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Éviter les pires effets de l’urgence climatique est un problème extrêmement complexe. Où pouvons-nous stocker tout le carbone que nous insufflons dans l’atmosphère depuis des années ? « Il suffit de le capturer, de le recycler ou de l’enterrer… » La gestion du carbone est le mot magique populaire. Mais les nouvelles technologies comme la capture du carbone montrent également qu’il n’y a pas de solution miracle.
Connaissez-vous la citation : « La plupart des problèmes surviennent lorsqu’ils sont résolus ? » L’une des principales causes du changement climatique, le CO₂ est un problème puissant, et il s’aggrave. Pour compenser une seule tonne d’émissions de CO₂, il faudrait planter 80 arbres. Selon une prévision sur les émissions mondiales de CO₂, la quantité atteindra 43,1 milliards de tonnes au cours des 30 prochaines années, nous aurions donc besoin de 3 448 000 000 000 d’arbres. Cela semble irréalisable, et c’est probablement le cas.
Et si, statistiquement parlant, chacun de nous n’avait pas à planter 35 arbres ? Et si nous n’avions pas à décider à l’avenir de changer radicalement notre mode de vie à forte intensité de CO₂ ou de protéger notre environnement tout en restant rentable ?
Les éoliennes et les panneaux solaires se répandent rapidement, mais pas assez vite pour compenser notre taux d’émission de CO2 et éviter les pires conséquences du changement climatique. Il est donc intéressant de mettre la charrue avant les bœufs. Ne pas s’attaquer à la cause, c’est-à-dire l’utilisation des énergies fossiles par exemple, mais se fixer sur ses conséquences.
Pendant des décennies, les chercheurs ont cherché des moyens d’éliminer le carbone dangereux des cheminées de dizaines de milliers de centrales électriques à combustibles fossiles et de l’atmosphère. Les technologies prometteuses actuellement sur toutes les lèvres vont du « filtrage » du dioxyde de carbone en route vers la cheminée d’une centrale électrique ou d’une usine à l’élimination du dioxyde de carbone qui est déjà dans l’air, un processus appelé « capture directe de l’air ».
Mais qu’advient-il du charbon après qu’il a été capturé ou filtré ? Il peut soit être stocké en permanence sous terre, soit être converti en un produit contenant du carbone et être réinjecté dans le cycle des matières premières. Et, d’une certaine manière, cela pourrait changer de façon permanente l’économie mondiale.
Les scientifiques de la centrale géothermique Hellisheidi en Islande ont démontré un cycle de capture et de stockage du carbone à la moitié du coût des estimations précédentes. © Arni Saeberg, CarbFix
La magie du captage et du stockage du carbone (CCS)
Le nouveau rapport sur le climat du Global CCS Institute a analysé la croissance continue du captage et du stockage du carbone (CSC) dans le monde. Selon le rapport, en 2021, la capacité totale du pipeline de projets de CSC a augmenté pour la quatrième année consécutive de près d’un tiers par rapport à l’année précédente. Le CSC est reconnu par les experts comme un élément essentiel pour atteindre les objectifs mondiaux de protection du climat. Cependant, comme c’est souvent le cas, les nouvelles technologies telles que le CSC sont principalement motivées par des intérêts économiques. Il n’est donc pas surprenant que de nombreux projets de CSC favorisent le stockage du dioxyde de carbone, principalement pour extraire plus de pétrole des puits vieillissants, puis stockent le carbone sous terre dans des poches d’air dans la roche poreuse des puits épuisés. « Cap rock » sur le dessus pour éviter les déversements – problème résolu. Voir Quest, un projet de sables bitumineux exploité par Shell Canada.
Mais qu’est-ce que c’était encore que le problème et la solution ? Nous déversons déjà des polluants dans les eaux souterraines, enfouissons des déchets nucléaires et forons des trous dans les profondeurs marines, « fracturant » notre chemin vers des profondeurs infinies. Les conséquences sont incertaines et menaçantes.
Mais cela peut aussi se faire de manière tout à fait différente. L’objectif du Canada InnoTech – Alberta Carbon Conversion Technology Centre (Barcode) situé à la périphérie de Calgary n’est pas seulement de capter et « d’enterrer » les émissions nocives de gaz à effet de serre, mais de trouver un moyen de transformer le dioxyde de carbone en argent. Le centre de 20 millions de dollars est un terrain d’essai pour les technologies de pointe qui peuvent transformer les gaz carboniques en produits dits négatifs en CO₂ comme les biocarburants, les protéines nutritives, les bioplastiques, les nutriments pour les poissons, les nanofibres et tous les chemin vers l’alcool et les meubles.
InnoTech permet aux entreprises du monde entier de tester leur technologie dans une installation industrielle prête à l’emploi et, selon les chiffres officiels, est l’un des rares centres au monde où les technologies de conversion du carbone en biens de consommation, matériaux de construction ou même les médicaments pharmaceutiques peuvent être testés à cette échelle.
« Toutes ces entreprises ont déjà prouvé que leur technologie fonctionne. Maintenant, ils prouvent que cela fonctionne à l’échelle commerciale », a déclaré Deron Bilous, alors ministre du Développement économique et du Commerce de l’Alberta, lors de l’inauguration du centre en 2018. Beaucoup de choses se sont passées depuis. Rien qu’en 2021, 71 nouvelles centrales CSC étaient prévues. Cela porte le nombre total d’usines CSC commerciales dans le monde à 135, dont 27 entièrement opérationnelles, quatre en construction et 102 en développement.
L’Amérique du Nord est le leader mondial du déploiement du CCS. Cela est principalement dû aux crédits d’impôt en place là-bas, avec un crédit d’impôt pour les investissements dans le CSC qui entrera également en vigueur dans le budget canadien à partir de 2022. les produits énergétiques à faible émission de carbone y contribuent également.
En septembre 2020, la capacité de capture de CO₂ de toutes les usines de CSC en cours de développement est passée de 75 millions de tonnes par an (Mtpa) à 111 Mtpa, soit près de la moitié de plus qu’en 2020. Il s’agit d’une quantité impressionnante de matériaux qui pourraient être utilisés par un large éventail de secteurs économiques.
Carbone respectueux de l’environnement
Parmi les entreprises qui utilisent l’Alberta Carbon Conversion Technology Centre figurent les gagnants et les finalistes de l’International Carbon XPrize, un concours à enjeux élevés visant à convertir les émissions de dioxyde de carbone de l’industrie énergétique en produits utilisables.
L’un des deux principaux lauréats du prix de cette année est une entreprise canadienne de la paisible Nouvelle-Écosse, qui a remporté un prix de plusieurs millions de dollars avant des innovations telles que l’utilisation de la photosynthèse pour convertir le carbone et la conversion des roches acides et des émissions de CO₂ en une substance stable. À l’instar de l’autre lauréat, UCLA CarbonBuilt, basé à Los Angeles, CarbonCure Technologies injecte du dioxyde de carbone dans le béton pour le rendre plus dur tout en réduisant son empreinte carbone. Après injection, le CO₂ subit un processus de minéralisation et est définitivement lié. Il en résulte des avantages économiques et climatiques pour les producteurs de béton — une véritable situation gagnant-gagnant.
« Chaque année, les bâtiments représentent 40 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, et le parc immobilier mondial devrait doubler d’ici 2060 », déclare Marcius Extavour, directeur exécutif de Carbon XPrize.
L’utilisation du CO₂ dans le béton devrait maintenant devenir un marché de 400 milliards de dollars. Le béton CarbonCure est déjà utilisé dans plus de 300 centrales à béton à travers le monde.
Si le béton n’est pas votre truc, vous pourriez apprécier des meubles contenant du CO₂ – ou quelque chose à haut pourcentage.
La startup Air Company a commencé à vendre ses spiritueux aux bars et restaurants de New York en novembre. Le stock de CO₂ utilisé pour fabriquer leur vodka provient principalement des usines de fabrication de boissons qui produisent des gaz résiduaires lors de la fermentation. Au lieu de s’échapper dans l’air, les molécules se retrouvent désormais dans les bouteilles de vodka.
Boire pour lutter contre le changement climatique pourrait être une cause attrayante en soi pour certains, mais la vodka n’est censée être qu’un début si Gregory Constantine, le PDG de l’entreprise, réussit. L’équipe espère qu’en vendant un produit de consommation, elle pourra étendre son opération pilote de production d’alcool afin que l’entreprise puisse se diversifier dans les carburants alternatifs, les produits chimiques pour la production de plastique ou d’autres marchés.
Tout ce qui brille n’est pas d’or
Le marché mondial potentiel des déchets de CO₂ pourrait valoir 5,9 billions de dollars par an, selon Carbon180, une organisation à but non lucratif basée à Oakland, en Californie. Le ciment, les plastiques et les carburants représentent la majeure partie de ce marché potentiel, tandis que les biens de consommation ne représentent probablement qu’une infime partie : moins de 1 %. Il y a donc encore beaucoup de place à l’amélioration.
Vous pouvez déjà acheter des montres, des stylos ou des porte-encens fabriqués à partir de matériaux absorbant le carbone. Deux autres startups, Carbon Upcycling Technologies et Sky Baron, ont récemment lancé une gamme de produits de ce type, et les entreprises de joaillerie vendent de plus en plus de diamants synthétiques fabriqués en exposant le carbone à une haute pression et à des vapeurs chimiques ; le résultat est des pierres qui scintillent tout aussi brillamment mais sont beaucoup moins chères que les diamants naturels.
Pour tout développeur de cette industrie en pleine croissance, le simple développement et la mise à l’échelle des technologies ne sont pas le seul défi. Les entreprises doivent également trouver un moyen de le faire sans laisser elles-mêmes une empreinte environnementale importante. De nombreux facteurs déterminent les émissions d’un produit du berceau à la tombe, et toutes les nouvelles technologies ne les prennent pas pleinement en compte. Par exemple, le carbone capturé dans les cheminées est généralement capturé et nettoyé avant d’être utilisé à d’autres fins. Ce processus peut consommer de grandes quantités d’électricité et d’eau, augmentant ainsi les coûts et les émissions, surtout si l’électricité provient de centrales électriques au charbon. Le carbone n’est pas nécessairement gratuit en termes d’impact environnemental.
La durée de vie d’un produit fait également une grande différence. Les polymères plastiques utilisés pour les emballages et les matériaux de construction, par exemple, peuvent séquestrer le CO₂ plus longtemps que les biocarburants, qui libèrent immédiatement du CO₂ dans l’air lorsqu’ils sont brûlés dans les moteurs. Néanmoins, même les produits à courte durée de vie peuvent être bénéfiques pour l’environnement s’ils remplacent ceux fabriqués à partir de combustibles fossiles. Que ce soit le cas reste une question ouverte pour les développeurs de l’industrie et pour nous, les consommateurs.
Incidemment, le fondateur de CarbonCure, Rob Niven, pense que le Carbon XPrize valait les trois tours sur une période de 54 mois et les efforts déployés par l’entreprise pour gagner. L’entreprise prévoit d’utiliser l’argent du prix pour atteindre son propre objectif d’entreprise de réduire de 500 millions de tonnes d’émissions de carbone par an d’ici 2030 ; ce serait comme retirer 100 millions de voitures de la route. L’entreprise prévoit également d’investir une partie de son argent dans des initiatives de justice sociale. Un bel exemple pour sauver le climat et faire du bien à la société.
Bien sûr, la capture du carbone ne résoudra pas le problème à elle seule. Nous devons également cesser d’utiliser des combustibles fossiles, utiliser des produits à valeur ajoutée issus de ces nouvelles technologies et restaurer la capacité de la nature à éliminer le carbone de l’air — planter des arbres après tout, par exemple. Cela dit, l’utilisation du captage du carbone dans l’économie circulaire peut être un élément important de la solution.
Cette histoire par Ama Lorenz est publié dans THE BEAM #13.
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