Le captage et le stockage du carbone (CSC) constituent une méthode essentielle pour atténuer le réchauffement climatique en réduisant les émissions de carbone. Ce procédé comprend trois étapes : le captage des émissions de dioxyde de carbone issues de la production d’électricité ou de procédés industriels tels que la fabrication d’acier et de ciment, le transport du CO2 capté et son stockage souterrain sécurisé.
Comment fonctionne le CCS ?
Le processus CCS comprend trois étapes clés :
- Capture du dioxyde de carbone : Le dioxyde de carbone (CO2) est isolé des autres gaz générés lors d’opérations industrielles, comme celles des centrales électriques au charbon ou au gaz naturel, des aciéries ou des cimenteries.
- Transport: Le CO2 capturé est comprimé et transporté par pipelines, par transport routier ou par bateau vers un site de stockage désigné.
- Stockage: Le CO2 est ensuite injecté profondément dans les formations rocheuses pour un stockage sécurisé à long terme.
Voir aussi : Qu’est-ce que la séquestration du carbone ?
Comment le CCS contribue-t-il à la lutte contre le réchauffement climatique ?
Pour atteindre l'objectif de l'Accord de Paris, qui vise à limiter le réchauffement climatique à 1.5 °C, le GIEC souligne la nécessité non seulement d'intensifier les efforts de réduction des émissions, mais aussi d'adopter des technologies de captage et de stockage du carbone (CSC). Le CSC fait partie de ces technologies et peut jouer un rôle important dans la lutte contre le réchauffement climatique.
Où sont stockées les émissions de carbone dans le CCS ?
Les émissions de carbone peuvent être stockées à divers endroits, les sites courants étant les aquifères salins ou les réservoirs de pétrole et de gaz épuisés , généralement situés à des profondeurs de 0.62 miles (1 km) ou plus sous terre.
Par exemple, dans le cadre du projet britannique Zero Carbon Humber , les émissions de carbone seront stockées dans un aquifère salin appelé Endurance, situé dans le sud de la mer du Nord, à environ 1 mile (1.6 km) sous le fond marin, offrant une capacité de stockage substantielle.
De même, les États-Unis abritent plusieurs sites de stockage de carbone à grande échelle comme le projet Citronelle en Alabama , où le carbone est injecté dans un réservoir salin à une profondeur d'environ 1.8 miles (2.9 km).
Comment fonctionne la capture de carbone ?
Il s’agit du processus qui empêche les émissions de carbone de pénétrer dans l’atmosphère en les réutilisant ou en les stockant sous terre dans des endroits tels que des réservoirs de pétrole et de gaz désaffectés, des mines ou des roches perméables telles que des aquifères salins.
Ce processus utilise diverses méthodes pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, notamment des écosystèmes naturels qui convertissent le carbone atmosphérique en biomasse, notamment par la plantation d'arbres. Il implique également :
1. Capture post-combustion : Cette technique concerne les émissions de gaz de combustion provenant des cheminées des centrales au charbon ou au gaz naturel, ainsi que des sites industriels produisant des matériaux tels que le béton et l’acier. Elle implique la collecte des émissions de diverses sources, notamment les usines d’éthanol du Midwest américain. Les technologies de post-combustion utilisent des produits chimiques comme les amines pour récupérer efficacement le dioxyde de carbone des gaz de combustion. Les amines se lient au CO₂ à basse température et le libèrent lorsqu’elles sont chauffées, ce qui permet d’obtenir du dioxyde de carbone pratiquement pur.
2. Capture directe du CO2 dans l'air : Souvent perçue comme un filtre à air géant , cette technologie est indéniablement coûteuse et énergivore en raison de sa capacité à absorber d'importantes quantités de dioxyde de carbone. Malgré des financements pour des sites d'essai dans le cadre de la loi sur les investissements dans les infrastructures et la création d'emplois (Infrastructure Investment and Jobs Act) , des limitations persistent en termes de coût et de consommation d'énergie. La capture du carbone s'avère plus efficace lorsqu'elle cible des sources présentant des concentrations élevées de dioxyde de carbone, telles que les émissions issues de la production d'éthanol ou de la fabrication de ciment.
3. Transport et stockage : Une fois capturé, le dioxyde de carbone isolé est comprimé à l’état liquide pour être transporté par pipelines vers des sites d’utilisation ou de stockage. Des projets de pipelines visent à acheminer le dioxyde de carbone des usines d’éthanol du Midwest vers le Dakota du Nord et l’Illinois. Toutefois, des préoccupations subsistent quant à la sécurité et à la gestion de ces pipelines.
4. Utilisation et séquestration : Le dioxyde de carbone a des applications commerciales, comme la carbonatation des boissons et l’amélioration de l’extraction du pétrole brut par injection dans les puits vieillissants . Cependant, les écologistes sont sceptiques quant aux technologies qui utilisent le carbone piégé pour extraire davantage de combustibles fossiles, car cela pourrait accroître les émissions de carbone.
Une autre solution consiste à stocker le dioxyde de carbone sous terre afin d'éviter son rejet dans l'atmosphère. Ce procédé implique son injection en profondeur dans des formations rocheuses appropriées, garantissant un stockage à long terme grâce à l'utilisation de formations poreuses et perméables comme le grès ou le calcaire, recouvertes d'une couche de roche dense empêchant les remontées de dioxyde de carbone vers la surface.
Consultez également les avantages et les inconvénients de la capture du carbone.
En quoi le captage et le stockage du carbone (CSC) sont-ils différents du captage, de l’utilisation et du stockage du carbone (CCUS) ?
Outre le CSC, il existe un concept connexe appelé CCUS, qui signifie Capture, Utilisation et Stockage du carbone. Contrairement au CSC, le CCUS ne se concentre pas uniquement sur le stockage du carbone, mais explore également le potentiel de réutilisation du carbone capturé dans des applications industrielles , telles que la production de plastiques, de béton ou de biocarburants.
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