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Captage, stockage et réutilisation du CO2 : des solutions séduisantes, mais encore très chères

Stocker ou réutiliser le CO2 pour alléger son empreinte carbone : la solution prend désormais une importance stratégique pour de nombreux pays. Le contexte s'y prête, mais le prix à payer reste fort, notamment en termes d'énergie.

Energie  |    |  N. Gorbatko
Captage, stockage et réutilisation du CO2 : des solutions séduisantes, mais encore très chères

Le stockage du CO2 hors environnement naturel est-il soluble dans les politiques climatiques ? C'est en tout cas l'hypothèse défendue par un nombre croissant d'acteurs impliqués dans ces questions. À commencer par l'Agence internationale de l'énergie (AIE), qui juge désormais les avantages des technologies de captage, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) « importantes pour le climat ». Dans une résolution votée mardi 18 avril, le Parlement européen souligne, lui aussi, le rôle qu'elles auront à jouer dans la décarbonation. Quant à la Commission européenne, elle vient de les classifier comme « stratégiques » (pour le CCS) ou « à développer » (pour le CUS), dans son projet de règlement Net Zero Industry Act, sorti en mars dernier.

L'intérêt pour ces solutions n'est pas nouveau : 35 installations captent déjà près de 45 millions de tonnes de CO2 par an dans le monde. Mais avec un prix du carbone très bas, ces infrastructures restaient jusqu'à présent trop peu rentables, même pour alléger l'empreinte de certains secteurs particulièrement difficiles à décarboner, comme l'acier ou le ciment. La hausse du prix des quotas carbone, fixé à 89 euros la tonne le 31 mars dernier, contribue à faire bouger les lignes. Et ceci d'autant plus qu'en raison des changements climatiques et de la dégradation des écosystèmes, les capacités de stockage des milieux naturels commencent à être sérieusement revues la baisse. Entre 2010 et 2020, selon le Centre interprofessionnel technique d'études de la pollution atmosphérique (Citepa), la forêt française a ainsi perdu plus de 50 % de ce potentiel ; lequel s'était déjà réduit de 25 % depuis 1990.

Nouvelles ambitions, nouveaux procédés

Pour l'AIE, il faudrait donc « piéger » en couches géologiques profondes près de 1,7 milliard de tonnes de CO2 en 2030, via les méthodes de CCS, quelque 6 milliards en 2050 et plus de 10 en 2070. La Commission européenne, pour sa part, envisage un volume de 350 à 550 millions de tonnes captées en 2050, dont 50 millions de tonnes par an sur son périmètre dès 2027. C'est considérable, souligne Jean-Pierre Hauet, président du comité scientifique d'Équilibre des énergies, responsable d'un récent rapport sur le sujet, élaboré avec plusieurs industriels comme Airbus, TotalEnergies, EDF, Bouygues ou Schneider Electric. « Durant l'expérience pilote menée à Lacq dans les Pyrénées-Atlantiques, il y a quinze ans, on avait stocké 60 000 tonnes en l'espace de deux ans ! »

Depuis les premiers essais, menés dans les années 1970-1980, les moyens disponibles ont cependant évolué, pour des coûts mieux maîtrisés. « Les techniques de transport et de stockage ont atteint un bon niveau de maturité », constate Jean-Pierre Hauet. Les procédés de piégeage et de captage n'en sont pas au même stade, mais ils ont, eux aussi, bien évolué et se révèlent moins énergétivores. C'est le cas de l'oxycombustion, qui s'appuie sur l'injection d'oxygène pour libérer le CO2, ou du procédé DMX à base de solvant développé par l'Ifpen, qui réduirait de 30 à 40 % les dépenses énergétiques par rapport aux amines classiques, des composés organiques dérivés de l'ammoniac. Le potentiel est tel « que la récupération directe du CO2 dans l'air n'est plus considérée comme impossible », souligne Jean-Pierre Hauet.

Des organisations et des débouchés différents

Un nouveau modèle d'affaires a par ailleurs vu le jour : plutôt que de s'appuyer sur un système intégré, du captage à la réinjection, comme au début des années 2000, les opérations se scindent désormais en deux segments permettant de diversifier les sources d'approvisionnement en CO2. Le premier se centre sur la collecte dans les installations industrielles et sur le transport du CO2 dans des pipelines jusqu'à des hubs en bordure des côtes, comme à Dunkerque. Le second se consacre à la reprise de ce CO2 et à son transport sous une forme liquéfiée par pipeline ou par bateaux vers des sites de stockage dans la couche terrestre, essentiellement en zone marine, où il se recombine avec les roches en place.

Le carbone récupéré peut également être utilisé dans la production de produits chimiques, de plastique ou de béton, mais surtout de carburants de synthèse, grâce à l'hydrogène, pour l'aviation notamment, son débouché majeur, alors que la ressource en biomasse est limitée. « L'évolution économique et technologique la plus intéressante est précisément ce passage du déchet à la ressource », commente Brice Lalonde, président de l'association Equilibre des énergies.

Des projets émergents

Désormais, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) recense 200 à 250 projets de CCUS, déjà avancés ou en cours de développement, susceptibles de capter 220 Mt CO2 en 2030. L'Europe en compterait 76, répartis dans 16 pays, dont le celui de TotalEnergies, Equinor et Shell, Northern Lights, en mer du Nord. Mené avec le soutien de l'État norvégien, celui-ci permettra de transporter des quantités importantes de carbone des hubs de la mer du Nord vers un gisement à environ 2 500 m sous les fonds marins, au large de la Norvège. Les deux premiers appels d'offres de l'Innovation Fund européen, abondés grâce aux revenus du système européen d'échange des droits d'émission (ETS Trading System), ont par ailleurs retenus 11 autres projets orientés CCS ou CCUS.

Jusqu'à aujourd'hui, l'État français a, quant à lui, plutôt fait preuve de retenue en la matière, considérant ces solutions comme un dernier recours. « Les incertitudes sur ces technologies, leur acceptabilité, ainsi que sur la disponibilité et la fiabilité du stockage conduisent à envisager avec prudence le développement de ces technologies, conditionné à la définition d'un modèle économique viable joint à une bonne maîtrise des risques sur le long terme », indiquait la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) en 2019. Tout en considérant cette alternative comme une vraisemblable « option essentielle pour l'avenir », cette dernière ne retenait qu'un objectif de 15 Mt de CO2 captés et stockés en 2050.

La Stratégie française pour l'énergie et le climat (Sfec), en cours d'élaboration, pourrait réévaluer cette place. Mais des freins subsistent : le coût énergétique des opérations notamment – il faudrait plus de 2 térawattheures par million de tonnes de CO2 récupéré dans l'air par exemple – et son poids financier. En 2020, l'Ademe évaluait son coût entre 88 et 125 €/tCO2. La fabrication de l'hydrogène par reformage du méthane, accompagnée de CCS, ne pourrait être rentable qu'avec un prix du quota carbone de 160 €/tCO2, estime par exemple Équilibre des énergies.

Une infrastructure de transport et de stockage du CO2 manque aussi en Europe et un système de traçabilité du CO2 capté devrait être mis au point à l'échelle de l'UE afin d'éviter un double comptage. Dans leur résolution, les députés européens ont par ailleurs prévenu que « les absorptions de carbone devraient compléter et ne jamais remplacer les réductions obligatoires des émissions de gaz à effet de serre ».

Réactions1 réaction à cet article

C'est l'état ou l'ADEME qui va payer la construction du pipe de CO2???
A mon avis, le plus simple, est de transporter le CO2 liquéfié par train. La plupart des cimenteries étant, déjà, raccordées au réseau ferroviaire pour expédier le ciment et c'est disponible immédiatement!

lhommedelabaie | 20 avril 2023 à 10h11 Signaler un contenu inapproprié

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