Changement climatique : qu'est-ce que la capture du carbone et peut-elle sauver la planète ?

Si le monde veut éviter les pires conséquences du changement climatique, les émissions de gaz à effet de serre doivent se rapprocher du niveau net zéro d'ici à 2050, ce qui signifie que nous retirerons de l'atmosphère autant de carbone que nous en émettons.

C'est ce qu'affirment les principaux scientifiques des Nations unies, qui préviennent que nous sommes actuellement sur le point de dépasser une hausse de la température mondiale de 2 degrés.

Cela fera de nombreuses régions de la planète un endroit difficile à vivre. Selon eux, les solutions naturelles, comme la plantation d'arbres, et les technologies, comme le captage et le stockage du carbone, seront essentielles pour éviter les effets les plus catastrophiques du changement climatique. Mais pour certains écologistes, ce n'est pas la bonne voie à suivre.

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Comment fonctionne le captage et le stockage du carbone ?

Qu'il s'agisse de planter des arbres ou de modifier les pratiques agricoles qui emprisonnent le carbone dans le sol, les solutions naturelles pour éliminer le CO2 de l'atmosphère ont souvent été présentées comme des moyens simples et bon marché de réduire le dioxyde de carbone.

Depuis les années 1970, de nouvelles voies technologiques plus rapides, connues sous le nom de technologies de captage et de stockage du carbone ou CSC, ont vu le jour.

"Il existe différentes options et la plus courante consiste à capturer le dioxyde de carbone provenant des sources industrielles d'énergie alimentées par des combustibles fossiles. On le transporte ensuite par des pipelines ou des navires", explique Samantha McCulloch, qui dirige l'unité "Captage et stockage du carbone" (CSC) de l'Agence internationale de l'énergie.

Le procédé consiste à injecter les émissions dans un absorbeur qui contient un solvant. Le CO2 est recueilli, tandis que d'autres gaz sont libérés. Pour séparer le solvant du CO2, les scientifiques utilisent la chaleur. Le solvant est ensuite recyclé et le CO2 purifié est stocké profondément dans le sol, dans une roche-mère.

"L'autre façon de capturer le CO2 est de le retirer de l'atmosphère directement de l'air.

Dans les deux cas, on le stocke dans des formations géologiques profondes pour le soustraire au cycle du carbone qui contribue à réchauffer la planète", ajoute-t-elle.

Un permis "d'extraire plus de pétrole

Mais certains écologistes sont sceptiques. Ils craignent que le processus de capture du carbone ne focalise l'attention des émetteurs de combustibles fossiles sur une solution rapide plutôt que sur la réduction des émissions.

En 2021, l'organisation internationale de lutte contre le changement climatique Global Witness a mené des recherches pour évaluer si cette technologie pouvait contribuer à atteindre l'objectif de rester en dessous de 1,5°C. Leur conclusion était que "la technologie ne peut pas être utilisée pour réduire les émissions de gaz à effet de serre".

Elle a conclu qu'on ne pouvait pas compter sur elle pour réduire les émissions mondiales à temps, mais qu'elle était également utilisée pour extraire davantage de pétrole", a déclaré Dominic Eagleton, chargé de campagne à Global Witness.

Selon lui, "le meilleur moyen de mettre fin aux émissions est d'arrêter de brûler des combustibles fossiles".

"Certains écologistes pensent également que l'argent dépensé pour la mise à l'échelle du captage du carbone devrait être utilisé pour accélérer l'utilisation des énergies propres", explique Piera Patrizio, associée de recherche sur le climat à l'Imperial College de Londres.

"Mais compte tenu du délai dont nous disposons, ajoute-t-elle, l'élimination du carbone est inévitable et penser que nous n'avons pas besoin de la CSC est irréaliste."

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Une "solution inévitable" sur la voie du "zéro carbone"

Les scientifiques affirment que tant que nous ne disposerons pas d'énergies renouvelables à grande échelle, le CSC restera un élément important de la transition vers un monde sans combustibles fossiles. Ils étayent leur argument en se référant au dernier document du GIEC publié au début du mois.

"Pour la première fois en avril, le GIEC a recommandé l'utilisation de technologies permettant d'éliminer le dioxyde de carbone", explique M. Patrizio.

D'autres affirment que l'élimination du dioxyde de carbone est en fait l'une des rares solutions pour réduire les émissions dans ce qui est décrit comme des industries lourdes, telles que l'acier, le ciment et les produits chimiques, où les réductions d'émissions ne peuvent être obtenues qu'avec des technologies révolutionnaires telles que le CSC.

"Ces processus nécessitent souvent des températures élevées. En outre, environ un quart des émissions industrielles résultent de réactions chimiques et ne peuvent donc pas être évitées en passant à des combustibles de substitution", explique Samantha McCulloch, de l'AIE.

La plantation de nouvelles forêts ou la restauration d'anciennes forêts sont généralement mieux acceptées car elles sont perçues comme moins nocives pour l'environnement. Mais "certaines ne sont pas efficaces à long terme", affirme M. Patrizio.

"La capacité d'un arbre à isoler le carbone n'est que temporelle, car lorsqu'il atteint sa maturité, il cesse également d'éliminer le carbone, à moins que vous ne mainteniez l'ensemble de la forêt", explique-t-elle.

Elle ajoute : "Les méthodes d'élimination technique ne présentent pas ce problème. Avec le CSC, le dioxyde de carbone est stocké de manière permanente dans des sites de stockage géologique."

Les défenseurs du CSC expliquent également que dans certains pays, les conditions pour investir dans tous les types d'énergies propres ne sont pas réunies. Et dans ceux où les émissions de combustibles fossiles sont élevées, le CSC pourrait être une nécessité.

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Et puis il y a ce qu'on appelle les "clusters"

"Nous avons ces espaces où il y a de grandes sources d'émissions provenant d'une série de secteurs, qu'il s'agisse du raffinage, de l'acier, du ciment ou de l'électricité. Dans ces grappes à fortes émissions, vous pouvez développer l'infrastructure nécessaire pour conserver autant de CO2 que possible. Ce modèle s'avère fructueux", déclare M. McCulloch de l'AIE.

C'est jeune et cher

"Mais c'est une technologie encore jeune", déclare Christoph Beuttler, le fondateur de ClimeWorks, la première usine commerciale à aspirer le CO2 directement dans l'air.

"Notre travail consiste à construire des ventilateurs pour retirer le carbone de l'atmosphère et le stocker de façon permanente dans le sol", explique-t-il.

Contrairement aux installations directement liées aux sources de combustibles fossiles, Climeworks filtre l'air qui se trouve autour de son usine.

"Nous sommes basés en Islande, mais ce que nous faisons affecte le niveau de CO2 partout.

"Le CSC capture les émissions avant qu'elles n'entrent dans l'atmosphère. Ce que nous faisons, c'est capturer ce qui est déjà dans le ciel", ajoute M. Beuttler.

Le captage direct de l'air ou DAC est considéré comme moins controversé car il n'est pas directement lié aux pollueurs. Dans le cas de ClimeWorks, l'installation est alimentée par des énergies renouvelables, ce qui en fait une solution durable de capture du carbone.

Mais comme pour toute technologie naissante, tant qu'elle n'est pas déployée à plus grande échelle, son utilité reste incertaine. Pour l'instant, elle fait l'objet de spéculations et des questions subsistent quant à son potentiel et à son évolutivité.

"Le principal problème du captage du carbone est son coût. Elle nécessite des investissements considérables, non seulement dans les installations de captage, mais aussi dans la planification et l'investissement des infrastructures de transport et de stockage du CO2. Nous avons constaté des progrès, mais nous n'en sommes encore qu'au début", déclare Samantha McCulloch.

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Une voie ambitieuse

Les partisans du CSC affirment que même si nous rénovons nos systèmes énergétiques et réduisons les nouvelles émissions d'ici 2030 ou 2040, il reste encore du vieux CO2 dans l'atmosphère. C'est ce que les experts appellent le carbone historique qu'il faut extraire.

Le débat porte également sur les priorités. Faut-il se concentrer sur les énergies renouvelables à court terme ou investir d'abord dans le captage du carbone ? Certains pensent que les deux devraient aller de pair.

"Le CSC ne rend-il pas notre planète plus verte de toute façon ? Il est faux de dire que ceux qui soutiennent son utilisation ne tiennent pas compte de la biodiversité. En fait, nous nous en préoccupons", affirme M. Patrizio, de l'Imperial College de Londres.

La dernière analyse de l'AIE sur le captage du carbone donne la priorité à une approche qui prend en considération "toute une série d'options, toutes déployées en même temps", explique Mme McCulloch.

Elle ajoute : "Pour nous mettre sur la voie du zéro carbone net d'ici à 2050, il faut une transformation ambitieuse de la façon dont nous utilisons, transportons et produisons l'énergie, et pour cela, le monde a besoin d'un ensemble complet de solutions. Cela inclut les énergies renouvelables, l'efficacité énergétique, un plus grand déploiement des technologies de l'hydrogène, et dans ce cadre, la capture du carbone joue un rôle."