Le texte du gouvernement minoritaire dirigé par la travailliste Julia Gillard - à la tête d'une coalition incluant les Verts et trois députés indépendants - a été adopté le 8 novembre au Sénat par 36 voix contre 32.
En octobre, la Chambre basse avait déjà adopté le texte. La loi doit à présent être approuvée par le gouverneur général. "Ce vote historique transforme des années de discussion en réalité", a déclaré la Premier ministre dans un communiqué.
En vertu de cette loi, les principaux émetteurs de CO2 devront payer une taxe à partir du 1er juillet 2012.
À partir de 2015, cette taxe, fruit d'un compromis entre les travaillistes et les Verts, cèdera la place à un schéma d'échange de quotas d'émissions en Asie-Pacifique, à prix variables, fixés par le marché.
L'Australie a l'un des taux d'émission de CO2 par habitant l'un des plus élevés au monde et est aussi un grand exportateur de charbon.
Le pays tente depuis longtemps d'introduire une taxe auprès des pollueurs ou un système d'échange de quotas d'émissions, mais ses précédents essais ont à chaque fois échoué.
Le précédent Premier ministre, Kevin Rudd, actuel ministre des Affaires étrangères, avait perdu toute crédibilité en renonçant à ce projet, face à l'opposition des conservateurs. Ejecté par son propre parti, il avait été remplacé par Julia Gillard, qui avait ensuite remporté les élections en juin 2010.
Mme Gillard avait d'abord promis qu'il n'y aurait pas de taxe carbone, avant de revenir sur sa promesse et de présenter son projet au parlement.
Les opposants à cette taxe carbone, au premier rang desquels le parti conservateur et les grands groupes miniers, affirment que cet impôt augmentera le coût de la vie pour les ménages australiens, handicapera l'emploi et sera de toute façon inefficace à l'échelle de la planète.