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Leçon principale
- Le captage et le stockage du carbone (CSC) consistent à piéger et stocker le CO2 pour réduire les émissions.
- Des méthodes telles que la combustion directe et le captage des gaz visent à empêcher le CO2 de pénétrer dans l’atmosphère.
- Le CSC a été salué pour avoir résolu le problème des émissions industrielles, mais critiqué pour son coût élevé et sa lente adoption.
- Le captage du carbone pourrait être une solution temporaire jusqu’à ce que les sources d’énergie renouvelables soient plus largement adoptées.
- Les critiques affirment que l’accent mis sur le CSC pourrait retarder la transition vers des solutions d’énergie renouvelable.
Qu’est-ce que le captage du carbone ?
Le captage et le stockage du carbone (CSC) sont un ensemble de méthodes permettant de capter le dioxyde de carbone (CO2) des centrales électriques et des installations industrielles, puis de le stocker (séquestrer) ou de le réutiliser pour contribuer à limiter le réchauffement climatique. Les approches courantes incluent la postcombustion, la précombustion et l’oxycombustion. Son coût et ses performances pourraient influencer les futures politiques énergétiques et climatiques.
Technologie utilisée dans le captage du carbone
Il existe un certain nombre de technologies différentes utilisées ou en cours de développement pour le captage du carbone. Ceux-ci incluent :
Récupération du carbone post-combustion: La plus utilisée aujourd’hui, cette technologie collecte les émissions des cheminées, appelées gaz de combustion, avant qu’elles ne soient rejetées dans l’air. Dans une technique appelée adsorption ou absorption, les gaz d’échappement sont dirigés vers un dispositif appelé absorbeur, où le dioxyde de carbone interagit avec les solvants chimiques qui l’absorbent, lui permettant d’être séparé des autres composants gazeux, qui sont ensuite libérés. Le dioxyde de carbone et le solvant sont ensuite séparés afin que le solvant puisse être réutilisé, puis le dioxyde de carbone est comprimé pour le transport et le stockage.
Pris avant de brûler: Ce processus élimine le dioxyde de carbone de la source de carburant avant qu’elle ne soit complètement brûlée.
Capturer la combustion du carburant oxygène: Dans cette forme de capture, le carburant est brûlé dans une atmosphère contenant de l’oxygène presque pur, au lieu de l’air ordinaire, créant une forme concentrée de dioxyde de carbone plus facile à collecter.
Capture d’air directe: Contrairement aux trois premières méthodes, qui ont toutes lieu à la source des émissions, la capture directe de l’air tente d’extraire le dioxyde de carbone de l’air partout où il peut se trouver. Pour ce faire, des ventilateurs géants aspirent l’air dans un dispositif appelé collecteur, où le dioxyde de carbone est ensuite séparé par des moyens similaires au captage après combustion. Cette technique est encore largement au stade expérimental.
Méthode de stockage du carbone capté
Une fois le dioxyde de carbone capté, la question suivante est : qu’en faire ? Une option consiste à le stocker ou à l’isoler là où il ne nuira probablement pas à l’atmosphère. Il existe deux principaux types de stockage : géologique et biologique.
Archives géologiques: Dans le stockage géologique, le dioxyde de carbone capté est injecté en profondeur dans le sol après avoir été chauffé et pressurisé en dioxyde de carbone « supercritique ». Comme l’explique le ministère américain de l’Énergie, le CO2 supercritique2 “a des propriétés semblables à celles d’un gaz et d’autres à celles d’un liquide. En particulier, il est dense comme un liquide mais a la viscosité d’un gaz. Le principal avantage du stockage du CO2 dans des conditions supercritiques, le volume de stockage requis sera nettement inférieur à celui du CO2 dans des conditions de pression « standard » (ambiante). CO22 coincé sous les rochers.
Biodépôt: Le biostockage s’appuie sur des processus naturels pour capter et stocker le dioxyde de carbone, par exemple grâce au boisement, où les arbres et autres plantes absorbent et retiennent le dioxyde de carbone et produisent de l’oxygène par la photosynthèse.
Comparaison du CCS et du CCUS : avantages et inconvénients
Au lieu de simplement piéger et enfouir le dioxyde de carbone grâce au processus de captage et de stockage du carbone (CSC), plusieurs technologies permettent de l’utiliser de manière productive, un processus connu sous le nom de captage, d’utilisation et de stockage du carbone (CCUS).
Selon l’Environmental Solutions Initiative du Massachusetts Institute of Technology (MIT), une partie du dioxyde de carbone capturé sera injectée dans le puits de pétrole afin de « rincer le pétrole difficile à extraire ». De plus, il est utilisé dans certaines serres pour faciliter la croissance des plantes. D’autres applications potentielles incluent le « transfert de CO2 dans les plastiques, les matériaux de construction comme le ciment et le béton, les carburants, les matériaux futuristes comme la fibre de carbone et le graphène, et même les produits ménagers comme le bicarbonate de soude, l’eau de Javel, l’antigel, les encres et les peintures. Aucun de ces produits n’est produit à grande échelle.
Évaluer les avantages et les inconvénients du captage du carbone
Le principal avantage du captage du carbone est qu’il a la capacité de ralentir, voire d’inverser, l’accumulation de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre, principale cause du réchauffement climatique, du changement climatique et de tous les dangers qu’ils entraînent.
Le principal inconvénient à ce stade est le coût, en particulier le coût de la mise à l’échelle jusqu’à un niveau qui aura un impact considérable. Dans le rapport 2023 du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, le captage du carbone a été classé comme l’une des mesures les moins efficaces et les plus coûteuses pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, bien en dessous des options telles que l’énergie éolienne, solaire, géothermique et nucléaire.
Une préoccupation connexe est que l’accent mis sur le captage du carbone retardera inutilement la transition des combustibles fossiles vers les sources d’énergie renouvelables. Comme le dit un article de 2021 ci-dessus Revue technologique du MIT déclare : « Le bruit, les nouvelles et le battage médiatique créent l’impression que l’élimination du carbone sera bon marché, simple, évolutive et fiable – ce à quoi nous ne pouvons faire confiance. »
Le groupe de défense Food & Water Watch est plus direct : « Le captage et le stockage du carbone (CSC) est le plus grand plan de l’industrie des combustibles fossiles pour convaincre les gens que la crise climatique peut être résolue tout en restant dépendants de ce qu’ils vendent. » Il a qualifié le CCS de « faux », d’« huile de serpent », d’« arnaque » et de « stratagème marketing ».
Distinguer captage de carbone et compensation carbone
La compensation carbone consiste à compenser les émissions en finançant des projets qui réduisent ou éliminent le CO2 de l’atmosphère, comme les initiatives de boisement ou d’énergies renouvelables. Les particuliers et les entreprises utilisent souvent des compensations pour équilibrer leurs émissions de carbone, leur permettant ainsi de revendiquer la neutralité carbone.
La principale différence entre la compensation carbone et le captage du carbone réside dans la manière dont ils gèrent les émissions. La compensation carbone est plus indirecte, car elle n’empêche pas les émissions de se produire mais ne les compense qu’après coup. Par exemple, une entreprise pourrait compenser ses émissions en investissant dans un projet visant à planter des arbres qui absorbent le CO.2 au fil du temps. Le captage du carbone s’attaque directement aux émissions à la source, en capturant le CO2 avant qu’il ne puisse pénétrer dans l’atmosphère. Cela rend le captage du carbone peut-être plus précieux pour les industries difficiles à décarboner, comme la production de ciment et d’acier.
Une différence clé réside dans leur évolutivité et leur impact à long terme. La compensation carbone est relativement facile à mettre en œuvre et peut évoluer rapidement car elle implique souvent d’investir dans des projets existants. Cependant, son efficacité est parfois remise en question car tous les projets de compensation n’apportent pas les avantages environnementaux promis. Il existe de nombreux cas documentés de greenwashing dans lesquels des projets de compensation ont en réalité eu des conséquences néfastes sur l’environnement. Le captage du carbone, bien que potentiellement plus efficace dans la réduction des émissions, se heurte à d’importants défis en termes de coûts, de technologie et d’infrastructure.
Suivre le développement de la technologie de captage du carbone
Le captage du carbone existe depuis au moins les années 1920, lorsque les sociétés pétrolières et gazières ont commencé à séparer le dioxyde de carbone du méthane pour le vendre. Mais il semble qu’il soit devenu plus largement utilisé dans les années 1970, lorsque les foreurs ont commencé à l’injecter dans les puits de pétrole pour faciliter le processus d’extraction du pétrole. C’est ce qu’on appelle la récupération assistée du pétrole.
Cette idée a pris de l’ampleur dans les années 1980 et 1990, lorsque l’impact environnemental du dioxyde de carbone est devenu plus largement connu. Toutefois, les progrès sont encore lents. Selon l’Agence internationale de l’énergie, il existe environ 45 installations commerciales CCUS en activité dans le monde, ainsi que « plus de 700 projets à différents stades de développement ».
Perspectives d’avenir pour la technologie de captage du carbone
Si le captage du carbone a été critiqué par beaucoup, d’autres y voient au moins une mesure temporaire utile. Comme l’a déclaré l’Agence internationale de l’énergie, le système CCUS « peut être adapté aux centrales industrielles et électriques existantes, leur permettant ainsi de continuer à fonctionner. Il peut traiter les émissions dans des secteurs difficiles à réduire, en particulier les industries lourdes telles que le ciment, l’acier ou la chimie ». L’organisation affirme que le CCUS peut également « éliminer le CO2 de l’air pour équilibrer les émissions inévitables ou techniquement difficiles à réduire.
Un article d’opinion publié sur le site Web du Forum économique mondial note : « Les climatologues affirment que l’objectif de zéro émission de carbone (carbone) ne peut être atteint sans une mise en œuvre mondiale généralisée du CCUS. » Cependant, ajoute-t-il, « les inconvénients de ces technologies, notamment leur coût élevé et leur faible efficacité, doivent être comblés avant que le CCUS puisse être déployé à grande échelle et devenir une solution climatique efficace. »
Aux États-Unis, l’Infrastructure Investment and Jobs Act, adoptée en 2021, a alloué plus de 12 milliards de dollars aux projets CCUS – un argent qui est lentement dépensé. Par exemple, en août 2023, le ministère de l’Énergie (DOE) a annoncé qu’il investirait jusqu’à 1,2 milliard de dollars dans deux installations de captage direct de gaz à l’échelle commerciale, une en Louisiane et une au Texas. Le DOE a déclaré que l’investissement « vise à lancer un réseau national de sites d’élimination du carbone à grande échelle pour lutter contre la pollution traditionnelle par le dioxyde de carbone et compléter les réductions rapides des émissions ».
Le captage du carbone est-il une bonne idée ?
Permettre au dioxyde de carbone de s’échapper dans l’atmosphère et d’aggraver le réchauffement climatique est certainement un acte. mauvais idée. Le captage du carbone est l’un des nombreux moyens de réduire les émissions de carbone. Les partisans affirment qu’il s’agit de la meilleure solution disponible pour moderniser les installations industrielles existantes afin qu’elles soient moins polluantes en brûlant des combustibles fossiles. Les opposants estiment qu’il serait préférable que les usines utilisent des sources d’énergie renouvelables. Cependant, en attendant que cela devienne économiquement réalisable, le captage du carbone peut être une bonne idée dans de telles situations.
Pourquoi le captage du carbone n’est-il pas davantage utilisé ?
Le captage du carbone a mis du temps à démarrer pour de nombreuses raisons. La première est que cela coûte très cher, et à moins que les pollueurs ne soient obligés de se conformer à la loi ou que le gouvernement ne leur propose des incitations financières, ils n’ont guère de raisons d’investir, sinon en tant qu’entreprise citoyenne. Une autre raison est qu’une grande partie de la technologie, en particulier la technologie de capture directe de l’air, est encore en phase de développement. Cependant, le captage du carbone sera probablement davantage utilisé à l’avenir.
Le stockage souterrain du carbone est-il sûr ?
Selon le ministère américain de l’Énergie, le stockage souterrain du dioxyde de carbone est sans danger. « Pétrole, gaz naturel et dioxyde de carbone naturel (CO2) les gisements de gaz sont naturellement retenus et stockés dans des formations géologiques souterraines depuis des millions d’années », a-t-il déclaré, « ce qui prouve que le stockage du CO est possible.2 dans des formations géologiques similaires sur de très longues périodes de temps. Aux États-Unis, l’Environmental Protection Agency est chargée de faire respecter la réglementation sur le stockage souterrain. Les États ont également des réglementations.
Bien que l’on craigne que l’injection de dioxyde de carbone en profondeur sous terre puisse contaminer l’eau potable ou provoquer des tremblements de terre, le consensus scientifique semble être que ces risques relativement éloignés sont plus que contrebalancés par les avantages de l’élimination du dioxyde de carbone de l’atmosphère.
Conclusion
Le captage et le stockage du carbone (CSC), y compris le captage post-combustion et le captage direct de l’air, sont souvent considérés comme une solution temporaire pour les industries difficiles à décarboner. Les partisans du projet y voient un moyen de réduire les émissions lorsque les alternatives sont limitées, tandis que les critiques s’interrogent sur le coût, l’ampleur et la rentabilité de l’investissement.
