Captage et élimination du CO2 – est-ce la solution?

La première installation industrielle au monde pour l’élimination du CO2 atmosphérique a été développée par l’entreprise suisse Climeworks et mise en fonction en 2017 à Hinwil, à quelques kilomètres de Zurich. © Keystone / Gaetan Bally

Le nouveau rapport du GIEC sur l’atténuation du changement climatique aborde aussi la question des technologies à émissions négatives. La Suisse joue un rôle pionnier dans le domaine de l’élimination du CO₂ de l’atmosphère, une option essentielle, mais qui pose quand même des problèmes.

Si l’on veut atteindre la neutralité climatique en 2050, il ne suffira pas de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de remplacer les énergies fossiles par des renouvelables. Il faudra également retirer des milliards de tonnes de CO₂ de l’atmosphère.

Le nouveau rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIECLien externe), publié aujourd’hui, se concentre sur les options pour limiter et prévenir les émissions. Parmi les solutions les plus innovantes – et les plus controversées – figurent le captage et l’élimination permanente du CO₂ de l’atmosphère. 

Le GIEC et ses rapports sur le climat

Le GIEC a son siège à Genève et réunit 195 États membres. Il est organisé en trois groupes de travail, qui se concentrent sur différents aspects liés au changement climatique: le groupe 1 étudie les aspects scientifiques, le 2 étudie les conséquences, la vulnérabilité et l’adaptation et le 3 se concentre sur l’atténuation du changement climatique.

Le rapport publié ce 4 avril 2022 est le fruit du travail du groupe 3 et représente la troisième partie du sixième rapport d’évaluation du GIEC. La première partie avait été publiée en août 2021 et la seconde en février dernier.

Ces rapports sont importants, car c’est sur leur base que sont élaborées les politiques climatiques nationales et internationales.

Que sont les technologies à émissions négatives?

Ce sont des technologies ou des procédés qui retirent de manière permanente le CO₂ présent dans l’atmosphère. Ceci est important, car plus le dioxyde de carbone reste longtemps dans l’atmosphère, plus il contribue au réchauffement global. On utilise le terme de «technologies à émissions négatives» car au lieu d’introduire des molécules de gaz supplémentaires dans l’atmosphère, elles en éliminent.

Comment peut-on éliminer le CO₂ de l’atmosphère?

Il existe essentiellement deux approches. La première, biologique, exploite la capacité naturelle des arbres et des plantes à capter et à emmagasiner le CO₂ par la photosynthèse. On peut par exemple replanter des arbres ou user de pratiques agricoles qui fixent le carbone dans le sol.

La seconde approche fait plutôt appel à des solutions technologiques pour retirer directement le CO₂ de l’air (Direct Air Capture, ou DAC) afin de le stocker définitivement ou de l’utiliser à d’autres fins.

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On peut aussi capter le CO₂ là où il est produit, par exemple dans les usines, les centrales à charbon ou les incinérateurs (Carbon Capture and Storage, ou CCS). Mais dans ce cas, il n’est pas correct de parler d’«émissions négatives», car les exploitants des usines ne retirent pas de CO₂ de l’atmosphère, ils se limitent à éviter que le gaz ne soit émis.

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Pour obtenir un bilan négatif, la méthode CCS doit être combinée avec la production d’énergie à partir de la biomasse (Bioenergy with Carbon Capture and Storage, ou BECCS). Ce système implique de cultiver des arbres et des plantes – qui soustraient du CO₂ de l’atmosphère en poussant – et de les brûler ensuite dans une centrale électrique en capturant et stockant définitivement le CO₂ libéré durant le processus.

>> Voici les différentes approches pour obtenir des émissions négatives

Office fédéral de l’environnement

Que faire du CO₂ retiré de l’atmosphère?

Une option est de le «recycler», de l’utiliser dans l’industrie alimentaire et des boissons gazeuses, dans l’agriculture, dans la production d’énergie ou de matériaux de construction ou d’hydrocarbures synthétiques. L’École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) a construit le prototype d’une raffinerie qui utilise l’énergie solaire et le CO₂ pour produire des carburants durables. Synhelion, une spin-off de l’EPFZ qui commercialise la technologie de production de carburants solaires à partir de CO₂, vient de conclure un accord avec la compagnie aérienne Swiss pour la fourniture de kérosène durable.

Toutefois, si l’on veut atteindre la neutralité climatique dans trente ans, il faudra stocker le dioxyde de carbone de manière permanente. Le stockage en sous-sol, par exemple dans des gisements de gaz ou de pétrole épuisés, ou dans des aquifères salins (roches poreuses renfermant de l’eau salée), fait partie des solutions les plus prometteuses.

Quelle quantité de CO₂ est captée et éliminée chaque année?

Les installations qui captent le CO₂ généré par l’industrie (méthode CCS) existent depuis les années 1970. Il y en a actuellement 27 en activité dans le monde, dont la moitié aux États-Unis. Elles peuvent capter plus de 40 millions de tonnes de CO₂ par année, soit environ 0,1% des émissions globales, selon l’Agence internationale de l’énergie (AIELien externe).

Plus récentes, les installations DAC sont 19 dans le monde. Ensemble, elles ont la capacité de retirer de l’atmosphère 10’000 tonnes de CO₂ par année. La plus grande a été inaugurée en 2021 par les sociétés suisse Climeworks et islandaise Carbfix. Située près de Reykjavik, elle peut filtrer jusqu’à 4000 tonnes de CO₂ par année, soit l’équivalent de ce qu’émettent en moyenne 600 personnes en Europe.

Quel est le potentiel de capture et d’élimination du CO₂?

Philippe Thalmann et Sascha Nick, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, estiment que ces technologies peuvent éliminer une part correspondant à 5 ou 10% des émissions actuelles. Une contribution certes limitée, mais qui peut être utile pour atteindre la neutralité climatique d’ici le milieu du siècle, écrivent-ils dans une récente publicationLien externe.

Pourquoi ces technologies ne font-elles pas l’unanimité?

Certaines associations environnementalesLien externe, et une partie de la communauté scientifique n’y voient pas une solution au problème climatique. On met ici en cause les coûts élevés, l’importante consommation d’énergie, l’impact environnemental et la complexité des processus, sans oublier le transport du CO₂ vers les sites de stockage.

>> Pomper le CO₂ atmosphérique, une fausse bonne idée?

Mais surtout, les opposants à ces technologies craignent qu’elles ne puissent servir de justification pour continuer à brûler du charbon et du pétrole et ainsi à prolonger notre dépendance aux énergies fossiles. Selon eux la mesure la meilleur marché et la plus urgente est aussi la plus simple, et elle consiste à cesser d’émettre du CO₂.

(Traduction de l’italien: Marc-André Miserez)