 1995-2001, les demandes de brevets ayant trait à la co ncep tion d u m ote ur et aux d isp osit ifs b ivalent s ont augment é respectivement de 44 et 208 %. Pour finir, intéressons-nous aux brevets déposés auprès de l’OEB (graphique 2.13)14. Suivant l’exemple de l’Allemagne, l’UE a décidé en 1989 que tous ses États membres devaient mettre sur le marché de l’essence sans plomb. Cette même année, le nombre de brevets relatifs à la conception du moteur (ainsi qu’à la postcombustion) a connu une augmentation. Mais aussitôt après, le nombre de ces brevets a diminué et ce jusqu’en 1992, lorsque les normes des émissions de CO, de HC + NOx et de PM sont devenues plus strictes. Après 1992, les brevets sur la conception du moteur se sont


87

2.


Graphique 2.13. Évolution des demandes de brevets auprès de l’OEB, 1975-2001 Conception du moteur Demandes de brevets UE CO diesel/essence 1 000 HC + NO x 900

Postcombustion PM diesel

Dispositifs bivalents CO, PM, HC + NO x

HC, PM, NO x CO diesel

800 Obligation pour États membres de proposer essence sans plomb

700 600 500 400 300 200 100 0 1975

1977 1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993


considérablement accrus, en particulier après 1996 qui correspond à la date à laquelle les normes d’émissions de CO, HC + NOx et PM ont été renforcées. À partir de 1997, les brevets sur les dispositifs bivalents et les technologies de postcombustion ont également eu tendance à augmenter plus rapidement qu’avant 1996. Les graphiques 2.10 à 2.13 mettent en évidence des points communs. Premièrement, les brevets sur la conception du moteur ont été plus nombreux que ceux sur la postcombustion. Deuxièmement, les trois catégories de technologies ont enregistré une hausse, mais c’est dans celle de la conception du moteur que l’augmentation a été la plus prononcée. Troisièmement, les brevets ayant trait aux dispositifs bivalents ont commencé à devenir beaucoup plus courants à la fin des années 80 et au début des années 90. Quatrièmement, aux États-Unis, en Allemagne et en Europe, c’est pendant la période 1992-2000 que l’innovation a été la plus intense. Au Japon, l’embellie a été moins marquée et a débuté un peu plus tard (vers 1994). Dans la catégorie « Conception du moteur », les dépôts de brevets concernent principalement les systèmes de commande électronique et les technologies plasma, ainsi que les systèmes d’injection de carburant. Néanmoins, comme on peut le voir sur le graphique 2.14, il existe des différences entre les pays. Par rapport aux États-Unis, à l’Allemagne et à l’UE, le développement de systèmes de commande électronique a été plus poussé au Japon, mais celui des systèmes d’injection de carburant y a été inférieur. Dans la catégorie « postcombustion » (qui n’est pas représentée sur le graphique 2.15),

88


2.


Graphique 2.14. Part des différentes technologies de la catégorie « Conception du moteur » dans les différentes régions (1975-2001) États-Unis

%

Allemagne

Japon

UE

70 60 50 40 30 20 10

Ra

pp

or

ta

rs eu pt Ca

ir /

ca

rb ur an du C o m t ra m pp an or de ta é ir / l e c c a tr r b on ur . an Re t cy cl ag eg az ca r te r Re c ir d ’ cul a éc ti ha on pp g em a z Co en m m t an d. él ec tro ni qu e In je ct io n ca rb ur an t

0

l’innovation a été surtout axée sur les pots catalytiques (environ 95 % dans les quatre régions), le reste des brevets portant sur les filtres à particules15.

3.3.2. Pays d’origine des brevets Le graphique 2.15 fournit des informations sur les pays d’origine des brevets déposés pour différents types de technologies auprès de l’USPTO, de l’Office allemand des brevets, de l’Office japonais des brevets et de l’OEB. Les quatre premières colonnes figurant à gauche du premier panneau indiquent la proportion de brevets (délivrés) américains déposés aux États-Unis, à la fois dans chacune des trois catégories technologiques et au total. Fait surprenant, les brevets délivrés aux États-Unis émanent davantage d’inventeurs japonais que d’inventeurs américains. Viennent ensuite les inventeurs allemands et les « autres ». En ce qui concerne les types de technologies brevetées aux États-Unis, les inventeurs américains sont leaders dans le secteur de la postcombustion, tandis que les inventeurs japonais se distinguent dans les domaines de la conception du moteur et des dispositifs bivalents. S’agissant de l’Allemagne, le panneau situé en haut à droite du graphique 2.16 montre que la plupart des innovations brevetées (près de 60 %) dans les trois catégories technologiques (ainsi qu’au total) sont le fait d’inventeurs allemands. Les inventeurs japonais arrivent en seconde position, suivis par les « autres ». En moyenne, les inventeurs américains sont ceux qui


89

2.


Graphique 2.15. Pays d’origine des brevets (1975-2001) Conception du moteur % 60

Postcombustion

Pays d’origine des brevets aux États-Unis

% 70

Dispositifs bivalents

Total

Pays d’origine des brevets en Allemagne

60

50

50

40

40 30 30 20

20

10

10

0

0 USA

% 100

JPN

DEU

USA

Autres

Pays d’origine des brevets au Japon

% 50

80

40

60

30

40

20

20

10

0

JPN

DEU

Autres

Pays d’origine des brevets en Europe

0 USA

JPN

DEU

Autres

USA

JPN

DEU

Autres

déposent le moins de brevets en Allemagne. La préférence nationale est encore plus prononcée en ce qui concerne le Japon (panneau situé en bas à gauche). Plus de 80 % des brevets déposés dans ce pays émanent d’inventeurs japonais, et ce pour les trois catégories de technologies. Pour ce qui est de l’Europe, la situation en matière de dépôts de brevets est assez différente. Le nombre de brevets provenant des différents pays est plus homogène. Dans l’ensemble, les brevets déposés auprès de l’OEB correspondent principalement à des inventions allemandes, suivies ensuite des inventions japonaises. Les inventeurs japonais déposent cependant plus de brevets sur les dispositifs bivalents que les Allemands. Les Américains sont ceux qui déposent le moins de brevets en Europe dans ce domaine, mais ils sont plus ou moins à égalité avec les Japonais pour les technologies de postcombustion.

90


2.


Graphique 2.16. Taille moyenne des familles de brevets par pays et par année États-Unis

Allemagne

Japon

Taille moyenne des familles 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997 1999 2001 Année de priorité

Les données relatives aux brevets sont également riches d’enseignements sur les transferts de savoir qui s’opèrent entre les pays. Les familles internationales de brevets découlent de l’invention originale : celle-ci est déposée dans différents pays, où elle bénéficie ainsi d’une protection. Après la demande de brevet initiale, l’inventeur dispose d’un délai d’un an pour demander la protection de son invention dans d’autres pays. Compte tenu du coût que représente le dépôt d’un brevet dans plusieurs pays, les familles internationales de brevets peuvent donner une indication des débouchés relatifs que peuvent avoir les inventions en question sur le marché mondial. Le graphique 2.16 montre l’évolution de la taille moyenne des familles internationales de brevets entre 1975 et 2001, à la fois pour les technologies de conception du moteur et de postcombustion. Le Japon est le pays où la taille des familles de brevets est la plus petite, ce qui signifie que les inventions japonaises sont déposées essentiellement au Japon. Cela confirme les résultats fournis sur le graphique 2.15 (panneau situé en bas à gauche), à savoir que la plupart des brevets déposés au Japon émanent d’inventeurs autochtones, et ce pour tous les domaines technologiques. En revanche, les inventeurs américains et allemands déposent davantage de brevets à l’étranger. Par ailleurs, la taille moyenne des familles de brevets au Japon a relativement peu varié au fil du temps, avec simplement une légère augmentation après 1977. Celle-ci pourrait s’expliquer par le développement du pot catalytique à trois voies, qui a eu lieu dans ce pays à cette époque. Aux États-Unis et en Allemagne, la taille moyenne des familles de brevets a


91

2.


davantage fluctué, mais elle est demeurée globalement dans la fourchette des 3-4 brevets, en suivant plus ou moins la même évolution. Dans ces deux pays, la taille des familles de brevets a commencé à diminuer à partir de 1997.

3.3.3. Transfert des technologies Bien que le graphique 2.16 fournisse des informations sur la taille moyenne des familles internationales de brevets – mettant ainsi en évidence la propension des inventeurs à déposer des brevets à l’étranger –, elle ne montre pas quel pays dépose des brevets où et quand. Cette dernière information est donnée de façon schématique dans les graphiques 2.17 à 2.20, qui montrent Graphique 2.17. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés aux États-Unis Allemagne

États-Unis

Japon

Autre

États-Unis – Conception du moteur

Demandes de brevets 700 NO x 600

HC

CO NO x

HC NO x

OBD-l

OBD-ll

500 400 300 200 100 0 1975

1977

1979

1981

1983

NO x

1987

1989

1991

1993

1995


États-Unis – Postcombustion

Demandes de brevets 160 140

1985

HC

CO NO x

HC NO x

OBD-l

OBD-ll

120 100 80 60 40 20 0 1975

92

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995



2.


l’évolution des dépôts de brevets au fil du temps selon les différents pays d’origine. Ces graphiques donnent une indication précise des flux de savoir entre les différents pays, à la fois pour les brevets relatifs à la conception du moteur et pour ceux sur la postcombustion. Le premier graphique du graphique 2.17 montre la répartition par pays d’origine – États-Unis, Allemagne, Japon et le reste du monde, désigné par le terme « Autres » – du nombre de brevets déposés aux États-Unis sur les technologies de conception du moteur. Le second graphique fournit les mêmes informations pour les brevets relatifs à la postcombustion. Les principales mesures politiques sont également visualisées sur les différents graphiques. Le graphique du haut révèle que depuis un certain temps, les brevets sur la conception du moteur qui sont déposés aux États-Unis émanent pour la plupart d’inventeurs japonais. En prenant pour référence les réglementations sur l’OBD-I et l’OBD-II – qui datent respectivement de 1988 et 1996 –, on s’aperçoit qu’avant 1988, le nombre d’inventeurs japonais déposant un brevet aux États-Unis n’augmentait que très peu. Un an avant l’introduction de l’OBD-I, les inventeurs allemands ont commencé à déposer plus fréquemment des demandes de brevets aux ÉtatsUnis. Les inventeurs japonais et allemands semblent également avoir plus ou moins anticipé la mise en œuvre de la réglementation sur les OBD-II. Pourtant, après l’introduction de cette mesure, les Japonais ont été moins nombreux à déposer des brevets aux États-Unis. Il est surprenant de voir que deux ans avant la mesure sur les OBD-II, le nombre de brevets déposés aux États-Unis par des inventeurs autochtones avait en fait diminué, mais qu’il a ensuite amorcé une forte hausse après cette réglementation. Comme on peut le voir sur le graphique du bas, jusqu’en 1986, l’innovation dans le domaine des technologies de postcombustion est restée relativement stable. En revanche, elle a commencé à s’accroître considérablement après cette date. En ce qui concerne les brevets sur la conception du moteur déposés en Allemagne, la plupart proviennent d’inventeurs autochtones (graphique 2.18). Jusqu’en 1992, la tendance était légèrement à la hausse, mais la courbe s’est nettement accrue après cette date. Bien que l’installation des systèmes OBD n’ait été imposée dans l’ensemble des pays de l’UE que le 1er octobre 2005, ces dispositions figuraient déjà dans la directive 1999/96/CE, qui est visualisée par un trait vertical sur le graphique du haut du graphique 2.18. S’il y a probablement eu une certaine anticipation de la politique de l’UE de la part des inventeurs allemands, il est cependant difficile de déterminer à quel moment elle a commencé. Quant aux demandes de brevets déposées en Allemagne par des inventeurs étrangers, elles sont restées très stables, avec peut-être une légère tendance à la hausse.


93

2.


Graphique 2.18. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés en Allemagne Allemagne

États-Unis

Japon

Autre

Allemagne – Conception du moteur

Demandes de brevets 1 000 900

UE : OBD

800 700 600 500 400 300 200 100 0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

Allemagne – Postcombustion

Demandes de brevets 250

1993

1995

1997 1999 2001 Année de priorité UE : CO, PM, HC + NO x

1993

1995

UE : PM diesel Introduction unleaded UE : CO diesel gasoline in Germany essence

200

150

100

EU member states have to offer unleaded gasoline

50

0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991


Les brevets sur la postcombustion déposés en Allemagne (voir le graphique du bas du graphique 2.18) suivent quant à eux la même évolution, à savoir que les inventeurs allemands sont les plus nombreux. Le nombre de dépôts de brevets s’est accru au fil du temps, en particulier après 1982. Après 2000 cependant, la chute a été brutale. Les dépôts de brevets sur la postcombustion (principalement pour des pots catalytiques) semblent traduire l’anticipation de l’introduction en Allemagne de l’essence sans plomb en 1985. Les inventeurs allemands ont donc surtout développé des pots catalytiques qui puissent fonctionner avec l’essence sans plomb, afin de ne pas avoir à les importer des États-Unis, où cette technologie avait déjà été mise au point quelque temps plus tôt (voir par exemple Von Storch et al., 2002). Comme le

94


2.


montre le graphique 2.18, cette loi de référence en Allemagne a donné un élan à l’innovation dans le domaine des technologies de postcombustion. Après quoi, le nombre de demandes de brevets déposées dans ce pays s’est accru de façon plus régulière, probablement sous l’effet (en partie) des réglementations plus strictes décidées par l’UE concernant les émissions de CO, PM et HC + NOx. Les répercussions des mesures européennes sur les dépôts de brevets des autres pays sont plus difficiles à déterminer. Les graphiques 2.19 et 2.20 fournissent les mêmes informations pour le Japon. Les déposants étrangers sont représentés sur un graphique séparé (graphique 2.19) pour des raisons d’échelle, le nombre de déposants japonais Graphique 2.19. Pays d’origine des brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés au Japon Allemagne

États-Unis

Autres

Japon – Conception du moteur

Demandes de brevets 600 500 400 300 200 100 0 1975

1977

1979

1981

1983

1987

1989

1991

1993

Japon – Postcombustion


1985

Développement au Japon du pot catalytique à trois voies

1995


CO, HC + NO x essence

Introduction normes CO et HC diesel

PM diesel

60 50 40 30 20 10 0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995



95

2.


(graphique 2.20) étant nettement supérieur. Les inventeurs allemands ont été plus nombreux à déposer des demandes de brevets au Japon que les Américains et les inventeurs d’autres nationalités. De plus, le nombre de demandes allemandes a considérablement augmenté après 1996. Cette différence est valable surtout pour les brevets relatifs à la conception du moteur. Alors que les inventeurs allemands ont été au fil du temps beaucoup plus nombreux que les inventeurs américains et d’autres nationalités à déposer des brevets dans le domaine de la conception du moteur, cet écart est inexistant en ce qui concerne les brevets relatifs à la postcombustion. Les demandes ont augmenté rapidement pour tous les pays à partir du milieu des années 80, une période qui correspond à la mise en œuvre au Japon des normes d’émissions de CO et HC pour les voitures de tourisme au diesel. Les variations du nombre de brevets sur la postcombustion qui ont été déposés par des inventeurs américains, allemands et d’autres nationalités pourraient s’expliquer en grande partie par l’ajustement des normes en vigueur pour les moteurs diesel, celles applicables aux moteurs à essence (pour les émissions de CO, HC et NOx) n’ayant pas bougé pendant la période 1978-1999. Graphique 2.20. Brevets sur la conception du moteur et la postcombustion déposés au Japon par des inventeurs autochtones Japon : Conception du moteur

Japon – Conception du moteur et postcombustion


Développement au Japon du pot catalytique à trois voies

3 500

Japon : Postcombustion

Introduction normes CO et HC pour diesel

CO, HC, NO x essence

PM diesel

3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995


Le graphique 2.20 illustre l’évolution des demandes de brevets déposées au Japon par des inventeurs autochtones. À partir de la fin des années 70, le nombre de demandes dans le domaine de la conception du moteur a commencé à afficher une progression très différente de celle des demandes relatives à la postcombustion. De plus, alors que cette deuxième catégorie augmentait de façon relativement progressive, la première connaissait plus de

96


2.


variations, dont un pic soudain en 1986. Il n’est pas certain que ce brusque changement soit dû à l’introduction précitée des normes d’émissions de CO et HC pour les moteurs diesel. Cela semble improbable vu que les normes d’émissions sont davantage destinées à faire progresser les techniques de postcombustion.

4. Analyse empirique et résultats La taille réduite de l’échantillon et la difficulté à modéliser les mesures politiques de façon comparable entre les pays constituent des limites à l’étude empirique. Les données recueillies permettent toutefois de réaliser une première analyse de l’influence relative qu’ont les politiques environnementales et d’autres facteurs sur les brevets concernant aussi bien la « postcombustion » que la « conception du moteur ». Cette dernière catégorie de brevets étant susceptible de générer des bienfaits d’ordre privé non liés à l’environnement, il se pourrait que des facteurs autres que la politique environnementale (à savoir le prix du carburant) y aient une influence plus importante que sur la première catégorie de brevets. Un modèle économétrique a donc été conçu pour évaluer l’incidence de la politique environnementale et des facteurs économiques sur l’activité d’innovation dans le domaine des technologies de réduction des émissions automobiles. Un ensemble de données correspondant à un échantillon de trois pays (États-Unis, Japon et Allemagne) et une période de 24 ans (1978-2001) a été utilisé pour évaluer les modèles de régression. Le modèle est énoncé comme suit :

PATENTSit = f (EnvPolicyit , ENPRICEit ,VAit , PAT_TOTALit , α i ) + ε it où i = 1,2,3 correspond au pays (États-Unis, Japon et Allemagne) et t = 1978,…, 2001 correspond à l’année. La variable dépendante – le nombre de brevets (PATENTS) – est le nombre total de brevets (délivrés ou non) qui ont été déposés par pays (États-Unis, Japon et Allemagne), par année (1978 à 2001) et par type de technologie (postcombustion ou conception du moteur). La raison de cette distinction est que la politique environnementale et les facteurs économiques devraient avoir des effets différents sur l’innovation dans l’une ou l’autre des deux catégories. La variable de substitution (la politique environnementale) correspond à la mise en œuvre de la réglementation sur les systèmes OBD aux États-Unis. Comme on l’a vu précédemment, l’introduction de ces mesures semble avoir eu d’importantes répercussions internationales pour les constructeurs japonais et européens. Le caractère précoce de cette réglementation, combiné à la taille et à l’importance du marché américain, a eu un effet incitatif majeur


97

2.


sur l’innovation dans les autres pays. Dans le présent document, l’impact de la politique environnementale est donc représenté par l’introduction des mesures sur l’OBD-I et l’OBD-II aux États-Unis (DUM1_USOBD, DUM2_USOBD) – deux variables auxiliaires auxquelles est attribuée la valeur « zéro » pendant un certain temps, puis la valeur « un » à partir du moment où une réglementation sur les OBD est adoptée aux États-Unis. La variable du prix du carburant (ENPRICE) correspond au prix de l’essence sans plomb après impôt; elle représente le facteur économique de l’innovation dans le secteur automobile16. Une récente étude de Crabb et Johnson (2007) a ainsi révélé que la hausse du prix de l’énergie (pétrole) avait un effet stimulant sur l’innovation dans le domaine des technologies automobiles favorisant les économies d’énergie 17 . La valeur ajoutée du secteur automobile (VA) est un indicateur de l’ampleur des perspectives technologiques, ainsi que des possibilités de financement des activités de recherche-développement dans ce secteur18. Le total des brevets (PAT_TOTAL) correspond à l’ensemble des brevets déposés auprès des trois offices nationaux de brevets (aux États-Unis, au Japon et auprès de l’OEB) dans n’importe quel domaine technologique. Il donne une indication de la propension à déposer des brevets, qui varie dans le temps et selon les pays. Des effets fixes (i) sont introduits pour refléter l’hétérogénéité non observable de chaque pays. Les variations résiduelles sont rendues par le résidu (it), qui est censé être normalement réparti. Les résultats empiriques de la modélisation réalisée pour les deux catégories de technologies sont présentés ci-après. En ce qui concerne les technologies de conception du moteur (tableau 2.2), on constate que le prix du carburant (ENPRICE) a un effet positif et statistiquement important (de l’ordre de 1 %) sur les dépôts de brevets. En revanche, aucun des coefficients des deux variables auxiliaires liées aux réglementations (DUM1_USOBD, DUM2_USOBD) n’a statistiquement de l’importance. Ces résultats laissent également entendre qu’un nombre accru de brevets en général (PAT_TOTAL) et une valeur ajoutée plus élevée dans le secteur (VA) génèrent tous les deux plus d’innovations dans le domaine de la réduction des émissions automobiles. En opposition avec ce qui a été dit précédemment, les résultats figurant sur le tableau 2.3 portent à croire que dans le domaine des technologies de postcombustion, l’innovation est surtout influencée par la politique environnementale. Les coefficients des deux variables auxiliaires liées aux réglementations (DUM1_USOBD, DUM2_USOBD) ont un effet positif et statistiquement important, respectivement de l’ordre de 1 % et 5 %. En revanche, le prix du carburant (ENPRICE) n’a pas d’importance statistique sur les dépôts de brevets relatifs à la postcombustion. Ces résultats indiquent également qu’une valeur ajoutée élevée dans le secteur (VA) va de pair avec un

98


2.


Tableau 2.2. Résultats du modèle à effets fixes pour les technologies de conception du moteur Variable

Coefficient

Std. Error

t-statistic

Probability

C

5.103

0.219

23.279

0.000

VA

0.006

0.003

2.374

0.021

ENPRICE

1.287

0.249

5.163

0.000

PAT_TOTAL/1000

0.061

0.014

4.309

0.000

DUM1_USOBD

0.067

0.078

0.864

0.391

DUM2_USOBD

0.056

0.077

0.731

0.468

Fixed Effects _US–C

–0.096

_DE–C

–0.476

_JP–C

0.573

Observations

72

R-squared

0.920

Adjusted R-squared

0.911

Durbin-Watson

1.239

Note : La variable dépendante est le nombre de brevets relatifs à la conception du moteur et aux dispositifs bivalents. « ? » est l’identifiant transversal.

Tableau 2.3. Résultats du modèle à effets fixes pour les technologies de postcombustion Variable

Coefficient

Std. Error

t-statistic

Probability

C

2.812

0.381

7.385

0.000

VA

0.019

0.005

3.937

0.000

ENPRICE

0.346

0.466

0.743

0.460

PAT_TOTAL/1000

0.093

0.021

4.490

0.000

Fixed Effects _US–C

–0.484

_DE–C

–0.209

_JP–C

0.693

Observations

72

R-squared

0.905

Adjusted R-squared

0.895

Durbin-Watson

1.246

Note : La variable dépendante est le nombre de brevets relatifs aux technologies de postcombustion.

nombre élevé des brevets sur la réduction des émissions automobiles, mais pas des brevets en général (PAT_TOTAL). C’est un constat compréhensible, car les dépôts de brevets stimulés par la réglementation ne sont pas forcément influencés par les facteurs généraux de l’innovation. S’agissant de la politique environnementale, il semblerait, d’après les résultats des deux modèles, que les taxes sur le carburant aient plus tendance


99

2.


à stimuler l’innovation dans le domaine de la conception du moteur, alors que les réglementations auraient un effet incitatif sur le domaine de la postcombustion. Ces résultats sont conformes aux attentes. Le développement des technologies de postcombustion semble en effet être une activité en marge de l’innovation en général, alors que pour les technologies de conception du moteur, qui réduisent la pollution, cela n’est pas le cas. Compte tenu de la petite taille de l’échantillon, ainsi que de la simplicité du modèle utilisé, ces résultats doivent être interprétés avec prudence. Sachant par exemple que les mesures politiques peuvent avoir un effet à retardement sur l’innovation, il est difficile de dire avec certitude quelle est l’influence précise de l’une de ces mesures sur les dépôts de brevets.

5. Conclusions Le présent chapitre a examiné les liens entre la politique environnementale et l’innovation technologique, en s’appuyant sur les données relatives aux brevets. Une distinction y est faite entre : a) les différents types de mesures politiques; et b) les brevets qui ont trait aux technologies de postcombustion (les pots catalytiques, par exemple), et ceux qui concernent des aménagements plus profonds (la conception du moteur, par exemple). Bien que l’on n’en soit qu’aux premiers constats, quelques conclusions intéressantes se dégagent : a) Les « bouleversements » issus de la politique environnementale semblent bien avoir un effet stimulant sur l’innovation. Toutefois, la progression continue de la rigueur des réglementations et du nombre de dépôts de brevets ne permet pas, avec un échantillon d’aussi petite taille, de déterminer avec précision les effets de chacune de ces politiques. b) La part des brevets consacrés à la conception du moteur augmente beaucoup plus vite que celle des brevets relatifs aux technologies de postcombustion. Une étude plus approfondie permettrait de déterminer si cela est dû aux modalités de la politique de l’environnement. c) Les réglementations étrangères semblent avoir de l’influence sur l’innovation au niveau national. Les inventeurs japonais ont par exemple joué un rôle déterminant dans l’essor des brevets relatifs aux pots catalytiques, alors que le « bouleversement » politique initial provenait des États-Unis. d) Des différences apparaissent en ce qui concerne la propension des inventeurs étrangers à déposer des brevets sur les trois marchés. Aux ÉtatsUnis, un grand nombre des brevets émanent d’inventeurs étrangers, alors qu’au Japon, la grande majorité des brevets sont le fait d’inventeurs autochtones. Le rôle des dispositions politiques à cet égard pourrait être déterminé par des travaux ultérieurs.

100


2.


e) Dans le domaine de la conception du moteur, les Japonais ont été particulièrement inventifs en ce qui concerne les systèmes de commande électronique, alors qu’en Allemagne (et de façon plus générale en Europe), ce sont les systèmes d’injection de carburant qui ont dominé. Les ÉtatsUnis bénéficient quant à eux d’un net avantage concurrentiel pour ce qui est des dispositifs de régulation du rapport air/carburant. f) Le prix du carburant et les tendances générales de l’innovation semblent avoir eu plus d’effet sur le développement des technologies de conception du moteur que des technologies de postcombustion, ces dernières ayant été davantage influencées par les contraintes de la réglementation. Ce dernier point laisse entendre que les politiques plus souples qui favorisent les solutions « intégrées » aux problèmes environnementaux sont plus susceptibles de favoriser des économies d’envergure dans le cas où les dépenses générales de R-D sont consacrées à la conception du produit que dans celui où elles sont axées uniquement sur la réduction de la pollution.

Notes 1. Aux États-Unis, en Europe et au Japon, la part du transport routier dans les émissions de CO est respectivement de 61, 42 et 36 %; pour les émissions de NOx, ces valeurs sont de 38, 40 et 28 % (OCDE, 2007). 2. Aux États-Unis, en Europe et au Japon, la part du transport routier dans les émissions de HC est respectivement de 25, 20 et 6 %. Aux États-Unis et en Europe, la part de ce type de transport dans les émissions de PM est de 3 et 17 % (OCDE, 2007). 3. Crabb et Johnson (2007) ont examiné les effets du prix du carburant sur l’innovation dans le domaine des technologies favorisant le haut rendement énergétique des automobiles. Bien que cette question soit liée au présent chapitre, les effets de la politique environnementale sur les technologies destinées spécifiquement à réduire les émissions ne sont pas abordés ici. 4. Les normes en matière de monoxyde de carbone font l’objet d’un graphique séparé, en raison des différences d’échelle. 5. Les normes d’émissions de NOx étaient les mêmes pour les moteurs diesel et pour les moteurs à essence jusqu’en 1994. À partir de cette date, les normes pour le diesel se sont légèrement assouplies (1.0 g/mile pour le diesel contre 0.4 g/mile pour l’essence). Dès 1994, les normes d’émissions de PM pour les moteurs à essence ont été fixées à 0.08 g/mile. 6. À noter que pour 2005, la norme des émissions de CO (1.15 g/km) n’est pas représentée sur le graphique 2.11 car elle est plus élevée que celle qui était en vigueur pendant la période 2000-2004 (0.67 g/km), ce qui crée une rupture dans la suite chronologique. Cela est dû à des modifications dans le cycle d’essai (JAMA, 2005, p. 48). 7. La norme des émissions HC + NOx représentée sur le graphique 2.14 est donc également visualisée sur le graphique 2.15.


101

2.


8. D’un autre côté, avant de parvenir aux normes qui ont été mises en place à partir de 1975, le Japon avait progressivement durci les normes d’émissions de CO, HC et NOx pour les moteurs à essence pendant la période 1965-1975. 9. Ils consisteraient à réunir les informations contenues dans le présent chapitre et celles recueillies par Crabb et Johnson (2007) concernant le rendement d’utilisation du carburant. Cette approche permettrait de mieux comprendre quelle est la meilleure politique à adopter lorsque l’on est en présence de polluants émis au cours de la combustion. 10. Dans une combustion parfaite, la totalité du carbone est transformée en CO2 et il ne reste aucun CO. 11. Les publications et les sites Internet des constructeurs et des équipementiers automobiles sont une importante source d’informations sur ces technologies. Les sites Internet des principaux organismes de recherche ainsi que des organes publics (agences pour l’environnement) ont également été utilisés pour rédiger cette section. Le document Faiz et al. (1996) décrit une grande partie des technologies qui ont été mises au point avant la première moitié des années 90. 12. www.wipo.int/classifications/ipc/ipc8/?lang=en. 13. Jusqu’à la fin des années 80, une demande de brevet japonais ne pouvait inclure qu’une revendication. Ainsi, un brevet comportant quatre revendications aux États-Unis pouvait donner lieu à quatre brevets séparés au Japon. Même aujourd’hui, les brevets japonais ont tendance à comporter moins de revendications, car certains inventeurs ont toujours pour habitude de ne faire figurer qu’une revendication (ou quelques-unes seulement) par brevet. 14. À noter que les brevets déposés en Allemagne ne sont pas inclus sur ce graphique. 15. Étant donné qu’un grand nombre de dispositifs de régulation du rapport air/ carburant utilisent des commandes électroniques, une catégorie spécifique (AIR ELEC) a été créée. Celle-ci comprend à la fois les dispositifs standard de régulation du rapport air/carburant, et ceux dotés de commandes électroniques. 16. Données provenant de la base de données Energy Prices and Taxes Database de l’AIE (www.iea.org/Textbase/stats/index.asp). 17. Voir aussi Popp (2002) pour une étude empirique générale de la théorie de l’innovation induite concernant les technologies à bon rendement énergétique et le prix de l’énergie. 18. Données provenant de la base de données pour l’analyse structurelle (STAN) de l’OCDE (www.oecd.org/document/15/0,3343,en_2649_201185_1895503_1_ 1_1_1,00.html).

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102


2.


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104


2.


ANNEXE 2.A1

Présentation générale des technologies et des classes de brevets correspondantes Cette annexe présente de façon méthodique les classifications CIB des technologies de réduction des émissions automobiles. La classe F01N5/00 regroupe par exemple les brevets qui concernent les « Silencieux ou dispositifs d’échappement ». Elle comprend ensuite plusieurs sous-classifications (01N5/02, etc.) qui apparaissent selon un ordre décroissant. Avant l’énumération de ces classifications, une courte présentation de la technologie concernée est fournie.

Technologies de réduction des émissions à l’échappement : amélioration de la conception du moteur Dispositifs de régulation du rapport air/carburant Le rapport air/carburant a des effets importants sur la puissance du moteur, le rendement énergétique et les émissions. Le rapport entre la quantité d’air et la quantité de carburant contenues dans le mélange combustible est un paramètre capital dans la conception des moteurs à allumage commandé. Un système très ancien de réduction des émissions – le réacteur à injection d’air (AIR) – réduit les produits résultant de la combustion incomplète (HC et CO) en injectant de l’air frais dans le collecteur d’échappement du moteur. Sous l’effet de la présence d’air chargé d’oxygène, le processus de combustion reprend dans le collecteur et le tuyau d’échappement. En règle générale, l’air arrive dans le collecteur par des tubulures et un système de ventilation activés par le moteur. Cette technologie a été introduite en 1966 en Californie, et a été utilisée pendant plusieurs décennies. Depuis l’apparition de moteurs permettant une combustion plus propre et de pots catalytiques de meilleure qualité, elle n’est plus si répandue. Le procédé consistant à utiliser un mélange air-carburant qui contient la quantité exacte d’air nécessaire pour brûler le carburant sans qu’il n’y ait de restes ni de l’un ni de l’autre est qualifié de dosage


105

2.


« stœchiométrique », et le rapport normalisé y est de 1. Les mélanges contenant plus d’air que de carburant sont donc « pauvres », alors que ceux qui ont plus de carburant ne le sont pas. Les mélanges pauvres sont plus efficaces que les stœchiométriques, et conduisent à l’appellation de « moteurs à mélange pauvre ».

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F01N3/05

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. Silencieux ou dispositifs d’échappement pour « machines » ou machines motrices en général; silencieux ou dispositifs d’échappement pour moteurs à combustion interne. Silencieux ou dispositifs d’échappement comportant des moyens pour purifier, rendre inoffensifs ou traiter les gaz d’échappement [NB : au moyen d’air, p. ex. en mélangeant les gaz d’échappement à de l’air].

F02M67/00

Appareils dans lesquels l’injection est réalisée par un gaz à haute pression, le gaz entraînant le combustible dans les cylindres moteurs, p. ex. du type à injection d’air [NB : le mélange gaz-carburant est compressé dans une pompe pour être ensuite injecté dans le moteur].

F02M 23/00

Alimentation en général des moteurs à combustion en mélanges combustibles ou en produits composant ces mélanges. Appareils spécifiques conjugués au moteur pour alimenter celui-ci en air comburant, en combustible ou en mélange aircombustible, ou pour traiter ces derniers avant leur admission. Appareils pour ajouter de l’air secondaire au mélange aircombustible.

F02M 25/00

Alimentation en général des moteurs à combustion en mélanges combustibles ou en produits composant ces mélanges (introduction de la charge d’alimentation dans les cylindres de ces moteurs F02B). Appareils spécifiques conjugués au moteur pour alimenter celui-ci en air comburant, en combustible ou en mélange air-combustible, ou pour traiter ces derniers avant leur admission [NB : traitement par admission des fluides d’activation]. Appareils spécifiques conjugués aux moteurs pour ajouter des substances non combustibles ou de petites quantités de combustible secondaire, à l’air comburant, au combustible principal ou au mélange air-combustible (F02M43/00 a priorité; addition de l’air secondaire au mélange air-combustible F02M23/00).

F02 M3/00

Mécanique: moteurs à combustion, carburateurs combinés avec des appareils d’injection de combustible à basse pression. Dispositifs de ralenti (avec moyens pour faciliter le ralenti au-dessous de la température de fonctionnement normal).


2.


F02 M3/02

Limitant le débit du combustible de ralenti.

F02 M3/04

Lorsque le moteur est entraîné au lieu d’entraîner, p. ex. lorsqu’un véhicule descend une côte.

Soupapes de recirculation des gaz d’échappement Les moteurs fabriqués aux États-Unis après 1973 étaient équipés de soupapes de recirculation des gaz d’échappement sur le collecteur d’admission. Le principal objectif était de réduire les émissions de NOx en réintroduisant des gaz d’échappement dans le mélange de carburant et en faisant baisser la température de ces gaz. F01N5/00

Silencieux ou dispositifs d’échappement combinés ou associés à des dispositifs bénéficiant de l’énergie des gaz évacués (utilisation de l’énergie cinétique ou pulsatoire des gaz d’échappement des systèmes d’échappement pour l’alimentation sous pression F02B; aspects dominants de tels dispositifs, voir les classes appropriées traitant de ces dispositifs).

F01N5/02

Les dispositifs utilisant la chaleur.

F01N5/04

les dispositifs utilisant l’énergie cinétique.

Capteurs d’oxygène, de NOx et de température Des capteurs divers ont été mis au point pour fournir des informations et améliorer l’efficacité des systèmes de commande informatisés. Les capteurs de température ont ainsi été utilisés au départ pour mesurer la température du liquide de refroidissement du radiateur, en vue de lancer un avertissement et d’empêcher la surchauffe. De nos jours, les capteurs de température modernes sont capables d’évaluer des facteurs très importants comme le mélange air-carburant et l’existence d’une avance à l’injection. Ils doivent en outre être plus résistants et plus fiables, car ils envoient en fait des signaux à un système de commande informatique, et ne servent plus uniquement à alerter le conducteur. Des capteurs solides et précis sont indispensables pour les systèmes de diagnostic embarqués. Il existe aussi des capteurs de précision qui détectent les niveaux d’oxygène et de NOx. Les capteurs sont donc personnalisés en fonction des marques et des modèles, le but étant d’atteindre un degré maximal de sensibilité et de précision. F02D41/14

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. Moteurs à combustion (systèmes de distribution à soupapes à fonctionnement cyclique pour ces moteurs, lubrification, échappement ou assourdissement de l’échappement des moteurs). Commande électrique de


107

2.


l’alimentation en mélange combustible ou en ses constituants [NB : caractérisée par le type de capteur utilisé].

Systèmes de commande électronique et technologies plasma Afin de faciliter le fonctionnement des moteurs stœchiométriques, des systèmes de commande électronique (également appelés systèmes de diagnostic embarqués, ou OBD) ont été mis au point pour gérer les mélanges air-carburant. Ces dispositifs sont capables à la fois de mesurer le rapport air/ carburant des gaz d’échappement et d’ajuster le mélange air-carburant qui alimente le moteur. Le Japon intègre ces systèmes de commande informatiques depuis 1978, et les États-Unis depuis 1981. Les constructeurs automobiles européens ont également équipé leurs véhicules de systèmes informatisés à la fin des années 80 (Faiz et al., 1996). Ces dispositifs informatiques sont en outre capables de gérer d’autres fonctions telles que l’avance à l’allumage, la recirculation des gaz d’échappement, le ralenti, l’injection d’air et la purge des absorbeurs. Ils informent en même temps le conducteur des dysfonctionnements, et résistent mieux aux altérations frauduleuses et aux problèmes d’ajustement que les systèmes de commande mécanique. Les systèmes OBD sont installés sur tous les véhicules modernes pour détecter les anomalies survenant au niveau de plusieurs processus essentiels. Les OBD étant sensibles au soufre contenu dans les carburants, des technologies plasma commencent à être utilisées pour remédier à ce problème. Les progrès réalisés au niveau du moteur et du véhicule permettent de réduire continuellement les polluants émis, mais ces efforts sont généralement jugés insuffisants pour atteindre les objectifs en matière d’émissions. Les technologies destinées à provoquer une réaction chimique avec les émissions restantes (et à les dépolluer) occupent donc une place importante dans la lutte contre la pollution.

108

F02D41/00

Commande électrique des moteurs à combustion; commande électrique de l’alimentation en mélange combustible ou en ses constituants.

F02D41/02

En modifiant la composition du gaz d’échappement p. ex. par réaction exothermique sur l’appareil de traitement des gaz d’échappement.

F02D41/04

Commande électrique de l’alimentation en mélange combustible ou en ses constituants; introduisant des corrections pour des conditions particulières de fonctionnement (F02D41/14 a priorité).

F02D41/06

Pour le démarrage ou le réchauffage du moteur.

F02D41/10

Pour l’accélération.


2.


F02D41/12

Pour la décélération.

F02D41/14

Introduisant des corrections à boucle fermée.

F02D41/16

Pour le ralenti.

F02D41/18

En mesurant le débit d’admission d’air.

F02D41/20

Circuits de sortie, p. ex. pour la commande des courants dans les bobines de commande (commande du courant dans les charges inductives).

F02D41/22

Dispositifs de sécurité ou d’avertissement en cas de conditions anormales.

F02D41/24

Caractérisée par l’utilisation de moyens numériques.

F02D41/26

Utilisant des calculateurs, p. ex. microprocesseurs.

F02D41/28

Circuits d’interface.

F02D41/30

Commande de l’injection de combustible.

F02D41/32

Du type à basse pression.

F02D41/34

Avec des moyens pour commander la synchronisation ou la durée de l’injection (synchronisation de l’allumage F02P 5/00).

F02D41/36

Avec des moyens pour commander la distribution (aménagements des distributeurs d’allumage F02P 7/00).

F02D41/38

Du type à haute pression.

F02D41/40

Avec des moyens pour commander la synchronisation ou la durée de l’injection.

F02D43/00

Commande électrique simultanée de plusieurs fonctions, p. ex. allumage, mélange air-combustible, recirculation, suralimentation, traitement des gaz d’échappement (commande électrique des appareils de traitement des gaz d’échappement en soi F01N 9/00).

F02D43/02

Utilisant uniquement des moyens analogiques.

F02D43/04

Utilisant uniquement des moyens numériques.

F02D45/00

Commande électrique non prévue dans les groupes F02D41/00F02D43/00 (commande électrique des appareils de traitement des gaz d’échappement F01N9/00 ; commande électrique d’une des fonctions: allumage, lubrification, refroidissement, démarrage, réchauffage à l’admission, voir les sous-classes correspondant à ces fonctions).

F02M51/00

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. Moteurs à combustion. Alimentation en général des moteurs à combustion en mélanges combustibles ou en produits composant ces mélanges.


109

2.


Appareils d’injection de combustible caractérisés par une commande électrique. F01N9/00

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. « Machines » ou machines motrices en général; silencieux ou dispositifs d’échappement pour moteurs à combustion interne [évacuation des fumées de la zone où elles sont produites B08B15/00 ; dispositions des ensembles de propulsion relatives à l’échappement des gaz B60K13/00. Commande électrique des appareils de traitement des gaz d’échappement [NB : Commande électrique de l’alimentation en mélange combustible ou en ses constituants selon l’état de l’appareil de traitement des gaz d’échappement F02D41/02C4].

Systèmes d’injection de carburant Les systèmes d’injection de carburant ont été commercialisés pour la première fois à grande échelle par Robert Bosch AG. Le mécanisme consiste à injecter du carburant en continu à chaque orifice d’admission à l’aide de buses. Le taux d’injection était auparavant contrôlé par une pompe à carburant électrique qui faisait varier la pression fournie aux buses. Ces systèmes d’injection sont aujourd’hui complètement informatisés. Il en existe deux types : ceux dotés d’un ou de deux injecteurs centraux, et ceux équipés d’injecteurs à plusieurs orifices. Dans le second cas, les injecteurs électroniques fonctionnent soit tous en même temps, soit l’un après l’autre en étant actionnés au moment le plus opportun lors de la rotation du moteur. Les systèmes au fonctionnement séquentiel permettent d’obtenir un meilleur mélange air-carburant et donc de meilleures performances et moins d’émissions.

110

F02M39/00

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. Moteurs à combustion. Alimentation en général des moteurs à combustion en mélanges combustibles ou en produits composant ces mélanges. Aménagements des appareils d’injection de combustible pour moteurs. Entraînement des pompes adapté à ces aménagements.

F02M39/02

Aménagements des appareils d’injection permettant l’entraînement des pompes.

F02M41/00

Appareils d’injection comportant deux injecteurs ou plus alimentés successivement au moyen d’un distributeur par une source de pression commune.

de combustible


2.


F02M43/00

Appareils d’injection utilisant simultanément deux combustibles ou plus ou un combustible liquide et un autre liquide, p. ex. un liquide antidétonant.

F02M43/02

Appareils d’injection utilisant simultanément deux combustibles ou plus ou un combustible liquide et un autre liquide, p. ex. un liquide antidétonant: Pompes particulières à cet effet.

F02M43/04

Appareils d’injection utilisant simultanément deux combustibles ou plus ou un combustible liquide et un autre liquide, p. ex. un liquide antidétonant: Injecteurs particuliers à cet effet.

F02M45/00

Appareils d’injection caractérisés par une variation périodique de la pression ou du débit.

F02M47/00

Appareils d’injection à fonctionnement périodique avec clapets d’injection actionnés par la pression du fluide.

F02M49/00

Appareils d’injection dans lesquels les pompes sont entraînées ou dont les injecteurs sont actionnés par la pression dans le cylindre moteur ou par contact du piston moteur.

F02M53/00

Appareils d’injection de combustible caractérisés par des moyens de chauffage, de refroidissement ou d’isolation thermique.

F02M55/00

Appareils d’injection caractérisés combustible ou évents.

F02M57/00

Injecteurs de combustible combinés ou associés avec d’autres dispositifs.

F02M59/00

Pompes spécialement adaptées à l’injection de combustible non couvertes dans les groupes F02M 39/00-F02M 57/00.

F02M61/00

Injecteurs de combustible non couverts dans les groupes F02M39/00-F02M57/00.

F02M69/00

Appareils d’injection de combustible à basse pression.

F02M71/00

Combinaisons de carburateurs et d’appareils d’injection de combustible à basse pression.

par

leurs

conduits

de

Recyclage des gaz de carter Les gaz comprimés qui traversent les anneaux du piston dans le carter se composent principalement d’hydrocarbures non brûlés ou seulement partiellement. Avant les réglementations, ces gaz de carter étaient rejetés dans l’atmosphère. Pour réduire ces émissions, il est préconisé de fermer la prise d’air et de réinjecter les gaz de carter dans le système d’admission. On utilise pour cela un clapet de non-retour.


111

2.


F01M13/04

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. « Machines » ou machines motrices en général. Ensembles fonctionnels de machines motrices en général. Machines à vapeur. Lubrification des « machines » ou machines motrices en général. Lubrification des moteurs à combustion interne. Ventilation ou aération du carter [NB : par des moyens épurant l’air avant qu’il ne sorte du carter, p. ex. des séparateurs d’huile].

Technologies de postcombustion Pots catalytiques, catalyseurs de NOx en mélange pauvre, adsorbeurs de NOx et technologie de régénération catalytique Un pot catalytique est un dispositif qui est placé dans le tuyau d’échappement et est capable de transformer différents types de polluants en émissions moins nocives, selon le catalyseur utilisé. Il se compose d’un support en céramique avec un imprégnateur en alumine (généralement), qui offre une grande surface de contact. Ce substrat est ensuite recouvert du catalyseur. Les substrats ont parfois une structure en nid d’abeille composée de milliers de cellules. Les parois de ces cellules permettent le contact avec les catalyseurs en métaux précieux. Les catalyseurs sont composés de métaux « nobles » tels que le platine, le palladium et le rhodium, qui sont utilisés soit seuls, soit en association. Ils transforment les émissions nocives en dioxyde de carbone, azote et vapeur d’eau. Les pots catalytiques se sont considérablement améliorés au fil du temps, et ils peuvent facilement être installés a posteriori sur les tuyaux d’échappement afin de réduire les émissions. Un autre effet bénéfique des catalyseurs sur le niveau de la pollution est que le plomb les rend inactifs. Cette incompatibilité a donc conduit à la nécessité d’utiliser de l’essence sans plomb sur les véhicules équipés de pots catalytiques, et à la disparition progressive de l’essence au plomb. De plus, le soufre et le phosphore présents dans les carburants peuvent aussi empoisonner le catalyseur, ce qui oblige à un traitement plus approfondi du carburant. Les moteurs d’automobiles sont généralement équipés de l’un des deux types de pots catalytiques les plus courants : les catalyseurs à deux voies (ou à oxydation) et les catalyseurs à trois voies (ou d’oxydoréduction). 1. Catalyseurs à deux voies : Dans la plupart des mélanges gazeux, le CO et le HC peuvent être supprimés en leur associant de l’oxygène à l’aide d’un catalyseur à oxydation. Ce dernier utilise du platine ou du palladium, ou une combinaison des deux. Ce type de catalyseur accélère la réaction entre l’oxygène, les hydrocarbures et le monoxyde de carbone présents dans les gaz d’échappement. Sans lui, la réaction chimique serait très lente, en

112


2.


particulier pour les hydrocarbures tels que le méthane et l’éthane, qui sont liés par des chaînes plus courtes et sont donc plus difficiles à oxyder. 2. Catalyseurs à trois voies et adsorbeurs de NOx : Également connus sous le nom de catalyseurs de « réduction catalytique non sélective » (NSCR), ces dispositifs utilisent généralement une combinaison de platine, de palladium et de rhodium. Ils sont conçus pour transformer simultanément trois polluants (CO, HC et NOx) en émissions non nocives (respectivement dioxyde de carbone, eau, azote et oxygène). Ils ont ainsi pour effet non seulement de favoriser l’oxydation des hydrocarbures et du monoxyde de carbone mais aussi, avec le rhodium, de faciliter la transformation du monoxyde d’azote (NO) en ses composants moins toxiques que sont l’azote et l’oxygène. Dans le cas des moteurs à mélange pauvre, les catalyseurs à trois voies traditionnels ne permettent pas de décomposer efficacement les oxydes d’azote. Cet inconvénient a conduit à une utilisation moins courante de ce type de moteur pour les voitures de tourisme. Les moteurs à mélange pauvre restent toutefois avantageux car ils consomment moins de carburant. Une étude récente a montré que l’utilisation de zéolithe dans les catalyseurs permettait de réduire près de 50 % des oxydes d’azote pour les moteurs à mélange pauvre. Ces catalyseurs ont été mis en œuvre pour la première fois au Japon (Faiz et al., 1996). Grâce aux améliorations ultérieures qui lui ont été apportées, cette technologie (dans un mélange riche) permet non seulement d’adsorber le NOx à l’aide du platine et du palladium, mais aussi de le rejeter puis de le réduire en azote avec le rhodium. F01N3/035

Silencieux ou dispositifs d’échappement pour « machines » ou machines motrices en général. Silencieux ou dispositifs d’échappement pour moteurs à combustion interne. Silencieux ou dispositifs d’échappement comportant des moyens pour purifier, rendre inoffensifs ou traiter les gaz d’échappement [NB : avec des réacteurs catalytiques].

F01N3/10

Par conversion thermique ou catalytique des composants nocifs des gaz d’échappement (en utilisant d’autres procédés chimiques ou aspects chimiques de la conversion catalytique, p. ex. des catalyseurs spécifiques).

F01N3/20

Spécialement adaptés à la conversion catalytique; méthodes d’opération ou de réglage des pots catalytiques.

F01N3/28

Réacteurs catalytiques combinés ou associés à d’autres dispositifs, p. ex. des silencieux ou des dispositifs de purification des gaz d’échappement.


113

2.


B01D53/92

Des gaz d’échappement des moteurs à combustion (dispositifs d’échappement comportant des moyens pour purifier ou traiter autrement les gaz d’échappement F01N 3/00).

B01D53/94

Par des procédés catalytiques.

B01D53/96

Régénération, réactivation ou recyclage des réactifs.

B01J23/42

Techniques industrielles. Transports. Procédés ou appareils physiques ou chimiques en général. Procédés chimiques ou physiques, p. ex. catalyse, chimie des colloïdes; appareillage approprié. Catalyseurs contenant des métaux, oxydes ou hydroxydes métalliques non prévus dans le groupe B01J21/00 [Oxydes mixtes : platine].

B01J23/44

Catalyseurs contenant des métaux, oxydes ou hydroxydes métalliques non prévus dans le groupe B01J21/00 [Oxydes mixtes : palladium].

B01J23/46

Catalyseurs contenant des métaux, oxydes ou hydroxydes métalliques non prévus dans le groupe B01J21/00 [Oxydes mixtes : rhodium].

Filtres à particules et régénération F01N3/00

Mécanique; éclairage; chauffage; armement; sautage; machines motrices, moteurs ou pompes. « Machines » ou machines motrices en général. Silencieux ou dispositifs d’échappement pour moteurs à combustion interne. Silencieux ou dispositifs d’échappement comportant des moyens pour purifier, rendre inoffensifs ou traiter les gaz d’échappement [NB : collecte ou élimination des gaz d’échappement rejetés par les moteurs de véhicules sur les autoroutes].

F01N3/01

Au moyen de séparateurs électriques ou électrostatiques.

F01N3/08

Silencieux ou dispositifs d’échappement comportant des moyens pour purifier, rendre inoffensifs ou traiter les gaz d’échappement [NB : rendre les gaz d’échappement inoffensifs au moyen de séparateurs électriques ou électrostatiques].

Technologies de réduction des émissions par évaporation Les filtres à charbon ne relèvent pas de classes ou de sous-classes CIB spécifiques mais sont inclus dans les classifications relatives aux émissions à l’échappement (F01N3/2).

114



Chapitre 3

Influence de la politique ou de la pression des consommateurs : invention et diffusion de technologies de blanchiment alternatives dans l’industrie papetière par David Popp et Tamara Hafner (Maxwell School of Public Policy, Université de Syracuse)*

À la fin des années 80 et au début des années 90, la crainte de la présence de dioxine dans les produits papetiers et dans les eaux usées a conduit au développement de techniques visant à réduire l’utilisation de chlore dans le secteur de l’industrie papetière. Le présent chapitre passe en revue l’évolution de deux technologies utilisées lors de la phase finale du blanchiment dans cinq pays gros producteurs de papier. À la fin des années 90, la quasi-totalité de la pâte à papier produite dans ces pays faisait appel à l’une de ces technologies. Les éléments dont on dispose montrent qu’une activité d’innovation soutenue a eu lieu avant que des réglementations ne soient mises en œuvre. En fait, c’est la pression exercée par les consommateurs pour réduire la teneur en chlore des produits papetiers qui semble avoir été le moteur du premier cycle d’innovation. Pourtant, si certaines entreprises ont, sous l’effet de la pression des consommateurs, décidé d’adopter ces technologies pour différencier leurs produits, cela n’a pas été le cas de chacune d’elles

* Les auteurs tiennent à remercier Nick Johnstone et Ivan Hascic pour leurs commentaires constructifs et leur aide dans la recherche des données ainsi que Dave Halliburton, Mimi Nameki et Grethe Torrissen pour leurs explications sur la réglementation de leurs pays.

115

3.

INFLUENCE DE LA POLITIQUE OU DE LA PRESSION DES CONSOMMATEURS...

1. Introduction Ce chapitre utilise les données relatives aux brevets pour voir quelle est l’évolution de l’utilisation des technologies ECF (sans chlore élémentaire) et TCF (sans aucun composé chloré) dans l’industrie papetière. Dans les deux cas, ces technologies réduisent (ou éliminent totalement) l’usage de chlore lors de l’étape de blanchiment de la production de la pâte. Elles ont connu un essor rapide au cours des années 90, en se développant tout d’abord dans les pays scandinaves (Finlande, Norvège et Suède), puis aux États-Unis et au Canada. L’un des intérêts de cette étude est que ces technologies interviennent au niveau des procédés de fabrication. Les précédents travaux qui étudiaient l’innovation environnementale à partir des brevets s’intéressaient pour la plupart aux technologies de réduction de la pollution utilisées en bout de chaîne, car il est plus facile d’identifier les brevets ayant trait à des solutions mises en œuvre en bout de chaîne qu’à des modifications des procédés de fabrication1. Or, pour les technologies ECF et TCF, il existe des classes de brevets bien définies. Cette étude est donc l’une des premières à examiner, à l’aide des données relatives aux brevets, l’évolution de technologies environnementales qui sont incluses dans le procédé de fabrication. Un autre intérêt de l’étude des technologies ECF et TCF est qu’elle permet d’apprécier les effets des différentes mesures politiques sur l’innovation. Alors que la littérature abonde d’analyses théoriques sur les effets des divers instruments politiques sur l’innovation, rares sont les études empiriques qui comparent l’état de l’innovation en fonction des différentes mesures politiques2. Dans le cas présent, trois types de politiques au moins sont utilisés. Dans chaque pays, des réglementations limitent la quantité de chlore pouvant être rejetée par le processus de blanchiment de la pâte à papier. Aux États-Unis et au Canada, des normes nationales (provinciales au Canada) fixent les limites de l’utilisation du chlore. Des variations existent entre les usines, car chacune d’elles dispose d’un permis environnemental. Dans les pays scandinaves, les limites admissibles concernant les eaux usées sont décidées au cas par cas dans chaque usine, dans le cadre d’un système de licences individuelles. Bien que des directives nationales aient finalement été établies en Suède, elles ont moins d’effet que les réglementations obligatoires mises en œuvre en Amérique du Nord. En plus de ces deux dispositifs, certaines usines papetières en Europe ont opté pour l’utilisation de la TCF en raison de la préférence exprimée par les

116


3. INFLUENCE DE LA POLITIQUE OU DE LA PRESSION DES CONSOMMATEURS...

consommateurs européens (Reinstaller, 2005). Les premières pressions en faveur d’une réduction du chlore sont venues surtout des consommateurs, et non des pouvoirs publics. Outre le fait qu’il pollue les eaux usées rejetées par les usines, le chlore utilisé pour le blanchiment reste présent dans le produit fini (Galloway, Helminen et Carter, 1989). Les inquiétudes suscitées par la présence de chlore dans les produits papetiers ont entraîné une demande accrue de papier sans chlore à la fin des années 80 et au début des années 90. Les obligations en matière d’étiquetage du produit permettent au consommateur de repérer les papiers fabriqués sans chlore. Un nombre croissant d’ouvrages économiques évoquent le fait qu’il puisse y avoir de la part des entreprises une offre spontanée de produits de bonne qualité environnementale (voir par exemple Lyon et Maxwell, 2002). L’une des explications données à ce type d’attitude est que les entreprises répondent à la demande exprimée par le consommateur. Le présent chapitre examine les effets potentiels de la demande du consommateur sur l’innovation respectueuse de l’environnement, et tente de déterminer si cette demande est amplifiée par les systèmes d’étiquetage du produit, qui permettent au consommateur d’avoir plus facilement accès à des informations sur la qualité du papier. Ce chapitre s’intéresse également aux liens qui existent entre la réglementation environnementale et l’innovation dans les différents pays. Une étude antérieure (Popp, 2006) a révélé que les inventions relatives à la réduction du dioxyde de soufre et de l’oxyde d’azote dans les centrales électriques au charbon étaient surtout le résultat d’une réglementation nationale. En observant les brevets déposés dans ce domaine, on constate que lorsqu’un pays adopte une réglementation environnementale sur les centrales ou renforce celle existante, le nombre de brevets provenant d’inventeurs autochtones augmente, mais que l’innovation dans les autres pays évolue peu. Une question importante est de savoir si ce constat vaut également pour d’autres technologies, ou s’il concerne uniquement le secteur de la production d’électricité. Une différence de taille entre ce secteur et l’industrie papetière est que dans le premier, la dimension commerciale est minime. Dans le cas de la production d’énergie électrique, les réglementations sur la pollution atmosphérique des centrales s’adressent surtout au lieu de production. Dans le secteur de l’industrie papetière, les normes fixées pour le chlore concernent également le lieu de production, mais le produit fini est une marchandise commercialisable, ce qui signifie que la préférence du consommateur pour un papier sans chlore dans les pays acheteurs peut influencer l’innovation dans les pays producteurs. Ce chapitre cherche enfin à savoir qui sont les acteurs de l’innovation. Pour ce qui est de la réduction de la pollution dans les centrales électriques, l’innovation n’est pas le fait des centrales elles-mêmes, mais des entreprises qui fabriquent les chaudières et les équipements de dépollution. Lorsqu’il est


117

3.


question d’un nouveau procédé de fabrication – ce qui est le cas des technologies ECF et TCF –, on peut s’attendre à ce que l’innovation provienne des utilisateurs du procédé et non d’une société tierce. L’examen des données sur les ayants droit des brevets nous donnera des éléments de réponse.

2. L’industrie papetière L’industrie papetière repose principalement sur deux types d’usines. D’une part, les fabriques de pâte à papier traitent la fibre brute du bois ou les fibres recyclées pour en faire de la pâte et du papier. D’autre part, les usines de transformation utilisent ces matières premières pour fabriquer des produits spécialisés tels que du carton, du papier à lettres et du papier hygiénique (EPA, 2002). La présente étude s’intéresse essentiellement aux fabriques de pâte à papier. Celles-ci sont généralement situées à proximité des usines à bois. La production mondiale de pâte à papier est assurée à 65 % par les pays d’Amérique du Nord et de Scandinavie (États-Unis, Canada, Suède, Finlande et Norvège) (Reinstaller, 2005). Le tableau 3.1 présente brièvement les principaux pays producteurs de pâte à papier en 2000, en indiquant le volume produit à l’aide de procédés chimiques et le pourcentage de valeur ajoutée dans le domaine de la production de pâte à papier3. La partie supérieure du tableau donne la liste des plus gros producteurs de pâte faisant appel à des moyens chimiques. On y trouve des pays provenant des quatre coins de la planète. La partie inférieure du tableau classe les pays selon le pourcentage de valeur ajoutée qu’ils représentent dans les domaines de la production de pâte, de papier et de produits papetiers ainsi que de l’impression et l’édition. Ces données sur la valeur ajoutée sont tirées de la base de données STAN de l’OCDE et présentent deux inconvénients. Premièrement, elles ne concernent que les pays de l’OCDE. Deuxièmement, elles portent sur l’ensemble de l’industrie papetière, et pas seulement sur la production de pâte à papier. Ainsi, parmi les 10 pays les mieux classés en termes de valeur ajoutée, certains ne produisent pas du tout de pâte à papier à l’aide de procédés chimiques. On constate cependant que quatre pays (États-Unis, Canada, Finlande et Suède) apparaissent dans les deux parties du tableau. Le Japon n’est quant à lui pas loin de figurer sur les deux listes, puisqu’il arrive en 12e position parmi les pays de l’OCDE pour le pourcentage de valeur ajoutée dans le domaine de la production de pâte à papier. Ce pays étant en outre une importante source de brevets sur les technologies ECF et TCF, il est pris en compte dans cette étude4. Parce que la pression des consommateurs a joué un grand rôle dans la réduction de l’utilisation de chlore pour le blanchiment du papier, il est important également d’examiner où est vendu le papier fabriqué dans les pays précités. Le tableau 3.2 donne le pourcentage des exportations vers

118



Tableau 3.1. Pays producteurs de pâte à papier Production de pâte à papier : liste des principaux pays Production de pâte à papier à l’aide de procédés chimiques (en milliers de tonnes)

% de valeur ajoutée dans le domaine de la production de pâte à papier

États-Unis

48 198

2.25

Canada

13 553

2.99

Japon

9 792

1.73

Suède

7 979

3.52

Finlande

7 100

6.06

Brésil

6 689

–

Fédération de Russie

4 195

–

Indonésie

3 626

–

Chili

2 220

–

France

1 817

1.50

Pourcentage de valeur ajoutée réalisé dans les domaines de la production de pâte, de papier et de produits papetiers ainsi que de l’impression et l’édition : liste des principaux pays

Finlande

Production de pâte à papier à l’aide de procédés chimiques (en milliers de tonnes)

% de valeur ajoutée

7 100

6.06

Irlande

0

3.82

Suède

7 979

3.52

Canada

13 553

2.99

754

2.43

0

2.35

48 198

2.25

1 190

2.02

0

2.01

1 774

1.84

Nouvelle-Zélande Royaume-Uni États-Unis Autriche Pays-Bas Portugal

Source : Les données sur la production de pâte à papier sont tirées de FAOSTAT (2006). Les pourcentages de la valeur ajoutée ont été calculés par les auteurs à partir des données figurant dans la base de données STAN de l’OCDE.

chacun des pays de l’étude, ainsi que vers l’Allemagne, les autres pays de l’UE et le reste du monde. L’Allemagne est comptabilisée à part car, comme nous le verrons dans la section suivante, la pression des consommateurs a eu dans ce pays une grande influence sur la diffusion du papier sans chlore. Ces données montrent que le commerce des produits papetiers est surtout régional. La plupart des exportations réalisées par la Suède et la Finlande vont à destination d’autres pays européens. S’agissant du Canada et des États-Unis, la majorité de leurs exportations ont lieu entre eux. En ce qui concerne le Japon, sa production de papier est exportée principalement vers le reste du monde. Étant donné que la pression des consommateurs n’est pas la même


119

3.


Tableau 3.2. Pourcentage des exportations vers chaque pays : papier et carton Pays de destination des exportations : Pays exportateur

Année

Canada

1988

Finlande

1988

0.9

Japon

1988

1.5

0.8

Suède

1988

0.3

1.7

0.8

États-Unis

1988

19.3

0.1

12.4

0.4

Canada

1993

0.0

2.7

0.0

Finlande

1993

0.5

2.2

Japon

1993

0.7

0.1

Suède

1993

0.1

2.2

0.4

États-Unis

1993

27.5

0.0

9.2

0.3

Canada

1998

0.0

1.6

0.0

Finlande

1998

0.8

1.7

Japon

1998

0.8

0.1

Suède

1998

0.1

2.5

0.3

États-Unis

1998

30.5

0.1

6.5

Canada

Finlande

0.0

Reste du monde

Suède

2.0

0.0

82.3

1.2

4.7

9.8

2.9

2.9

6.3

12.4

50.1

24.5

1.1

18.2

4.5

8.6

65.3

4.6

17.1

58.7

16.9

2.8

12.3

52.9

81.9

0.8

5.3

9.3

2.6

7.7

14.5

51.9

20.6

0.2

14.8

1.7

5.6

76.8

2.0

19.3

57.6

18.4

2.4

9.6

51.0

87.1

0.5

3.1

7.6

3.0

7.3

16.1

49.1

21.9

0.1

21.4

1.7

5.9

70.0

2.0

19.5

60.3

15.3

2.1

10.5

50.2

0.1

États-Unis Allemagne

Autres pays de l’UE

Japon

Source : Calculs effectués par les auteurs à partir des données de Comtrade (http://comtrade.un.org). Cela comprend les catégories 641 (Papier et carton) et 642 (Papier et carton, découpe et articles en papier ou en carton) de la classification SITC2.

dans tous les pays, ses effets sont également susceptibles de varier selon les régions.

2.1. La fabrication de pâte et de papier La fabrication du papier consiste tout d’abord à préparer des fibres cellulosiques dans une pâte diluée contenant près de 0.5 % de matières solides. Cela permet une bonne séparation des fibres les unes par rapport aux autres, et la création d’un nombre important de liaisons inter-fibres lorsque l’on retire l’eau au moment de la fabrication du papier. L’eau est éliminée au moment d’introduire la pâte dans les machines à papier. Les fibres sont alors agglutinées pour former une feuille. Des opérations de succion, pressage et séchage sont menées à bien. La pâte à papier peut être fabriquée à partir du bois, d’autres matériaux fibreux ou de produits papetiers recyclés. Le type de fibre utilisée dépend de l’utilisation finale à laquelle est destiné le papier. La transformation du bois en fibres peut se faire soit par un procédé mécanique, soit par un procédé chimique. Dans le premier cas, une force physique est exercée pour réduire le bois en fibres très fines dont la composition est semblable à celle du bois introduit au départ. Dans le second cas, en revanche, le défibrage chimique attaque de façon ciblée les polymères

120



de lignine qui relient entre elles les fibres cellulosiques du bois. La pâte à papier fabriquée à l’aide du procédé chimique est souvent appelée « sans bois » car toute la lignine a été supprimée et les fibres n’ont pas la même composition que le bois. Par opposition, la pâte à papier fabriquée de façon mécanique ressemble beaucoup au bois en raison de sa forte teneur en lignine. De par leur utilisation finale, certains papiers requièrent une grande brillance et une longue durée de vie. Cela est rendu possible par le blanchiment chimique de la pâte à papier, qui est utilisé pour une grande partie de la production mondiale de papier. L’absence de lignine et la teneur en cellulose pure de ces pâtes offrent une garantie de brillance et de durabilité. La fabrication de pâte cellulosique brillante s’effectue en deux étapes. La technique de défibrage la plus utilisée est le procédé kraft, qui utilise un mélange de sulfure de sodium et de soude caustique pour éliminer de façon sélective la plus grande partie de la lignine. Une faible teneur en lignine est toutefois conservée afin de limiter la dégradation des fibres de cellulose par les puissantes solutions de défibrage. Les résidus de lignine sont éliminés à l’aide de techniques de blanchiment moins agressives. Avant la découverte de la présence de dioxine, le traitement au chlore gazeux était le procédé classique pour dissoudre la plupart de la lignine restante. Un bain de soude caustique était ensuite utilisé. La faible quantité de lignine qui restait était éliminée par un traitement au dioxyde de chlore (ClO2) et par un nouveau bain de soude caustique. Les cinq principales étapes du processus de blanchiment étaient généralement désignées sous l’acronyme CEDED (C pour le chlore élémentaire, D pour le dioxyde de chlore, et E pour la soude caustique) (Norberg-Bohm, 1998; Reinstaller, 2005; EPA, 2002)5. Le problème de la dioxine et des substances organochlorées est apparu au milieu des années 80. Des craintes avaient déjà été exprimées dans les années 70 et avaient conduit à l’adoption de mesures pour régler la question des matières en suspension et des substances à demande biochimique en oxygène. Cela avait donné lieu à l’installation de systèmes relativement efficaces de lavage de la pâte à papier chimique avant le blanchiment, qui contribuaient à une bonne élimination des solutions de cuisson usagées. Celles-ci étaient incinérées dans des chaudières de récupération. L’opération d’incinération détruisait toutes les matières nocives pour l’environnement qui étaient présentes dans les liqueurs noires, et permettait de récupérer des produits chimiques utiles, avec lesquels on produisait de l’énergie et de la chaleur pour faire fonctionner l’usine. Compte tenu de la teneur en chlore des effluents des usines de blanchiment et du caractère corrosif de ce composant pour les systèmes de récupération, les eaux usées de ces usines ont été pendant les années 80 la principale source de pollution. Un premier traitement et, dans la plupart des cas, un second, ont été mis au point pour réduire l’impact environnemental


121

3.


des effluents provenant de l’unité de blanchiment et des autres activités des usines de pâte à papier. Les effets nocifs des eaux usées rejetées par les unités de blanchiment n’ont été mis en évidence que lorsque l’amélioration des méthodes d’analyse chimique et de la science de l’environnement a permis de détecter de faibles concentrations de matières polluantes dans les effluents. La prise de conscience dans les années 80 du problème de la dioxine et des substances organochlorées résultait de ces progrès. Par conséquent, pour régler le problème de la dioxine ainsi que celui des substances organochlorées, un grand nombre d’usines ont conçu des programmes de prévention de la pollution destinés à éviter la formation de ces deux polluants. La formation de dioxine et de furane constituait un important sujet de préoccupation sur le plan de la qualité, en raison des risques liés à l’utilisation des produits. La prévention a priori (plutôt que le traitement a posteriori) était la seule solution. En somme, le problème de la présence de dioxine et de furane dans les effluents des usines a été résolu indirectement par les mesures d’ensemble qui ont été appliquées pour prévenir la formation de ces éléments au cours de la fabrication. S’agissant des substances organochlorées, le problème était en revanche plus difficile à résoudre pour le secteur, car l’on manquait de connaissances sur leur composition et sur les effets pour la flore et la faune de leur présence dans les effluents des unités de blanchiment. Progressivement, les composés organohalogénés adsorbables (AOX) sont apparus comme une mesure réglementaire fréquemment utilisée pour traiter la question des substances organochlorées. Or, l’utilisation des AOX pour mesurer le degré de toxicité des effluents n’était pas très fiable. Ainsi, les tests ne faisaient pas la différence entre le chlore fixé sur des composés à poids moléculaire faible ou à poids moléculaire élevé, alors que les taux de toxicité correspondants sont extrêmement différents. De nombreux débats scientifiques ont eu lieu dans les années 90 concernant la pertinence de l’utilisation des AOX comme principale norme réglementaire (Harrison, 2002).

2.2. Blanchiment sans chlore élémentaire (technologie ECF) La technologie ECF remplace le chlore gazeux utilisé lors du premier stade du blanchiment par du dioxyde de chlore. Cela permet d’empêcher la formation de dioxines chlorées et de furane, et d’obtenir un mélange de substances organochlorées dont la toxicité est plus faible que celle obtenue avec le chlore, car la structure moléculaire du dioxyde de chlore réduit considérablement la concentration d’AOX. Dans de nombreuses usines, des technologies telles que le blanchiment à l’oxygène et la prolongation de la cuisson ont été introduites pour réduire le taux de lignine dans la pâte avant l’étape de blanchiment. Le processus classique de blanchiment est donc passé de la formule OCEDED à

122



ODEDED. Cela a permis de réduire la quantité de dioxyde de chlore requise ainsi que celle des AOX rejetés par tonne de pâte produite.

2.3. Blanchiment sans aucun composé chloré (technologie TCF) La différence entre la technologie TCF (sans aucun composé chloré) et l’ECF est que la première n’utilise aucun composé chloré et qu’elle remplace le chlore élémentaire (comme par exemple le dioxyde de chlore, le chlore moléculaire et le chlore gazeux) par d’autres agents de blanchiment. La TCF utilise à la place du peroxyde d’hydrogène (H2O2) et de l’ozone (O3). Le processus de blanchiment type se résume donc par la formule OQPZP (P pour peroxyde, Z pour ozone et Q pour chélation6). Avec la technologie TCF, les rejets d’AOX sont plus faibles, et la seule quantité d’AOX que l’on trouve théoriquement proviendrait des traces de substances organiques qui sont présentes naturellement dans les eaux de traitement des usines et dans les matières premières utilisées au départ. La technologie TCF permet d’éliminer toutes les substances rejetées, sauf les AOX, la dioxine et le furane présents naturellement. Ce procédé a cependant l’inconvénient de réduire la brillance de la pâte et sa coulabilité, en raison de la lenteur accrue du processus d’évacuation de l’eau sur la machine à papier. Il faut également plus d’énergie par tonne de pâte produite que dans le cas de la technologie ECF, et la quantité de pâte produite par tonne de bois est moins élevée. Malgré ces inconvénients, la TCF a bel et bien été adoptée par certaines entreprises, en particulier dans les pays scandinaves producteurs de papier (Reinstaller, 2005).

3. La pollution et l’industrie papetière Comme indiqué précédemment, la meilleure connaissance des liens existant entre le chlore et la dioxine a entraîné une baisse considérable de l’utilisation de chlore dans l’industrie papetière. L’un des aspects marquants de ce changement de cap est que la pression des consommateurs a joué un rôle primordial, à la fois au niveau de l’innovation et de l’adoption des technologies sans chlore. Des questionnements divers au sujet de l’environnement ont suscité une prise de conscience accrue de la part des consommateurs. Cette sensibilisation et ce militantisme croissants à l’égard de l’environnement ont incité les pouvoirs publics à agir et à mettre la pression sur l’industrie par des réglementations. Plus important encore, la concurrence entre les principaux acteurs du secteur – qui cherchaient à satisfaire les consommateurs dans leur quête d’un papier sans chlore – a eu une influence considérable. Les entreprises ont répondu à la demande de produits respectueux de l’environnement en utilisant un label écologique. Cela a entraîné en retour la diffusion de technologies plus propres – y compris


123

3.


avant que les réglementations limitant l’usage de chlore ne soient mises en œuvre – du fait que les entreprises s’efforçaient de conserver (ou d’accroître) leur part de marché à l’échelle mondiale. Les eaux usées rejetées par les usines de pâte à papier ont été un sujet de préoccupation particulier pour les militants écologistes. Au départ, les inquiétudes portaient surtout sur les effluents contenant de fortes concentrations de substances à demande biochimique en oxygène (DBO) (Burton, 1989). Dans les années 80, ce sont les rejets de composés organohalogénés qui sont passés au premier rang des préoccupations. Ces composés, comme par exemple la dioxine et le furane (tous deux récalcitrants et bioaccumulatifs), sont produits lors du processus de blanchiment, lorsque du chlore gazeux est utilisé comme agent de blanchiment. En 1980, l’EPA des États-Unis a découvert des furanes et des dioxines dans les eaux usées d’une fabrique de papier; en 1983, des dioxines ont été décelées sur des poissons vivant en aval d’usines de pâte à papier. Ces études ont été portées à la connaissance du public en août 1987 par Greenpeace (Gray, Lowther et Todd, 1987). Cette ONG a également rendu publiques des études montrant la présence de traces de dioxine dans des produits de consommation tels que des couches pour bébé, des briques de lait et des filtres à café (Collins, 1992), ce qui a contribué à sensibiliser l’opinion publique aux dégradations environnementales causées par l’industrie papetière. Certains des travaux de recherche les plus médiatisés sur la concentration de composés organochlorés et leurs effets nocifs sur l’environnement ont été réalisés en Suède, et dans une moindre mesure en Finlande, au milieu des années 80. En Suède, les inquiétudes concernant les rejets de composés organochlorés dans les eaux usées des fabriques de pâte à papier sont apparues pour la première fois à la fin des années 70 et ont atteint un niveau très élevé vers le milieu des années 80 (Galloway, Helminen et Carter, 1989). En 1982, ce pays a mis sur pied le projet « Environment/Cellulose I », qui visait à établir des liens éventuels entre la présence de composés organochlorés et de possibles dégradations environnementales. Un rapport datant de 1983 laissait entendre que l’existence de ces composés dans les effluents des usines de pâte à papier était responsable de la baisse de qualité des eaux côtières. En 1984, une étude scientifique financée par les pouvoirs publics s’est intéressée de plus près à l’usine de Norrsundet, dans le golfe de Botnie, qui utilisait le procédé de fabrication kraft. Les chercheurs ont découvert, dans les eaux recevant les effluents de cette usine, des populations de poissons dans un état anormal, atteintes de déformations graves de l’échine, ainsi que d’autres anomalies (Larsson, Andersson, Förlin et Härdig, 1988 ; Thulin, Höglund et Lindesjöö, 1988). Des taux élevés de composés organochlorés ont également été relevés dans les sédiments; ces effets n’ont en revanche pas été constatés aux abords des usines n’utilisant pas le procédé kraft. Enfin, la

124



découverte en 1987 de dioxine dans des couches pour bébé a suscité un appel à l’interdiction de l’utilisation de chlore pour le blanchiment de la pâte à papier servant à fabriquer des couches jetables (Anonyme, 1987). Ces constats ont conduit les autorités à réévaluer les limites fixées pour les effluents en tenant compte des éventuels risques toxicologiques et de bioaccumulation, et à faire pression sur les fabriques de pâte à papier pour qu’elles trouvent une solution aux problèmes liés à l’utilisation de chlore dans le blanchiment du papier (Smith et Rajotte, 2001). Deux autres événements de première importance ont eu lieu sur le marché allemand, qui était l’un des principaux débouchés pour les producteurs de papier suédois et finlandais. En 1989, un grand fabricant de papier toilette a annoncé qu’il prévoyait d’abandonner complètement le blanchiment au chlore et la technologie ECF. Tous ses concurrents allemands, autrichiens et suisses lui ont emboîté le pas dans les trois mois qui ont suivi, en passant à la technologie TCF ou au désencrage de la pâte des vieux papiers. L’action qui a peut-être produit le plus d’effets remonte à 1991, lorsque Greenpeace a fourni des informations sur la TCF et ses avantages, en envoyant notamment des coupons-réponses aux éditeurs de Der Spiegel pour leur demander que les prochains numéros du journal soient imprimés sur du papier fabriqué à l’aide de cette technologie. Le résultat est que de nombreux éditeurs ont demandé à leurs fournisseurs du papier blanchi au moyen de la TCF (Smith et Rajotte, 2001). Une autre étape importante a eu lieu en 1992 lorsqu’une société suédoise a lancé la campagne « Z pulp » : cette entreprise faisait ainsi part de ses discussions avec Greenpeace et de sa volonté d’atteindre l’objectif « zéro rejet ». L’un de ses arguments de poids était que le papier blanc et brillant pouvait être un poison pour ses utilisateurs (Smith et Rajotte, 2001). Les entreprises ayant exploité ce qu’elles percevaient comme un créneau commercial ont donc eu une influence en aidant à la diffusion de nouvelles technologies de blanchiment dans l’ensemble du secteur et au niveau mondial.

3.1. Le label écologique L’établissement d’un lien entre le chlore et la pollution causée par les produits de consommation courante a contribué à orienter la demande du consommateur vers des produits papetiers fabriqués sans chlore. Or, pour que cette demande ait un effet sur les procédés de fabrication, il était important que les consommateurs aient connaissance des méthodes de production utilisées. Le label écologique est donc apparu comme le premier instrument politique permettant de répondre à la demande croissante de produits respectueux de l’environnement de la part des consommateurs. Ce label encourage l’achat de produits écologiques par le consommateur, mais a


125

3.


également une utilité économique pour les producteurs, qui peuvent ainsi accéder au marché des produits verts, perçus comme un créneau commercial (Salzman, 1991). Le label écologique se réfère principalement à l’impact du produit sur l’environnement, et moins à son impact sur le consommateur. Son introduction a donc constitué un énorme changement dans le domaine de l’étiquetage des produits; elle a également traduit une prise de conscience croissante des consommateurs à l’égard de l’écologie, ainsi que leur ferme volonté de participer à la protection de l’environnement par leur choix de consommation. S’agissant des produits issus de la pâte à papier, la plupart des systèmes d’étiquetage ont eu tendance à mettre en avant la teneur en fibres recyclées, corroborant ainsi l’idée que le recyclage était le meilleur moyen de minimiser l’impact environnemental des produits papetiers (Webb, 1994). Le tableau 3.3 présente les principaux labels écologiques, en indiquant pour chacun les limites de chlore autorisées. Tableau 3.3. Aperçu des systèmes de labels écologiques applicables à l’industrie papetière Blue Angel (Allemagne), depuis 1978 • 1992 : nouvelle catégorie de labels pour les journaux : pas d’utilisation d’agents halogènes pour le blanchiment Choix environnemental (Canada), depuis 1988 • 1991 : fixation de limites pour les AOX Nordic White Swan (pays scandinaves), depuis 1989 • 1991 : interdiction du blanchiment au chlore • 1994 : révision des critères, et autorisation de l’ECF Ecocheck (Royaume-Uni), depuis 1991 • 1991 : limitations de la teneur en DCO, AOX, DBO et matières totales en suspension dans les eaux usées Green Seal (États-Unis), depuis 1989 • 1992 : les normes pour le papier hygiénique et les mouchoirs en papier fixent la teneur en AOX à 1 kg/tonne de pâte • 1993 : les normes pour le papier à lettres et d’impression interdisent le blanchiment au chlore • 1996 : le blanchiment au chlore est interdit pour le papier hygiénique et les mouchoirs en papier Label écologique (UE), depuis 1993 • 1996 : pour le papier de duplication, fixation de critères d’attribution du label dans quatre domaines, dont celui des AOX Ecomark (Japon), depuis 1989 • 2004 : interdiction de l’utilisation du chlore gazeux dans le processus de blanchiment

La plupart des systèmes d’étiquetage ont été mis en place à la fin des années 80, à l’exception notoire du « Blue Angel ». Ce précurseur a en effet été lancé en Allemagne en 1978, avec 200 labels pour 33 catégories de produits (Sammarco, 1997). Il a fallu attendre février 1992 pour que le Blue Angel s’intéresse également à la teneur en chlore du papier, avec l’introduction d’une nouvelle catégorie de labels pour les journaux. Un grand nombre de pays ont adopté des systèmes d’étiquetage similaires à la fin des années 80, même si les normes sur la teneur en chlore

126



du papier sont généralement arrivées plus tard. Le gouvernement canadien a mis en place le Choix environnemental en 1988. Les premiers critères concernant le papier ont été proposés en 1991, à savoir : fixation de limites pour le niveau total de composés organohalogénés adsorbables (AOX), de substances à demande biochimique en oxygène (DBO) et de matières totales en suspension contenus dans les effluents, et interdiction pour les fabriques de pâte à papier de rejeter des quantités mesurables de dioxines chlorées dans les eaux usées ou d’avoir des effets nocifs sur la truite arc-en-ciel (Webb, 1993). Ces exigences ont cependant été remises à plus tard (Webb, 1994), et ce n’est qu’avec le second programme Choix environnemental de 1998 que le problème des dioxines a été traité7. Dans les pays scandinaves, le Conseil nordique a institué le Nordic White Swan en 1989, et les premières normes relatives au papier sont apparues en novembre 1991. Les hydrocarbures aromatiques halogénés utilisés comme solvants détachants et les agents d’avivage fluorescents ont été interdits dans les papiers fins. Sachant qu’un produit peut être fabriqué à l’aide de fibres vierges et/ou de fibres recyclées, l’utilisation d’agents de blanchiment chlorés a été interdite dans le second cas. Pour la production papetière en général, le Nordic Swan a limité les rejets d’AOX à 0.5 kg/tonne. En 1994, les critères d’attribution de ce label ont été révisés : on a retiré l’interdiction du blanchiment au chlore pour les fibres recyclées, et restreint les limites d’utilisation des produits chimiques en interdisant de façon générale les produits contenant plus de 1 % des substances déclarées par l’UE comme étant nocives pour l’environnement (Webb, 1994). Cette nouvelle disposition autorise la technologie ECF – au lieu de privilégier la TCF –, et a été critiquée par les associations écologistes comme étant trop laxiste. Par ailleurs, la société Sodrä Cell et la Swedish Society for Nature Conservation ont avancé que le label était attribué à un trop grand nombre de produits, ce qui lui faisait perdre de la valeur quant à son rôle dans l’amélioration des performances environnementales des entreprises (Sammarco, 1997). Au Royaume-Uni, le label Ecocheck a été créé en 1991 (Webb, 1993). Il fixait des valeurs maximales pour les substances DCO, AOX, DBO et les matières totales en suspension contenues dans les eaux usées, et limitait également les émissions de dioxyde de soufre et d’oxydes d’azote dans l’atmosphère (Webb, 1996). Les États-Unis ont instauré le Green Seal en 1989. Ce label est géré par une agence américaine privée spécialisée dans l’étiquetage environnemental. Ses premières normes relatives au papier ont été fixées en 1992 et concernaient le papier hygiénique et les mouchoirs en papier. Le blanchiment au chlore a été autorisé jusqu’en 1996 – à condition que la quantité d’AOX dans les eaux usées soit inférieure à 1 kg/tonne de pâte –, mais interdit par la suite. Le label stipulait également que le papier hygiénique et les mouchoirs en papier devaient être composés à 100 % de fibres recyclés avec 10 à 20 % de


127

3.


déchets de postconsommation. Pour le papier à lettres et d’impression, des normes interdisant totalement le blanchiment au chlore ont été établies en 1993 (Webb, 1994). Le Japon a mis en œuvre le label EcoMark en 1989. Il a cependant fallu attendre 2004 pour que le critère du chlore soit pris en considération, avec l’interdiction du blanchiment au chlore pour les produits recevant ce label. Selon la documentation sur l’EcoMark, si le critère de la teneur en chlore n’a pas été pris en compte avant, c’est que des précautions contre la pollution à la dioxine avaient déjà été prises par tous les fabricants concernés8. Le label écologique lancé par l’UE au milieu de l’année 1993 a connu de nombreuses difficultés. Les critères relatifs à la gestion des forêts ont constitué un obstacle de taille car ils exigeaient que le bois provienne en totalité de forêts gérées selon les principes établis par les directives d’Helsinki (Webb, 1996). Ce label a en outre été critiqué comme étant favorable aux papiers recyclés, les fabricants de papier absorbant composé à 100 % de fibres vierges étant inquiets que leurs produits ne soient pas conformes aux normes en matière d’AOX. À l’échelle internationale, le label européen a été considéré comme une forme de protectionnisme à l’égard des produits importés fabriqués à base de fibres vierges, et donc comme une barrière commerciale (Sammarco, 1997). Les critères applicables au papier hygiénique et au papier absorbant pour la cuisine ont été finalisés en 1994, mais le premier label n’a été attribué qu’en décembre 1995. Au milieu de l’année 1996, quatre critères ont été définis pour l’attribution du label au papier de duplication : teneur en DCO et en AOX dans les eaux usées, émissions de composés sulfurés dans l’atmosphère et consommation d’énergie (Webb, 1996).

4. L’action des pouvoirs publics La meilleure connaissance des liens existant entre le chlore et la dioxine a poussé les pouvoirs publics à agir en établissant des réglementations qui obligent l’industrie à réduire l’utilisation de chlore dans la fabrication de la pâte à papier. Dans les pays scandinaves, cette réglementation a lieu au cas par cas dans chaque usine9. En Suède, les licences, qui sont réexaminées tous les dix ans, sont délivrées par la Commission nationale chargée de l’octroi des licences pour la protection de l’environnement. Le texte réglementant les effluents des fabriques de pâte à papier est la Loi sur la protection de l’environnement de 1969, qui met en avant la prévention (plutôt que la réduction) de la pollution. En Suède, l’innovation et l’adoption de nouvelles technologies dans l’industrie papetière ont été influencées par deux grands principes. D’une part, les législateurs ont adopté le principe de substitution, qui prévoit que l’industrie doit, dans la mesure du possible, remplacer les produits chimiques polluants par d’autres moins nocifs. D’autre part, les licences sont délivrées en prenant

128



pour référence les meilleures technologies disponibles (Smith et Rajotte, 2001). Alors que d’autres pays ont fait confiance à l’industrie pour contrôler le contenu des eaux usées, la Suède s’est fixée pour objectif de prévenir ces rejets (Burton, 1989). Des changements ont pour cela été introduits dans le procédé de fabrication, par exemple l’intégration de la délignification à l’oxygène pour recycler les eaux rejetées. Ces aménagements ont permis à l’industrie de moderniser ses installations et de se doter des meilleures technologies existantes, de même qu’ils ont favorisé l’émergence de méthodes de fabrication sans chlore au moment où la demande de papier sans chlore de la part des consommateurs atteignait son paroxysme au début des années 90 (Smith et Rajotte, 2001). Du fait de son système d’octroi de licences au cas par cas, la Suède n’a pas établi de normes nationales sur les eaux usées. Les outils législatifs ont néanmoins été utilisés pour fixer des objectifs nationaux en matière de respect de l’environnement. En 1987, l’Agence suédoise pour la protection de l’environnement (NV) a limité les rejets de substances organochlorées. En 1992, le Parlement a été encore plus loin dans les objectifs nationaux en stipulant que l’industrie papetière devait faire en sorte que ses effluents n’aient plus d’effets visibles avant la fin du siècle (OCDE, 1999a). Les limites recommandées pour les rejets d’AOX des usines kraft étaient de seulement 0.1-0.2 kg/t (OCDE, 1999a). Les exigences associées à chaque licence sont établies après négociation avec l’usine concernée. L’accent est mis sur l’utilisation de la meilleure technologie disponible (MTD), que la NV définit comme « la meilleure technologie utilisée à l’échelle commerciale dans une usine similaire n’importe où dans le monde » (OCDE, 1999b, p. 176). En 1990, c’est la technologie ECF qui était considérée comme la MTD. La Commission suédoise chargée de l’octroi des licences prend également en considération des facteurs techniques, environnementaux et économiques. En règle générale, les aspects économiques pris en compte sont les effets engendrés sur le secteur tout entier, et pas seulement sur une usine en particulier. Dans certains cas, les usines peuvent disposer d’un délai supplémentaire pour mettre en œuvre les améliorations requises (OCDE, 1999b). Contrairement à la Suède, la Finlande a mis plus de temps à réduire l’utilisation du chlore. Comme la Suède, elle ne dispose pas de réglementation limitant spécifiquement la quantité d’AOX, car elle délivre des licences au cas par cas à chacune des usines. En 1988, lors d’une réunion des ministres de Scandinavie, la Suède a proposé de nouvelles normes pour les rejets des composés organochlorés, applicables à tous les pays scandinaves (Smith et Rajotte, 2001). La Finlande s’y est opposée et a fixé en 1989 des objectifs moins contraignants pour les usines kraft, en imposant un taux d’AOX de 1.4 kg/ADT, à mettre en œuvre avant 199410. Ce pays a ensuite accepté des normes de résultats


129

3.


plus strictes mises au point en 1993 par un groupe de travail scandinave. Le taux d’AOX a ainsi été limité à 0.2-0.4 kg/t pour les usines kraft, le chiffre le plus faible étant appliqué aux usines nouvellement créées (OCDE, 1999b). À l’inverse des pays scandinaves, les États-Unis et le Canada disposent tous les deux de réglementations à caractère obligatoire qui limitent les rejets d’AOX. Des licences individuelles sont toujours nécessaires pour chaque usine, mais les normes de résultats nationales doivent être respectées, voire dépassées. Aux États-Unis, il a fallu attendre les « Cluster Rules » de 1997 pour qu’un taux limite d’AOX soit fixé. Avant cela (1984), l’EPA avait établi une norme sur la qualité des eaux ambiantes, avec un taux de dioxine limité à 0.013 ppq. Or, les fabriques de pâte à papier n’étaient pas concernées par cette disposition car l’on ne savait pas à l’époque qu’elles rejetaient de la dioxine. Une étude complémentaire réalisée en 1989 a confirmé que ces usines étaient une source importante de dioxine. L’EPA a réagi dans un premier temps en obligeant les fabriques de pâte à papier à respecter le taux de 0.013 ppq de dioxine dans leurs eaux usées, mais cette norme a ensuite été élevée à 1.2 ppq (Norberg-Bohm et Rossi, 1998). C’est en 1993 que l’EPA a proposé les premières réglementations définissant le taux d’AOX dans les eaux usées. Ces normes ne pouvaient pas être respectées en utilisant la technologie ECF existante, ce qui laissait entendre que la meilleure technologie disponible était aux États-Unis la TCF. Les règles définitives11 ont désigné l’ECF comme étant la MTD, et fixé des taux d’AOX moins stricts que ceux des pays scandinaves. Ainsi, la moyenne mensuelle des rejets d’AOX des usines existantes ne peut excéder 0.62 kg/tonne de pâte. Pour les usines récentes, cette moyenne est de 0.27 kg/t. Au niveau quotidien, les rejets d’AOX sont limités respectivement à 0.95 et 0.48 kg/t. S’agissant des fabriques blanchissant le papier au sulfite, les installations – qu’elles soient nouvelles ou existantes – sont contraintes d’utiliser la technologie TCF (Webb, 1998). Le délai de mise aux normes était fixé à 2001. Afin d’encourager le déploiement de la TCF, les usines qui décidaient spontanément d’installer cette technologie disposaient d’un délai supplémentaire de trois ans pour se mettre en conformité (OCDE, 1999b). De la même manière, c’est dans les années 90 que le Canada a adopté des réglementations sur la dioxine. Les autorités fédérales et provinciales assument conjointement la responsabilité en matière de réduction de la pollution des eaux. Le rôle du gouvernement fédéral en la matière est énoncé dans la loi sur les pêches de 1970. Le Règlement sur les effluents des fabriques de pâtes et papiers a été introduit pour la première fois en 1971. En mai 1992, le gouvernement fédéral a adopté de nouveaux règlements concernant ce secteur, notamment de nouvelles normes sur les dioxines, mais pas de limites spécifiques sur les AOX (OCDE, 1999b). Plusieurs provinces ont en revanche établi un taux maximal d’AOX.

130



La première à le faire a été la Colombie-Britannique, qui a en 1990 fixé cette limite à 1.5 kg/ADT, avec pour date d’échéance 1995. La loi de 1990 appelait à la suppression totale des AOX avant 2002 (OCDE, 1999b), mais cette disposition a ensuite été annulée après examen par un comité scientifique. Les nouvelles normes définissent désormais la moyenne mensuelle des AOX à 0.6 kg/ADT12. Le Québec a fixé des limites pour les AOX en 1992, suivi par l’Ontario en 1993. Dans les deux cas, les normes ont été mises en œuvre progressivement, l’année 2000 ayant été fixée comme échéance pour atteindre une moyenne mensuelle d’AOX de 0.8 kg/ADT. Au Québec, les nouvelles usines ont été soumises à un taux plus sévère de 0.25 kg/ADT (OCDE, 1999b). Au moment où l’on a commencé à parler de la dioxine et du furane, deux nouvelles usines de blanchiment kraft ont été construites dans la province d’Alberta, et deux autres usines de ce type qui existaient déjà ont été modernisées et agrandies. Le gouvernement de la province a réalisé des analyses approfondies sur les besoins en matière technologique et environnementale, et a fixé des limites personnalisées pour les licences de chaque usine. En 2002, le taux d’AOX accordé aux usines de la province était compris entre 1 et 3.0 kg/t par jour, et entre 0.55 et 1.5 kg/t par mois13. Au Japon, la réglementation a été plus longue à se mettre en place que les mesures spontanées prises par le secteur. En 1991, l’industrie papetière japonaise a proposé de réduire le taux d’AOX à 1.5 kg/t avant la fin 1993, et a recommandé pour ce faire l’utilisation d’un matériel de délignification à l’oxygène et l’emploi de dioxyde de chlore comme produit de substitution (Management Institute for Environment and Business, 1994). La première loi sur la dioxine, qui est entrée en vigueur en 2000, limitait la teneur des dioxines dans les eaux usées à 1 pg/l14. Il s’agissait là d’une disposition générale applicable à tous les secteurs. Aucun taux spécifique n’a été défini pour l’industrie papetière15. Le tableau 3.4 donne un aperçu des principales réglementations dans chaque pays. La Finlande a été la première à prendre des mesures officielles en 1988, et elle a été suivie par la Suède en 1991. Si les provinces du Canada ont également adopté des textes au début des années 90, ceux-ci ne sont pas entrés en vigueur immédiatement. Les normes canadiennes (0.6-0.8 kg/ADT) étaient moins sévères que les limites fixées par la Suède et la Finlande (0.1-0.4 kg/t). Alors que les États-Unis ont tenté de désigner la TCF comme la meilleure technologie disponible en 1993, la « Cluster Rule » définitive publiée en 1997 n’en faisait pas état. La moyenne mensuelle du taux d’AOX rejeté par les usines existantes doit être inférieure à 0.62 kg/t, une norme comparable à celle établie par la Colombie britannique. Enfin, le Japon s’est reposé sur les actions spontanées des usines jusqu’en 2000.


131

3.


Tableau 3.4. Aperçu des principales réglementations Suède 1991 : Une loi sur l’environnement fixe des limites strictes pour les AOX (0.1-0.2 kg/t). Son application est assurée par des licences délivrées au cas par cas à chaque usine. Finlande 1987 : Définit les premières normes en matière d’AOX (1.4 kg/ADT), en fixant 1994 comme date d’échéance. Leur application est assurée par des licences délivrées au cas par cas à chaque usine. 1993 : Accepte les normes de résultats sur l’AOX mises au point par un groupe de travail scandinave (0.2-0.4 kg/t). Leur application est assurée par des licences délivrées au cas par cas à chaque usine. Canada 1990 : La Colombie-Britannique fixe le taux maximal d’AOX à 1.5 kg/ADT, avec pour date d’échéance 1995. Depuis, ce taux a été ramené à 0.6 kg/ADT. 1992 : Le Québec adopte des normes d’AOX qui sont mises en œuvre progressivement. L’objectif est de parvenir à 0.8 kg/ADT avant 2000. Pour les nouvelles usines, la limite est fixée à 0.25 kg/ADT. 1993 : L’Ontario adopte des normes d’AOX qui sont mises en œuvre progressivement. L’objectif est de parvenir à 0.8 kg/ADT avant 2000. États-Unis 1993 : Un projet de « Cluster Rule » suggère que la TCF soit considérée comme la meilleure technologie disponible. Cette règle n’a jamais été effective. 1997 : Une version révisée de la « Cluster Rule » limite la moyenne mensuelle des rejets d’AOX à 0.62 kg/t pour les usines existantes, et à 0.27 kg/t pour les nouvelles usines. La mise aux normes doit se faire avant 2001. Japon 1991 : L’industrie papetière propose de limiter spontanément les rejets d’AOX à 1.5 kg/t avant la fin 1993. 2000 : Première loi limitant la teneur en dioxines dans les eaux usées (1 pg/l). Aucun taux spécifique n’est défini pour les AOX ou pour l’industrie papetière.

5. Données relatives aux brevets On peut, en utilisant les classes CIB, retrouver les brevets ayant trait spécifiquement aux technologies ECF et TCF, et voir quelle est l’origine de chacun de ces brevets. L’un des avantages de l’étude de ces technologies est qu’elles relèvent de classes de brevets particulières (voir la liste à l’annexe 3.A1). Parmi ces classes, la première – D21C 9/14 – concerne le procédé de fabrication ECF car elle prévoit l’utilisation de dioxyde de chlore. Étant donné que ce produit était employé auparavant dans les derniers stades du blanchiment (y compris avant l’adoption de l’ECF), on trouvera dans cette classe des brevets ayant été déposés avant la mise en œuvre des réglementations. Une intensification de l’innovation est cependant prévisible après que l’on soit passé du chlore élémentaire à l’ECF. La deuxième classe – D21C 9/147 – inclut les procédés de blanchiment à l’oxygène. Ils peuvent renvoyer soit à l’ECF, soit à la TCF. Les deux dernières classes – D21C 9/153 et D21C 9/16 – concernent le blanchiment avec de l’ozone ou des per-composés (par exemple le peroxyde d’hydrogène). Bien qu’ils puissent être utilisés à la fois dans les technologies ECF et TCF, ces produits sont particulièrement importants dans le cadre de la TCF, où ils se substituent au dioxyde de chlore.

132



Des données ont été recueillies pour chacun des cinq pays, en consultant la base de données sur les brevets Delphion16. Dans chaque pays, les brevets ont été comptabilisés en fonction du pays d’origine de l’inventeur17. L’accent a été surtout mis sur les brevets déposés par des inventeurs autochtones, afin de voir comment ces derniers réagissent aux mesures d’incitation existant dans leur pays. Les brevets ont été triés par année de priorité. Dans le cas de la Suède et de la Finlande, les inventeurs peuvent choisir de déposer leurs brevets auprès de l’Office européen des brevets (OEB) plutôt que de l’office des brevets de leur pays. S’ils déposent leur demande auprès de l’OEB, ils peuvent demander à bénéficier d’une protection dans autant d’États membres de l’Office (32) qu’ils le souhaitent. Leur demande est examinée par l’OEB. Si elle est acceptée, le brevet est transmis à chacun des offices de brevets nationaux qui ont été désignés. Parce que les demandes de brevets auprès de l’OEB coûtent plus cher, les inventeurs européens déposent généralement une première demande dans leur pays d’origine, puis auprès de l’OEB s’ils souhaitent bénéficier d’une protection dans plusieurs pays européens. Cela signifie donc que la plupart des inventeurs suédois et finlandais vont d’abord déposer une demande dans leur pays. En revanche, les inventeurs d’autres pays européens vont probablement déposer leur brevet auprès de l’OEB s’ils veulent être protégés en Suède et en Finlande. Par conséquent, la comptabilisation des brevets inclut également les brevets qui ont été déposés au niveau européen avec une demande de protection en Suède et/ou en Finlande.

6. Analyse 6.1. Tendances en matière de dépôts de brevets Le premier aspect examiné est le nombre de demandes déposées par des inventeurs autochtones dans chaque pays. On peut ainsi voir quelles sont les incitations à l’innovation dans les différents pays de l’étude. Le graphique 3.1 montre le nombre de brevets qui ont été délivrés aux inventeurs autochtones dans chaque pays, en fonction de leur année de priorité. Le plus frappant sur ce graphique est le rôle que semble avoir joué la perception de la pression de l’opinion publique (suite aux premiers rapports faisant état de la présence de dioxine dans les cours d’eau) sur l’innovation dans le domaine des technologies ECF et TCF. À l’exception du Canada, tous les pays ont enregistré une hausse du nombre de brevets sur l’ECF et la TCF après la publication du rapport de Greenpeace en 1987. Bien qu’il existait à cette époque quelques réglementations, ce n’était que le début et elles n’étaient pas très contraignantes. Le premier pays à avoir adopté des normes strictes sur les AOX a été la Suède en 1992. Aux États-Unis, malgré l’annonce en 1993 d’un projet de réglementation rigoureuse qui désignerait la TCF comme la


133

3.


Graphique 3.1. Nombre de brevets sur l’ECF et la TCF déposés par les inventeurs autochtones dans chaque pays Suède Nombre 35

États-Unis

Finlande

Normes plus strictes en Suède

30

Rapport de Greenpeace

Canada

Japon

Nouvelles normes sur la dioxine au Japon « Cluster Rule » aux États-Unis

25 Normes plus strictes en Finlande

20 15 10 5 0 1975

1977

1979 1981 1983 1985 1987

1989 1991

1993

1995 1997 1999 2001 2003 Année de priorité

Source : Le graphique montre le nombre de demandes de brevets déposées par les inventeurs autochtones dans chacun des pays faisant partie de l’échantillon. Dans tous les pays, sauf aux ÉtatsUnis, ce nombre inclut à la fois les demandes de brevets et les brevets délivrés. Pour les États-Unis en revanche, seuls les brevets délivrés sont inclus dans le calcul.

meilleure technologie disponible, l’absence d’innovation de la part des inventeurs américains après ce communiqué laisse à penser que ce projet n’avait pas été jugé crédible (il a ensuite été retiré et remplacé par des « Cluster Rules » plus modestes en 1998)18. Le constat est que les dépôts de brevets ont augmenté avant la mise en œuvre des réglementations, et non sous l’effet de ces dernières, et que cette hausse a eu lieu même dans les pays qui n’ont pas été les premiers à adopter des normes, ce qui laisse à penser que l’attention grandissante du public a joué un rôle important dans le déclenchement de cette première vague d’innovation19. L’American Paper Institute a relevé que lorsque la dioxine avait été détectée dans les cours d’eau situés en aval des usines, plusieurs de ces fabriques avaient commencé à modifier leurs processus de fabrication dès novembre 1988, alors qu’aucune réglementation n’était en vigueur à l’époque (Chemical Week, 1988). Quant aux normes sur les effluents adoptées par les pays scandinaves, elles sont devenues inutiles car la demande de produits écologiques a imposé des mesures plus exigeantes (Smith et Rajotte, 2001, p. 146). Les professionnels du secteur ont par ailleurs exprimé leurs inquiétudes quant aux réglementations qui seraient adoptées ultérieurement en réaction à la prise de conscience accrue du consommateur. Un article paru en avril 1988 dans Chemical Week a cité la réflexion d’un acteur du secteur, qui prévoyait que le processus de blanchiment serait bientôt réglementé et que cela aurait

134



« d’énormes conséquences sur le marché au cours des 5 à 10 prochaines années » (Agoos et Portnoy, 1988, p. 45). Un autre fabricant de papier anonyme faisait remarquer à la même époque qu’il y aurait « certainement un changement important dans les méthodes de blanchiment de la pâte à papier » (Agoos et Portnoy, op. cit.). Un deuxième aspect de cette tendance est que la rigueur des réglementations semble avoir eu un effet dopant supplémentaire sur l’innovation. Il est utile à cet égard de comparer les dépôts de brevets dans les pays scandinaves et ceux aux États-Unis et au Canada. Que ce soit en Suède ou en Finlande, le nombre de brevets sur les technologies ECF et TCF a monté en flèche dans les deux ans qui ont suivi l’adoption par ces pays de directives plus strictes 20. En comparaison, les normes américaines et canadiennes étaient moins contraignantes que les scandinaves, et se contentaient en général d’utiliser les technologies existantes. Il est difficile de percevoir l’effet qu’ont eu sur l’innovation les dispositions américaines et canadiennes. Au Canada, le nombre de brevets n’a pas connu d’augmentation majeure, et aux États-Unis, les dépôts de brevets se sont considérablement accrus après les premières annonces concernant la dioxine, mais pas du tout après les nouvelles réglementations. Ni le projet de normes de 1993 (finalement annulé), ni la « Cluster Rule » définitive de l998 n’ont eu un effet incitatif sur les dépôts de brevets aux États-Unis. L’observation des types d’innovations qui ont eu lieu révèle l’importance du cadre réglementaire. Le tableau 3.5 indique le nombre de brevets portant sur l’utilisation de dioxyde de chlore (ClO2) ou de substituts du chlore, qui ont été déposés lors de certaines années. Les premiers ne pouvaient être exploités que dans le cadre de la technologie ECF, alors que les seconds pouvaient l’être à la fois avec les procédés ECF et TCF. Bien que l’on ne puisse pas établir à quel moment la recherche s’est orientée vers la technologie TCF, on peut en revanche déterminer certains des cas (mais pas tous) dans lesquels l’ECF était de toute évidence le principal objectif de l’innovation, comme le montre la rangée « ClO2 » dans le tableau 3.5. Bien que la catégorie « Autres » puisse en théorie faire référence soit à l’ECF, soit à la TCF, il est probable que dans certains pays, il s’agira uniquement de l’ECF21. Aux États-Unis, les brevets portaient surtout sur l’utilisation de substituts du chlore. La Suède comptait à l’époque moins de brevets, et un grand nombre d’entre eux concernaient l’utilisation du dioxyde de chlore. En revanche, après la mise en œuvre dans ce pays de taux restreints pour les AOX en1992, presque tous les brevets suédois concernaient des technologies utilisant des substituts du chlore. Cela s’est également vérifié en Finlande une fois que ce pays a eu établi des normes strictes en 1993. Aux États-Unis en revanche, après l’adoption de la version révisée de la « Cluster Rule » en 1997, non seulement les dépôts de brevets ont chuté, mais la nature des inventions a complètement


135

3.


Tableau 3.5. Nombre de brevets avec ou sans chlore déposés dans les différents pays lors de certaines années Année de priorité

Canada Finlande Japon Suède États-Unis

1975

1980

1985

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1998

2000

2002

ClO2

2

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

Autres

1

0

2

1

2

2

2

5

2

3

2

2

ClO2

0

0

0

1

2

2

0

0

0

1

3

0

Autres

0

0

2

0

2

1

3

1

7

3

0

1

ClO2

3

1

0

4

1

6

2

1

4

3

5

10

Autres

2

7

0

8

15

7

14

22

25

11

14

21

ClO2

1

2

0

1

3

6

0

0

1

0

2

2

Autres

2

4

1

4

1

2

5

11

22

5

4

0

ClO2

1

1

1

1

7

2

2

5

0

5

2

0

Autres

3

0

3

4

11

15

27

13

21

0

2

0

Source : Ce tableau indique le nombre de demandes de brevets déposées dans les différents pays lors des années sélectionnées, pour des technologies utilisant du dioxyde de chlore (ClO2) ou des substituts du chlore (« Autres »). Les brevets impliquant l’utilisation de ClO2 correspondent à la classe CIB « D21C 9/14 », tandis que ceux utilisant des substituts correspondent aux trois autres classes CIB. À noter que les brevets portant sur l’utilisation du ClO2 ne pouvaient être exploités que dans le cadre de la technologie ECF, alors que les autres pouvaient l’être à la fois avec les procédés ECF et TCF.

changé. Une fois que la « Cluster Rule » précitée a eu désigné la technologie ECF comme satisfaisante, la plupart des brevets américains portaient sur l’utilisation de dioxyde de chlore, car les usines de fabrication étaient peu incitées à se tourner vers d’autres techniques de blanchiment comme par exemple la TCF. Par ailleurs, si l’on observe qui sont les ayants droit des brevets dans les différents pays, on constate des différences au niveau des types d’innovations qui ont lieu dans chacun de ces pays. Le tableau 3.6 donne la liste des ayants droit qui recueillent le plus grand nombre de brevets dans chaque pays, et précise le secteur d’activité de chacun d’eux. Les innovations proviennent des fabricants de pâte à papier, des sociétés vendant du matériel de fabrication de pâte à papier et de l’industrie chimique. Cette dernière est plus représentée dans les pays scandinaves qu’en Amérique du Nord. Si le passage à la technologie TCF semble avoir incité les acteurs de l’industrie chimique à innover, le dioxyde de chlore était utilisé dans la fabrication de la pâte à papier même avant l’adoption de la technologie ECF. Le passage à l’ECF a simplement obligé à une plus grande utilisation de ClO2 qu’auparavant. À noter également qu’un grand nombre de ces brevets émanent directement de l’industrie papetière. L’éventail des ayants droit contraste ici avec les résultats obtenus par Popp (2006) dans son étude sur les innovations relatives à la réduction de NOX et SO2. Celle-ci montrait que la quasi-totalité des brevets provenaient de fabricants de matériel, et non des entreprises visées directement par les

136



Tableau 3.6. Principaux ayants droit des brevets dans les différents pays Nombre de brevets

% du total

7 6.5 5 4 3

12.5 11.6 8.9 7.1 5.4

Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier – Produits chimiques –

27 23 6 3 3

35.1 29.9 7.8 3.9 3.9

Produits chimiques Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Organisme de recherche indépendant

51.5 47 35 27 10.5 10 10

15.7 14.3 10.7 8.2 3.2 3.0 3.0

Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Produits chimiques Pâte à papier/Papier Produits chimiques Produits chimiques Pâte à papier/Papier

32 26 14 14 7 6 5 5 4 4

22.4 18.2 9.8 9.8 4.9 4.2 3.5 3.5 2.8 2.8

Pâte à papier et produits chimiques Matériel de fabrication de la pâte à papier Produits chimiques Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Matériel de fabrication de la pâte à papier Pâte à papier/Papier Matériel de fabrication de la pâte à papier Produits chimiques Pâte à papier/Papier

31 20 13 12 11.5 9 8 7 5 4.5 4 4

15.9 10.3 6.7 6.2 5.9 4.6 4.1 3.6 2.6 2.3 2.1 2.1

Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Enseignement universitaire Matériel de fabrication de la pâte à papier Matériel de fabrication de la pâte à papier – Produits chimiques Pâte à papier/Papier Pâte à papier/Papier Produits chimiques Produits chimiques Produits chimiques

Secteur d’activité

Canada Pulp and Paper Research Institute of Canada MacMillan Bloedel Ltd. Particuliers Erco Industries Ltd. Divers Finlande Kemira OY Ahlstrom Machinery OY Enos-Gutzeit OY Rauma-Repola OY Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Japon Mitsubishi Paper Mills Ltd. Oji Paper Co. Ltd. Mitsubishi Gas Chem Co. Inc. Nippon Paer Industries Co. Ltd. Sanyo Chem Ind. Ltd. Sumitomo Heavy Ind Ltd. New Oji Paper Co. Ltd. Suède Kvaerner Pulping AB Sunds Defibrator Industries AB Eka Nobel AB Mo Och Domsjoe AB SCA Development AB Kamyr AB Metos Paper Inc. Valmet Fibretech AB AGA AB Stora Kopparbergs Bergslags AB États-Unis Union Camp Patent Holding, Inc. International Paper Company Wayne State University Kamyr, Inc. Beloit Technologies, Inc. Particuliers Air Products and Chemicals, Inc. Weyerhaeuser Company Champion International Corporation E.I. Du Pont de Nemours and Company The BOC Group, Inc. The Dow Chemical Company

Source : Ce tableau donne la liste des ayants droit les plus fréquents et le nombre de brevets qui leur ont été délivrés, pays par pays. Lorsqu’il s’agit de sociétés, la colonne « Secteur d’activité » précise quelle est leur activité principale. L’utilisation des décimales dans le nombre de brevets correspond aux brevets attribués à plusieurs ayants droit. La colonne « % du total » indique quel pourcentage de brevets est associé à l’ayant droit en question sur l’ensemble des brevets déposés au niveau national pour l’ECF et la TCF (y compris par des ayants droit ne figurant pas dans la liste).


137

3.


réglementations. On pourrait s’attendre à ce que les licences délivrées individuellement à chaque usine encouragent davantage l’innovation de la part des entreprises soumises aux réglementations (ce qui est souvent le cas dans notre étude), car ces dernières savent ce qu’elles sont en mesure d’accomplir lorsqu’elles acceptent une licence. Les fournisseurs extérieurs devraient quant à eux être plus réceptifs aux réglementations nationales, car celles-ci créent une demande de nouvelles technologies (moins polluantes). Il n’a malheureusement pas été possible d’approfondir cette hypothèse, car les réglementations se différencient non seulement par leur type mais aussi par leur degré de contrainte. L’examen des données sur les familles de brevets a confirmé la place prédominante de la Suède et de la Finlande en matière d’innovation. La protection conférée par un brevet n’est valable que dans le pays où ce brevet est délivré. Pour bénéficier d’une protection dans plusieurs pays, le déposant doit soumettre une demande dans chacun de ces pays. Des taxes supplémentaires sont perçues pour chaque demande. Les inventeurs disposent d’un délai d’un an après le dépôt de leur première demande pour décider d’en déposer une dans un autre pays. Seules les inventions les plus intéressantes sont donc déposées dans plusieurs pays. De plus, en présentant sa demande dans un pays en particulier, le déposant laisse entendre que c’est dans ce pays qu’il espère retirer des bénéfices de son invention. Voilà pourquoi des chercheurs comme Lanjouw et Schankerman (2004) ont utilisé les données relatives aux familles de brevets comme indicateurs de la qualité de chaque brevet. Le graphique 3.2 montre la taille moyenne des familles de brevets par année et par pays. La Suède, la Finlande et les États-Unis sont les pays qui ont enregistré régulièrement les plus grosses familles de brevets, tandis qu’au Japon, la plupart des brevets n’ont été déposés que dans ce pays22. Par ailleurs, la taille des familles de brevets s’est accrue après le premier scandale sur la dioxine qui a éclaté à la fin des années 80. Cela montre une fois de plus que l’innovation a été dictée non pas par les réglementations nationales mais par la prise de conscience mondiale. Un autre constat important est que la taille des familles de brevets en Suède et en Finlande s’est maintenue à un niveau élevé pendant toutes les années 90. Aux États-Unis en revanche, la taille moyenne des familles de brevets a accusé une forte baisse après 1996. Ce phénomène peut s’expliquer par la nature des réglementations américaines, qui sont copiées sur la technologie existante. Les réglementations scandinaves étant plus strictes que les américaines, il fallait vraisemblablement des efforts d’innovation plus poussés pour s’y conformer. Concernant les réglementations américaines, en revanche, la technologie existante suffisait pour les respecter. Par conséquent, non seulement le niveau d’innovation a baissé aux États-Unis une fois qu’il a été clair que la technologie TCF ne serait pas rendue obligatoire, mais la qualité de l’innovation également. Depuis le milieu des années 90, les pays

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Graphique 3.2. Taille moyenne des familles de brevets par pays et par année Suède

États-Unis

Finlande

Canada

Japon

Taille moyenne des familles de brevets 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001 2003 Année de priorité

Source : Le graphique montre la taille moyenne des familles de brevets pour les brevets déposés par les inventeurs autochtones dans chacun des pays faisant partie de l’échantillon. Dans tous les pays, sauf aux États-Unis, le nombre de brevets inclut à la fois les demandes de brevets et les brevets délivrés. Pour les États-Unis en revanche, seuls les brevets délivrés sont inclus dans le calcul.

scandinaves sont à l’origine de la majorité des brevets les plus importants sur les technologies ECF et TCF. Afin de mieux comprendre le transfert de savoir qui s’opère entre les pays, le graphique 3.3 montre le nombre de brevets déposés à la fois par des inventeurs autochtones et étrangers en Finlande, en Suède et aux États-Unis. L’innovation semble avoir été influencée autant par les réglementations nationales qu’étrangères. Ainsi, le record enregistré aux États-Unis par les brevets émanant d’inventeurs américains date de 1990. En revanche, en Suède et en Finlande, c’est respectivement en 1992 et en 1993 que les brevets américains ont été au plus haut, soit après l’adoption de réglementations plus strictes par ces pays23. Par ailleurs, une augmentation du nombre des brevets suédois peut être observée (à la fois en Suède et aux États-Unis) après la « Cluster Rule » adoptée en 1997 aux États-Unis24. Cela contraste avec les résultats de Popp (2006), qui a découvert que les réglementations nationales étaient les principaux moteurs de l’innovation en ce qui concerne les dispositifs de réduction de la pollution atmosphérique utilisés par les centrales à charbon. La différence ici est que l’industrie papetière est un marché mondial, alors que dans l’étude de Popp (2006), les fabricants de matériel de réduction de la pollution étaient pour la plupart des sociétés d’envergure nationale.


139

3.


Graphique 3.3. Évolution du nombre de brevets sur l’ECF et la TCF déposés dans les pays de l’échantillon Suède

Finlande Demandes de brevets 16 A. Finlande 14

États-Unis

Autres pays européens

Autres

Normes plus strictes en Finlande

12 10 8 6 4 2 0 1975

1977

1979

1981

Suède

1983

1985

1987

États-Unis

Demandes de brevets 25 B. Suède

1989

1991

1993

1995

1997


1999 2001 2003 Année Autres

Normes plus strictes en Suède

20 15 10 5 0 1975

1977

1979

1981

États-Unis

1983

1985

1987

Suède

Canada

Demandes de brevets 35 C. États-Unis 30 Rapport de Greenpeace

25

1989

1991

1993

1995

1997


Projet de « Cluster Rule » annulé

1999 2001 2003 Année Autres

Version révisée de la « Cluster Rule »

20 15 10 5 0 1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999 2001 2003 Année

Note : Ces graphiques montrent l’évolution du nombre de brevets sur l’ECF et la TCF déposés en Finlande, en Suède et aux États-Unis, regroupés selon le pays d’origine de l’inventeur.

140



6.2. Adoption des technologies ECF et TCF Le graphique 3.3 semble indiquer que l’innovation relative aux technologies ECF et TCF est apparue très tôt, voire dans certains cas avant les réglementations. Toutefois, l’observation de l’innovation ne donne pas une idée globale de la situation car cela ne dit pas si les nouvelles technologies mises au point sont réellement utilisées. Les graphiques 3.4 et 3.5 montrent le pourcentage de pâte à papier qui est produit en utilisant respectivement la technologie ECF et les technologies ECF ou TCF25. On voit alors mieux quelle est l’influence de la réglementation. En 1994, dans les pays scandinaves, toute la production de pâte à papier s’effectuait à l’aide de la technologie ECF ou TCF. En Amérique du Nord en revanche, l’utilisation de ces technologies a progressé plus lentement. Il a fallu attendre la date d’échéance du délai d’application de la « Cluster Rule », c’est-à-dire 2001, pour atteindre un taux de quasiment 100 % de diffusion. Une caractéristique importante de l’Amérique du Nord est que la pression exercée par l’opinion publique pour obtenir du papier sans chlore n’y a pas duré aussi longtemps qu’en Europe. De plus, l’industrie américaine vendait surtout ses produits à l’échelle nationale, ses exportations ne représentant que 10 % de sa production de papier (NorbergBohm et Rossi, 1998). Si la pression de l’opinion publique a été suffisante pour Graphique 3.4. Diffusion de la technologie de blanchiment ECF Monde

Pays scandinaves

Amérique du Nord

Reste du monde

% de la production de pâte à papier 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001 2002 Année

Note : Le graphique montre le pourcentage de pâte à papier qui est produit à l’aide de la technologie ECF dans les pays scandinaves, en Amérique du Nord et dans le reste du monde. Dans les pays scandinaves, la diffusion de l’ECF s’est faite rapidement en raison à la fois d’une forte pression des consommateurs et de l’adoption précoce de réglementations. En revanche, en Amérique du Nord, cette diffusion a eu lieu plus progressivement jusqu’en 2001, qui correspond à la date d’échéance du délai d’application de la « Cluster Rule » aux États-Unis. Source : Calculs réalisés par les auteurs à partir des données de l’Alliance for Environmental Technology (2006).


141

3.


Graphique 3.5. Diffusion des technologies de blanchiment ECF et TCF Monde

Pays scandinaves

Amérique du Nord

Reste du monde

% de la production de papier 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Année Note : Le graphique montre le pourcentage de pâte à papier qui est produit à l’aide de la technologie ECF ou TCF dans les pays scandinaves, en Amérique du Nord et dans le reste du monde. L’utilisation du chlore élémentaire a complètement disparu dans les pays scandinaves, et a été quasiment éradiquée en Amérique du Nord depuis l’entrée en vigueur des « Cluster Rules » aux États-Unis. Source : Calculs réalisés par les auteurs à partir des données de l’Alliance for Environmental Technology (2006).

relancer l’innovation dans le domaine des technologies ECF et TCF, ainsi que pour encourager une certaine réduction de l’utilisation du chlore, on voit bien d’après les graphiques qu’une diffusion à 100 % n’était possible que dès l’instant où des réglementations contraignantes étaient également adoptées.

6.3. Influence de la politique ou de la pression des consommateurs Le fait de trouver en Amérique du Nord à la fois une innovation précoce et une diffusion tardive de la technologie est source d’enseignements intéressants pour la littérature consacrée à l’innovation induite. Tout d’abord, l’influence de la pression de l’opinion publique – qui s’est manifestée tôt, et en particulier après la publication par Greenpeace des rapports de l’EPA sur la dioxine – est frappante. En général, les études sur l’innovation induite s’intéressent aux effets de la réglementation sur l’innovation. Ici, c’est l’innovation qui est apparue en premier. La réglementation a suivi, rendue possible à la fois par les demandes d’action de la part des consommateurs et par l’existence de technologies alternatives pour la fabrication de la pâte à papier. Les pays leaders ont également joué un rôle important. La Suède et la Finlande se sont rapidement orientées vers une réduction de l’utilisation du chlore. Comme nous l’avons vu plus haut, ces décisions ont été prises en partie parce que les technologies mises au point suite aux révélations sur les rejets de dioxine étaient jugées satisfaisantes. Pourtant, il semblerait d’après

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les données disponibles que ces technologies nécessitaient des améliorations, car le nombre de brevets sur l’ECF et la TCF a augmenté à la fois en Suède et en Finlande après que ces pays aient annoncé des normes nationales strictes au début des années 90. De leur côté, les États-Unis et le Canada ont mis plus de temps à prendre des dispositions, et ils semblent avoir conçu leurs réglementations en fonction des technologies existantes. Aux États-Unis, les premières démarches qui ont été tentées pour désigner la TCF comme la « meilleure technologie disponible » n’ont pas abouti. Lorsque ce pays a finalement adopté la « Cluster Rule » en 1998, l’ECF était déjà clairement établie comme une technologie viable. Étant donné que la « Rule » en vigueur contribuait à accroître l’adoption de l’ECF, aucune autre innovation n’était donc nécessaire. Ces observations contrastent avec la conclusion des travaux de Popp (2006), qui a constaté que dans le secteur des centrales au charbon, les pays qui étaient les derniers à adopter des réglementations devaient eux aussi faire des efforts d’innovation pour adapter les technologies au contexte local. Avec l’industrie papetière, la différence est qu’une innovation nationale a bien eu lieu aux États-Unis avant l’entrée en vigueur de la « Cluster Rule », alors que dans le secteur de l’électricité, les inventions au niveau national étaient encore rares lorsque des dispositions réglementaires ont été prises. Dans l’exemple des centrales électriques, même si les consommateurs avaient exercé une pression pour réduire les émissions polluantes, la seule chose qu’ils auraient pu faire avant l’adoption de la réglementation était de moins consommer d’électricité. Il n’existait pas de sources de production propres et alternatives, puisque les normes relatives au dioxyde d’azote et au dioxyde de soufre sont entrées en application avant que l’on ne s’oriente vers une déréglementation du marché de l’électricité à la fin des années 90. En revanche, les fabricants de pâte à papier ont, pour certains, été encouragés à réduire leur utilisation de chlore avant que des normes ne soient établies, car cela leur permettait de différencier leurs produits et de cibler des consommateurs soucieux de la préservation de l’environnement. Enfin, l’importance d’une médiatisation précoce semble indiquer que les labels peuvent avoir une incidence à la fois sur l’innovation et sur la diffusion des technologies ECF et TCF. Or, le premier label obligeant à une utilisation réduite du chlore était le Nordic Swan en 1991. La plupart des systèmes d’étiquetage n’ont abordé la question du chlore que quelques années plus tard. Alors qu’ils auraient pu jouer un rôle dans la diffusion de l’ECF et de la TCF, ces labels semblent avoir été conçus en fonction des technologies existantes, et non comme des normes forçant le progrès technologique26. Cela n’est pas étonnant vu que ces labels sont des initiatives spontanées et que les systèmes d’étiquetage n’élargissent pas le choix du client si aucun produit ne remplit les critères d’attribution du label.


143

3.


7. Conclusions Dans le présent chapitre, nous avons utilisé les données relatives aux brevets pour voir quelle a été la progression des technologies de blanchiment ECF et TCF dans l’industrie papetière dans cinq pays de l’OCDE. Alors que la plupart des études effectuées à partir des brevets s’intéressent aux solutions apportées « en bout de chaîne » aux problèmes environnementaux, celle-ci était consacrée à des technologies utilisées au cours du processus de fabrication. Comme dans les autres études sur l’innovation environnementale, le constat est que la réglementation semble bel et bien jouer un rôle dominant, à la fois au niveau du développement et de la diffusion de ces technologies. Pourtant, elle n’est pas le seul moteur de l’innovation, ni même peut-être le plus important. Si les données utilisées ici ne sont pas suffisantes pour tirer des conclusions définitives, elles mettent toutefois en évidence un élément frappant, à savoir l’influence manifeste de la pression de l’opinion publique. Du fait qu’elles interviennent dans le procédé de fabrication, les technologies ECF et TCF ont une incidence sur la qualité du produit final. À la fin des années 80, des travaux de recherche ont établi un lien entre les techniques de blanchiment au chlore et la dioxine, d’où la réaction des écologistes, qui ont fait pression pour que l’on utilise moins de chlore dans la production du papier. La découverte de traces de dioxine dans des produits comme les couches pour bébé et les filtres à café a entraîné une prise de conscience accrue sur la question, en particulier en Europe. Par voie de conséquence, le développement de technologies de blanchiment alternatives a rapidement augmenté dans chacun des pays examinés. Cette hausse a d’ailleurs eu lieu avant que de nouvelles réglementations environnementales n’aient pu être établies pour réduire l’utilisation du chlore, ce qui porte à croire que c’est la pression de l’opinion publique, et non la réglementation, qui a été le principal moteur de la première vague d’innovation. Cela étant, la politique mise en œuvre par les pouvoirs publics a joué un rôle important. Face à la prise de conscience grandissante des problèmes engendrés par le blanchiment au chlore, la Suède et la Finlande ont adopté des normes relativement strictes au début des années 90, généralement en mettant en place un système de délivrance de licences à chaque usine de pâte à papier. Dans ces deux pays, les réglementations ont été suivies à la fois par un essor de l’innovation et par une adoption accrue des technologies ECF et TCF. Ces normes contraignantes ont en outre influé sur la nature de l’innovation, dans la mesure où les entreprises ont privilégié les technologies permettant une production sans chlore. De leur côté, les États-Unis, le Canada et le Japon se sont contentés de réglementations moins exigeantes, qui pouvaient être respectées en utilisant la technologie ECF. De plus, aux États-Unis et au Japon,

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ces dispositions n’ont été prises que plusieurs années plus tard. Les dépôts de brevets n’ont donc pas toujours été au plus haut aux États-Unis (mais ils se sont maintenus à un niveau élevé au Japon, sans doute sous l’effet des réglementations étrangères). Par ailleurs, la majorité des brevets américains déposés à la fin de la décennie portaient surtout sur la technologie ECF, et non sur la TCF. La politique des pouvoirs publics a également un effet sur la diffusion de la technologie. Alors que les données relatives aux brevets montrent que les États-Unis ont été l’un des premiers pays à innover dans le domaine de l’ECF et de la TCF, l’adoption de ces technologies y a été plus lente qu’en Suède ou en Finlande. Si certaines usines américaines semblent s’être converties à la technologie ECF sous l’influence de la pression des consommateurs, ce n’est qu’après l’entrée en vigueur des réglementations exigeant son utilisation – c’est-à-dire en 2001 – que la technologie ECF ou TCF a été mise en œuvre de façon quasiment généralisée. En revanche, en Suède et en Finlande, ces technologies étaient déployées à 100 % dès 1994, en raison de la précocité des réglementations imposant leur usage. Enfin, bien que ce chapitre mette en évidence l’effet des différentes dispositions politiques sur l’innovation, il n’apporte aucune indication sur l’efficacité des technologies. La TCF était plus coûteuse et donnait un papier de moins bonne qualité que l’ECF. Si la rigueur des réglementations suédoises et finlandaises a effectivement permis d’accélérer le développement et la diffusion de la TCF, on ne peut dire, à l’issue de cette étude, si les avantages procurés par l’élimination totale du chlore dans le processus de blanchiment – par opposition à la réduction partielle du chlore rendue possible par l’ECF – ont été à la hauteur des coûts supplémentaires engendrés par le développement et l’utilisation de cette technologie.

Notes 1. Pour des exemples, voir Popp (2003, 2006), Taylor et al. (2003) et Lanjouw et Mody (1996). 2. Les analyses théoriques sont notamment celles de Magat (1978), Milliman et Prince (1989) et Fisher et al. (2003). Elles prédisent que les instruments économiques tels que les taxes ou les permis négociables auront plus d’effet incitatif sur l’innovation qu’une politique d’injonction et de contrôle. 3. La pâte à papier peut être produite à l’aide de moyens mécaniques ou chimiques, comme nous le verrons dans la section suivante. La majeure partie de la production résulte cependant de procédés chimiques, en particulier dans les pays développés. 4. Bien qu’elle fasse partie des pays scandinaves, la Norvège ne figure sur aucune des deux listes et compte peu de brevets sur les technologies ECF ou TCF. Elle n’est donc pas prise en compte dans cette étude.


145

3.


5. Ces cinq stades peuvent être précédés de la délignification à l’oxygène, désignée par la lettre O, ce qui donne le processus OCEDED. 6. La chélation consiste à ajouter des composés pour contrôler la formation de radicaux libres en vue de retarder la décomposition du peroxyde d’hydrogène (Reinstaller, 2005). 7. Entretien avec David Halliburton, Environnement Canada. 8. Entretien avec Mme Mimi Nameki, Premier secrétaire de la Délégation permanente du Japon auprès de l’OCDE. 9. La directive Prévention et réduction intégrées de la pollution (IPPC) de l’Union européenne concerne également les usines de pâte à papier européennes. L’UE est parvenu à un accord sur l’IPPC en 1996, et le texte s’appuie sur une législation similaire qui avait déjà été adoptée au Royaume-Uni (Webb 1999). Les directives concernant la fabrication de pâte et de papier sont entrées en application en 2001. Pour la pâte blanchie à l’aide du procédé kraft, la nouvelle limite autorisée pour les AOX est fixée à moins de 0.25 kg/ADT. Les normes existantes en Finlande et en Suède sont déjà en accord avec ce taux. 10. L’unité ADT (pour « air dry ton ») représente une tonne séchée à l’air de pâte à papier. 11. On les appelle les « Cluster Rules », car elles concernent plusieurs polluants, présents aussi bien dans l’air que dans l’eau. 12. Entretien avec David Halliburton, Environnement Canada. 13. Entretien avec David Halliburton, Environnement Canada. 14. Il n’existe pas de norme spécifique pour les AOX au Japon. 15. Entretien avec Mme Mimi Nameki, Premier secrétaire de la Délégation permanente du Japon auprès de l’OCDE. 16. Le fait que la base Delphion ait été préférée à la base de données sur les familles de brevets triadiques (TPF) de l’OCDE s’explique par le fait que la seconde n’aurait pas, compte tenu du champ limité de l’étude, donné des résultats très différents au niveau de la « comptabilisation » des brevets. Comme la TPF, la base de données Delphion regroupe les demandes et les octrois de brevets dans des familles de brevets, afin de garantir la commensurabilité. 17. Lorsqu’il y a plusieurs inventeurs provenant de pays différents, c’est le pays d’origine du premier inventeur de la liste qui est pris en compte. 18. À la fin des années 80 en revanche, les dépôts de brevets sur les technologies de réduction du dioxyde de soufre avaient augmenté sous l’effet des premières tentatives d’amendement du « Clean Air Act » des États-Unis, ce qui porte à croire que les inventeurs s’attendaient à ce que ces premiers pas aboutissent en fin de compte à une modification de la réglementation (Taylor et al., 2003). 19. À la même période, la mise en œuvre en 1990 de l’inventaire des rejets toxiques (« Toxic Release Inventory », ou TRI) aux États-Unis a poussé les entreprises à réduire leurs rejets de produits chimiques tels que le chlore. Le fait que l’innovation ait eu lieu au niveau mondial, et pas seulement à l’échelle américaine, laisse supposer que la pression des consommateurs a eu plus d’effets que le TRI. Il est important de préciser que le TRI ne répertorie que les rejets résultant du processus de fabrication. Il ne tient pas du tout compte des traces de chlore présentes dans le papier. La pression exercée par les consommateurs,

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notamment en Europe, a porté sur le degré de chlore contenu dans le papier et non sur la présence de chlore dans les effluents. 20. Une hypothèse intéressante est que le système des licences au cas par cas pourrait accélérer le développement de nouvelles technologies. Le document Bjällås (1999) constate que le système des licences mis en œuvre par la Suède encourage l’innovation en permettant à chacune des usines de proposer des solutions aux problèmes de la pollution. De plus, la Commission nationale chargée de l’octroi des licences a la possibilité de reporter sa décision afin de permettre la recherche de nouvelles technologies. De leur côté, les normes obligatoires telles que celles qui ont été fixées au Canada et aux États-Unis peuvent apporter plus de garanties en ce qui concerne la taille potentielle du marché de quelque innovation que ce soit. Malheureusement, les données relatives aux brevets ne sont pas suffisantes pour pouvoir déterminer si l’un ou l’autre de ces facteurs ont été importants. 21. Voir, par exemple, un aperçu des pratiques de blanchiment des bois résineux au Canada, par Earl et Pryke (2003). 22. La taille réduite des familles de brevets au Japon s’explique par le fait que ce pays n’est pas un pionnier dans ce secteur. La plupart des équipements de fabrication de pâte à papier utilisés au Japon proviennent de l’étranger (Management Institute for Environment and Business, 1994). 23. Les brevets sont classés en fonction de leur date de priorité, qui est la date à laquelle la demande de brevet a été déposée pour la première fois dans n’importe quel pays du monde. La chronologie dont il est fait état n’est donc pas simplement due à des retards dans le dépôt des brevets à l’étranger. 24. Les pics d’augmentation étant différents selon chaque pays de destination, l’écart provient en partie au moins du fait que les inventeurs choisissent de déposer plus de demandes de brevets dans les autres pays. Ces données permettent toutefois de tirer des conclusions sur la question de savoir dans quelle mesure les inventeurs réagissent aux réglementations des autres pays en intensifiant leurs travaux d’innovation (par exemple en créant plus d’inventions) ou simplement en choisissant de déposer plus de demandes de brevets dans les autres pays. 25. Les deux graphiques regroupent le Canada et les États-Unis sous la rubrique « Amérique du Nord » car l’on ne dispose pas de données séparées pour ces pays, hormis en 2001. L’examen des données séparées met en évidence des tendances similaires. Le Canada enregistre des taux de diffusion légèrement plus élevés que les États-Unis en raison des réglementations canadiennes qui ont été adoptées plus tôt au niveau des provinces. La seule différence entre les deux pays est que l’augmentation de la diffusion qui a eu lieu en Amérique du Nord en 2001 était due entièrement aux États-Unis, où l’utilisation de l’ECF est passée de 76 à 96 % en raison de l’arrivée à échéance du délai d’application de la « Cluster Rule » (Alliance for Environmental Technology, 2002). Au Canada et aux États-Unis, moins de 1 % des usines utilisent la TCF, car l’ECF suffit déjà à assurer le respect des réglementations. 26. Il est en outre difficile de voir quelle est l’influence des labels sur l’adoption des technologies. On note évidemment que la diffusion des technologies ECF et TCF s’accroît dans les pays scandinaves au début des années 90, mais cela n’est pas dû seulement au système d’étiquetage, car cette époque coïncide avec le durcissement des réglementations en Suède et en Finlande. Les critères du Nordic Swan sont cependant plus stricts que les normes sur l’AOX adoptées dans ces pays, et ils peuvent encourager à réduire les rejets polluants au-delà de ce qui est requis (conversation personnelle avec Grethe Torrissen, Conseiller en matière de


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3.


production et consommation durables à l’IPP, ministère norvégien de l’Environnement). À l’opposé, le Green Seal américain a autorisé le chlore jusqu’en 1996, à condition que le taux soit inférieur à 1 kg/tonne. Cela peut être une explication au fait que l’ECF ait été adoptée dans ce pays avant la « Cluster Rule ». Pourtant, bien que le Green Seal ait interdit le blanchiment au chlore après 1996, cela n’a pas entraîné l’adoption de la TCF aux États-Unis, où moins de 1 % de la production s’effectue à l’aide de cette technologie (Alliance for Environmental Technology, 2002).

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149

3.


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150



ANNEXE 3.A1

Classes de brevets relatives aux technologies de blanchiment de la pâte à papier D21C 9/14 :

Papier/fabrication du papier; production de la cellulose/ production de la cellulose par élimination des substances non cellulosiques des matières contenant de la cellulose; régénération des liqueurs noires; appareils à cet effet/ posttraitement de la pâte de cellulose, p. ex. de la pâte de bois, ou des linters de coton/blanchiment/avec des halogènes ou des composés contenant des halogènes/avec ClO2 ou des chlorites.

D21C 9/147 : Papier/fabrication du papier; production de la cellulose/ production de la cellulose par élimination des substances non cellulosiques des matières contenant de la cellulose; régénération des liqueurs noires; appareils à cet effet/ posttraitement de la pâte de cellulose, p. ex. de la pâte de bois, ou des linters de coton/blanchiment/avec de l’oxygène ou ses modifications allotropiques (9/16 a priorité). D21C 9/153 : Papier/fabrication du papier; production de la cellulose/ production de la cellulose par élimination des substances non cellulosiques des matières contenant de la cellulose; Régénération des liqueurs noires; appareils à cet effet/ posttraitement de la pâte de cellulose, p. ex. de la pâte de bois, ou des linters de coton/blanchiment/avec de l’oxygène ou ses modifications allotropiques (9/16 a priorité)/avec de l’ozone. D21C 9/16 :

Papier/fabrication du papier; production de la cellulose/ production de la cellulose par élimination des substances non cellulosiques des matières contenant de la cellulose; régénération des liqueurs noires; appareils à cet effet/ posttraitement de la pâte de cellulose, p. ex. de la pâte de bois, ou des linters de coton/blanchiment/avec des per-composés.


151


Chapitre 4

Politiques et innovation technologique en matière d’énergies renouvelables : le choix de la source d’énergie et de l’instrument politique* par Nick Johnstone et Ivan Hascic (Direction de l’environnement de l’OCDE)

Le présent chapitre examine l’effet des politiques environnementales sur l’innovation technologiqu e da ns le cas de s éne rgies renouvelables. Des données relatives aux brevets concernant l’énergie éolienne, le rayonnement solaire, l’énergie marine, la biomasse, la géothermie et la valorisation des déchets ont été recueillies. Ces données ont servi de base pour réaliser une analyse empirique sur un échantillon de 25 pays pour la période 1978-2003. Le bilan est qu’en plus de l’influence des facteurs économiques (en l’occurrence le prix de l’électricité) et des dépenses de R-D, la politique menée par les pouvoirs publics joue également un rôle important dans les demandes de brevets. Pour autant, les différents types d’instruments politiques ont une efficacité variable selon les énergies renouvelables auxquelles ils sont appliqués.

* Les auteurs tiennent à remercier Piotr Tulej, qui travaillait auparavant à l’Agence internationale de l’énergie, pour les données sur les instruments politiques qui ont été utilisées dans cette étude. Ils remercient également David Popp, Frans de Vries, Paul Lanoie, Jeremy Luchetti, Tom Jones et Nils Axel Braathen pour les commentaires très utiles qu’ils ont apportés sur la précédente version.

153

4.

POLITIQUES ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE EN MATIÈRE D’ÉNERGIES RENOUVELABLES...

1. Introduction Ce chapitre a pour objet d’évaluer les effets qu’ont sur l’innovation les différentes politiques mises en œuvre pour favoriser le développement des énergies renouvelables. Il rend compte des analyses empiriques qui ont été réalisées sur toute une série d’instruments politiques en utilisant le nombre de brevets comme indicateur de l’innovation technologique. La première section donne un aperçu des tendances et des technologies dans le domaine des énergies renouvelables, ainsi que des politiques qui ont été adoptées dans les différents pays de l’OCDE pour encourager l’essor de ces énergies. La deuxième section présente les données relatives aux brevets qui ont trait aux énergies renouvelables. Quant à la troisième section, elle décrit le modèle utilisé pour l’analyse empirique et présente les résultats obtenus. Le chapitre se termine par un bref résumé des principaux effets des instruments politiques.

2. Le secteur des énergies renouvelables : tendances, technologies et politiques L’investissement dans les sources d’énergie renouvelable (énergie éolienne, rayonnement solaire, géothermie, énergie marine, valorisation des déchets et biomasse) peut contribuer de façon importante à la réalisation des objectifs publics en matière d’environnement. On dit également parfois qu’il permet d’atteindre d’autres objectifs d’intérêt général, comme par exemple l’amélioration de la sécurité énergétique, à une époque caractérisée par l’incertitude du marché des combustibles fossiles. Bien qu’à la hausse, le taux de pénétration des énergies renouvelables reste limité. Faute d’une intervention des pouvoirs publics qui favoriserait leur essor, le coût de ces énergies tout au long de leur cycle de vie (développement, investissement et exploitation) demeure plus élevé que celui des combustibles fossiles. Les gouvernements mettent aujourd’hui en place tout un éventail d’instruments politiques pour permettre à ces énergies de mieux pénétrer le marché. Il est donc intéressant, pour évaluer l’efficacité de ces différents types de mesures, de voir comment la politique gouvernementale peut inciter à innover dans le domaine des technologies relatives aux énergies renouvelables.

154


4. POLITIQUES ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE EN MATIÈRE D’ÉNERGIES RENOUVELABLES...

On distingue, dans le domaine des énergies renouvelables, trois générations de technologies (AIE, 2006a) : ●

Les technologies de la première génération, qui sont déjà arrivées à maturité, comme par exemple l’énergie hydraulique, la combustion de la biomasse et la géothermie.

●

Les technologies de la deuxième génération, qui connaissent un développement rapide : c’est le cas par exemple de l’énergie solaire, de l’énergie éolienne et des formes modernes de bioénergie.

●

Les technologies de la troisième génération, qui sont actuellement en phase de mise au point : il s’agit notamment de la concentration de l’énergie solaire, de l’énergie marine, de l’amélioration de la géothermie et de l’intégration des systèmes de bioénergie.

Le graphique 4.1 représente le taux de croissance des différentes énergies renouvelables dans les pays de l’OCDE et dans le reste du monde entre 1990 et 2004 (AIE, 2006b), en prenant pour référence le taux de croissance de la production totale d’énergie primaire. L’évolution rapide de l’énergie éolienne est frappante. En revanche, pour les énergies renouvelables enregistrant une lente évolution (comme l’énergie hydraulique et la géothermie), il s’avère que leur croissance totale (1.9 %) n’a été que légèrement supérieure à celle de la production totale d’énergie primaire (PTEP) (1.8 %). Graphique 4.1. Taux de croissance annuel des énergies renouvelables dans le monde et dans les pays de l’OCDE (1990-2004) Monde

OCDE

30 25 20 15 10 5

ie

EP

ol eé gi er Én

eh gi Én

er

PT

e nn

ue Dé c Bi he t om s / a s Bio se ga liq z / ui de Én er gi es ol ai re

iq ul ra yd

ot Gé

Bi

om

as

se

he

so

rm

lid

ie

e

0

Source : AIE, 2006b.


155

4.


En 2004, parmi les trois principales régions de l’OCDE, l’Europe était celle où la part d’utilisation des énergies renouvelables par rapport à la production totale d’énergie était la plus élevée (6.9 %). En Amérique du Nord (Canada, États-Unis et Mexique), ce chiffre était de 5.7 %, et dans la région Pacifique (Japon, Corée, Australie et Nouvelle-Zélande), il était de 3.4 %. La biomasse arrivait en tête (44.6 %), suivie par l’énergie hydraulique (34.6 %). Le graphique 4.2 montre la part respective de chaque énergie renouvelable au sein de l’OCDE (AIE, 2006b). Graphique 4.2. Part des énergies renouvelables au sein de l’OCDE en 2004 Déchets municipaux renouvelables, 3.2 %

Gaz issu de la biomasse, 2.6 % Énergie hydraulique, 34.6 %

Biomasse solide, 44.6 %

Énergie solaire/ marine, 1.0 % Géothermie, 8.9 % Biomasse liquide, 3 %

Énergie éolienne, 2.1 %


Il existe, au sein des régions, d’importantes différences en ce qui concerne l’utilisation globale des énergies renouvelables et la part représentée par chacune d’elles. En 2003, par exemple, plus de 15 % de la production totale d’énergie (l’énergie hydraulique mise à part) provenaient des énergies renouvelables en Islande (surtout la géothermie) et au Danemark (l’énergie éolienne). En revanche, ces énergies ne représentaient que 1 % de la production totale dans les pays suivants : République tchèque, France, Hongrie, Norvège, Pologne et Slovaquie. Le tableau 4.1 montre la part des énergies renouvelables dans la production d’électricité dans les pays de l’OCDE. Comme indiqué précédemment, un certain nombre de gouvernements ont entrepris récemment d’encourager davantage le développement des énergies renouvelables (AIE, 2004). Une directive de l’Union européenne datant de 2001 (Directive 2001/77/CE) établit par exemple un cadre favorisant la promotion de ces énergies en Europe. Le graphique 4.3 montre les objectifs nationaux qui ont été définis par les pays européens en ce qui concerne l’utilisation des énergies renouvelables à l’horizon 2010 (CCE, 2004). En mars 2007, les chefs de l’État des membres de l’UE se sont fixés pour impératif de parvenir avant 2020 à ce que les énergies renouvelables représentent 20 % de la consommation totale d’énergie au sein de l’UE.

156



Tableau 4.1. Part des énergies renouvelables dans la production d’électricité (l’énergie hydraulique mise à part)1 dans chaque pays (en %) 1990

1995

2000

2005

Australie

0.4

0.4

0.5

1.2

Autriche

2.3

3.3

2.9

5.5

Belgique

0.4

0.4

0.7

2.1

Canada

0.8

1.0

1.4

1.7

–

0.7

0.7

0.9

3.1

5.3

16.1

28.1

République tchèque Danemark Finlande

–

10.3

12.3

13.7

France

0.5

0.5

0.6

0.9

Allemagne

0.3

0.8

2.4

6.9

Grèce

0.0

0.1

0.8

2.3

Hongrie

0.1

0.2

0.2

4.7

Islande

6.7

5.8

17.2

19.1

Irlande

–

0.1

1.4

4.8

Italie

1.5

1.5

2.4

4.2

Japon

1.4

1.5

1.6

1.9

Corée

0.0

0.1

0.0

0.1

Luxembourg

2.1

3.9

11.5

3.4

Mexique

4.1

3.6

3.1

4.2

Pays-Bas

1.0

1.6

3.2

7.4

Nouvelle-Zélande

8.1

7.7

9.3

9.7

Norvège

0.2

0.2

0.2

0.6

Pologne

0.0

0.0

0.2

1.1

Portugal

2.5

3.2

3.6

7.6

–

–

–

0.1

Espagne

0.4

0.8

2.8

8.2

Suède

1.3

1.7

3.1

5.3

Suisse

0.8

0.9

1.3

1.8

Turquie

0.1

0.4

0.2

0.1

Royaume-Uni

0.2

0.6

1.3

3.0

États-Unis

3.0

2.0

1.9

2.2

Slovaquie

1. Les énergies renouvelables sont les suivantes : géothermie, énergie héliothermique, énergie photovoltaïque, énergie marine, énergie éolienne, déchets municipaux renouvelables, biomasse solide, biomasse liquide et biogaz. Source : Renewables Statistics (AIE/OCDE) et Energy Balances of OECD Countries (AIE/OCDE).

Pour atteindre ces objectifs, des politiques diverses ont été mises en œuvre. Ces politiques se différencient par leur point d’incidence, et l’AIE (2004) établit une distinction entre celles qui s’adressent à l’offre ou à la demande et celles qui, dans l’un ou l’autre de ces deux cas, visent la production ou les moyens de production. Un exemple de disposition politique visant l’offre et les moyens de production serait l’octroi d’un crédit d’impôt en cas d’investissement dans des installations permettant de produire de l’énergie renouvelable (telles que des éoliennes). Une politique favorisant l’offre et la


157

4.


Graphique 4.3. Pourcentage des besoins en énergie devant être satisfaits par les énergies renouvelables (objectifs pour 2010) % 90 80 70 60 50 40 30 20 10

Un

i

e Ro

ya

um

e-

èd

e Su

l Es

pa

gn

ga

as

r tu

-B ys

Pa

Po

g ur

li e

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It a

e

ne

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Gr

ce

ag

de

an

m le Al

Fr

an nl

ar m

ne Da

Fi

ue

e

iq

ch tr i

lg Be

Au

k

0


production pourrait être l’obligation pour les sociétés productrices d’électricité d’utiliser un minimum d’énergies renouvelables dans leur palette énergétique. Les politiques axées sur la demande et les moyens de production s’adresseraient aux entreprises et aux particuliers en tant qu’utilisateurs finaux, par exemple en accordant une remise/exonération de taxe ou une subvention pour l’achat d’un équipement durable de faible ampleur (des panneaux solaires, par exemple). Enfin, une mesure politique ciblant la demande et la production pourrait être la passation de marchés publics ou la fixation du prix de l’énergie non polluante. Outre le critère du point d’incidence, il est également important de différencier les dispositions politiques en fonction des énergies renouvelables auxquelles elles s’adressent, car les mesures d’incitation sont souvent définies pour des types d’énergies particuliers. En fait, il est assez rare que les mesures prises par les pouvoirs publics présentent une totale neutralité par rapport aux différentes énergies renouvelables. Un autre point à prendre en compte est la nature précise de l’instrument utilisé, car l’impact que ce dernier a sur l’innovation peut dépendre dans une large mesure des critères ci-dessous :

158

●

mesure fondée sur le critère du prix (par exemple, taxes, exonérations, subventions) ou de la quantité (quotas, passation de marchés, etc.) ;

●

caractère obligatoire ou volontaire de la mesure; et

●

type d’incitation : positive à l’égard des énergies renouvelables, ou négative à l’égard des combustibles fossiles.



Tableau 4.2. Exemples de mesures politiques visant à promouvoir les énergies renouvelables Année

Description de la mesure

Type

Belgique

2001

Certificats verts – Depuis le 1er janvier 2002, tous Certificats négociables les fournisseurs d’électricité sont tenus d’acheter un certain nombre de certificats verts auprès des producteurs d’électricité (6 % en 2010).

Allemagne

2004

Loi sur les sources d’énergies renouvelables – Fixe le montant Tarifs incitatifs des tarifs que les opérateurs du réseau doivent payer pour les énergies renouvelables.

Allemagne

2005

Cinquième programme de recherche sur l’énergie – Définit le cadre de financement de la RDD publique en faveur du développementdes énergies renouvelables.

Subventions pour la RDD

Autriche

2006

Loi sur l’électricité verte, amendement de 2006 – Prévoit des aides à l’investissement pour les nouvelles centrales électriques fonctionnant à l’aide des énergies renouvelables.

Aides à l’investissement

Danemark

2001

Nouvelles règles pour le paiement de l’électricité verte – Un prix fixe par kWh est défini pour le règlement des premières heures dela charge produite par les éoliennes.

Tarifs incitatifs

Japon

2002

Normes de portefeuille d’énergie renouvelable – Obligation Quotas et certificats annuelle pour le fournisseur d’électricité de faire en sorte qu’un négociables certain pourcentage de son offre d’énergie provienne de sources renouvelables. Trois modes d’approvisionnement sont possibles : production par ses propres moyens, achat auprès d’autres producteurs ou achat de certificats.

Canada

2006

Technologies du développement durable Canada – Versement Subventions pour de subventions à hauteur de 33 % du coût du projet. la RDD et aides à l’investissement

États-Unis

2004

Incitations fiscales en faveur des énergies renouvelables (prolongation) – Exonération fiscale en cas d’investissement dansles technologies liées aux énergies renouvelables.

Exonérations fiscales sur les investissements

Italie

2000

Crédit d’impôt pour le chauffage local par la géothermie ou à l’aide de la biomasse – Les usagers reliés à un réseau local de chauffage par la biomasse ou la géothermie bénéficient d’un crédit d’impôt.

Crédits d’impôt pour l’usager

Royaume-Uni

2002

« Renewables Obligation Order » – Les fournisseurs d’électricité sont tenus de faire en sorte qu’un certain pourcentage de leur offre d’énergie provienne de sources renouvelables (7.9 % en 2007/2008). Ils peuvent pour cela racheter des certificats ou verser une somme d’argent.

Quotas

Pays-Bas

2003

MEP (Qualité environnementale de la prodution d’électricité) – Subvention à Une subvention est versée aux producteurs d’électricité la production néerlandais qui utilisent des sources d’énergies renouvelables.

Pologne

2000

Obligation d’acheter de l’électricité produite à partir d’énergies Quotas renouvelables – Les sociétés de distribution sont tenues de faire en sorte qu’un certain pourcentage de leur offre d’énergie provienne de sources renouvelables (5 % en 2008).

Source : Base de données mondiale des politiques et mesures liées aux énergies renouvelables AIE/CJER (www.iea.org/textbase/pm/grbackground.htm), consultée le 22 novembre 2007.


159

4.


La base de données mondiale des politiques et mesures liées aux énergies renouvelables (www.iea.org) nous renseigne sur les politiques mises en œuvre dans plus de 100 pays pour promouvoir les énergies renouvelables. On trouve dans le tableau 4.2 quelques exemples des mesures marquantes qui ont été prises récemment dans les pays de l’OCDE Le graphique 4.4 montre le moment où le premier cas « représentatif » de chaque type de mesure a été mis en application dans chaque pays. Le constat évident est que les différents types de politiques ont été instaurés avec une certaine régularité chronologique. Dans les années 70 tout d’abord, de nombreux pays ont entrepris de financer des activités de R-D. D’autres dispositifs ont ensuite été mis en place : les incitations à l’investissement (financement par un tiers, garanties des investissements), les mesures fiscales (exonérations, remises) et les mesures tarifaires (tarifs, prix garantis). Plus récemment, un certain nombre de pays ont instauré des obligations de quantité, qui ont souvent été suivies par un système de certificats qui permet aux producteurs d’énergie de s’échanger des quotas. Le graphique 4.5 permet donc de visualiser schématiquement la date de mise en œuvre des différents types d’instruments politiques selon les pays (AIE, 2004). Graphique 4.4. Mise en œuvre des différents types de politiques sur les énergies renouvelables dans les pays de l’OCDE (1973-2003) Recherche et développement

D FI DK

B

NO C NZ NE CH US E ITA SW UK J

IR K

GR A

T

F

L

K

GR

H

P

AUS

CZ

FI

Incitation aux investissements

US

ITA

T

F

D

A

P

CH

J

B

L

C

NE

US

F

T IR

L

E

Tarifs

US

D

UK DK

D FI NO P CZ

DK

GR ITA SW B

NZ

NO

SW

C NE

Taxes

E UK

AUS

H DK

A

UK E K

ITA L

P CH

A

GR

B

F

SW

K

H NO

IR

NE

C

CZ

Programmes volontaires

US CH

D

P

Obligations

AUS

DK A AUS

C

NZ

B

J

L

K EU CZ L H D J GR NO F UK

E

CH FI

ITA

NE ITA

IR SW AUS H

Permis négociables

NE

ITA

NO A FI

1970

1973

1976

1979

1982

1985 1988

1991

1994

1997

2000

B

SW UK J DK K

2003

AUS : Australie – C : Canada – FI : Finlande – GR : Grèce – ITA : Italie – L : Luxembourg NO : Norvège – SW : Suède – UK : Royaume-Uni – A : Autriche – CZ : République tchèque F : France – H : Hongrie – J : Japon – NE : Pays-Bas – P : Portugal – CH : Suisse US : États-Unis Source : Une version mise à jour du tableau publié dans le document AIE (2004) a été fournie gracieusement par Piotr Tulej, de l’Agence internationale de l’énergie.

160



Graphique 4.5. Nombre de demandes de brevets déposées auprès de l’OEB pour les différents types d’énergies renouvelables Énergie éolienne Énergie marine

Énergie solaire Biomasse

Géothermie Valorisation des déchets

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

Source : Projet de l’OCDE sur les brevets (www.oecd.org/document/10/0,2340,en_2649_33703_1901066_1_ 1_1_1,00.html).

3. Les demandes de brevets sur les énergies renouvelables Comme pour les autres études décrites dans ce rapport, les brevets ont été utilisés comme indicateurs de l’innovation. Les brevets relevant de la présente étude ont été identifiés à l’aide des codes de la Classification internationale des brevets (CIB), qui a été mise au point par l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (www.wipo.org). L’abondante littérature consacrée aux inventions technologiques dans le domaine des énergies renouvables a servi de référence pour établir une série de mots clés utilisables dans le cadre de cette étude. Ces mots ont permis de mettre en évidence les codes CIB qui sont directement liés aux énergies renouvelables (énergie éolienne, rayonnement solaire, géothermie, énergie marine, biomasse et valorisation des déchets). Le tableau 4.3 répertorie les codes correspondants à ces énergies et leurs intitulés (Une demande de brevet concernant une invention technologique relative à l’énergie éolienne est fournie en exemple à l’annexe 4.A1. Des informations complémentaires sur cet exemple sont disponibles à l’adresse suivante : http://v3.espacenet.com/textdoc?DB= EPODOC&IDX=WO9404820&F=0&QPN=WO9404820.) Les données relatives aux brevets qui sont utilisées dans cette étude proviennent de la base de données PATSTAT de l’OEB/OCDE. Le nombre de brevets – calculé en fractions – correspond aux demandes qui ont été déposées auprès de l’OEB, classées en fonction de leur date de priorité et du pays d’origine de l’inventeur. Ce nombre a été calculé pour tous les pays où le taux d’innovation est soutenu, y compris en dehors de l’Europe. Bien que l’Europe


161

4.


Tableau 4.3. Classifications CIB des énergies renouvelables Classe

Sous-classe

Mécanismes moteurs à vent avec axe de rotation sensiblement dans la direction du vent

F03D

1/00-06

Mécanismes moteurs à vent avec axe de rotation sensiblement à angle droit avec la direction du vent

F03D

3/00-06

Autres mécanismes moteurs à vent

F03D

5/00-06

Commande des mécanismes moteurs à vent

F03D

7/00-06

Adaptations des mécanismes moteurs à vent pour une utilisation particulière

F03D

9/00-02

Détails, parties constitutives ou accessoires non couverts par les autres groupes de la présente sous-classe ou présentant un intérêt autre que celui visé par ces groupes

F03D

11/00-04

Propulsion électrique à partir d’énergie tirée des forces de la nature, p. ex. du soleil, du vent

B60L

8/00

Propulsion par moteurs à vent actionnant les éléments propulsifs agissant directement sur l’eau

B63H

13/00

Dispositifs produisant une puissance mécanique à partir d’énergie solaire

F03G

6/00-08

Utilisation de la chaleur solaire, p.ex. collecteurs de chaleur solaire

F24J

2/00-54

Machines, installations ou systèmes utilisant des sources d’énergie particulières

F25B

27/00B

Procédés de séchage d’un matériau solide ou d’objets impliquant l’utilisation de chaleur par radiation, p. ex. du soleil

F26B

3/28

Dispositifs à semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges – comprenant un panneau ou une matrice de cellules photovoltaïques, p. ex. des cellules solaires

H01L

31/042

Générateurs dans lesquels le rayonnement lumineux est directement converti en énergie électrique

H02N

6/00

Aspects de la couverture du toit relatifs aux dispositifs collecteurs d’énergie, p. ex. contenant des panneaux solaires

E04D

13/18

Propulsion électrique à partir d’énergie tirée des forces de la nature, p. ex. du soleil, du vent

B60L

8/00

Autre production ou utilisation de la chaleur ne provenant pas d’une combustion – utilisant la chaleur naturelle ou géothermique

F24J

3/00-08

Dispositifs produisant une puissance mécanique à partir d’énergie géothermique

F03G

4/00-06

Moteurs électriques utilisant des effets thermiques

H02N

10/00

Adaptations des « machines » ou machines motrices pour une utilisation particulière – caractérisés par leur utilisation de l’énergie des vagues ou des marées

F03B

13/12-24

Mécanismes produisant une puissance mécanique – Conversion de l’énergie thermique des océans

F03G

7/05

Mécanismes produisant une puissance mécanique – utilisant les différences de pression ou les différences thermiques

F03G

7/04

Roues hydrauliques

F03B

7/00

ÉNERGIE ÉOLIENNE

ÉNERGIE SOLAIRE

GÉOTHERMIE

ÉNERGIE MARINE

162



Tableau 4.3. Classifications CIB des énergies renouvelables (suite) Classe

Sous-classe

Combustibles solides à base essentielle de matières d’origine non minérale – de matières animales ou végétales

C10L

5/42-44

Moteurs fonctionnant avec des combustibles gazeux produits à partir d’un combustible solide – p. ex. du bois

F02B

43/08

Combustibles carbonés liquides – Composés organiques

C10L

1/14

Échange d’anions – Utilisation d’une substance, cellulose ou bois

B01J

41/16

Combustibles solides à base essentielle de matières d’origine non minérale – d’ordures ou de déchets

C10L

5/46-48

Machines, installations ou systèmes utilisant des sources d’énergie particulières – la chaleur perdue

F25B

27/02

Ensembles fonctionnels de moteurs à gaz chaud ou à produits de combustion – Utilisation de la chaleur perdue dans les gaz d’échappement

F02G

5/00-04

Incinération des déchets – Récupération de la chaleur

F23G

5/46

Ensembles fonctionnels ou machines motrices utilisant des gaz d’évacuation industriels ou autres rejets gazeux

F01K

25/14

Production de gaz combustibles – combiné avec chaudières à récupération de chaleur

C10J

6

Incinérateurs ou autres appareils adaptés à la combustion de déchets – de détritus provenant des champs ou des jardins

F23G

7/10

Éléments à combustible; leur fabrication – combinaison avec des moyens pour le traitement de résidus

H01M

8/06

BIOMASSE

VALORISATION DES DÉCHETS

soit un marché important, il faut s’attendre à ce que le nombre de demandes provenant d’inventeurs européens soit surestimé (voir Dernis et Guellec, 2001). Pour rectifier cette surestimation, l’analyse empirique qui est réalisée ici intègre à la fois des effets fixes et des données sur le nombre total de demandes déposées auprès de l’OEB, afin de refléter les différentes propensions à breveter selon les pays et les années. Le graphique 4.5 montre l’évolution du nombre total de demandes de brevets relatives à six différents types d’énergies renouvelables. Les brevets sur la géothermie ont accusé une véritable chute après la fin des années 70, alors que pour l’énergie solaire, les demandes n’ont cessé d’augmenter. Les brevets concernant l’énergie éolienne et la valorisation des déchets ont enregistré une hausse encore plus rapide, en particulier après le milieu des années 90. Quant à l’énergie marine et à la géothermie, le nombre de brevets a été très faible, mais est désormais en phase ascendante1. Le graphique 4.6 présente le nombre de demandes de brevets déposées par les pays de l’OCDE ayant affiché des taux d’innovation importants. L’Allemagne se classe en tête, mais par rapport aux États-Unis et au Japon, ce qui reflète en partie la « distorsion nationale » des demandes enregistrées


163

4.


Graphique 4.6. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB par certains pays DE

US

JP

GB

FR

160 140 120 100 80 60 40 20 0 1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

Source : Projet de l’OCDE sur les brevets (www.oecd.org/document/10/0,2340,en_2649_33703_1901066 _1_1_1_1,00.html).

auprès de l’OEB. La France et le Royaume-Uni comptabilisent tous les deux au moins 200 brevets au cours de la période examinée. D’autres pays ont également enregistré une forte activité d’innovation dans des catégories d’énergies renouvelables bien précises. Le tableau 4.4 donne la moyenne annuelle du nombre de brevets sur toute la période examinée. Outre l’Allemagne, le Japon et les États-Unis (tous les trois occupent invariablement une place importante pour la plupart des énergies renouvelables), d’autres pays se sont avérés particulièrement innovants pour certaines énergies : le Danemark (énergie éolienne), la Suisse (énergie solaire, géothermie), la France (géothermie, biomasse, valorisation des déchets), le Royaume-Uni (énergie marine, biomasse et valorisation des déchets), l’Italie (énergie marine), les Pays-Bas (énergie éolienne) et la Suède (énergie marine). (Pour chacune des énergies renouvelables, les cinq premiers pays du classement sont inscrits en caractères gras.) Dans le tableau 4.5, les nombres de brevets sont pondérés en fonction du PIB de chaque pays, afin d’évaluer l’intensité des dépôts de brevets par rapport à la taille de l’économie. Sur cette base de calcul, les taux d’innovation par unité de PIB les plus élevés reviennent à un certain nombre de petits pays, comme par exemple le Danemark, la Suisse, l’Autriche et la Suède. Parmi les trois pays qui arrivent en tête pour le nombre de brevets en valeur absolue, seule l’Allemagne continue de figurer parmi les cinq pays qui obtiennent les meilleurs résultats. Le Japon et les États-Unis conservent toutefois les premier et troisième rangs parmi les pays non membres de l’OEB, la deuxième place étant occupée par l’Australie.

164



Tableau 4.4. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle sur la période 1978-2003 pour chaque pays inventeur) Toutes les énergies renouvelables

Énergie solaire

AT

0.46

1.19

1.23

0.15

0.27

0.92

4.23

110

AU

0.19

1.88

0.42

0.19

0.12

0.42

3.23

84

BE

0.92

0.50

0.42

0.04

0.15

0.31

2.35

59

BR

0.00

0.00

0.00

0.04

0.12

0.04

0.19

5

CA

0.58

0.54

0.23

0.08

0.12

1.15

2.65

66

Géothermie

Énergie marine

Valorisation des déchets

Énergie éolienne

Biomasse

Total 1978-2003

CH

0.50

2.08

1.31

0.08

0.15

1.31

5.42

138

DE

13.88

12.81

7.00

0.69

3.54

11.77

49.46

1 285

DK

3.38

0.46

0.19

0.42

0.15

0.73

5.35

137

ES

0.96

0.81

0.08

0.46

0.00

0.08

2.38

61

FI

0.27

0.35

0.12

0.08

0.00

0.50

1.31

34

FR

1.81

1.92

2.85

0.35

1.62

1.88

10.38

267

GB

1.96

1.31

0.92

0.96

5.46

1.92

12.38

322

GR

0.19

0.19

0.00

0.08

0.00

0.08

0.54

14

HU

0.08

0.19

0.19

0.08

0.04

0.00

0.58

15

IE

0.19

0.15

0.00

0.19

0.00

0.00

0.54

14

IT

1.19

1.35

0.92

0.62

0.31

1.31

5.69

148

JP

1.73

7.19

1.73

0.42

0.77

13.42

25.27

656

KR

0.31

0.04

0.00

0.04

0.04

0.15

0.58

15

NL

2.00

1.58

0.96

0.19

0.35

1.19

6.19

161

NO

0.31

0.27

0.19

0.46

0.04

0.12

1.38

36

NZ

0.04

0.00

0.04

0.04

0.04

0.12

0.27

7

PL

0.04

0.08

0.08

0.00

0.04

0.04

0.27

7

PT

0.19

0.19

0.00

0.04

0.00

0.04

0.46

12

SE

1.35

0.62

1.12

0.62

0.15

0.42

4.27

109

TW

0.19

0.15

0.04

0.04

0.00

0.19

0.62

16

US

3.77

5.88

3.69

2.04

8.65

11.65

35.73

925

942

1 079

616

216

566

1 285

4 702

Total

Note : Le tableau donne la moyenne annuelle du nombre de brevets déposés pendant la période 1978-2003 par chaque pays inventeur. La dernière colonne indique le nombre total de brevets déposés par chaque pays pour l’ensemble des énergies renouvelables. La dernière rangée fournit le nombre total de brevets déposés pour chaque type d’énergie.

Comme cela a été indiqué dans le chapitre d’introduction du présent document, la propension à breveter peut varier selon les pays. Afin de compenser ces différences, le tableau 4.6 ajuste le nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables par rapport au nombre total de brevets déposés auprès de l’OEB dans tous les domaines technologiques. Ce sont alors le Danemark, la Norvège, l’Espagne, l’Australie et l’Autriche qui enregistrent le plus grand nombre de brevets. Les « trois pays de tête » ne


165

4.


Tableau 4.5. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle sur la période 1978-2003 pour chaque pays inventeur, pondérée par unité de PIB) Toutes les énergies renouvelables

Énergie solaire

AT

2.50

6.20

8.14

0.67

1.40

4.85

23.76

110

AU

0.41

4.41

1.48

0.43

0.38

0.78

7.89

84

BE

3.96

2.12

2.29

0.21

0.58

1.22

10.39

59

BR

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

5

CA

0.75

0.76

0.44

0.12

0.15

1.52

3.68

66

CH

2.72

10.36

7.96

0.45

0.81

6.83

29.14

138

DE

7.20

6.96

4.97

0.42

1.87

6.29

27.59

1 285

DK

23.10

3.28

1.89

2.99

1.48

5.81

38.56

137

ES

1.27

1.08

0.14

0.68

0.00

0.11

3.28

61

FI

2.63

3.10

1.35

0.56

0.00

4.27

11.90

34

FR

1.44

1.54

2.84

0.29

1.31

1.41

8.81

267

GB

1.58

1.06

1.00

0.84

4.30

1.53

10.18

322

GR

1.20

1.07

0.00

0.45

0.00

0.53

3.24

14

HU

0.39

1.95

0.37

0.00

0.39

0.00

3.11

15

IE

3.97

2.14

0.00

2.43

0.00

0.00

8.54

14

IT

0.91

1.03

0.89

0.49

0.23

0.98

4.52

148

JP

0.54

2.48

0.72

0.15

0.27

4.33

8.49

656

KR

0.44

0.05

0.00

0.07

0.05

0.21

0.81

15

NL

5.40

3.97

3.27

0.53

1.02

3.09

17.09

161

NO

2.12

1.99

1.76

3.41

0.25

0.70

10.24

36

NZ

0.54

0.00

0.54

0.60

0.60

1.45

3.73

7

PL

0.10

0.23

0.00

0.00

0.10

0.13

0.56

7

PT

1.59

1.17

0.00

0.22

0.00

0.26

3.25

12

SE

7.10

3.36

6.55

3.00

0.79

2.19

22.99

109

TW

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

16

US

0.53

0.77

0.64

0.31

1.15

1.43

4.84

925

Total

942

1 079

616

216

566

1 285

4 702

Géothermie

Énergie marine


Énergie éolienne

Biomasse

Total 1978-2003

Note : Le tableau donne la moyenne annuelle du nombre de brevets déposés pendant la période 1978-2003 par chaque pays inventeur, pondérée en fonction du PIB de chaque pays (en billions de dollars US, valeurs de 2000 avec PPA).

présentent apparemment pas d’avantage concurrentiel particulier en ce qui concerne les brevets relatifs aux énergies renouvelables. Enfin, pour résoudre la question de l’éventuelle sous-estimation du nombre de brevets des pays non européens – due au fait que les données utilisées s’appuient sur les dépôts effectués auprès de l’OEB –, le graphique 4.7 présente d’un côté les pays européens et de l’autre les non européens.

166



Tableau 4.6. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB, après ajustement en fonction du nombre total de dépôts de brevets (1978-2003) Énergie éolienne

Énergie solaire

Géothermie

AT

0.67

1.75

AU

0.39

3.75

BE

1.31

CA

Toutes les énergies renouvelables

Énergie marine

Biomasse


1.76

0.22

0.39

1.33

6.13

0.86

0.42

0.25

0.84

6.50

0.69

0.61

0.06

0.17

0.44

3.28

0.73

0.68

0.30

0.08

0.16

1.38

3.34

CH

0.29

1.15

0.75

0.03

0.08

0.74

3.03

DE

1.10

1.01

0.55

0.05

0.27

0.93

3.91

DK

7.65

1.03

0.44

0.92

0.35

1.64

12.04

ES

2.62

2.29

0.24

1.31

0.00

0.24

6.70

FI

0.47

0.60

0.20

0.13

0.00

0.85

2.25

FR

0.37

0.39

0.60

0.07

0.33

0.39

2.15

GB

0.51

0.35

0.24

0.25

1.46

0.50

3.32

IT

0.53

0.61

0.42

0.28

0.14

0.59

2.57

JP

0.16

0.65

0.16

0.04

0.07

1.21

2.29

KR

0.62

0.08

0.00

0.08

0.08

0.31

1.16

NL

1.11

0.88

0.55

0.10

0.20

0.68

3.52

NO

1.68

1.41

1.01

2.39

0.20

0.61

7.31

SE

1.05

0.49

0.90

0.49

0.11

0.31

3.36

TW

1.48

1.19

0.30

0.30

0.00

1.48

4.75

US

0.21

0.33

0.21

0.11

0.48

0.66

2.01

Graphique 4.7. Nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables déposés auprès de l’OEB (moyenne annuelle, par unité de PIB) 40

10

35 30 25 20

5

15 10 5 0

0 DK CH DE AT SE NL FI BE NO GB FR IE IT ES PT GR HU PL

JP AU US NZ CA KR TW BR

Note : Le graphique donne la moyenne annuelle du nombre de brevets déposés pendant la période 19782003 par chaque pays inventeur, pondérée en fonction du PIB de chaque pays (en billions de dollars US, valeurs de 2000 avec PPA).


167

4.


Graphique 4.8. Lien entre la date de mise en œuvre des instruments politiques et l’évolution du nombre de brevets Allemagne 150 125 R-D

INV

TAR

VOL

100 75 50 TAX

OBLIG

25 0 1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2000

2002

Danemark 20 18

R-D

16

INV

TAR

1980

1982

OBLIG

TAX

14 12 10 8 6 4 2 0 1978

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

Japon 100

80 INV 60 OBLIG 40 VOL 20

0 1978

168

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002



S’il est clair que le contexte naturel peut souvent expliquer les écarts constatés entre les pays en ce qui concerne les dépôts de brevets relatifs aux énergies renouvelables, ce n’est cependant pas toujours le cas. D’autres facteurs ont également une incidence. Afin d’avoir une idée de l’influence relative des mesures politiques sur les dépôts de brevets, le graphique 4.8 montre pour l’Allemagne, le Danemark et le Japon l’évolution du nombre total de brevets relatifs aux énergies renouvelables par rapport à la date d’introduction de certains instruments politiques. On ne relève pas de corrélation évidente entre les différentes politiques mises en œuvre et les « pics » des dépôts de brevets, sauf peut-être avec les mesures tarifaires instaurées en Allemagne (avec un léger décalage), les quotas et les taxes au Danemark, et les incitations à l’investissement au Japon.

4. Analyse empirique Les données dont on dispose sur les nombres de brevets permettent de déterminer de façon plus rigoureuse quels sont les facteurs de l’innovation dans le domaine des énergies renouvelables. L’échantillon utilisé couvre au total 26 pays et 26 années, mais l’absence d’informations sur certaines variables (souvent sur la R-D) réduit l’analyse à 400-500 éléments. Les variables explicatives incluses dans le modèle sont les suivantes :

4.1. Dépenses de R-D Les dépôts de brevets sont évidemment le fruit des moyens scientifiques existants. S’il est difficile d’évaluer précisément la capacité d’innovation de chaque pays, on connaît, par l’intermédiaire de l’AIE, le montant des dépenses publiques de R-D affectées par les pays à chaque type d’énergie renouvelable (AIE, Energy Technology Research and Development Database, 2006, http://data.iea.org). Le signe de cette variable devrait être positif.

4.2. Consommation d’électricité Le rendement de l’innovation dépend du marché potentiel de l’invention. Dans le cas des énergies renouvelables, ce marché se reflète dans les tendances en matière de consommation d’électricité. La croissance du marché de l’électricité devrait être une incitation supplémentaire à innover dans le domaine des énergies renouvelables. Ces données ont été fournies par l’AIE (AIE, Bilans énergétiques des pays de l’OCDE, 2006, http://data.iea.org).

4.3. Prix de l’électricité La viabilité commerciale des énergies renouvelables dépend en grande partie du prix de l’électricité. Les coûts de production de l’électricité étant souvent supérieurs au prix des combustibles fossiles, l’augmentation du prix de l’électricité devrait être une incitation supplémentaire à innover dans le


169

4.


domaine des énergies renouvelables. Étant donné que ces sources d’énergies représentent une part relativement faible de la production totale d’électricité, on suppose que ce facteur est exogène. Ces données ont été fournies par l’AIE (AIE, Energy Prices and Taxes Data Service, 2006, http://data.iea.org), l’indice des prix appliqués aux professionnels et aux particuliers ayant été pondéré en fonction des niveaux de consommation. Le signe de cette variable devrait être positif.

4.4. Demandes de brevets auprès de l’OEB Dans chaque pays, la propension à breveter est appelée à varier au fil du temps, d’une part parce que des stratégies différentes risquent d’être adoptées pour recueillir les rentes de l’innovation, et d’autre part parce que le contexte législatif peut changer en cours de route. Par ailleurs, selon les pays, la propension à déposer un brevet auprès d’un office particulier sera différente, notamment en raison de la distorsion nationale évoquée plus haut. Une variable prenant en compte toutes les demandes déposées auprès de l’OEB dans tous les domaines a donc été incluse (OCDE, Triadic Patent Family Database, 2006)2. Le signe de cette variable devrait être positif.

4.5. Politiques des pouvoirs publics Des variables binaires ont été créées pour les différents « types » de mesures politiques tels que : financement de la R-D, taxes, incitations à l’investissement, mesures tarifaires, programmes volontaires, quotas et certificats négociables (AIE, 2004). Ces variables portent la valeur 0 avant la mise en œuvre de la disposition politique, et la valeur 1 après. Il s’agit des premières mesures « importantes » qui ont été introduites, telles que définies par les délégués du Groupe de travail de l’AIE sur les technologies pour l’énergie renouvelable. Si les instruments considérés peuvent présenter des différences marquées au niveau de leur « degré de contrainte », c’est un inconvénient inévitable dans n’importe quelle analyse comparative croisée portant sur toute une série d’instruments 3 . Le tableau 4.7 donne les principales statistiques descriptives sur les variables explicatives. Un modèle binomial négatif a été établi pour évaluer les effets de la politique environnementale et des facteurs économiques sur les dépôts de brevets relatifs aux énergies renouvelables. Un ensemble de données correspondant à un échantillon de 26 pays sur la période 1978-2003 a été utilisé pour évaluer les modèles de régression. Le modèle est énoncé comme suit :

ln( PatentCountit ) = β1.PRICEit + β 2 .R & Dit + β3 .CONSit + β 4 .EPOit + β5 .POLICYit + α i + ε it

[1]

où i = 1,…26 correspond à l’unité transversale (pays) et t = 1978,…, 2003 correspond à l’année. Dans différentes spécifications, un certain nombre de

170



Tableau 4.7. Statistiques descriptives sur les variables explicatives (1978-2003) Observations

Moyenne

Évolution standard

Prix de l’électricité (dollar US/unité, avec PPA)

583

0.0849

0.0345

Consommation d’électricité (millions de GWh)

624

0.0158

0.0323

Nbre total de dépôts de brevets auprès de l’OEB (milliers)

673

2.3964

4.9912

Énergie éolienne (10 E + 9 USD, chiffres 2005 et PPA)

478

0.0063

0.0140

Énergie solaire (10 E + 9 USD, chiffres 2005 et PPA)

479

0.0237

0.0702

Énergie marine (10 E + 9 USD, chiffres 2005 et PPA)

477

0.0016

0.0077

Bioénergie (10 E + 9 USD, chiffres 2005 et PPA)

478

0.0086

0.0157

Énergies renouv. (10 E + 9 USD, chiffres 2005 et PPA)

482

0.0481

0.1261

Financement de la R-D

676

0.8432

0.3639

Incitations à l’investissement

676

0.4127

0.4927

Taxes

676

0.2722

0.4454

Mesures tarifaires

676

0.3151

0.4649


676

0.1050

0.3068

Quotas

676

0.2130

0.4097

Certificats négociables

676

0.0577

0.2333

Variable

Dépenses de R-D pour chaque technologie

Mesures politiques (variables auxiliaires)

structures de décalage ont été appliquées afin de refléter le caractère dynamique de l’innovation. Des précisions sont apportées plus avant sur cette question. La variable dépendante – les dépôts de brevets – est le nombre total de brevets (délivrés ou non) qui ont été déposés pour chacune des sources d’énergies renouvelables (énergie éolienne, énergie solaire, géothermie, énergie marine, biomasse et valorisation des déchets). Des effets fixes (i) sont introduits pour refléter l’hétérogénéité non observable de chaque pays. Les variations résiduelles sont rendues par le résidu i, où exp(iest supposé avoir une distribution gamma entre la moyenne 0 et la variation 14. Plusieurs spécifications différentes du modèle ont été évaluées. Le tableau 4.8 donne les résultats de l’évaluation lorsque toutes les variables auxiliaires des mesures politiques sont incluses dans les régressions, sauf celle du financement de la R-D (en raison de la corrélation avec l’ordonnée à l’origine)5. Le coefficient du prix de l’électricité comporte un signe positif dans chaque équation. Il est statistiquement significatif aux niveaux de 1 % et 5 %, respectivement dans les domaines de l’énergie solaire et de la biomasse. Cela laisse entendre que l’augmentation du prix de l’électricité incite à innover davantage dans ces deux domaines. Les résultats semblent en outre indiquer que les dépenses de R-D sectorielles sont un important facteur d’innovation dans le secteur des énergies renouvelables en général, et plus particulièrement en ce qui concerne l’énergie éolienne et l’énergie marine. S’agissant de la


171

4.


Tableau 4.8. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes avec les différentes variables des mesures politiques

Prix de l’électricité

Énergie solaire

Énergie marine

Biomasse

3.187

18.718**

2.181

14.769*

2.957

0.994

(0.737)

(0.035)

(0.469)

(0.683)

(0.488)

(0.000)



Énergie éolienne

Dépenses de R-D

17.789**

0.966

13.889*

–7.473*

0.479

sectorielles

(0.000)

(0.153)

(0.038)

(0.043)

(0.249)

Consommation d’électricité

–9.630

–8.060

–15.200

–15.900

–13.600**

–5.030

(0.123)

(0.141)

(0.335)

(0.115)

(0.005)

(0.162)

Nbre total de brevets déposés auprès de l’OEB

0.106** (0.001)

0.074** (0.000)

0.069 (0.188)

0.121** (0.001)

0.122** (0.000)

1.063** (0.000)

0.081** (0.000)

Mesures politiques (variables auxiliaires) 0.626**

0.723**

Incitations

–0.214

–0.097

–0.176

à l’investissement

(0.292)

(0.000)

(0.740)

(0.481)

(0.000)

(0.146)

0.371*

–0.021

0.538

0.500*

0.083

0.235*

(0.040)

(0.881)

(0.089)

(0.050)

(0.578)

(0.017)

–0.434

0.116

0.015

(0.053)

(0.547)

(0.964)

0.089

0.020

(0.718)

(0.898)

Taxes Mesures tarifaires Programmes volontaires

1.157**

Quotas Certificats négociables Ordonnée à l’origine Nombre d’observations Log-vraisemblance Wald chi2 (Prob > chi2)

0.783**

0.145

0.192

–0.043

(0.000)

(0.336)

(0.717)

–0.066

–0.240

0.334*

0.119

(0.863)

(0.307)

(0.043)

(0.318) 0.384**

0.181

0.472

–0.212

0.045

(0.000)

(0.214)

(0.155)

(0.372)

(0.761)

(0.001)

0.485*

0.064

0.192

–0.081

0.245

0.305*

(0.034)

(0.718)

(0.597)

(0.798)

(0.159)

(0.016)

–0.214

0.267

15.394

1.012

0.372

(0.598)

(0.685)

(0.992)

(0.371)

(0.509)

0.995** (0.000)

452

427

450

334

441

463

–477.65

–488.20

–238.56

–289.98

–482.30

–926.40

250.63

209.21

33.22

80.03

337.01

398.90

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

Note : * et ** correspondent aux niveaux de signification statistique (respectivement 5 % et 1 %). Les valeurs P sont inscrites entre parenthèses. La variable dépendante est le logarithme naturel du nombre de brevets (délivrés ou non) dans un secteur technologique particulier. Le coefficient de l’ordonnée à l’origine représente la valeur moyenne des effets fixes spécifiques à chaque pays. Les résultats obtenus pour la géothermie ne sont pas retenus car ce sont des valeurs aberrantes. La variable des dépenses de R-D n’est pas incluse dans les régressions car elle est en corrélation (presque parfaite) avec l’ordonnée à l’origine (les effets fixes). Cela est dû au fait que la plupart des pays ont mis en place des programmes de financement de la R-D dès les années 70, alors que les données de l’échantillon ne commencent qu’à partir de 1978.

consommation d’électricité, le coefficient obtenu n’a une signification statistique que dans le domaine de la valorisation des déchets. En ce qui concerne le nombre total de dépôts de brevets, le coefficient est significatif au niveau de 1 % dans tous les domaines, ce qui donne à penser que la variation du nombre de brevets relatifs aux énergies renouvelables est due en partie aux fluctuations dans la propension à breveter6.

172



Les résultats obtenus pour les variables politiques laissent supposer que les dispositions politiques ont un effet incitatif important sur l’innovation relative aux énergies renouvelables. Dans le domaine de l’énergie éolienne et des énergies renouvelables en général, les taxes, les quotas et les certificats négociables sont des instruments politiques significatifs sur le plan statistique (au niveau de 5 % et plus). En revanche, l’efficacité des autres instruments sur l’innovation varie selon le domaine. Ainsi, les incitations à l’investissement ont une signification statistique pour l’énergie solaire. Elles sont également significatives, ainsi que les programmes volontaires, à l’égard de la valorisation des déchets. Enfin, les mesures tarifaires, et dans une moindre mesure les taxes, sont des mesures politiques significatives dans le domaine de la biomasse. Il existe deux inconvénients à la prise en compte dans les régressions de toutes les variables relatives aux mesures politiques. Premièrement, la corrélation entre ces variables peut générer des problèmes de multicollinéarité. On note par exemple une forte corrélation entre les incitations à l’investissement, les taxes et les mesures tarifaires (tableau 4.9)7. Idem pour les quotas et les certificats négociables8. Deuxièmement, il est possible qu’il y ait des interactions entre différents instruments politiques (par exemple, les incitations à l’investissement pour les biens d’équipement peuvent être concomitantes avec des taxes préférentielles sur les produits finis). Dans une autre spécification, chacune des variables politiques a été incluse une par une dans la régression. Les résultats (non présentés ici) montrent que les principales conclusions qualitatives restent inchangées. Les mesures politiques qui s’avèrent statistiquement significatives lorsque toutes les variables sont incluses dans la régression conservent cette caractéristique – et avec le même signe – lorsque les variables sont ajoutées séparément. D’autres variables politiques ont une signification statistique lorsqu’elles sont incluses une par une. Le fait de prendre en compte toutes les variables politiques peut donc engendrer une multicollinéarité. En revanche, les ajouter une par une peut conduire à des conclusions erronées (à cause des variables non prises en compte), et à d’éventuelles interactions entre les différentes politiques. Pour résoudre ces Tableau 4.9. Coefficients de corrélation entre les variables des mesures politiques Incitations à l’investissement

Taxes

Mesures tarifaires


Taxes

0.572

Mesures tarifaires

0.531

0.524


0.368

0.222

0.347

Quotas

0.442

0.369

0.470

0.343

Certificats négociables

0.283

0.264

0.205

0.197


Quotas

0.484

173

4.


problèmes : a) une variable composite représentant toutes les mesures politiques en vigueur a été mise au point; et b) des grappes de variables politiques ont été constituées en regroupant les instruments politiques similaires. La variable composite des mesures politiques est un indice qui reflète les différences de « richesse » des approches politiques, à la fois entre les pays et au fil du temps. Elle consiste à regrouper les sept variables politiques, et représente donc le nombre (cumulé) des politiques en vigueur (y compris, dans le cas présent, la R-D). L’inconvénient de cette méthode est qu’elle ne fait pas de distinction entre les différents instruments politiques. Son avantage est qu’elle règle implicitement le problème de la corrélation et de l’éventuelle interaction entre ces instruments. Cette variable peut de plus être décalée dans le temps, ce qui permet d’analyser des aspects dynamiques. Le tableau 4.10 présente les résultats de l’évaluation réalisée avec la variable composite des mesures politiques. Globalement, les résultats restent robustes. Dans chaque équation, le coefficient de la variable composite est positif et statistiquement significatif au niveau de 5 %. Cela laisse entendre que la politique des pouvoirs publics est un important moteur de l’innovation dans le domaine des énergies renouvelables en général, et dans certains secteurs technologiques en particulier. Le même modèle a été utilisé pour analyser les aspects dynamiques de l’innovation en décalant la variable composite des mesures politiques. Le fait d’inclure séparément la valeur actuelle de la variable politique ou sa valeur décalée de un, deux ou trois ans donne sur le plan qualitatif des résultats identiques. Lorsque la variable et ses trois premières valeurs décalées sont toutes incluses dans la régression, le résultat est positif et statistiquement significatif pour la variable actuelle9, mais il n’est pas significatif pour les valeurs décalées10. Enfin, on pourrait craindre que les variables telles que la consommation d’électricité, le nombre de brevets déposés auprès de l’OEB et les effets fixes ne reflètent toutes, d’une certaine manière, les mêmes tendances. Le fait d’inclure toutes ces variables dans une régression peut entraîner le phénomène de « surapprentissage ». Cela étant, même lorsque les effets fixes spécifiques à chaque pays sont supprimés de la régression, les principaux résultats qualitatifs restent robustes. On peut aussi, au lieu d’additionner simplement les types d’instruments politiques, procéder à une analyse par grappes hiérarchiques : cela permet de recenser des grappes de mesures politiques, puis de les utiliser ensuite comme variables explicatives. L’analyse par grappes est une méthode qui peut être appliquée pour ramener à un petit nombre de composants tout un ensemble de variables corrélées, et ce avec une perte minimale d’informations. Elle consiste à regrouper les variables de façon à ce que les composantes d’une grappe soient corrélées entre elles, mais ne le soient pas avec les variables des autres grappes. Le graphique 4.9 représente l’arborescence des grappes hiérarchiques (dendrogramme) qui a été établie pour les six variables des mesures politiques.

174



Tableau 4.10. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes, en utilisant une variable composite des mesures politiques


Énergie éolienne

Énergie solaire

–4.362

19.835**

(0.304)

(0.000)

Énergie marine

Biomasse



1.501

12.394

5.028

0.406

(0.811)

(0.079)

(0.188)

(0.862)

Dépenses de R-D

15.067**

0.971

13.999*

–7.304

0.496

sectorielles

(0.000)

(0.144)

(0.027)

(0.059)

(0.238)

(0.000)

–15.567**

–6.144

–16.908

–1.146

–9.817*

–8.125*

(0.005)

(0.208)

(0.253)

(0.868)

(0.020)

(0.015)

0.055

0.063*

(0.249)

(0.025)

Consommation d’électricité

0.109**

Nbre total de brevets déposés auprès de l’OEB

(0.000)

0.064** (0.000)

0.374**

Variable composite

0.173**

0.238**

0.111*

0.119** (0.000) 0.237**

1.110**

0.089** (0.000) 0.207**

des mesures politiques

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.030)

(0.000)

(0.000)

Ordonnée à l’origine

–0.774*

–0.134

14.147

0.041

–0.317

0.759**

(0.036)

(0.805)

(0.985)

(0.950)

(0.487)

(0.001)

452

427

450

334

441

463

–496.61

–494.88

–240.15

–299.02

–487.99

–931.35

Nombre d’observations Log-vraisemblance Wald chi2 (Prob > chi2)

144.73

200.24

30.35

48.76

304.14

363.56

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

Note : * et ** correspondent aux niveaux de signification statistique (respectivement 5 % et 1 %). Les valeurs P sont inscrites entre parenthèses. La variable dépendante est le logarithme naturel du nombre de brevets (délivrés ou non) dans un secteur technologique particulier. Le coefficient de l’ordonnée à l’origine représente la valeur moyenne des effets fixes spécifiques à chaque pays. Les résultats obtenus pour la géothermie ne sont pas retenus car ce sont des valeurs aberrantes.

Graphique 4.9. Dendrogramme des grappes de variables des mesures politiques INV TAX TAR VOL OBL TRAD 6.0

5.5

5.0

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0 1.5 1.0 Nombre de grappes

Le choix du nombre de grappes doit avoir lieu au cas par cas. Ici, les variables ont été regroupées en trois grappes distinctes qui correspondent à des types de politiques différents : 1) Instruments politiques fondés sur le prix


175

4.


(incitations à l’investissement, taxes et mesures tarifaires); 2) Programmes volontaires; et 3) Instruments politiques fondés sur la quantité (quotas et certificats négociables). Il existe une corrélation relativement similaire entre la variable des programmes volontaires et l’une ou l’autre des deux autres grappes. Les coefficients de notation ont été utilisés pour évaluer le score de chaque grappe. Le tableau 4.11 donne une évaluation de la régression lorsque les variables politiques sont regroupées en trois grappes. Il semble, d’après les résultats, que les effets des instruments politiques sur l’innovation diffèrent selon le type d’énergie renouvelable. Ces différences sont particulièrement évidentes Tableau 4.11. Coefficients obtenus à l’aide d’un modèle binomial négatif à effets fixes, en utilisant des grappes de variables politiques


Énergie éolienne

Énergie solaire

–2.465

20.112**

(0.547)

(0.000)

Énergie marine

Biomasse



1.787

12.459

5.013

0.094

(0.775)

(0.094)

(0.190)

(0.968)

Dépenses de R-D

16.944**

1.100

15.028*

–6.705

0.490

sectorielles

(0.000)

(0.091)

(0.023)

(0.067)

(0.245)

–11.551

–7.088

–13.868

–9.658

–11.160*

–5.825

(0.073)

(0.175)

(0.361)

(0.253)

(0.011)

(0.109)

Consommation d’électricité Nbre total de brevets déposés auprès de l’OEB

0.121** (0.000)

0.075** (0.000)

0.064 (0.199)

0.094** (0.004)

0.116** (0.000)

1.069** (0.000)

0.087** (0.000)

Grappes de variables politiques Grappe n° 1

–0.018

(incit. À l’investissement, taxes et mesures tarifaires)

(0.941)

0.614** (0.000)

0.419 (0.216)

1.053** (0.000)

0.728** (0.000)

0.310** (0.005)

Grappe n° 2

–0.006

0.030

–0.075

–0.127

0.366*

0.072

(programmes volontaires)

(0.980)

(0.843)

(0.842)

(0.573)

(0.031)

(0.521)

1.632**

Grappe n° 3 (quotas et certificats négociables) Ordonnée à l’origine Nombre d’observations Log-vraisemblance Wald chi2 (Prob > chi2)

(0.000)

0.209

0.665

–0.508

0.219

(0.184)

(0.055)

(0.074)

(0.184)

–0.132

0.006

13.727

0.346

–0.027

(0.726)

(0.991)

(0.982)

(0.646)

(0.955)

0.639** (0.000) 1.029** (0.000)

452

427

450

334

441

463

–483.95

–493.77

–239.69

–293.72

–487.22

–927.89

216.29

200.81

31.89

64.08

297.49

393.14

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

(0.000)

Note : * et ** correspondent aux niveaux de signification statistique (respectivement 5 % et 1 %). Les valeurs P sont inscrites entre parenthèses. La variable dépendante est le logarithme naturel du nombre de brevets (délivrés ou non) dans un secteur technologique particulier. Le coefficient de l’ordonnée à l’origine représente la valeur moyenne des effets fixes spécifiques à chaque pays. Les résultats obtenus pour la géothermie ne sont pas retenus car ce sont des valeurs aberrantes. La grappe n° 1 regroupe les incitations à l’investissement, les taxes et les mesures tarifaires, la grappe n° 2 les programmes volontaires, et la grappe n° 3 les quotas et les certificats négociables.

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pour l’énergie éolienne, l’énergie solaire et la valorisation des déchets. En ce qui concerne l’énergie éolienne, le coefficient des instruments fondés sur la quantité (grappe n° 3) est positif et statistiquement significatif au niveau de 1 %. Pour l’énergie solaire et la valorisation des déchets, le coefficient des instruments fondés sur le prix (grappe n° 1) est positif et statistiquement significatif au niveau de 1 %. D’autre part, le coefficient des programmes volontaires (grappe n° 2) est positif et statistiquement significatif au niveau de 5 % ou plus pour l’équation relative à la valorisation des déchets. S’agissant de l’énergie marine, aucune des grappes n’a de signification statistique. Pour la biomasse, le coefficient des instruments fondés sur le prix (grappe n° 1) est positif et statistiquement significatif au niveau de 1 %. Globalement, pour toutes les énergies renouvelables, les effets sur l’innovation des instruments politiques fondés sur le prix et sur la quantité ont une très grande signification statistique. Les programmes volontaires semblent avoir moins d’influence. Pour résumer, il s’avère, à l’issue de la présente étude, que les différentes mesures politiques fonctionnent mieux pour certaines énergies que pour d’autres. Ainsi, c’est dans le domaine de l’énergie éolienne que les instruments politiques fondés sur la quantité – tels que les quotas et les certificats négociables – ont le plus d’effets sur l’innovation. Les instruments fondés sur le prix – comme par exemple les incitations à l’investissement, les taxes et les mesures tarifaires – sont en revanche plus efficaces dans les secteurs de l’énergie solaire, de la biomasse et de la valorisation des déchets. Quant aux programmes volontaires, ils ont peu d’effets, si ce n’est à l’égard de la valorisation des déchets. Ces résultats sont robustes pour d’autres mesures politiques et d’autres spécifications du modèle. L’interprétation de ces résultats est rendue difficile par le fait qu’il n’est pas aisé d’évaluer clairement l’incidence d’une variable politique sur chaque type d’énergie renouvelable. Des critères économiques fiables permettent cependant d’apporter certaines explications. Ainsi, l’influence des incitations à l’investissement sur l’énergie solaire est probablement due au fait qu’un grand nombre des installations solaires sont, par rapport à l’ensemble des technologies sur les énergies renouvelables qui ont été étudiées, les plus grosses consommatrices de capitaux (en termes de coûts d’investissement par Kw) (voir par exemple Dickson et Fanelli, 2004). Les investissements en matière de valorisation des déchets peuvent également s’accompagner d’importants frais fixes initiaux, et le coefficient est, là aussi, significatif et positif. Par ailleurs, l’influence relative des programmes volontaires sur l’innovation dans la valorisation des déchets peut s’expliquer par la place importante du secteur public dans la gestion des déchets, qui rend peut-être inutiles les réglementations obligatoires. Le coefficient significatif et positif qui est obtenu pour les mesures tarifaires (tarifs incitatifs) appliquées à la biomasse peut s’expliquer par le fait que cette source d’énergie est


177

4.


relativement mature et compétitive, et que des changements des coûts relatifs sont suffisants pour produire un effet sur l’innovation. Des études plus approfondies sont cependant nécessaires pour valider (ou infirmer) ces conclusions.

5. Conclusions Le présent chapitre a examiné les effets que les politiques mises en œuvre par les pouvoirs publics dans plusieurs pays de l’OCDE pendant la période 1978-2003 ont eu sur l’innovation dans le domaine des énergies renouvelables. Le nombre de dépôts de brevets a été utilisé comme indicateur de l’innovation – car jugé le plus approprié –, et l’étude a consisté à analyser les effets de toute une série de mesures politiques. Les données descriptives mettent en évidence une augmentation rapide du nombre de brevets sur l’énergie éolienne et la valorisation des déchets, en particulier depuis le milieu des années 90. Dans le secteur de l’énergie solaire, l’innovation se poursuit, peut-être sous l’effet des débouchés qui ont été créés par les progrès en matière de concentration du rayonnement solaire. L’innovation s’accroît également dans le domaine de la biomasse et de l’énergie marine, mais en partant d’un seuil très bas. Enfin, il semble qu’il y ait eu peu de brevets sur la géothermie depuis les années 70. Dans le même temps, le cadre politique mis en place par les pouvoirs publics pour donner de l’élan aux énergies renouvelables a beaucoup évolué. Des programmes de R-D ont tout d’abord été établis dans un certain nombre de pays. Ils ont été suivis par des incitations à l’investissement, puis par des taxes et des tarifs préférentiels. Plus tard encore, des programmes volontaires ont été instaurés. Plus récemment, des quotas, et enfin des certificats négociables, sont entrés en vigueur. Les résultats empiriques montrent que la politique des pouvoirs publics a eu une influence considérable sur le développement de nouvelles technologies dans le domaine des énergies renouvelables. Lorsque l’on utilise une variable composite des mesures politiques, on relève une signification statistique au niveau de 1 % pour l’ensemble des énergies renouvelables, à l’exception de la biomasse (pour laquelle la signification statistique est au niveau de 5 %). Ces résultats révèlent toutefois que le choix de l’instrument politique a également de l’importance. Si l’on observe les dépôts de brevets dans l’ensemble des énergies renouvelables, on constate que les taxes, les quotas et les certificats négociables sont les seuls instruments statistiquement significatifs. Autre aspect intéressant, les modèles utilisés pour chaque source d’énergie indiquent que les différents types d’instruments politiques ont un effet variable selon la source d’énergie considérée. De façon générale, les

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incitations à l’investissement encouragent l’innovation dans les domaines de l’énergie solaire et de la valorisation des déchets, les mesures tarifaires ont une influence sur la biomasse, les quotas et les certificats négociables (qui sont étroitement liés) ont des effets sur l’énergie éolienne, tandis que les programmes volontaires sont facteurs d’innovation dans la valorisation des déchets. Globalement, seules les incitations à l’investissement et les taxes ont une incidence marquée sur un grand nombre d’énergies renouvelables. Bien que ces résultats soient fiables et intéressants, des travaux complémentaires pourraient être entrepris sur le sujet. On pourrait par exemple examiner comment le contexte naturel influe sur les dépôts de brevets relatifs aux énergies renouvelables, ou s’intéresser de plus près aux aspects dynamiques en accordant une attention particulière à l’éventuelle simultanéité des dépenses de R-D et des dépôts de brevets. On pourrait également étudier un certain nombre de technologies présentant un intérêt particulièrement important en ce qui concerne la production d’électricité à partir d’énergies renouvelables. C’est le cas par exemple des batteries améliorées, qui peuvent remédier à certains des manques à gagner associés aux sources d’énergies intermittentes. Une étude consacrée aux effets de l’innovation sur les coûts de production et sur la part des énergies renouvelables dans la palette énergétique totale est déjà en cours.

Notes 1. Il est intéressant de noter qu’au cours de cette période, le nombre total de brevets déposés auprès de l’OEB a été multiplé par dix environ, alors que celui des brevets relatifs aux énergies renouvelables ne l’a été que par un peu plus de quatre. Ces dernières années toutefois, l’innovation dans le domaine des énergies renouvelables a connu un taux de croissance supérieur à celui de l’innovation en général (selon les chiffres de l’OEB). 2. Tous nos remerciements à Hélène Dernis, de la Direction de la science, de la technologie et de l’industrie de l’OCDE, pour son aide dans la collecte de données. 3. L’analyse est rendue encore plus complexe par la prise en compte dans l’échantillon d’un grand nombre de pays. 4. Pour en savoir plus sur les modèles binomiaux négatifs, voir Cameron et Trivedi (1998). 5. La plupart des pays ont mis en place des programmes de financement de la R-D dès les années 70. Étant donné que les données de l’échantillon commencent en 1978, cette variable est en corrélation (presque parfaite) avec l’ordonnée à l’origine (les effets fixes), et elle a donc été supprimée de la régression. 6. Le coefficient n’est pas significatif dans le domaine de l’énergie marine. Cela est très certainement dû au nombre réduit de brevets en la matière. 7. Le coefficient négatif et d’une grande signification statistique qui est enregistré pour les mesures tarifaires dans le domaine de l’énergie éolienne pourrait être


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4.


considéré comme une conséquence de la multicollinéarité. Il reste cependant robuste, même si l’on supprime la variable des taxes. 8. Malgré cette corrélation, on relève un coefficient positif et d’une grande signification statistique, même pour les certificats négociables. Cela laisse entendre que le fait d’autoriser les échanges de quotas a un important effet incitatif sur l’innovation. 9. À l’exception du domaine de l’énergie marine, où le résultat n’est pas significatif. 10. À l’exception du domaine de la biomasse, où le résultat pour la valeur décalée d’un an est négatif et significatif.

Références Cameron, A.C. et P.K. Trivedi (1998), Regression Analysis of Count Data. Cambridge University Press (Cambridge, New York). Commission des Communautés européennes (2004), The Share of Renewable Energy in the EU: Country Profiles (COM, Bruxelles). Commission des Communautés européennes (2007), « Une politique de l’énergie pour l’Europe » (eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/fr/com/2007/com2007_0001fr01.pdf) – COM(2007)1 Final. Dernis, Hélène et Dominique Guellec (2001), « Using Patent Counts For Cross-Country Comparisons Of Technology Output ». STI mimeo, OCDE, Paris (www.oecd.org/ dataoecd/26/11/21682515.pdf). Dernis, Hélène et Mosahid Kahn (2004), « Triadic Patent Families Methodology », STI Working Paper 2004/2, OCDE, Paris. Dickson, Mary H. et Mario Fanelli (2004), What is Geothermal Energy? Instituto di Geoscienze e Georisorse, CNR, Pise, Italie. Agence internationale de l’énergie (2004), Renewable Energy – Market and Policy Trends in IEA Countries (AIE, Paris). Agence internationale de l’énergie/Coalition de Johannesburg pour les énergies renouvelables (2005), Renewable Energy Policies and Measures Database (AIE, Paris) (www.iea.org/textbase/envissu/pamsdb/index.html). Agence internationale de l’énergie (2006a), Renewable Energy: RD&D Priorities, Insights from the IEA Technology Programmes (AIE, Paris). Agence internationale de l’énergie (2006b), Renewables Information: 2006 (AIE, Paris). OCDE (2006a), Principaux indicateurs de la science et de la technologie (OCDE, Paris), (www.oecd.org/department/0,2688,en_2649_34451_1_1_1_1_1,00.html). OCDE (2006b), Statistiques de la recherche et développement (OCDE, Paris), (www.oecd.org/ department/0,2688,en_2649_34451_1_1_1_1_1,00.html). OCDE, Projet sur les brevets. Direction pour la science, la technologie et l’industrie (OCDE, Paris), (www.oecd.org/document/10/0,2340,en_2649_33703_1901066_1_1_1_1, 00.html). Popp, David (2005), « Using the Triadic Patent Family Database to Study Environmental Innovation », document de travail de la Direction de l’environnement de l’OCDE ENV/EPOC/WPNEP/RD(2005)2.

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ANNEXE 4.A1

Première page d’un exemple de demande de brevet


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4.


182



Chapitre 5

Conclusions pratiques et travaux ultérieurs par Nick Johnstone (Direction de l’environnement de l’OCDE)

Un certain nombre de conclusions ont pu être tirées des trois études de cas réalisées : 1) la politique environnementale a bel et bien des effets sur l’innovation technologique; 2) la question des moyens scientifiques en général a de l’importance dans la stimulation des innovations axées spécialement sur l’environnement; 3) les coûts relatifs conduisent à des innovations qui associent avantages économiques et bienfaits environnementaux; 4) les préoccupations de l’opinion publique à l’égard de l’environnement semblent avoir encouragé le développement de certaines technologies ; 5) la diffusion internationale de l’innovation environnementale est un phénomène courant; enfin 6) certains éléments indiquent que les pionniers de l’innovation disposent d’un certain avantage.

183

5.

CONCLUSIONS PRATIQUES ET TRAVAUX ULTÉRIEURS

1. Conclusions pratiques Le présent rapport a examiné les effets de la politique environnementale (et d’autres facteurs) sur l’éco-innovation. Plusieurs conclusions intéressantes ont pu être tirées des trois études de cas réalisées :

184

●

La politique environnementale a bel et bien des effets sur l’innovation technologique. Ainsi, comme le montre l’étude sur les énerg ies renouvelables, plusieurs mesures politiques ont des répercussions mesurables sur l’innovation, et l’on note que les dispositions fiscales et les quotas ont statistiquement un effet significatif sur les dépôts de brevets. Cela étant, les différentes politiques ont une incidence variable selon les types d’énergies renouvelables considérées.

●

La question des moyens scientifiques en général a son importance. Comme on le voit à nouveau dans l’étude de cas sur les énergies renouvelables, la variable des dépenses consacrées à des objectifs de R-D ciblés est statistiquement significative dans tous les modèles examinés.

●

Les coûts relatifs conduisent à des choix d’innovation particuliers. Pour ce qui concerne la réduction des émissions des véhicules automobiles, le prix du carburant a encouragé les investissements dans l’innovation « intégrée » (qui permet également de réaliser des économies d’énergie), et non dans les technologies de « postcombustion ». Dans le domaine des énergies renouvelables, le prix de l’électricité n’a pas joué un grand rôle, si ce n’est pour l’énergie solaire. Cependant, à mesure que le prix des carburants fossiles augmente (et que les énergies renouvelables deviennent plus compétitives), le facteur prix devrait avoir un effet de substitution plus important.

●


●

L’innovation change de visage avec le temps. Dans le secteur des énergies renouvelables, les différentes sources énergétiques ont atteint leur niveau de maturité à différents moments, et il y a eu plusieurs « générations »


5.


d’innovation pour chacune de ces énergies. Dans le domaine de la réduction des émissions des véhicules automobiles, on est passé des technologies de postcombustion aux technologies intégrées. ●

La diffusion internationale de l’innovation environnementale est un phénomène courant. Qu’il s’agisse des technologies de blanchiment de la pâte à papier ou de la réduction des émissions de véhicules automobiles, les familles de brevets ont été vastes, ce qui atteste d’un important transfert de technologie. Dans le cas de la réduction des émissions des véhicules automobiles, le transfert de technologie du Japon vers les États-Unis a été impressionnant1.

●

On constate que les pionniers de l’innovation disposent d’un certain avantage. Ainsi, dans le secteur de l’industrie papetière, les premières dispositions politiques qui ont été prises par la Finlande et la Suède ont permis à ces deux pays de disposer d’un avantage concurrentiel conséquent dans les technologies TCF.

Bien qu’elles ne soient pas liées directement aux résultats des études empiriques décrites dans le présent document, un certain nombre de conclusions plus générales se dégagent des travaux qui ont été passés en revue dans le cadre de ce projet et ont été résumés dans le chapitre d’introduction. En voici une synthèse : ●

Le cadre politique général est d’une importance capitale. Les facteurs qui stimulent l’éco-innovation ont toutes les chances d’être les mêmes que ceux qui favorisent l’innovation en général. Cela inclut les conditions macroéconomiques, la régulation du marché et la protection de la propriété intellectuelle.

●

La continuité de la politique environnementale est importante. Investir dans la R-D présente des risques, et il est important que le cadre imposé par la politique environnementale ne vienne pas ajouter une difficulté supplémentaire. Si les marchés ont du mal à s’accommoder des risques commerciaux liés à l’innovation, ils risquent de s’adapter encore moins aux risques politiques. C’est pourquoi la stabilité des dispositifs politiques est un élément qui compte.

●

La coordination des politiques environnementale et technologique est également primordiale. La politique de l’innovation et celle de l’environnement n’ont pas les mêmes objectifs. Tandis que la première veille surtout à internaliser les effets de la diffusion du savoir (et donc à accroître la compétitivité et la productivité), la seconde s’attache à régler la question des impacts environnementaux. Si aucun instrument n’est susceptible de traiter à lui seul ces deux questions, une coordination entre les deux politiques est alors indispensable si l’on veut que le taux et l’orientation de l’innovation soient les plus satisfaisants possibles.


185

5.


●

L’innovation est le fruit de l’association de facteurs liés à l’offre et d’autres liés à la demande. C’est tout aussi vrai pour l’environnement que pour d’autres domaines. Par conséquent, pour être efficace, le cadre politique de « l’innovation environnementale » doit prendre en compte les deux composantes du marché.

●

La politique devrait encourager la neutralité technologique. Les pouvoirs publics disposent de maigres ressources et possèdent des informations limitées sur ce que sont les meilleures pistes technologiques. De plus, compte tenu de l’éventuel « enfermement » qui pourrait se produire, il est important de mettre au point des politiques qui minimisent les risques de « choix de la mauvaise piste ». En règle générale, cela signifie que les politiques environnementales doivent cibler au plus près l’objectif environnemental lui-même, et non un substitut.

●

Les partenariats sont importants, mais il convient de séparer les tâches entre le secteur public et le secteur privé. D’où la distinction évidente entre la recherche « fondamentale » et la recherche « appliquée ». Compte tenu du rôle actif que joue généralement le secteur public dans le domaine de l’environnement, cet aspect est ici particulièrement important.

Enfin, il est utile de souligner que nous sommes en présence d’un domaine où les données empiriques sont limitées, et il est très souhaitable que d’autres études soient réalisées. Mais surtout, des efforts doivent être faits pour s’assurer que l’on ait bien conscience, lors du processus d’élaboration des politiques, de l’importance d’une évaluation a posteriori des effets de ces politiques sur l’innovation, et que l’on prenne les dispositions que cela implique, autrement dit que l’on établisse au préalable des règles de collecte des données.

2. Travaux ultérieurs L’utilisation des données relatives aux brevets pour évaluer l’ampleur, la nature et les facteurs de l’éco-innovation offre des perspectives encourageantes pour les études consacrées aux choix politiques. Un certain nombre de domaines pourraient être examinés, dont les plus prometteurs sont présentés ci-dessous.

2.1. Mise au point d’indicateurs fiables de l’éco-innovation Un élément fondamental pour évaluer le rôle de la politique des pouvoirs publics sur la capacité d’un pays à recueillir les bienfaits de l’innovation environnementale est la mise au point d’un indicateur de l’éco-innovation approprié, permettant une analyse détaillée par pays, par année et par type

186


5.


d’impact environnemental. Comme cela a été dit, les données relatives aux brevets présentent à cet égard de nombreux atouts : ●

Les classifications des brevets sont en fait des définitions détaillées des applications des brevets en question. Elles permettent donc de cibler avec beaucoup plus de précision les domaines ayant un lien direct avec l’environnement que cela n’est possible avec les classifications des secteurs ou des biens.

●

Contrairement à d’autres données souvent utilisées (le montant de la R-D consacrée à l’environnement, le nombre de scientifiques, etc.), les brevets permettent de mesurer les résultats de l’innovation. Les informations qu’ils fournissent sont quantitatives et commensurables, d’où la possibilité de générer des indicateurs pouvant être comparés au fil du temps et entre les pays.

●

Une chronologie des indicateurs peut être élaborée pour tous les pays à partir de 1977. Si l’utilisateur souhaite changer la classification des brevets utilisée dans l’indicateur, la modification est possible sans contrepartie, et sans que les agences officielles de statistiques ou autres organismes publics n’ajoutent des données.

●

Les données relatives aux brevets peuvent être associées à d’autres données, que ce soit au niveau d’un pays, d’un secteur, ou même d’une entreprise. Cela permet ainsi de procéder à l’analyse empirique de plusieurs questions associées aux choix politiques.

Sachant que les travaux passés ont ciblé des secteurs bien précis de l’innovation environnementale, la réalisation de nouvelles études permettrait d’acquérir une vision plus large de l’éco-innovation. L’objectif serait de mettre en évidence les classifications de brevets CIB qui concernent toute une série de technologies environnementales, dont les suivantes : ●

la gestion des déchets et le recyclage ;

●

le traitement des eaux usées ;

●

le captage et le stockage du CO2 ;

●

l’atténuation des incidences du changement climatique dans certains secteurs ;

●

le rendement énergétique ;

●

la réduction de la pollution atmosphérique provenant de sources fixes ;

●

la consommation en carburant des véhicules à moteur ;

●

l’équipement de surveillance environnementale ;

●

la chimie verte.

Les résultats de ces travaux pourraient servir à élaborer un indicateur global de l’éco-innovation, ainsi que des indicateurs thématiques. On


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5.


rejoindrait ainsi les travaux qui ont été menés il y a quelques années à l’OCDE et ont permis de mettre au point des indices des dépôts de brevets dans les domaines de la biotechnologie et des technologies de l’information et de la communication2. Ces indicateurs ont été diffusés et appliqués à grande échelle. L’expérience acquise dans ces deux domaines montre qu’en plus d’être utiles pour mesurer les progrès réalisés à l’égard du développement durable, les indicateurs généraux et thématiques de l’éco-innovation seraient des données précieuses dans toute une série d’études empiriques sur les choix politiques.

2.2. Évaluation des « retombées » économiques et environnementales de l’éco-innovation Si les brevets sont des « produits » de l’innovation, ils sont – contrairement à des indicateurs tels que l’investissement dans la R-D et le recrutement de scientifiques – des produits « intermédiaires ». Comme nous l’avons vu plus haut, la valeur économique des brevets peut être très variable. Il peut par ailleurs être difficile de repérer les brevets qui relèvent précisément de l’écoinnovation, notamment lorsqu’ils traitent de technologies intégrées qui modifient les procédés de fabrication et la conception des processus3. C’est pourquoi il est important d’évaluer les avantages économiques et environnementaux que procurent les inventions brevetées. Ainsi, dans les domaines où il est possible de mettre au point des indicateurs fiables pour mesurer les impacts environnementaux (les niveaux d’émissions polluantes, par exemple) des différentes technologies respectueuses de l’environnement – et de leurs substituts « classiques » –, on pourrait envisager d’évaluer les bienfaits environnementaux des inventions brevetées. Des domaines tels que la réduction des émissions des véhicules automobiles, la chimie verte et le traitement des eaux usées pourraient être propices à de telles études. Outre les répercussions environnementales de l’éco-innovation, on pourrait également évaluer ses retombées économiques. Il faudrait pour cela examiner les liens entre les dépôts de brevets, les stocks de connaissances et l’activité économique. Des travaux sur les liens entre les brevets relatifs aux énergies renouvelables et la part de marché de ces énergies sont déjà en cours. Cependant, comme cela a été noté dans le chapitre d’introduction, il est important de tenir compte de l’effet d’éviction que peut éventuellement avoir l’innovation environnementale sur les autres secteurs de l’innovation. Ce sujet n’a pas encore été abordé dans la littérature.

2.3. L’éco-innovation dans le contexte de la mondialisation de l’économie Les travaux décrits dans le présent document, ainsi que ceux entrepris par ailleurs, montrent clairement que l’éco-innovation doit être appréhendée

188


5.


dans le contexte plus général de la mondialisation de l’économie. Dans le même ordre d’idées, l’examen des données relatives aux brevets fournit trois autres informations qui peuvent nous aider à mieux comprendre l’influence des facteurs économiques internationaux : ●

Les citations de brevets nous renseignent sur la diffusion internationale du savoir, en gardant une trace des origines géographiques d’inventions passées présentant un intérêt.

●

Les données sur les co-inventeurs étrangers nous informent sur le rôle de la collaboration internationale dans le processus d’innovation.

●

Les données relatives aux familles de brevets sont révélatrices du potentiel d’adoption des technologies, autrement dit des marchés sur lesquels les inventeurs estiment pouvoir exporter leurs technologies.

Ces informations pourraient permettre d’examiner les liens entre l’innovation environnementale et des aspects tels que le transfert des technologies et la compétitivité internationale. D’autres sujets pourraient également être traités, comme par exemple les bienfaits de la coopération scientifique mondiale sur les technologies environnementales, ou encore l’influence que « l’avantage procuré au pionnier » peut avoir sur la mise en œuvre d’une politique environnementale. L’ouverture relative d’un pays par rapport au savoir, à la recherche et aux débouchés commerciaux étrangers peut par ailleurs être affectée par la nature des instruments de politique environnementale qui sont mis en place. D’un autre côté, certains types de réglementations environnementales peuvent avoir pour effet de « fragmenter » les marchés de l’innovation, ce qui entraîne une grande inefficacité au niveau des progrès technologiques. Les données relatives aux brevets sont tout à fait appropriées pour aborder ces importantes questions de politique.

Notes 1. On note également d’importantes exportations de technologies d’énergie éolienne du Danemark vers les États-Unis, mais l’on ne dispose pas en l’occurrence de données sur les familles de brevets. 2. www.oecd.org/dataoecd/54/57/33882780.pdf. 3. Pour en savoir plus sur certaines de ces questions, voir J. Labonne et N. Johnstone (2007) « Environmental Policy and Economies of Scope in Facility-Level Environmental Practices » (http://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=1035661).


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ANNEXE A

Glossaire des termes relatifs aux brevets et aux domaines connexes Adoption : Moment à partir duquel une technologie est sélectionnée pour être utilisée par un particulier ou une organisation. Déposant : Personne physique ou morale qui dépose une demande de brevet dans le but d’exploiter l’invention (c’est-à-dire de fabriquer la technologie ou d’autoriser son utilisation sous licence). Dans la plupart des pays, le déposant n’est pas nécessairement l’inventeur. Date de la demande (ou du dépôt de brevet) : Date à laquelle l’office des brevets a reçu la demande de brevet. Demande de brevet : Pour obtenir un brevet, il convient de déposer une demande auprès de l’organisme agréé (l’office des brevets) en fournissant tous les documents nécessaires et en s’acquittant de taxes. L’office des brevets examine ensuite la demande et décide de l’accepter ou de la rejeter. Ayant droit : Personne physique ou morale bénéficiant juridiquement de l’ensemble ou d’une partie des droits conférés par un brevet. La cession est le transfert de l’ensemble ou d’une partie des droits conférés par un brevet. Bibliométrie : Étude des données quantitatives relatives à la publication d’articles, de magazines et de livres, afin d’analyser les tendances et d’effectuer des comparaisons dans un domaine de littérature donné. Étendue (ou portée) : Part d’une invention qui est couverte par une seule demande de brevet. À titre d’exemple, pour une demande de brevet déposée auprès de l’OEB, il faut en déposer plusieurs auprès du JPO. Citations : Liste de références considérées comme donnant un état utile de la technique et ayant pu contribuer à « affiner » le champ d’application de l’invention. Les citations peuvent provenir de l’examinateur ou du déposant/ de l’inventeur.

191

ANNEXE A

Revendication(s) : Elles définissent l’invention que le déposant souhaite protéger. La revendication principale définit l’invention dans les grandes lignes, en énonçant ses caractéristiques techniques fondamentales. D’autres revendications « annexes » peuvent faire référence à des caractéristiques complémentaires. Droits d’auteur : Droits dont bénéficie l’auteur, l’éditeur ou la maison d’édition d’un article, d’un chapitre ou de la totalité d’un ouvrage. Les droits d’auteur protègent la propriété intellectuelle dans toute une série de domaines artistiques, quel que soit le mode d’expression utilisé. Pays désignés : Pays dans lesquels le déposant d’une demande de brevet souhaite que son invention soit protégée. Ce concept concerne spécifiquement les demandes déposées en Europe et celles déposées au niveau international conformément au Traité de coopération en matière de brevets (PCT). Diffusion : Mesure dans laquelle l’utilisation d’une technologie et son application dans l’économie se généralise. Doublons : Ensemble des brevets qui concernent la même invention et présentent la même priorité, mais qui ont été déposés auprès d’offices autres que l’office prioritaire. Ces brevets peuvent être considérés comme formant une famille de brevets « simple ». ECLA : Système de classification des brevets utilisé par l’Office européen des brevets. L’ECLA reprend le système de classification CIB, mais avec un degré de stratification plus approfondi. Équivalent : Brevet qui se rapporte à la même invention et présente la même priorité qu’un autre brevet délivré par un autre organisme. Esp@cenet : Site Internet de l’Office européen des brevets où l’on peut rechercher, afficher et télécharger des brevets. Convention sur le brevet européen (CBE) : La Convention sur la délivrance de brevets européens a été signée à Munich en 1973 et est entrée en vigueur en 1977. Elle a donné lieu à la création de l’Office européen des brevets (OEB), qui a pour tâche de délivrer des brevets européens. Office européen des brevets (OEB) : L’OEB, qui est un office régional des brevets, a été créé par la CBE pour délivrer des brevets européens selon une procédure d’examen centralisée. On peut ainsi, en déposant une seule demande de brevet dans l’une des trois langues officielles de l’OEB (allemand, anglais et français), protéger son invention dans l’ensemble des pays signataires de la CBE ainsi que dans d’autres pays que l’on désigne sur le formulaire de demande de dépôt. L’OEB n’est pas un organisme de l’Union européenne.

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ANNEXE A

Brevet européen : Pour obtenir un brevet européen valable dans l’ensemble des pays signataires de la CBE, il suffit de déposer auprès de l’OEB une seule demande de brevet rédigée dans l’une des trois langues officielles de l’Office (allemand, anglais et français). Les brevets européens délivrés par l’OEB confèrent les mêmes droits et sont soumis aux mêmes conditions que les brevets émis au niveau national (par l’office des brevets du pays). Il est important de noter que le brevet européen est un « lot » de brevets nationaux et qu’il doit donc être validé auprès de l’office national des brevets pour être valable dans les pays signataires de la CBE . Examinateur : Employé d’un office des brevets qui est chargé d’examiner les demandes de brevets. Date de délivrance : Date à laquelle l’office des brevets délivre un brevet à l’intention d’un déposant. Le délai de délivrance est en moyenne de trois ans pour l’USPTO, et de cinq pour l’OEB. Délivrance : Droit conféré par un organisme agréé pour une durée limitée (en général 20 ans), afin d’empêcher toute utilisation abusive de la technologie décrite dans le brevet. La demande de brevet ne donne pas automatiquement au déposant une protection temporaire contre la violation de son invention. Seule la délivrance du brevet rend cette protection effective et exécutoire. Distorsion nationale : Tendance selon laquelle le pays de priorité est le même que le pays de l’inventeur ou du déposant. Violation : Utilisation abusive d’une invention brevetée. Innovation : Création ou introduction d’une nouveauté, notamment un produit ou un mode de production. Droits de propriété intellectuelle (DPI) : Les DPI confèrent à un inventeur la propriété du résultat de sa création ou de son innovation, de la même façon que s’il s’agissait d’un bien physique. Il existe quatre principaux types de droits de propriété intellectuelle : les brevets, les marques commerciales, les modèles déposés et les droits d’auteur. Demande internationale de brevet : Les demandes de brevets déposées en vertu du Traité de coopération en matière de brevets (PCT) sont généralement appelées des demandes internationales de brevets. Or, une demande internationale de brevet n’entraîne pas la délivrance d’un « brevet international » : il n’existe en effet pas, à ce jour, de système mondial chargé de délivrer des brevets internationaux. La décision d’accepter ou de rejeter la demande de brevet déposée en vertu du PCT incombe à l’office des brevets national ou régional (par exemple l’OEB). Classification internationale des brevets (CIB) : La Classification internationale des brevets, ou CIB, a été établie par un traité multilatéral international géré par l’OMPI. Bénéficiant d’une reconnaissance


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ANNEXE A

internationale, ce système utilise des critères communs pour classer les brevets selon différentes catégories de technologies. La CIB fait l’objet d’une révision régulière afin d’améliorer le système et de prendre en compte les progrès techniques. Son édition actuelle (la huitième) est entrée en vigueur le 1er janvier 2006. Pays d’origine : Pays de résidence de l’inventeur, souvent utilisé pour comptabiliser le nombre de brevets et ainsi évaluer les performances en matière d’innovation. Inventeur : Le nom de l’inventeur figure sur tous les brevets. Le format standard utilisé est « nom de famille – initiales ». Office japonais des brevets (JPO) : Le JPO est responsable de l’examen et de la délivrance des brevets au Japon. Cet organisme dépend du ministère de l’Économie, du Commerce et de l’Industrie. Code littéral : Code – composé d’une lettre et souvent d’un chiffre – indiquant le niveau de publication d’un brevet. En Allemagne, par exemple, le code « DE-A1 » correspond à Offenlegungsschrift (demande consultable par tous), et le « DE-C1 » à Patentschrift (première publication d’un brevet délivré). Déchéance : Date à partir de laquelle un brevet perd de sa validité dans un pays ou un système donné, suite au non-paiement des taxes de prolongation (maintien). Un rétablissement du brevet est souvent possible dans un délai déterminé. Apprentissage par la pratique : Progrès technologique qui a lieu dans certains secteurs dès les débuts de l’activité, et qui provient des leçons tirées de l’expérience. Le coût moyen diminue à mesure que la production augmente. Voir Protection des industries émergentes et Économies d’échelle. Courbe d’apprentissage : Relation représentant soit le coût moyen, soit le produit moyen comme fonction de l’augmentation de la production. Reflétant généralement l’apprentissage par la pratique, la courbe d’apprentissage met en évidence la baisse des coûts ou l’amélioration du produit. Licence : Moyen par lequel le titulaire d’un brevet autorise une tierce personne à effectuer une action qui, sans cette autorisation, constituerait une violation du brevet. Une licence peut donc autoriser un tiers à fabriquer, utiliser ou vendre légalement une invention protégée par un brevet. En échange, le titulaire du brevet reçoit généralement une redevance. La licence, qui peut être exclusive ou non exclusive, ne donne pas à son détenteur le droit de propriété sur l’invention. Originalité : Pour qu’une demande de brevet soit acceptée, il faut que l’invention soit originale (inédite). L’invention ne doit jamais avoir été rendue publique, de quelque manière et où que ce soit, avant la date où la demande de brevet a été déposée (ou avant la date de priorité).

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ANNEXE A

Évidence : Concept selon lequel les revendications définissant une invention dans une demande de brevet doivent impliquer une activité inventive qui, comparée à ce que l’on connaît déjà (c’est-à-dire l’état de la technique), ne serait pas évidente pour un spécialiste du domaine. Familles de brevets triadiques de l’OCDE : Les familles de brevets triadiques sont définies à l’OCDE comme l’ensemble des brevets qui ont été déposés auprès de l’Office européen des brevets (OEB), de l’Office japonais des brevets (JPO) et du Patent and Trademark Office des États-Unis (USPTO), et qui ont en commun au moins une priorité. Les données relatives à ces familles de brevets sont regroupées afin d’éviter de comptabiliser en double les brevets déposés auprès de plusieurs offices (pour cela, on récapitule toutes les priorités connexes figurant sur les brevets déposés auprès de l’OEB, du JPO et de l’USPTO). Convention de Paris : La Convention de Paris pour la protection de la propriété industrielle a été établie en 1883 et est généralement connue sous le nom de Convention de Paris. Cette convention instaure le système du droit de priorité. En vertu de ce droit, les déposants disposent d’un délai maximal de 12 mois à partir du dépôt de la première demande de brevet (généralement dans leur pays d’origine) pour déposer d’autres demandes dans les pays membres et revendiquer la date de priorité. Traité de coopération en matière de brevets (PCT) : Signé en 1970, le PCT est entré en vigueur en 1978. Ce traité permet de solliciter des brevets dans un grand nombre de pays en déposant une seule demande internationale (demande PCT) auprès d’un seul office des brevets (office récepteur). La procédure de demande PCT se compose de deux phases : a) une « phase internationale »; et b) une « phase nationale/régionale ». Les demandes PCT sont gérées par l’Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (OMPI). Famille de brevets : Ensemble de brevets distincts ayant été délivrés par différents pays. La famille de brevets correspond à l’ensemble des demandes de brevets équivalentes qui concernent la même invention et ont été déposées dans différentes zones géographiques. La taille d’une famille de brevets donne une indication de l’étendue géographique sur laquelle la protection de l’invention est sollicitée. Numéro de brevet : Il s’agit de l’identifiant unique du brevet. Ce numéro est attribué à chaque brevet par l’organisme chargé de la délivrance des brevets. Les deux premières lettres correspondent à l’office ayant délivré le brevet, par exemple EP pour les brevets de l’OEB (« EPO » en anglais) et US pour ceux de l’USPTO. Brevet : Droit de propriété intellectuelle qui est accordé par un organisme agréé à un inventeur et permet à ce dernier d’utiliser et d’exploiter ses inventions pendant une durée déterminée (généralement 20 ans). Ce droit


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ANNEXE A

empêche toute personne autre que le titulaire du brevet d’exploiter commercialement l’invention (pendant une durée déterminée). En échange de ce droit de propriété, l’inventeur doit diffuser publiquement l’invention qu’il souhaite faire protéger. Le compromis entre l’octroi d’un monopole pendant une période déterminée et la diffusion publique de l’invention est un aspect important du système des brevets. Brevetabilité : Capacité d’une invention à satisfaire aux conditions légales de délivrance d’un brevet. Les conditions fondamentales de la brevetabilité – auxquelles une demande de brevet doit satisfaire pour être acceptée – sont les suivantes : l’invention doit être originale; elle doit impliquer une activité inventive (ou n’être pas évidente); elle doit pouvoir avoir une application industrielle; enfin, elle ne doit pas concerner certains domaines (ainsi, les théories scientifiques et les méthodes mathématiques ne sont pas considérées comme des inventions et ne peuvent pas être brevetées auprès de l’OEB). PATSTAT : Base de données de l’OEB sur les statistiques mondiales de brevets. État de la technique : Technologie déjà utilisée ou déjà connue qui peut être citée en référence dans une demande de brevet ou un rapport d’examen. Il s’agit : a) au sens large, d’une technologie qui présente de l’intérêt pour une invention donnée et qui était accessible à tous (par une description dans une publication ou sa commercialisation, par exemple) au moment de l’invention; b) au sens strict, d’une technologie qui entraînerait la nullité du brevet ou limiterait sa portée. Le processus de défense d’une demande de brevet ou d’interprétation de ses revendications consiste pour une grande part à voir quel est l’état de la technique qui s’y rapporte et à mettre en évidence les différences entre cet état de la technique et les revendications de l’invention. Pays de priorité : Pays dans lequel une demande de brevet est déposée en premier (avec possibilité d’un dépôt ultérieur dans d’autres pays). Date de priorité : Date à laquelle une demande de brevet est déposée en premier, tous pays confondus (généralement auprès de l’office des brevets du pays du déposant), pour protéger une invention. La date de priorité permet de déterminer l’originalité de l’invention; c’est donc un élément important dans les procédures de dépôt de brevets. Pour les besoins des statistiques, la date de priorité est la plus proche possible de la date de l’invention. Délai de publication : Dans la plupart des pays, les demandes de brevets sont publiées 18 mois après la date de priorité. Pour l’OEB et le JPO, par exemple, toutes les demandes de brevets en attente de traitement sont publiées 18 mois après la date de priorité. Aux États-Unis, avant le changement de la réglementation en vertu de l’American Inventors Protection Act de 1999, les demandes de brevets déposées auprès de l’USPTO n’étaient pas

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ANNEXE A

rendues publiques avant la délivrance du brevet. Désormais, les demandes déposées auprès de l’USPTO à partir du 29 novembre 2000 inclus sont publiées dans un délai de 18 mois après la date de priorité. Dépenses de R-D : La technique de base pour évaluer les dépenses de R-D consiste à mesurer les dépenses intra-muros, c’est-à-dire celles qui sont effectuées au sein d’une unité statistique ou d’un secteur de l’économie. R-D : La recherche et le développement expérimental (R-D) font référence au travail de créativité entrepris de façon systématique pour accroître le capital de connaissances – y compris de l’homme, de la culture et de la société – et à l’utilisation de ces connaissances pour concevoir de nouvelles applications. Taxes de renouvellement : Une fois qu’un brevet a été délivré, des taxes de renouvellement doivent être acquittées annuellement à l’office des brevets pour préserver la validité du brevet. Aux États-Unis, l’USPTO parle de « taxes de maintien ». Redevance : Supplément que perçoit le propriétaire d’une ressource en plus du coût d’opportunité. Ingénierie inverse : Processus consistant à déterminer comment un produit a été élaboré en le décomposant et en l’examinant. Révocation : Annulation de la protection accordée à un brevet pour une ou plusieurs raisons (par exemple le défaut d’originalité). Scientométrie : Étude quantitative des disciplines scientifiques à partir des publications et des communications. Cela peut consister à mettre en évidence les nouveaux domaines de la recherche scientifique, à examiner l’évolution de la recherche au fil du temps ou à analyser la répartition géographique et structurelle de la recherche. Rapport de recherche : Liste des citations de tous les documents existants sur l’état de la technique qui présentent un intérêt pour une demande de brevet particulière. Le travail de recherche des documents, qui incombe à l’examinateur du brevet, a pour but de répertorier les documents (brevets et autres) qui attestent de l’état de la technique dans le domaine concerné et qui devront être pris en compte pour déterminer si l’invention est originale et implique une activité inventive. Transfert de technologie : Diffusion ou transmission d’une technologie d’un pays à un autre. Cela peut se faire de différentes manières : de l’octroi délibéré de licences à l’ingénierie inverse. Durée de validité d’un brevet : Nombre maximum d’années pendant lesquelles les droits de monopole conférés par la délivrance d’un brevet peuvent durer.


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ANNEXE A

Aspects des droits de propriété intellectuelle qui touchent au commerce (ADPIC) : L’accord sur les aspects des droits de propriété intellectuelle qui touchent au commerce exige des signataires qu’ils respectent certaines normes minimales de protection des DPI. Les pays peuvent toutefois choisir d’adopter une législation qui confère une protection plus étendue que celle prévue dans l’accord, à condition que cette protection supplémentaire n’aille pas à l’encontre des dispositions de l’accord. L’accord sur les ADPI de l’OMC, qui a été négocié dans le cadre du cycle de l’Uruguay (1986-1994), introduisait pour la première fois dans le système commercial multilatéral des règles sur la propriété intellectuelle. United States Patent and Trademark Office (USPTO) : L’USPTO est l’organisme qui examine et délivre les brevets aux États-Unis. Il dépend du ministère américain du Commerce. Modèle d’utilité : Également connu sous le nom de « petit brevet », ce type de brevet existe dans certains pays (le Japon, par exemple). Impliquant une activité inventive plus simple qu’un brevet classique, il a également une durée de validité plus courte. Organisation mondiale de la propriété intellectuelle (OMPI) : Organisation intergouvernementale chargée de négocier et de gérer divers traités multilatéraux ayant trait aux aspects juridiques et administratifs de la propriété intellectuelle. Dans le domaine des brevets, l’OMPI a notamment pour tâche de gérer le Traité de coopération en matière de brevets (PCT) et le système de Classification internationale des brevets (CIB).

Principales sources : OCDE (2006), Division STI/EAS, Glossary of Patent Terminology (2006) (www.oecd.org/dataoecd/5/39/37569498.pdf). Deardoff’s Glossary of International Economic Terms (www-personal.umich.edu/ ~alandear/glossary/). OCDE (2006), Glossaire de l’économie anglais-français (2006). Thomson Scientific Glossary of Thomson Scientific Terminology (http:// scientific.thomson.com/support/patents/patinf/terms/).

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LES ÉDITIONS DE L’OCDE, 2, rue André-Pascal, 75775 PARIS CEDEX 16 IMPRIMÉ EN FRANCE (97 2008 06 2 P) ISBN 978-92-64-04683-2 – no 56338 2008



Les objectifs environnementaux peuvent être atteints de manière moins coûteuse grâce à l’innovation technologique. Il est donc important pour les débats politiques de comprendre le rôle que l’innovation technologique peut jouer dans la réalisation des objectifs environnementaux.



Trois études de cas ont été entreprises : technologies de réduction des effluents d’eaux usées issus de la production de pâte à papier, réduction des émissions des véhicules à moteur, et développement des technologies des énergies renouvelables. Sur la base de données sur les brevets, la nature, l’étendue et les causes de l’innovation dans chacun de ces domaines ont été explorées. Bien que l’accent soit mis particulièrement sur le rôle de la politique environnementale dans la réalisation de ce type d’innovation, il est reconnu que d’autres facteurs jouent un rôle clé pour induire une innovation ayant des répercussions positives sur l’environnement.

Le texte complet de cet ouvrage est disponible en ligne aux adresses suivantes : www.sourceocde.org/environnement/9789264046832 www.sourceocde.org/scienceTI/9789264046832 Les utilisateurs ayant accès à tous les ouvrages en ligne de l’OCDE peuvent également y accéder via : www.sourceocde.org/9789264046832 SourceOCDE est une bibliothèque en ligne qui a reçu plusieurs récompenses. Elle contient les livres, périodiques et bases de données statistiques de l’OCDE. Pour plus d’informations sur ce service ou pour obtenir un accès temporaire gratuit, veuillez contacter votre bibliothécaire ou [email protected].

ISBN 978-92-64-04683-2 97 2008 06 2 P

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Toutefois, la relation entre la politique environnementale et l’innovation technologique reste un domaine dans lequel les données empiriques sont rares. Afin de combler cette lacune, l’OCDE a examiné les questions pertinentes, en prenant les dépôts de brevets comme indicateurs de l’innovation technologique.

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