Captage du carbone: ce que vous devez savoir sur la capture du CO2 pour lutter contre le changement climatique

Cette histoire fait partie d’une série de CBC News intitulée Dans notre cour, qui examine les effets des changements climatiques au Canada, des phénomènes météorologiques extrêmes à la transformation de notre économie.


Si le réchauffement climatique est causé par une trop grande quantité de dioxyde de carbone libérée dans l'atmosphère par les activités humaines, intercepter ces gaz à effet de serre avant qu'ils n'atteignent l'atmosphère – ou, mieux, les aspirer du ciel – semble une solution logique.

C'est la promesse des technologies de captage du carbone, l'une des rares solutions de lutte contre le changement climatique qui non seulement réduise la quantité de carbone émise, mais puisse en fait éliminer le carbone de l'atmosphère, générant ainsi des "émissions négatives".

En fait, cela pourrait être essentiel si nous voulons limiter le réchauffement climatique à 1,5 ° C au-dessus de l'époque préindustrielle – le plus strict des deux objectifs de l'accord de Paris visant à prévenir les pires impacts du changement climatique. Dernières années rapport spécial Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), l'élimination de dioxyde de carbone était nécessaire dans tous les scénarios réussis pour supprimer les émissions provenant de sources pour lesquelles aucune mesure d'atténuation n'a été définie, telles que les voyages aériens longue distance et la production de ciment.

le Agence internationale de l'énergie La capture du carbone est un "outil essentiel de la boîte à outils pour l'énergie climatique".

Voici ce que vous devez savoir sur la technologie.

Qu'est-ce que la capture de carbone?

C'est une gamme de technologies qui soit:

  • Empêcher le dioxyde de carbone de pénétrer dans l'atmosphère, souvent en "filtrant" le dioxyde de carbone en route vers la cheminée d'une installation telle qu'une centrale ou une usine.

  • Élimine le dioxyde de carbone déjà présent dans l'air, Un processus connu sous le nom de "capture directe à l'air".

Dans les deux cas, les gaz ou l'air contenant du CO2 sont généralement absorbés par un solvant ou une solution, puis séparés à nouveau.

La fumée et la vapeur émanent de la cheminée d'une centrale au charbon en Chine. (Mark Schiefelbein / Associated Press)

Jusqu'à présent, la plupart des projets de captage du carbone dans le monde sont les premiers, car les concentrations de dioxyde de carbone sont beaucoup plus élevées et proviennent d'une source semblable à un four. Le CO2 ne représentant que 0,04% de l'air, le rendant moins cher et plus facile à extraire.

Qu'advient-il du carbone après sa capture?

Ce peut être soit:

Jusqu'ici, la plupart des projets menés au Canada concernaient le captage et le stockage du carbone. Le dioxyde de carbone est utilisé pour extraire davantage de pétrole des puits de pétrole vieillissants, puis stocké sous terre dans des poches d'air dans la roche poreuse de puits épuisés. "sur le dessus pour éviter les fuites.

Mais de nombreux efforts sont en cours pour utiliser le carbone récupéré pour fabriquer des produits allant de carburants à béton à savon.

En fait, un concours international en cours appelé le NRG Corsia Carbon XPrize offre des prix d'une valeur de 20 millions de dollars américains à des entreprises capables de convertir le CO2 en produits de valeur. Quatre des finalistes étaient canadiens (bien qu'un, Carbicrete, ait depuis sorti pour se concentrer sur la construction d'une usine pilote au Québec). Le gagnant sera annoncé en 2020.

(CBC)

Où sont situées les usines de captage du carbone?

En 2018, il y avait 18 grandes installations commerciales en activité dans le monde, cinq en construction et 20 en cours de développement, selon le Global Carbon Capture and Storage Institute, un groupe de réflexion basé à Melbourne, en Australie.

Quatre sont situés au Canada:

  • Boundary Dam, une centrale au charbon exploitée par SaskPower qui a commencé à capter le carbone en 2014.

  • Quête, un projet de sables bitumineux dirigé par Shell Canada qui a commencé à capter le carbone en 2015.

  • Weyburn, qui capte le CO2 provenant d’une centrale de gazéification du charbon et d’une centrale électriques situées dans le Dakota du Nord et le transporte par pipeline jusqu’au champ pétrolifère de Weyburn en Saskatchewan.

  • Ligne principale de carbone en Alberta, qui devrait entrer en activité plus tard cette année, et absorbera les émissions de l’usine d’engrais Redwater et de la raffinerie Northwest Redwater (NWR) actuellement en construction dans des réservoirs de pétrole vieillissants dans le centre et le sud de l’Alberta.

Les gouvernements canadiens et l'industrie ont investi des milliards de dollars dans ces projets.

La centrale électrique de Boundary Dam à Estevan, Sask. a captage et stockage du carbone sur le site. (Michael Bell / Presse Canadienne)

Il existe également quelques projets de démonstration de moindre envergure au Canada, notamment Usine de capture d'air directe de Carbon Engineering à Squamish, en Colombie-Britannique., et le Alberta Carbon Conversion Technology Centre à Calgary, où cinq des finalistes de XPrize vont tester leurs idées.

Quelle quantité de carbone peut être capturée?

Au Canada, Quest et ACTL, ensemble, devraient capter 2,7 mégatonnes de carbone par an, soit l'équivalent des émissions de 600 000 voitures par an. Estimations de l'Office national de l'énergie.

Autour du monde, plus de 30 mégatonnes de CO2 est capturé chaque année, dont 70% en Amérique du Nord, indique l’Agence internationale de l’énergie. Ce n'est pas beaucoup – cela ferait à peine une brèche dans le 716 mégatonnes émises par le Canada seul en 2017.

Cependant, l’AIE s'attend à ce que la capture de carbone rampe jusqu'à 2 300 mégatonnes par an d'ici 2040, représentant 7% des réductions d'émissions mondiales.

Pourquoi si peu de carbone est-il capturé, stocké et utilisé?

Le problème clé est que le captage de carbone est très coûteux par rapport à d’autres solutions relatives au changement climatique, telles que la plantation d’arbres, l’énergie verte et l’efficacité énergétique.

Alors que les projets d'énergie éolienne et d'énergie solaire onshore coûtent moins de 30 USD par tonne de carbone en 2017, les centrales à combustible fossile avec captage et stockage du carbone coûtent entre 43 et 95 USD par tonne, une étude 2018 réalisée par des chercheurs de Harvard et de Yale a révélé.

La capture aérienne directe est encore plus chère. Steve Oldham, PDG de Carbon Engineering, estime que la technologie de son entreprise coûtera entre 100 et 150 dollars par tonne de CO2 capturé.

C’est bien plus élevé que le prix du carbone au Canada, qui sera le plus élevé à 50 dollars par tonne en 2022.

C'est une des raisons pour lesquelles des critiques comme le groupe environnemental Greenpeace sont sceptiques.

"Le moyen le plus rapide de réduire les émissions et le moyen le moins coûteux de réduire les émissions ne fait certainement pas partie de ce type de projet", a déclaré Mike Hudema, organisateur de campagnes pour le climat à Greenpeace.

Le Pembina Institute, un groupe de réflexion à but non lucratif basé à Calgary et axé sur l'énergie, a déclaré autres défis ont inclus des ressources limitées et un manque de politiques de réglementation pour l'encourager.

Bien que la demande de dioxyde de carbone pour les procédés industriels puisse réduire les coûts, le Pembina Institute estime que cette demande représente moins de 1% des émissions mondiales.

(CBC)

Si cela ne réduit pas énormément les émissions, pourquoi certaines personnes pensent-ils que c'est si crucial?

Certains aspects de nos vies modernes génèrent de nombreuses émissions sans solutions de remplacement viables à faible émission de carbone. Ils incluent le transport longue distance, voyage en avion et la production de ciment, d'acier et d'engrais.

Duncan Kenyon, directeur régional de l’Institut Pembina en Alberta, a déclaré qu’en conséquence, l’utilisation des combustibles fossiles dans le monde ne devrait pas se tarir avant des décennies.

Dans le même temps, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a déclaré que pour éviter les pires effets du changement climatique, le monde devait atteindre émissions nettes de carbone zéro d'ici 2050 – c'est-à-dire qu'une molécule de CO2 doit être séquestrée pour chaque molécule émise.

Jackie Forrest, directrice principale de la recherche à l'ARC Energy Research Institute, a déclaré que si le captage du carbone fonctionnait, les combustibles fossiles pourraient toujours faire partie de ce monde "net zéro".

Kenyon prédit que la demande future concernera du pétrole dont l'empreinte carbone est beaucoup plus faible, ce que le captage de carbone peut aider à produire.

Et contrairement à l'efficacité énergétique et à la plantation d'arbres, qui peut prendre des décennies pour avoir un impact, le captage du carbone "nous permet de réduire les émissions maintenant … par opposition à l'avenir".

Oldham, de Carbon Engineering, a noté que même si nous réduisions toutes nos émissions demain, le CO2 déjà émis continuerait de réchauffer la Terre pendant un certain temps: "Cela ne disparaîtra pas". Il a déclaré que la capture directe par air était la solution.

"Nous pouvons nous occuper des émissions d'hier, et de la veille et de la veille, qui sont déjà dans l'atmosphère."

Ceci est particulièrement important car de nombreux scénarios envisagés par le GIEC suggèrent que nos émissions de carbone vont probablement dépasser les objectifs internationaux et nous devrons éliminer les émissions dans l'air pour les atteindre à nouveau.

Pourquoi certaines personnes sont-elles sceptiques ou critiques à l'égard du captage du carbone?

Hudema de Greenpeace s'inquiète de ce qu'il "gaspille les ressources précieuses et limitées" nécessaires à la lutte contre le changement climatique, qui pourraient autrement être investies dans d'autres solutions, telles que l'énergie verte.

Il craint également que cela ne ralentisse la transition vers de nouvelles industries moins carbonées. "La réponse ne peut pas être que nous continuons simplement à développer les mêmes industries qui nous ont mis dans ce problème", a-t-il déclaré.

Diane Saxe, ancienne commissaire à l'environnement de l'Ontario, craint que les gens ne soient trop satisfaits de la réduction des émissions.

"Cette idée qu'il est acceptable de continuer à brûler de l'essence tant que vous capturez une quantité équivalente de cette capture et de ce stockage de carbone est vraiment dangereuse", a-t-elle déclaré.

Que faut-il faire pour que la capture du carbone devienne une solution pratique?

Les politiques gouvernementales et les incitations sont essentielles, ont déclaré toutes les personnes interrogées pour cet article.

"Je pense qu'en l'absence de cela, les technologies de captage du carbone ne seront jamais commercialement viables", a déclaré Joule Bergerson, chercheur à l'Université de Calgary, qui analyse les implications stratégiques des options en matière de technologie énergétique.

Oldham, de Carbon Engineering, a déclaré que sa société espérait qu'il y aurait un marché de consommation pour les versions à faible émission de carbone de produits tels que le carburéacteur et les engrais fabriqués à partir de carbone capturé.

Ce rendu montre "la conception des contacteurs pneumatiques" de Carbon Engineering. Le PDG de la société estime que la technologie coûtera entre 100 et 150 dollars par tonne de CO2 capturée. (Ingénierie du carbone)

"La question devient… Devrions-nous payer un supplément pour un produit moins émetteur de carbone comme nous pourrions choisir de payer un supplément pour du poulet biologique?"

Il a suggéré que le gouvernement soit contraint d'introduire une incitation, ou une pénalité, pour amener le comportement des consommateurs dans la bonne direction.

Une option, suggère-t-il, consiste à fixer un prix du carbone plus élevé pour traiter les émissions déjà présentes dans l'air que celles qui n'ont pas encore été émises. Sans une telle politique, "vous ne pourrez pas arriver au point où des technologies comme la nôtre seront commercialisées".

Forrest, de l'ARC Energy Research Institute, a déclaré que la technologie pouvait potentiellement réduire le coût de la capture du carbone.

Mais elle pense que le développement de produits à base de CO2 pourrait aider à financer la séquestration et la capture du carbone à l'avenir.

"Il est difficile d'imaginer que nous y arrivions uniquement en payant le gouvernement", a-t-elle ajouté. "Si nous pouvons trouver un moyen pour que ce soit économique par lui-même, les chances d'atteindre cette ampleur sont beaucoup plus grandes."

Forrest pense que le captage du carbone est une technologie "très importante" si nous voulons atteindre les objectifs "très agressifs" de l'ONU.

Malgré les défis, elle pense qu'ils pourraient être une grande partie de notre avenir.

"Tout comme les énergies renouvelables n'étaient pas économiques il y a huit ans et maintenant, les choses peuvent changer très rapidement ici aussi."

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