La capture du carbone sauvera-t-elle notre planète ?

Alors que les émissions de gaz à effet de serre continuent d’augmenter, le changement climatique devient un problème de plus en plus pressant dans le monde. D’ici la fin de ce siècle, le dioxyde de carbone (CO2) devrait doubler. La technologie de capture et de stockage du carbone (CSC) est largement reconnue comme un outil viable pour réduire les émissions de CO2 et maintenir les températures mondiales au-dessus de 1,5-2 ° C d’ici 2050.

Crédit image : AYDO8 / Shutterstock.com

Qu’est-ce que le captage et le stockage du carbone ?

Le captage et stockage du carbone (CSC) est conçu pour empêcher le CO2 des centrales électriques traditionnelles et des activités industrielles.

Le CCS isole le CO2 émissions du processus de production, puis transporte et injecte le CO comprimé2 stockage géologique adapté.

Avantages de la technologie de capture du carbone

Parmi les nombreux avantages du CSC, il y a la possibilité de stocker le CO de manière permanente2 pris dans la production d’énergie dans les gisements souterrains.

L’Agence internationale de l’énergie estime que les émissions de CO2 peuvent supprimer jusqu’à 20 % de la production d’énergie et des installations industrielles.

Lire la suite : Avantages et inconvénients du captage du carbone

Le coût social du carbone est une estimation de l’impact du changement climatique sur la production d’une tonne de CO2 libéré dans l’atmosphère chaque année. Éliminer le CO2 directement de sa source, les coûts sociaux du CO2 et les dommages sociaux nets pourraient être réduits.

Le dioxyde de carbone capturé peut être utilisé pour produire des plastiques et des produits chimiques, tels que des polyuréthanes, à une échelle commerciale.

Inconvénients de la technologie de captage du carbone

Les procédés de captage sont coûteux en raison du besoin d’énergie supplémentaire. Si cette technologie est appliquée dans l’industrie, le coût du produit augmentera si les régulateurs n’accordent pas de subventions.

Il n’y a aucune preuve claire que le stockage souterrain du CO2 est complètement sûr. De nombreux scientifiques recommandent que les sites de stockage soient surveillés en continu jusqu’à ce que le site soit complètement nettoyé. Des fuites importantes sur ces sites rendraient l’air impropre à la consommation humaine en raison de l’extrême toxicité du gaz.

Comment la capture nette de carbone peut-elle atteindre zéro ?

Le CSC peut aider à atteindre des émissions zéro rentables des manières suivantes :

Utilisation du CSC dans les secteurs industriels difficiles à décarboner

Dans les secteurs industriels tels que le fer, le ciment et l’acier, il est difficile de décarboner.

Selon la Commission pour la transition énergétique et la Commission internationale de l’énergie, le zéro émission dans ces industries pourrait ne pas être réalisable en raison des coûts élevés des technologies vertes.

Les technologies CSC sont une approche rentable qui peut être facilement utilisée pour capturer le CO2 dans ces industries grâce à la capture du carbone.2 libérés lors de la production de fer et d’acier.

Le dioxyde de carbone capturé peut ensuite être utilisé pour produire du méthanol à l’échelle commerciale pour une utilisation comme carburant.

Production à grande échelle d’hydrogène bas carbone (carburant vert)

Les technologies CSC peuvent être utilisées en combinaison avec la gazéification du charbon pour produire de l’hydrogène à faible teneur en carbone de manière rentable. C’est la méthode la plus rentable là où les énergies renouvelables sont rares et où les combustibles fossiles sont bon marché.

La production d’hydrogène doit augmenter de manière significative pour atteindre zéro émission nette – de 70 millions de tonnes par an (Mtpa) à 650 tonnes par an d’ici le milieu du siècle.

Les secteurs difficiles d’accès devraient bénéficier de la participation de l’hydrogène à la décarbonation. La production d’électricité flexible et le chauffage résidentiel bénéficient également de ce type d’énergie.

Production d’électricité bas carbone

La production d’électricité doit être sans dioxyde de carbone afin d’atteindre zéro émission. Les centrales électriques équipées de systèmes de captage et de stockage du carbone fournissent des services de stabilisation du réseau tels que la gestion des fréquences, l’alimentation de secours, la gestion de la tension et l’électricité jetable à faible émission de carbone.

Le réseau à faible émission de carbone du futur sera plus fiable et durable si le captage et le stockage du carbone sont utilisés conjointement avec les énergies renouvelables.

Développements récents dans la capture du carbone

Bioénergie avec captage et stockage du carbone au Royaume-Uni

Le gouvernement britannique s’appuie sur les technologies de capture et de stockage du carbone pour les centrales bioénergétiques afin d’atteindre ses objectifs en matière de changement climatique. La centrale électrique actuelle de Drax a déjà subi la conversion du charbon en biomasse.

Le CSC réduit considérablement les émissions de CO de l’entreprise2 empreinte. Drax espère capturer 4 millions de tonnes de dioxyde de carbone2 chaque année de leurs centrales électriques.

Reformeur de méthane à la vapeur pour Air Products

Un reformeur de vapeur de méthane de la société américaine Air Products est utilisé pour collecter le CO2 Raffinerie de Port Arthur au Texas. Il est capable de produire 500 tonnes d’hydrogène pur chaque jour. Selon le département américain de l’énergie, l’installation a capturé et stocké environ six mégatonnes de dioxyde de carbone en avril 2020.

Unité Quest CCS

L’usine Scotford Upgrader en Alberta, au Canada, utilise trois reformeurs de méthane à la vapeur pour absorber le dioxyde de carbone2 émissions. En juillet 2020, l’installation avait stocké de manière sûre et permanente cinq mégatonnes de dioxyde de carbone2 dépôt géologique.

Projet Moomba CSC

Les sociétés australiennes de production d’électricité et d’exploration Santos et Beach Energy ont pris une décision finale d’investissement (FID) dans l’usine à gaz de Moomba pour un projet de CSC de 165 millions de dollars. Le projet capture et stocke 1,7 million de tonnes de CO2 par an dans une installation de stockage voisine.

Perspectives pour le captage et le stockage du carbone

Bien que la technologie de captage et de stockage du carbone soit disponible depuis longtemps, elle a eu du mal à se généraliser.

L’une des raisons les plus courantes de la mise en œuvre du CSC est qu’il peut augmenter l’utilisation des combustibles fossiles plutôt que de stimuler les investissements dans les sources d’énergie renouvelables et à faible émission de carbone.

Cependant, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) affirme que le CSC est nécessaire pour maintenir le réchauffement climatique en dessous de 1,5. oC et cet objectif ne peut être atteint sans l’utilisation de ces technologies.

L’avenir de la capture et du stockage mondiaux du carbone

Références et lectures complémentaires

Iyer, G., Clarke, L., Edmonds, J., Fawcett, A., Fuhrman, J., McJeon, H. et Waldhoff, S. (2021). Le rôle de la séquestration du carbone dans les promesses zéro émission. Énergie et changement climatique2, 100043. https://doi.org/10.1016/j.egycc.2021.100043

Page, B., Turan, G., Zapantis, A., Burrows, J., Consoli, C., Erikson, J., … & Zhang, T. (2020). Statut mondial du CCS 2020 : crucial pour le net zéro. Disponible sur : https://www.globalccsinstitute.com/wp-content/uploads/2020/11/Global-Status-of-CCS-Report-2020_FINAL.pdf

Regufe, MJ, Pereira, A., Ferreira, AF, Ribeiro, AM et Rodrigues, AE (2021). Évolutions actuelles de la capture et/ou de l’utilisation du carbone – Recherche du zéro émission tel que défini dans l’Accord de Paris. Énergiad14 (9), 2406. https://doi.org/10.3390/en14092406

Zhongming, Z., Linong, L., Xiaona, Y., Wangqiang, Z. et Wei, L. (2021). AR6 Changement climatique 2021 : les fondements de la physique. Disponible sur : https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Full_Report.pdf

Zhongming, Z., Linong, L., Xiaona, Y., Wangqiang, Z. et Wei, L. (2020). Le rôle du CCUS dans les systèmes électriques bas carbone. Disponible sur : https://iea.blob.core.windows.net/assets/ccdcb6b3-f6dd-4f9a-98c3-8366f4671427/The_role_of_CCUS_in_low-carbon_power_systems.pdf

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