Le vent tourne en faveur du captage et du stockage du carbone

Le captage et le stockage du carbone (CSC), autrefois considérés comme un gouffre financier sans espoir, connaissent une résurgence grâce aux incitations politiques et aux efforts du secteur privé pour atténuer le changement climatique en réduisant les émissions de CO2.

Sans CO2 et neutre pour le climat
La lutte pour un avenir neutre sur le plan climatique

Et si nous pouvions inverser le cours du changement climatique en capturant simplement tous les gaz à effet de serre excédentaires que nous avons émis depuis la révolution industrielle ? Cela peut sembler trop beau pour être vrai, mais cette technologie existe déjà. Il s’agit du captage et du stockage du carbone (CSC) – ou captage et séquestration du carbone – qui est en cours de développement depuis les années 1990.

Au fil des ans, les scientifiques ont trouvé divers moyens de capter le CO2 et de le stocker dans le sol ou sous la mer, voire de l’utiliser comme matière première pour divers processus industriels. Mais malgré des décennies de recherche et développement (R&D), le CSC reste trop cher pour être utilisé à grande échelle dans l’industrie.

Une partie du problème réside dans le fait que, jusqu’à récemment, ni les gouvernements ni les entreprises privées n’étaient disposés à investir les sommes exorbitantes nécessaires pour développer la technologie jusqu’au point où elle deviendrait commercialement viable.

En outre, le déploiement à grande échelle du CSC nécessite la construction d’une infrastructure pour le captage, le transport et le stockage du gaz à effet de serre ; cette infrastructure devrait être d’une taille similaire à celle de l’infrastructure pétrolière et gazière existante, dont la construction a pris des décennies et qui est coûteuse. En d’autres termes, les exigences en matière d’investissement sont énormes.

Sans parler du fait que le CSC ne s’attaque pas à la cause fondamentale du changement climatique, à savoir que nous produisons et consommons trop et que nous dépassons les limites de notre planète. En bref, le CSC est une solution en bout de chaîne que les écologistes abhorrent et que tous les autres rejettent parce qu’elle est coûteuse et que son déploiement signifie que nous n’avons pas réussi à atténuer le changement climatique par des mesures préventives.

Il y a donc un avenir après tout ?

Mais quelques développements récents laissent penser que le CSC pourrait avoir un avenir dans les efforts d’atténuation du changement climatique après tout. Il y a un an, en octobre 2018, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) – qui relève de l’ONU et constitue l’organe scientifique mondial faisant autorité en matière de changement climatique – a publié un rapport historique concluant que le CSC doit faire partie de la solution pour éviter des niveaux catastrophiques de changement climatique (réchauffement de 2C ou plus). Selon le GIEC, d’ici à 2100, le monde devrait retirer de l’atmosphère au moins 3,3 milliards de tonnes de CO2 par an grâce au CSC.

Le rapport a été suivi d’incitations politiques encourageantes. En novembre 2018, la Commission européenne a publié sa feuille de route vers la neutralité carbone d’ici 2050, qui inclut le CSC aux côtés de six autres étapes. Selon cette stratégie, le CSC devrait “compenser les émissions de gaz à effet de serre restantes [après épuisement des mesures de réduction] dans notre économie et créer des émissions négatives.”

Outre-Atlantique, le Congrès américain a augmenté en 2018 à la fois le financement de la R&D pour le CSC et les incitations fiscales pour le captage et l’utilisation du carbone, selon ce rapport du Congrès d’août 2018 2.

Aurores boréales

Plus important encore, les géants de l’industrie ont commencé à soutenir sérieusement le CSC. Malgré le fait que la technologie soit désormais mature, seuls 18 projets de CSC étaient opérationnels en décembre 2018. Cependant, en janvier 2019, un nouveau projet prometteur appelé Northern Lights a reçu son permis d’exploitation. Cette initiative ambitieuse au large de la côte ouest de la Norvège vise à construire une infrastructure de transport et de stockage du CO2 librement accessible.

Le projet, dirigé par la société norvégienne Equinor (anciennement Statoil), compte également parmi ses partenaires les compagnies pétrolières Shell et Total. Et à partir de septembre 2019, sept autres géants de l’industrie de différents secteurs sont impliqués, engagés à créer des chaînes de valeur en matière de CSC dans leurs secteurs respectifs.

Une fois achevé, Northern Lights sera de loin le plus grand projet de ce type au monde. Il sera capable de capter cinq millions de tonnes de CO2 par an. Cela équivaut aux gaz à effet de serre émis par cinq millions de voitures en un an, ou aux émissions de six centrales électriques au charbon de taille moyenne.

Northern LIghts fonctionnera comme suit. Le CO2 capté à partir de diverses sources sera transporté par bateau jusqu’au port norvégien de Bergen, où il sera stocké dans des réservoirs sous pression. Le gaz sera ensuite pompé en mer par un pipeline vers un ou plusieurs puits d’injection.

Le processus ne nécessitera pas de plate-forme offshore car les puits seront gérés par l’infrastructure pétrolière et gazière offshore existante. La conception et la gestion de ces plates-formes seront similaires à celles requises pour le gaz de pétrole liquéfié (GPL), sans le risque d’incendie associé à ce dernier, a précisé Equinor.

Pourquoi si cher ?

Depuis des décennies, les compagnies pétrolières et gazières injectent du CO2 d’origine naturelle dans les puits de pétrole afin d’augmenter le taux de récupération d’énergie de leurs puits. Cependant, le captage des émissions industrielles de CO2 est beaucoup plus compliqué et coûteux.

Le CSC peut être utilisé dans pratiquement tous les types d’installations qui émettent du CO2, mais il est particulièrement pertinent pour les industries très polluantes comme la production d’électricité, le ciment, les produits chimiques et pétrochimiques.

Quelle que soit son application, cette technologie comporte trois étapes principales : (1) le captage du CO2, suivi par (2) sa compression et sa purification, puis par (3) son injection dans différents types de formations rocheuses.

La première étape – le captage du CO2 – explique le coût élevé de la technologie. En effet, le CSC nécessite l’ajout de plusieurs étapes à la combustion industrielle afin d’éliminer le CO2 des gaz de combustion.

Pour les centrales électriques au charbon, par exemple, le coût du piégeage du CO2 peut atteindre 109 dollars par tonne, ce qui, selon les estimations, entraîne une augmentation du prix de l’électricité produite pouvant atteindre 80 %.

Qu’en est-il des émissions négatives ?

Si le CSC est intéressant en soi, certaines de ses applications se distinguent encore plus par l’impact qu’elles pourraient avoir si elles étaient déployées à grande échelle. L’une de ces applications est la culture bioénergétique avec captage et stockage du carbone (BECCS), qui consiste à convertir la biomasse en énergie avec le captage et le stockage permanent des émissions de CO2 qui en résultent.

Il y a deux façons principales d’y parvenir. La première est la combustion directe de la biomasse et le captage des émissions de CO2 qui en résultent. La deuxième voie – plus couramment utilisée aujourd’hui – consiste à fermenter la biomasse, ce qui donne du bioéthanol. Dans ce dernier cas, les émissions de CO2 ne doivent pas être captées, mais peuvent être comprimées directement.

Le BECCS promet non seulement de réduire notre dépendance aux hydrocarbures en fournissant un combustible de substitution pour la production d’électricité, mais aussi d’éliminer le CO2 de l’atmosphère, contribuant ainsi à atténuer le changement climatique. Cependant, cette technologie n’est pas sans détracteurs qui soulignent que l’exploitation des terres pour la culture du BECCS exerce une pression supplémentaire sur la biodiversité et déplace les cultures alimentaires nécessaires pour nourrir la population mondiale croissante.

En fin de compte, le moyen le plus efficace (et le moins cher) de piéger le CO2 est de planter des forêts et d’éviter d’en émettre trop en premier lieu. Car si certains géants industriels aimeraient nous faire croire que “l’industrie peut faire ce que les plantes font” (c’est-à-dire séquestrer le CO2), la réalité est que nous, en tant que société, devons payer un prix élevé pour que cela se produise. Et si nous avons besoin de l’industrie pour faire ce que font les usines, c’est d’abord parce que nous n’avons pas été capables de réduire nos émissions de gaz à effet de serre comme nous aurions dû le faire.