La technologie de capture du carbone : un rêve réalisé ou encore une réalité lointaine ?

Table des matières

1. Introduction
2. Discussion principale
3. Conclusion
4. Opinion
5. Références

1. Introduction

La technologie de Capture et Stockage du Carbone (CSS) est apparue comme l’une des technologies les plus prometteuses dans la lutte contre le changement climatique. En capturant les émissions de dioxyde de carbone (CO2) provenant des processus industriels et de la production d’électricité avant qu’elles n’atteignent l’atmosphère, le CSS offre une voie pour réduire les concentrations de gaz à effet de serre. Cependant, malgré ses promesses, des questions persistent quant à savoir si cette technologie est prête pour une mise en œuvre à grande échelle et si elle peut véritablement avoir un impact significatif sur le réchauffement climatique. Ce billet de blog explorera les principes derrière le CSS, examinera son état actuel de développement, évaluera son potentiel pour ralentir le changement climatique et abordera les limitations techniques et les barrières coûteuses qui entravent son adoption généralisée.

2. Discussion principale

2.1 Principes de la Capture et du Stockage du Carbone (CSS)

Le CSS implique trois étapes principales : capture, transport et stockage.

• Capture : Cette étape consiste à séparer le CO2 des autres gaz produits lors des activités industrielles telles que la production de ciment, la fabrication d’acier ou la génération d’électricité à partir de combustibles fossiles. Il existe trois méthodes principales :

  • Capture post-combustion : Retirer le CO2 après la combustion du carburant en utilisant des solvants tels que les amines.
  • Capture pré-combustion : Convertir les combustibles fossiles en syngaz (un mélange d’hydrogène et de CO2), puis séparer le CO2.
  • Combustion à oxygène pur : Brûler le carburant dans de l’oxygène pur plutôt que dans l’air, ce qui donne un flux d’échappement composé principalement de vapeur d’eau et de CO2, facilement séparable.

• Transport : Une fois capturé, le CO2 doit être transporté vers des sites de stockage appropriés. Cela se fait généralement par pipelines, mais peut également impliquer des navires ou des camions selon l’emplacement et l’échelle.

• Stockage : L’étape finale consiste à injecter le CO2 profondément sous terre dans des formations géologiques telles que des champs pétroliers épuisés, des aquifères salins ou des charnières non exploitables où il reste piégé pendant des milliers d’années.

2.2 Développements actuels en matière de CSS

La première installation de CSS à grande échelle a été lancée en 2000 avec le projet Sleipner au large des côtes norvégiennes. Depuis lors, plusieurs dizaines de projets ont été initiés dans le monde entier, bien que beaucoup d’entre eux rencontrent des retards ou des annulations en raison de coûts élevés et d’obstacles réglementaires. Des exemples notables incluent :

• Centrale électrique Boundary Dam (Canada) : L’une des premières installations opérationnelles de CSS attachées à une centrale électrique à charbon.
• Projet Petra Nova (États-Unis) : Une initiative à grande échelle conçue pour capturer le CO2 d’une centrale électrique au Texas ; cependant, les opérations ont été suspendues en 2020 pour des raisons économiques.
• Projet Northern Lights (Norvège) : Un effort ambitieux visant à créer la première infrastructure européenne de transport et de stockage transfrontalier de CO2.

Malgré ces avancées, le CSS ne représente moins de 0,1 % des réductions annuelles mondiales des émissions de CO2 — un contraste frappant avec ce que les experts estiment nécessaire pour atteindre les objectifs climatiques internationaux.

2.3 Le CSS peut-il ralentir le changement climatique ?

Théoriquement, le CSS présente un immense potentiel. S’il était déployé largement dans les secteurs responsables des émissions importantes — tels que le ciment, l’acier et les produits chimiques — il pourrait empêcher des milliards de tonnes de CO2 d’entrer dans l’atmosphère chaque année. Certaines études suggèrent que d’ici la mi-siècle, le CSS pourrait contribuer jusqu’à 15 % des réductions d’émissions nécessaires dans des scénarios cohérents avec la limitation du réchauffement climatique à 1,5 °C au-dessus des niveaux préindustriels.

Cependant, réaliser ce potentiel nécessite de surmonter des obstacles importants :

Limitations techniques

• Pénalité énergétique : Capturer du CO2 consomme une quantité substantielle d’énergie, réduisant l’efficacité globale des centrales électriques d’environ 20–30 %. Cette « pénalité énergétique » augmente les coûts d’exploitation et pourrait compenser certains bénéfices environnementaux à moins que des sources renouvelables fournissent une puissance auxiliaire.
• Besoins en infrastructures : Construire des réseaux étendus de pipelines et de sites de stockage pose des défis logistiques, surtout dans les régions où les infrastructures existantes manquent.
• Préoccupations de sécurité à long terme : S’assurer que le CO2 stocké ne s’échappe pas dans l’atmosphère pendant des siècles demande des systèmes de surveillance rigoureux et des stratégies de confinement robustes.

Barrières de coût

Le CSS reste prohibitivement cher par rapport aux mesures conventionnelles de contrôle de la pollution. Les estimations varient, mais les chiffres typiques se situent entre 50 et 100 dollars par tonne de CO2 capturée. Pour contexte, atteindre des émissions nettes zéro à l’échelle mondiale pourrait nécessiter de capturer des dizaines de gigatonnes chaque année — un investissement s’élevant à des billions de dollars. Les subventions gouvernementales et les mécanismes de taxation du carbone visent à inciter l’adoption, mais des incertitudes persistent concernant la viabilité financière à long terme sans un soutien politique durable.

2.4 Implications plus larges

Bien que le CSS traite les émissions directes, les critiques argumentent qu’il risque de perpétuer la dépendance aux combustibles fossiles plutôt que d’accélérer la transition vers des alternatives plus propres comme l’éolien, le solaire et l’énergie nucléaire. De plus, concentrer les ressources sur le CSS détourne l’attention et le financement des solutions plus immédiates comme l’amélioration de l’efficacité énergétique ou l’expansion des énergies renouvelables.

D’un autre côté, les partisans soulignent le rôle unique du CSS dans la gestion des secteurs difficiles à électrifier où la décarbonisation n’est pas réalisable. De plus, coupler le CSS avec l’énergie bio (BECCS) offre des voies d’émissions négatives cruciales pour équilibrer les résidus d’émissions ailleurs dans l’économie.

3. Conclusion

En conclusion, bien que le CSS représente une approche scientifiquement solide pour atténuer le changement climatique, sa mise en œuvre pratique reste loin des attentes théoriques. Des coûts élevés, une technologie immature et une faible évolutivité limitent actuellement son efficacité. Néanmoins, les recherches en cours et les projets pilotes continuent de perfectionner les techniques et de réduire les dépenses. Que le CSS devienne un pilier des efforts de décarbonisation dépendra largement des percées futures dans les domaines scientifique et économique. Les décideurs politiques doivent équilibrer le soutien à l’innovation tout en assurant des transitions systémiques plus larges vers la durabilité simultanément.

4. Opinion

Personnellement, je pense que le CSS mérite une exploration continue compte tenu de son potentiel pour répondre à des niches spécifiques dans notre paysage énergétique complexe. Cependant, nous ne pouvons pas compter uniquement sur le CSS pour résoudre la crise climatique. Au lieu de cela, il devrait compléter — et non remplacer — d’autres stratégies d’atténuation axées sur l’expansion de l’énergie renouvelable et des normes d’efficacité accrue. Les gouvernements doivent investir intelligemment, favorisant des environnements propices à l’avancement technologique tout en évitant les pièges associés à une dépendance prolongée à des paradigmes obsolètes.

5. Références & Sources

• Rapport annuel de l’Institut Global CCS 2022
• Rapport spécial de l’AIE sur le CCUS
• Rapports d’évaluation du GIEC
• Articles scientifiques publiés dans des revues comme Nature Climate Change et Environmental Science & Technology