Le changement climatique : un défi urgent

Le changement climatique et le réchauffement climatique représentent aujourd’hui l’un des défis les plus urgents pour l’humanité. Les vagues de chaleur extrême, les périodes de sécheresse prolongées, l’intensification des ouragans, des inondations et des pluies torrentielles, ainsi que la fonte des glaces et la montée du niveau de la mer sont quelques-unes des conséquences menaçantes pour la vie sur Terre.

Depuis la révolution industrielle au milieu du XVIIIe siècle, les humains ont ajouté d’énormes quantités de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre, issues des émissions industrielles, des transports et des centrales énergétiques qui brûlent des combustibles fossiles tels que le charbon, le pétrole et le gaz. Ces gaz ont piégé une partie de la chaleur réfléchie par la Terre, augmentant ainsi le réchauffement climatique.

Les efforts internationaux

Conscients du danger imminent posé par ce phénomène, les efforts internationaux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre ont commencé dès les années 1970. L’idée de capturer le carbone émis par les usines et les centrales énergétiques, ou directement de l’air, a émergé comme l’une des stratégies prometteuses pour gérer les grandes quantités d’émissions nocives.

Le but de la capture du carbone est de produire un flux concentré de dioxyde de carbone, permettant ainsi son transport vers des sites de stockage permanents, évitant ainsi son rejet dans l’atmosphère.

Capture et stockage du carbone

Le terme « capture et stockage du carbone » (CSC) fait référence à un groupe de techniques visant à combattre le changement climatique en réduisant les émissions de dioxyde de carbone, principal responsable du réchauffement climatique. Ces techniques capturent le dioxyde de carbone provenant de la combustion des combustibles fossiles avant qu’il ne soit relâché dans l’atmosphère.

La plupart des stratégies actuelles de capture et de stockage du carbone consistent à injecter le dioxyde de carbone dans les profondeurs de la Terre, formant ainsi une boucle fermée où le carbone est réintroduit dans la Terre sous forme de dioxyde de carbone.

Le processus de capture du carbone comporte trois étapes principales : la capture, le transport et le stockage.

• Première étape : la capture

  A cette étape, le dioxyde de carbone est séparé des autres gaz émis par les grandes installations industrielles telles que les aciéries, les usines de ciment, les installations pétrochimiques et les centrales au charbon ou au gaz. Le dioxyde de carbone peut être extrait du combustible fossile utilisé dans ces installations via différentes techniques.

  Une méthode consiste à le filtrer des gaz d’échappement après la combustion. Une autre technique consiste à brûler le combustible fossile partiellement dans un gazéifieur pour en extraire le dioxyde de carbone, produisant également de l’hydrogène qui peut être séparé et utilisé comme carburant propre. La combustion en oxygène pur au lieu de l’air (la combustion oxydante) est une autre technique produisant principalement du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau, facilitant ainsi son extraction et stockage.

• Deuxième étape : le transport

  Une fois séparé, le dioxyde de carbone est comprimé à l’état liquide pour être transporté, souvent via des pipelines, bien que des navires ou des camions puissent également être utilisés. Bien que fiable, le transport par pipeline nécessite des études approfondies pour garantir leur sécurité, surtout dans les zones densément peuplées.

• Troisième étape : le stockage

  Après transport, le dioxyde de carbone est injecté dans des formations rocheuses géologiques profondes, où il est stocké de manière sûre et durable à plus d’un kilomètre de profondeur. Ces formations géologiques, telles que les aquifères salins, offrent une grande capacité d’absorption de CO2. Selon le rapport de l’IPCC, les sites de stockage bien choisis peuvent retenir jusqu’à 99% du CO2 injecté pendant 1000 ans.

Capture du carbone et scénario des 1,5°C

Lors de la conférence des Nations Unies sur le changement climatique « COP 21 » à la fin de 2015, les pays du monde ont décidé de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre pour limiter le réchauffement global à 2°C, avec un objectif aspirant à limiter la hausse à 1,5°C par rapport aux niveaux préindustriels.

Pour atteindre ce but, il est nécessaire d’accélérer les efforts pour éliminer les combustibles fossiles, avec une réduction de 65% de la production de pétrole et de gaz d’ici 2050 par rapport aux niveaux de 2020. L’IPCC a également souligné l’importance de la capture et du stockage du carbone pour atteindre les objectifs de zéro émission nette d’ici 2050, en particulier pour les secteurs difficiles à décarboniser comme la production de ciment et d’acier.

Défis et obstacles

La faisabilité technologique et économique de la capture et du stockage du carbone est essentielle dans le débat sur la réduction des émissions. Cependant, cette technologie est coûteuse et n’est pas encore capable de capturer des quantités suffisantes de CO2 pour faire une réelle différence.

Les coûts varient en fonction de l’application, de la concentration de CO2, de la distance de transport et du lieu de stockage. De plus, les technologies de capture et de stockage du carbone demeurent sophistiquées et coûtent plus cher que des alternatives comme l’énergie solaire ou les batteries de véhicules électriques.

Certains groupes de défense de l’environnement s’opposent à cette technologie, la considérant comme une excuse pour augmenter la production de combustibles fossiles plutôt que de réduire les émissions. Étant donné les coûts élevés, investir dans des énergies propres pourrait être plus bénéfique.