Nous mettons du carbone supplémentaire dans l’air depuis des siècles – voici comment l’éliminer
La capture du dioxyde de carbone n’est pas un concept nouveau. Dans les années 1920, certains foreurs évacuaient déjà le gaz à travers des chambres remplies de liquide pour séparer le CO2 du méthane plus lucratif. Les principes fondamentaux de la capture du carbone – amener les molécules de carbone à proximité de quelque chose auquel elles adhèrent – n’ont pas beaucoup changé depuis lors.
Maintenant, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat nous dit que pour maintenir un climat vivable, nous devons non seulement empêcher le dioxyde de carbone de pénétrer dans l’atmosphère, mais également éliminer des milliards de tonnes de substance chaque année d’ici le milieu du siècle. Les plantes, nos anciennes alliées, ne peuvent absorber qu’une quantité limitée. Des idées farfelues comme la « fertilisation des océans » risquent de saccager des écosystèmes entiers juste pour stocker du carbone. La capture du carbone ne peut pas inverser toutes nos émissions passées, mais cela pourrait aider. Voici un aperçu des technologies de pointe – prometteuses, pleines d’espoir, mais aussi gênantes.
MOYENS DE CAPTER LE CARBONE
Captage du carbone à la source
COMMENT ÇA FONCTIONNE
La collecte de CO2 à partir d’une source ponctuelle telle qu’une cheminée ou un puits de gaz est la forme la plus efficace de capture du carbone ainsi que la plus ancienne. Le captage du carbone à la source ponctuelle coûte environ 70 $ par tonne métrique de carbone, soit environ un cinquième du prix du captage du gaz une fois qu’il est dispersé à l’air libre.
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Ce type de captage du carbone a une longue histoire. Pour la plupart, c’est une longue histoire d’échec. La capture du carbone à la source ponctuelle consomme beaucoup d’énergie, de sorte que les usines et les centrales électriques à combustible fossile qui l’utilisent fonctionnent moins efficacement, utilisent plus d’eau et sont plus coûteuses à exploiter. Pour cette raison, la source ponctuelle est mieux adaptée aux industries comme l’acier qui sont difficiles à décarboner en passant simplement aux énergies renouvelables.
Capture aérienne directe (DAC)
COMMENT ÇA FONCTIONNE
Les épurateurs de carbone rendent l’air respirable sur les navettes spatiales et les sous-marins depuis des décennies – un ventilateur aspire l’air dans un filtre recouvert d’un produit chimique auquel les molécules de CO2 adhèrent. Les amines, un dérivé malodorant de l’ammoniac, sont un choix fréquent, tout comme la chaux sodée et l’hydroxyde de lithium. Le chauffage du filtre libère le CO2, qui peut être stocké ou vendu (bien que les navettes spatiales et les sous-marins l’évacuent simplement à l’extérieur).
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Attraper le CO2 à l’air libre est difficile car le carbone est tellement dilué – 0,04 % contre 15 % environ dans une cheminée d’aciérie. Mais si nous voulons une planète raisonnablement vivable, nous devons rapprocher ce CO2 à l’air libre de 0,035 %, ce qui nécessiterait des centaines de milliers de centrales DAC et une quantité phénoménale d’énergie. La mise à l’échelle de cette technologie n’est pas facile. D’une part, il a besoin d’énergie renouvelable ou l’ensemble de l’installation générera plus de CO2 qu’il ne peut en capter.
DAC est également cher. L’usine Orca en Islande, qui est gérée par la société mondiale de capture de carbone Climeworks, tire une énergie abondante d’une centrale géothermique voisine, mais son carbone capturé coûte toujours aux acheteurs bien nantis 600 à 1 200 dollars la tonne métrique.
Bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS)
COMMENT ÇA FONCTIONNE
Avec cette méthode, les plantes (des restes agricoles comme les tiges de canne à sucre aux cultures à croissance rapide comme les peupliers) font le travail de séquestration du carbone. Le processus de combustion de ces plantes, de capture du carbone, d’utilisation de l’énergie et de mise en place d’une nouvelle culture est, du moins en théorie, négatif en carbone. Si vous êtes familier avec la production d’éthanol, vous avez une idée du fonctionnement de BECCS. De nombreuses usines d’éthanol et d’autres bioénergies existent déjà aux États-Unis. La différence est que les usines BECCS stockent ou réutilisent tout CO2 émis dans le processus de production.
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Le processus par lequel la végétation capte le CO2 de l’atmosphère est négatif en carbone. Le transport de ces plantes et le raffinage, la capture et le stockage du CO2 ne le sont pas. Pour que BECCS soit négatif en carbone, tout ce qui précède devrait être fait avec des énergies renouvelables.
QUE FAIRE DU CARBONE APRÈS QU’IL SOIT CAPTÉ
Utilisez-le pour faire quelque chose
COMMENT ÇA FONCTIONNE
Une fois le CO2 capturé, il peut être utilisé pour une variété de choses. Il peut être pompé dans des serres pour stimuler les taux de croissance ou être transformé en carburants synthétiques pouvant remplacer le diesel, l’essence et le carburéacteur, ou être utilisé pour créer des produits chimiques et des plastiques. Il peut également être utilisé pour fabriquer de l’eau pétillante (la majeure partie du CO2 utilisé pour pétiller le soda est un sous-produit de combustible fossile).
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Carbon Engineering, une start-up énergétique canadienne, a réussi à convertir pour la première fois le carbone capté dans l’atmosphère en carburant synthétique en 2017 (elle appelle cette technologie « air to fuels »). Mais pour être neutre en carbone, ce carburant synthétique doit être créé avec des énergies renouvelables. De plus, cela coûterait plusieurs fois plus qu’un gallon d’essence.
Stockez-le profondément sous terre
COMMENT ÇA FONCTIONNE
Après que la Norvège a adopté une taxe de 50 dollars par tonne sur le CO2 évacué dans les années 1990, la compagnie pétrolière nationale Statoil a commencé à réinjecter le CO2 excédentaire dans le champ gazier sous-marin de Sleipner. Cela a été relativement bon marché à faire, à 17 $ la tonne, et Statoil (maintenant appelé Equinor) a séquestré environ un million de tonnes de CO2 par an depuis 1996. (Cela semble beaucoup, mais rappelez-vous que d’ici la seconde moitié de ce siècle, nous devrons peut-être capturer des milliards de tonnes par an.) Cependant, si cela est fait correctement, le stockage souterrain peut être un moyen efficace de séquestrer le CO2 indéfiniment.
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Le projet Sleipner n’est qu’une petite partie d’une opération beaucoup plus vaste « amener du gaz à la surface de la terre et le brûler, aggravant ainsi le dérèglement climatique ». C’est pourquoi la séquestration du carbone sous-marin est si populaire auprès des sociétés pétrolières et gazières, qui disposent déjà de l’infrastructure et de l’expertise offshore pour mener à bien des projets comme celui-ci.
Sans cette infrastructure préexistante et une entreprise pétrolière et gazière pour aider à subventionner le coût, la canalisation souterraine de CO2 coûte beaucoup plus cher que 17 $ la tonne. On se demande également quelle quantité de CO2 injectée dans la terre (ou sous le fond marin) y restera – une fissure massive a récemment été découverte près du champ de Sleipner, où du gaz pourrait s’échapper.
Stockez-le dans une formation rocheuse appropriée
COMMENT ÇA FONCTIONNE
En Islande, Carbfix pompe de l’eau chargée de CO2 (capté par le projet Orca) dans des formations rocheuses de basalte, où elle se solidifie en carbonate. Cela séquestre actuellement environ 4 000 tonnes de CO2 par an, soit l’équivalent des émissions annuelles d’environ 800 voitures.
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
Si vous essayez de séquestrer le carbone pour de bon, c’est l’étalon-or. Mais il faut une configuration de capture de carbone pour avoir accès à une formation rocheuse idéale.
Utilisez-le pour une meilleure récupération d’huile
COMMENT ÇA FONCTIONNE
La « récupération assistée du pétrole » est utilisée aux États-Unis depuis les années 1970 et c’est presque toujours ce dont parlent les sociétés pétrolières et gazières lorsqu’elles vantent leurs projets de capture du carbone. Un pourcentage important du CO2 capturé qui est acheté et vendu dans le monde finit par être injecté dans les champs pétrolifères pour expulser davantage de pétrole. Même des projets de carbone de pointe comme Boundary Dam de SaskPower, la première usine DAC à ouvrir en Amérique du Nord, vendent tout le CO2 qu’ils captent aux entreprises pétrolières et gazières locales.
POURQUOI C’EST PROBLEMATIQUE
La plupart du CO2 reste piégé sous terre dans ce processus. Mais comme la récupération assistée du pétrole permet de mettre encore plus de pétrole et de gaz sur le marché, elle annule partiellement, voire totalement, l’avantage de la séquestration du CO2 en premier lieu.
LE RÉSULTAT
Pour que la capture du carbone de haute technologie fonctionne, beaucoup d’autres choses doivent d’abord fonctionner et continuer à fonctionner. L’argent public doit être dirigé vers la production de l’énergie propre nécessaire pour éliminer le crayon de capture du carbone. Les incitations financières doivent être retravaillées afin que la capture et le stockage du carbone soient plus lucratifs que leur libération. La corruption et la fraude carbone pure et simple doivent être surveillées sans relâche.
Le simple coût de la capture du carbone nous rappelle que l’investissement dans la réduction des émissions en ce moment est une aubaine. Si le financement de la capture du carbone en vaut la peine, il en va de même pour le fait de dépenser de l’argent pour ne pas le libérer en premier lieu.
Cet article est paru dans l’édition trimestrielle de l’été 2022 sous le titre « Carbon Capturé ».
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