Dans leur quête de solutions pour protéger notre planète du changement climatique, les scientifiques se sont tournés vers la séquestration du carbone. Mais les écosystèmes forestiers ne sont pas aussi simples : la séquestration ne se limite pas à planter davantage d'arbres. Il faut plus que cela. Dans ce blog, tout en découvrant cette pratique, nous découvrirons également les avantages, les types et les méthodes de séquestration du carbone.
Avantages de la séquestration du carbone
Ce procédé consiste à stocker le dioxyde de carbone (CO2) capté dans les usines ou directement dans l'air. Le CO2 capté est ensuite transporté et stocké en toute sécurité sous terre, de façon permanente.
Le stockage du CO2 devient crucial car les émissions qui en découlent réchauffent le climat de la Terre. Ce phénomène se produit sous des formes jamais observées depuis des millions d'années, comme des tempêtes, des inondations et des incendies de forêt, et nuit même à la vie marine en acidifiant les océans.
Il est maintenant temps d’explorer les avantages du processus de séquestration du carbone.
1. Réduire le réchauffement climatique
Le saviez-vous ? L’écosystème naturel absorbe environ 55 % du carbone émis et 45 % de celui-ci reste dans l’atmosphère.
La séquestration du carbone contribue à réduire le réchauffement climatique en stockant le CO2 capturé dans l’atmosphère.
2. Protéger la forêt et la croissance des arbres
Les forêts agissent comme un puits de carbone et absorbent près de 7.6 milliards de tonnes de CO2 chaque année. De plus, près de 25 % des émissions de carbone sont capturées, contribuant ainsi à atténuer le changement climatique. La séquestration du carbone permet de stocker le carbone excédentaire présent dans l'air afin de réduire la pression sur la faune et de favoriser son développement naturel.
3. Atténuer l'acidification des océans
Environ 30 % du carbone émis est absorbé par la couche supérieure des océans. Cela accroît l'acidité de l'eau, mais grâce aux avantages de la séquestration du carbone, les océans n'absorberont pas de carbone en excès. Cela permettra d'éviter des hausses excessives de leur acidité et de préserver la vie marine.
4. Diminution des émissions de carbone
Grâce aux progrès technologiques, davantage de CO2 sont stockés, contribuant ainsi à réduire la quantité toujours croissante de carbone dans l'atmosphère.
5. Protéger les ressources et prévenir la désertification
Les dommages causés à de nombreuses autres ressources sont étroitement liés à ceux causés aux forêts et aux écosystèmes. La séquestration du carbone réduit la quantité de CO2 absorbée par ces régions, contribuant ainsi à la protection des ressources.
De plus, il joue un rôle majeur dans la prévention de la désertification, c’est-à-dire la transformation des forêts et des prairies en déserts en raison de la mort des plantations et de la végétation.
À lire également : Séquestration du carbone vs capture du carbone : quelle est la différence ?
Types de séquestration du carbone
Les chercheurs ne se contentent pas de rechercher de nouvelles méthodes de séquestration, mais explorent également des moyens de réutiliser le carbone dans la fabrication de différents matériaux. Voici les principaux types de séquestration du CO₂.
1. Biologique – Ce processus s'effectue par la photosynthèse , permettant le stockage naturel du dioxyde de carbone dans les plantes, les arbres, les sols et les océans. Il est stocké dans les racines et les feuilles des plantes et des arbres.
Actuellement, les océans absorbent chaque année un quart de 10 gigatonnes de CO2 industriel. Cependant, ce processus n'est pas permanent, car il varie avec les températures, notamment dans les régions polaires.
2. Géologique – Cette méthode consiste à injecter du CO2 dans des formations rocheuses poreuses souterraines. Privilégiée par les industries sidérurgiques et métallurgiques, elle n'en est cependant qu'à ses débuts et présente de nombreuses limitations. En effet, des incertitudes subsistent quant à sa viabilité à long terme.
3. Technologique – Cette méthode transforme le carbone en d'autres produits utiles comme le méthane , utilisé comme combustible pour produire de l'électricité ou alimenter des véhicules. De plus, elle permet également de le convertir en graphène, récemment qualifié de meilleur substitut au lithium.
D'autres méthodes, comme la capture directe du CO2 dans l'air, sont encore au stade initial de leur développement. De ce fait, leur utilisation à grande échelle n'est pas encore économiquement viable. Vous pouvez toutefois vous renseigner auprès des entreprises qui proposent des technologies de capture du CO2.
4. Industriel – En ce qui concerne ce type de séquestration, il s’agit d’utiliser des méthodes d’oxycombustion, de postcombustion ou de précombustion pour extraire le carbone des centrales électriques.
- Précombustion Il piège le carbone avant la combustion du combustible. Il le fait en convertissant le charbon en gaz de synthèse, puis en séparant l'hydrogène du monoxyde de carbone.
- Post-combustion élimine le carbone des gaz d'échappement.
- Enfin, pour stocker les émissions, oxycombustion brûle du carburant avec de l'oxygène.
Qu’est-ce que la séquestration du carbone dans l’agriculture et les arbres ?
Les terres agricoles peuvent stocker du carbone en piégeant les gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone. Ce phénomène se produit principalement dans le sol. Lors de leur croissance, les cultures effectuent la photosynthèse, absorbant le CO₂ et libérant de l'oxygène. Le labour peut libérer le carbone stocké dans l'atmosphère. En évitant de labourer, les agriculteurs peuvent maintenir le carbone dans le sol et contribuer à la lutte contre le changement climatique.
Lors de la photosynthèse, la séquestration se produit dans les arbres lorsqu'ils absorbent le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Ils le stockent ensuite sous forme de biomasse.
Voir aussi : Des chercheurs chinois révèlent un gigantesque stockage mondial de carbone dans les sols
Méthodes de séquestration du carbone
Ces méthodes se concentrent sur différentes manières de capturer et de stocker le dioxyde de carbone atmosphérique. Elles vont de la transformation du CO2 en éléments utiles à l'amélioration des processus naturels comme l'entretien des sols et la foresterie. Examinons ces méthodes en détail ci-dessous :
| Méthode | Description |
| Produits chimiques CO2 | Conversion du CO2 en méthanol, urée ou polymères à l'aide de catalyseurs |
| Carburants au CO2 | Production de carburants comme le méthanol et les carburants de synthèse en combinant le CO2 avec l'hydrogène |
| Microalgues | Microalgues à haute efficacité transformant le CO2 en carburants et produits chimiques |
| Matériaux de construction en béton | Utilisation du CO2 dans le durcissement du ciment ou dans la production d'agrégats, en remplacement du ciment conventionnel |
| Récupération assistée du pétrole au CO2 (EOR) | Injection de CO2 dans les puits de pétrole pour améliorer la production pétrolière |
| Bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS) | Intégration de la croissance des arbres, de la bioénergie et de la capture du CO2 pour utiliser le CO2 |
| Vieillissement amélioré | Formation accélérée de carbonate par l'épandage de roches concassées comme le basalte sur le sol |
| Foresterie | Utilisation du bois provenant de forêts nouvelles et existantes pour stocker le CO2 dans les bâtiments |
| Séquestration du carbone dans le sol | Techniques de gestion des terres améliorant les rendements agricoles et stockant le CO2 dans le sol |
| Biochar | Application de biomasse pyrolysée aux sols pour l'utilisation du CO2 |
1. Produits chimiques à base de CO2 – Le CO2 est transformé en produits tels que le méthanol, l'urée ou des polymères, grâce à des catalyseurs. Son utilisation potentielle annuelle est de 0.3 à 0.6 GtCO2 d'ici 2050, pour un coût compris entre 80 et 300 dollars par tonne de CO2.
2. Carburants à base de CO2 – Combiné à l'hydrogène, il produit des carburants comme les carburants de synthèse et le méthanol, utiles dans le secteur des transports. Leur coût est d'environ 670 dollars la tonne.
3. Microalgues – On estime que d'ici 2050, des microalgues à haut rendement transformeront le CO2 en produits chimiques et en carburants. Leur production nécessitera entre 0.2 et 0.9 Gt de CO2 par an. Le coût de cette transformation est estimé entre 230 et 920 dollars par tonne de CO2.
4. Matériaux de construction en béton – Le CO2 peut être stocké et utilisé en remplacement du ciment conventionnel. Il peut servir au durcissement du ciment ou à la production de granulats. En 2050, son utilisation potentielle se situera entre 0.1 et 1.4 GtCO2. Le coût pourrait se situer entre 30 et 70 dollars par tonne de CO2.
5. Récupération assistée du pétrole par injection de CO2 (EOR) – L’injection de CO2 dans les puits de pétrole permet d’accroître la production pétrolière. D’ici 2050, nous pourrions potentiellement utiliser entre 0.1 et 1.8 GtCO2 par an. Le coût se situera entre 40 et 60 dollars par tonne de CO2.
6. Bioénergie avec capture et stockage du carbone (BECCS) – En 2050, nous pourrons utiliser de 0.5 à 5 GtCO2 par an en combinant la croissance des arbres, la bioénergie et la capture du CO2. Son coût pourrait varier de 60 $ à 160 $ par tonne de CO2.
7. Altération accélérée – L’épandage de roches concassées comme le basalte sur les terres favorisera la formation de carbonates à partir du CO2, ce qui améliorera les rendements agricoles. Cependant, les estimations pour 2050 ne sont pas encore disponibles.
8. Foresterie – D’ici 2050, le bois issu des forêts nouvelles et existantes pourra stocker jusqu’à 1.5 GtCO2 dans les bâtiments. Le coût sera alors compris entre 10 et 40 dollars par tonne de CO2.
9. Séquestration du carbone dans les sols – Les techniques de gestion des terres devraient permettre d’accroître les rendements agricoles d’ici 2050 et de stocker environ 0.9 à 1.9 GtCO2 par an. Leur coût se situerait entre 20 et 90 dollars par tonne de CO2.
10. Biochar – L’application de biomasse pyrolysée au sol devrait permettre d’utiliser de 0.2 à 1 GtCO2 par an d’ici 2050. Cela coûtera environ 65 $ par tonne de CO2.
Référence croisée : Séquestration du carbone pour atténuer les changements climatiques
Pourquoi la séquestration du carbone est-elle importante ?
L'importance du stockage du carbone réside dans sa capacité à lutter contre le changement climatique. Il contribue à réduire la concentration de CO2 dans l'atmosphère . De plus, il offre des avantages tels que la purification de l'air et de l'eau et la prévention des inondations. Il préserve également la santé des écosystèmes, notamment des forêts. Pour en savoir plus sur ces enjeux mondiaux, consultez nos articles de blog.
À lire absolument : Les 7 principales raisons pour lesquelles le captage et le stockage du carbone sont une mauvaise idée
