Vous ne savez pas comment capter le carbone ? Les experts expliquent pourquoi nous avons besoin de différents types

La production d’acier, de béton, de carburant et de produits chimiques agricoles est gourmande en énergie. Ces industries dépendent essentiellement de grandes quantités de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz), car le réseau électrique n’a pas encore suffisamment de capacité pour distribuer, stocker et fournir des énergies renouvelables à grande échelle.

Les ressources fossiles sont également liées à ces industries, dont les chaînes d’approvisionnement dépendent de la chimie des combustibles fossiles. Lors de la fabrication de l’acier, par exemple, le charbon est chauffé sans oxygène et transformé en coke (un autre matériau riche en carbone) – ce coke est utilisé dans les hauts fourneaux pour fabriquer du fer en fusion qui est ensuite transformé en acier. Par conséquent, pour limiter le changement climatique, ces industries doivent à terme être sans carbone. Mais nous n’avons pas le temps de les rendre totalement exempts d’émissions avant que les températures mondiales n’augmentent davantage.

Alors que peut-on faire ? Les émissions de CO₂ peuvent être captées avant qu’elles ne s’échappent dans l’atmosphère. Si ce CO₂ est capturé, une partie peut être utilisée pour fabriquer des produits supplémentaires, comme le pétillant de la bière, le béton durable ou les carburants durables pour les avions.

Tout cela nous affecte directement sous une forme ou une autre, notamment en raison de pénuries de CO₂ (en raison de l’approvisionnement en CO₂ qui dépend fortement des usines d’engrais (ammoniac) et de bioéthanol). À mesure que les combustibles fossiles deviennent plus chers, ces sources deviennent non rentables à exploiter et la production s’arrête. Les récents conflits mondiaux ont également bloqué la livraison de gaz naturel liquéfié (GNL), aggravant encore la hausse des coûts de l’énergie.

Quant au reste du CO₂, il doit être stocké en toute sécurité. Il y en a tout simplement trop de gaz à utiliser et laisser encore plus d’émissions de gaz à effet de serre s’échapper dans l’atmosphère contribue au changement climatique. L’ensemble de ce processus est connu sous le nom de captage, utilisation (utilisation) et stockage du carbone (CCUS).

Le CO₂ de l'industrie est éliminé avant d'être émis, et une petite quantité de CO₂ capturé est utilisée par d'autres industries qui dépendent du CO₂ comme produit, le reste étant ensuite stocké de manière permanente. L’utilisation d’énergies renouvelables pour capter le CO₂ évite d’autres émissions pendant le processus de captage.

Malheureusement, le CCUS seul ne suffit pas. Il existe actuellement environ 77 installations en activité dans le monde qui captent et stockent ou « géostockent » le CO₂ dans les roches souterraines et dans d’anciens champs de pétrole et de gaz. Cela ne représente qu’environ 0,01 % des émissions humaines. Les processus sont coûteux et nécessitent d’énormes investissements de la part des gouvernements ou des entreprises privées, ce qui les rend difficiles à mettre à l’échelle. Les coûts des installations varient énormément en fonction de la technologie de capture, du transport et de l'option de stockage, mais se situent entre 300 millions de dollars américains (224 millions de livres sterling) et 1 milliard de dollars américains.

Les installations CCUS ne peuvent tout simplement pas capter l’énorme quantité de CO₂ dans ces industries critiques, à tout moment et partout. Même si les émissions industrielles étaient plafonnées, cela ne ferait que limiter les émissions actuelles. Les émissions passées de CO₂ se trouvent toujours dans l’atmosphère, il est donc essentiel de capter le CO₂ directement de l’atmosphère.

Il existe une autre forme de captage du carbone, mais avec une source de CO₂ différente : l’héritage de la combustion de combustibles fossiles depuis plus de 260 ans depuis le début de la révolution industrielle. Ceci est connu sous le nom d’élimination du dioxyde de carbone (CDR) et comprend la capture directe de l’air qui élimine le CO₂ de l’atmosphère.

Une fois de plus, des énergies renouvelables sont nécessaires pour alimenter ce processus. Une autre approche CDR est la minéralisation du carbone dans laquelle le CO₂ et l'eau sont injectés dans du basalte et des roches similaires, puis le CO₂ réagit avec le calcium et le magnésium présents dans cette eau pour former des minéraux solides, un peu comme le calcaire qui se forme dans les bouilloires.

Comprendre la différence entre ces approches très importantes permet aux gouvernements, aux industries et aux bailleurs de fonds de la recherche de savoir quand et où les utiliser. Le temps presse. Les températures mondiales continuent d’augmenter. La décarbonisation industrielle et nationale doit progresser parallèlement aux processus correctifs de captage, d’utilisation et d’élimination du carbone.

Ben Kolosz, maître de conférences (professeur adjoint) en énergies renouvelables et élimination du carbone, Université de Hull et Jon Gluyas, professeur de géoénergie, de captage et de stockage du carbone, Université de Durham

Photo principale : Wang An Qi/Shutterstock