Samedi-sciences (188) : capturer le CO2 dans l'air, une idée farfelue qui se concrétise

Installation de capture du CO2 dans l'atmosphère © CARBON ENGINEERING Installation de capture du CO2 dans l'atmosphère © CARBON ENGINEERING

L’idée de récupérer le CO2 émis dans l’atmosphère afin de combattre le changement climatique a longtemps été considérée comme farfelue. Pourtant, au moins deux sociétés, l’une canadienne et l’autre suisse, ont mis au point des procédés efficaces de capture du CO2 ambiant, et projettent de les développer à l’échelle industrielle.

La firme canadienne, Carbon Engineering, est la première qui maîtrise un processus complet de capture puis de traitement du CO2 permettant de le réutiliser, explique la revue Nature. Le projet de Carbon Engineering, dirigée par un physicien du climat de l’université Harvard, David Keith, est de retraiter le gaz carbonique pour en faire du carburant faible émission utilisable par des véhicules. La société vient d’ouvrir à Squamish, en Colombie-Britannique, une usine capable de capturer et traiter une tonne de CO2 par jour, soit l’équivalent de ce qu’une voiture émet en moyenne en roulant 5000 km.

Jusqu’à présent, ce type de technologie était resté au stade du prototype. Il existe dans le monde des installations telles que des raffineries ou des centrales électriques équipées d’un système qui capture le CO2 dans les gaz qu’elles rejettent. Mais la concentration du gaz carbonique dans l’atmosphère est beaucoup plus faible que dans les rejets de centrales, et donc plus difficile à extraire. Le procédé de Carbon Engineering consiste à pomper l’air avec des ventilateurs dans des tours contenant une solution d’hydroxyde de potassium, lequel réagit avec le CO2 pour former du carbonate de potassium. L’air qui reste est libéré et le CO2 est séparé pour être éventuellement retraité.

David Keith, le directeur de l’entreprise, souligne que l’ensemble du processus utilise l’électricité qui, en Colombie-Britannique, est produite principalement par des centrales hydrauliques, et ne fait donc pas appel à des combustibles fossiles. Un contrat a été signé entre Carbon Engineering et la province de Colombie-Britannique pour étudier la possibilité de transformer le gaz carbonique récupéré en combustible faible émission pour faire rouler les bus locaux.

L’autre société, Climeworks, établie à Zurich, projette d’utiliser une technologie légèrement différente pour capter 1000 tonnes de CO2 par an dans une usine dont le démarrage est prévu mi-2016. Le procédé de Climeworks fait appel à des granules qui « épongent » le gaz carbonique à partir d’un module placé au sommet d’une usine d’incinération. Le système utilise la chaleur de l’incinérateur et récupère le CO2 dans l’air ambiant autour de l’installation, et pas seulement dans les gaz qu’elle rejette. Le CO2 récupéré serait ensuite utilisé pour augmenter le rendement de cultures sous serre.

Quel impact peuvent avoir de tels projets sur les émissions de gaz carbonique ? A ce stade, elles ne permettront pas de récupérer des quantités significatives de gaz carbonique. L’idée de David Keith est qu’en mettant au point un cycle industriel complet, on peut aussi le développer à grande échelle. Mais de telles technologies peuvent-elles jouer un rôle important pour lutter contre le changement climatique ?

Sur ce point, les positions des scientifiques sont contradictoires. Le cinquième rapport du Giec, publié en septembre 2014 (voir notre article), concluait que pour maintenir le réchauffement en-dessous de 2° C d’ici 2100, il faudrait faire appel à des technologies de capture du CO2. Mais une étude publiée en août dernier par des chercheurs du Potsdam Institute for Climate Impact Research (Allemagne) minimisait le rôle de ces techniques : « On a présenté les techniques de capture du CO2 comme un moyen d’éviter un changement climatique dangereux, mais lorsqu’on simule leurs effets on observe qu’ils sont faibles », explique dans Science Sabine Mathesius, qui a dirigé la recherche de l’équipe de Potsdam.

Les chercheurs de l’institut allemand ont modélisé l’impact qu’aurait la technologie de capture du gaz carbonique si elle permettait de retirer 5 gigatonnes de CO2 par an, soit à peu près la moitié de ce qui est émis par l’activité humaine. Or, même développée à cette échelle planétaire, la capture du gaz carbonique n’éviterait pas l’acidification des océans, qui a de lourdes conséquences environnementales.

La principale limitation des technologies de capture tiennent à ce que le CO2 est récupéré dans l’air, après avoir circulé, et n’empêchent pas l’accumulation de gaz carbonique dans les océans. Récupérer du gaz carbonique après l’avoir émis n’est donc pas équivalent à éviter dès le départ son émission. C’est pourquoi les climatologues de Postdam mettent en garde contre l’idée de s’en remettre à de telles techniques au lieu d’agir directement sur les émissions à la source : « Si nous émettons u CO2 aujourd’hui, et le retirons de l’atmosphère dans le futur, nous aurons un océan profond plus chaud, plus acide et avec moins d’oxygène », résume dans Science Ken Caldeira, membre de l’équipe de Potsdam.

Cela n’implique pas que les techniques de captures du gaz carbonique n’aient aucun intérêt. Elles pourraient contribuer à réduire la quantité de CO2 dans l’atmosphère et à diminuer le recours aux combustibles fossiles. La capture du CO2 n’est certes pas la solution miracle pour rattraper le temps perdu à émettre trop de gaz carbonique. Mais elle n’est pas non plus la chimère dénoncée par ses détracteurs, et devrait logiquement prendre sa place dans la panoplie des technologies destinées à lutter contre les conséquences négatives du changement climatique.

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