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Les technologies de capture directe du CO2 sont-elles vraiment efficaces ?

Crédits : iStock

Une étude dresse un bilan comparatif du cycle de vie des installations pratiquant la capture directe de dioxyde de carbone (CO2). Elle vise en particulier à savoir dans quelle mesure les émissions associées à la construction et au fonctionnement de ces systèmes contrebalancent le service rendu. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Energy le 28 octobre dernier.  

Pour limiter le réchauffement de la planète, deux stratégies non exclusives se présentent à nous. L’une, bien connue, consiste à s’attaquer au cœur du problème et à réduire nos émissions de gaz à effet de serre. L’autre vise à intervenir de façon délibérée sur le climat afin d’en limiter la dérive. Ce type d’action, parfois assimilé à des soins palliatifs, constitue le domaine de la géo-ingénierie.

Épurer l’atmosphère de son trop-plein de CO2

Sous le terme de géo-ingénierie, on trouve toutefois des techniques aussi diverses que variées. Parmi elles, il y a l’élimination directe du dioxyde de carbone de l’atmosphère grâce à des systèmes qui aspirent l’air, capturent le carbone qu’il contient, puis l’injectent en profondeur dans le sol. Ces technologies commencent à être utilisées de manière opérationnelle comme en témoigne l’installation Orca en Islande.

Une question se pose néanmoins. Quels sont les bénéfices nets lorsque l’on fait le bilan entre les émissions associées à la construction et au fonctionnement de ces systèmes et la capture de CO2 qu’ils produisent ? Étonnamment, peu d’études fournissent une évaluation précise de cet impact environnemental et les conclusions obtenues jusqu’à présent ont pu être controversées.

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Installation du système Orca en Islande. Crédits : Climeworks.

Des systèmes efficaces, complémentaires à une réduction des émissions

Pour pallier ce manque d’informations, des chercheurs ont dressé un bilan comparatif du cycle de vie pour deux catégories d’usines capturant et stockant directement le CO2 (TSA et HT-Aq pour température swing adsorption et high-temperature aqueous solution, respectivement). Une différence principale : le premier système opère à basse température tandis que le second nécessite de fortes températures internes pour fonctionner.

« Le processus d’extraction du CO2 à basse température s’est avéré étonnamment efficace », note Kavya Madhu, auteur principal du papier. « Par exemple, pour une tonne de CO2 extraite, 0,3 tonne est émise pour l’approvisionnement nécessaire en énergie et en chaleur, et seulement 0,15 tonne si l’on utilise de l’électricité à faible contenu en carbone ». Dans son résumé, l’étude indique ainsi qu’« avec un approvisionnement énergétique à faible contenu en carbone, HT-Aq et TSA produisent respectivement une élimination nette de carbone allant jusqu’à 73 % et 86 % par tonne de CO2 capturé et stocké ».

Pour l’heure, l’efficacité unitaire des systèmes ne s’est pas concrétisée à grande échelle, car cela nécessite de déployer de très nombreuses installations et d’augmenter dans une large mesure le débit d’air actuellement traité par chaque centrale. À cet égard, les auteurs se veulent pragmatiques. « Étant donné que l’extraction de CO2 est déjà relativement efficace, les techniques de capture directe de l’air sont susceptibles de jouer un rôle complémentaire à long terme dans l’atténuation du changement climatique, mais pas en remplacement », concluent-ils.