Direct Air Capture: illusion technicienne?

(Source: Energeia 6/2017, Magazine de l’Office fédéral de l’énergie OFEN, p. 5)

Comme tous les Suisses, j’ai reçu l’autre jour le dernier numéro du magazine Energeia de l’OFEN et l’article intitulé « Recycler l’air » (pp. 4-5) a retenu mon attention critique. Basée à Zurich, la société Climeworks vient de mettre en service la première installation de capture du CO2 de l’atmosphère capable de récupérer 900 tonnes de CO2 par an à des fins de recyclage. Tout va bien! Le problème des changements climatiques est résolu. A l’instar du bois, qui émet autant de CO2 que ce qu’il en a absorbé par la photosynthèse durant sa croissance, le pétrole pourrait devenir neutre du point de vue des émissions de gaz à effet de serre! Mieux, il pourrait devenir une énergie renouvelable, puisque l’on imagine pouvoir fabriquer des hydrocarbures de synthèse à partir de ce CO2. Une sacrée bonne nouvelle au moment où la COP23 pédale dans la semoule…

Je me suis d’abord dit que l’écobilan de l’installation devait être très défavorable: construction de l’installation, énergie grise, consommation de ressources non-renouvelables et d’énergie pour l’exploitation. Cependant, si j’en crois l’article, ce questionnement n’a pas échappé aux promoteurs du projet. Et la réponse semble plus qu’encourageante: « une analyse a montré que 100 tonnes de CO2 absorbées dans l’air produisent moins de 10 tonnes d’émissions grises dans la fabrication, l’exploitation et l’élimination des modules ». En d’autres termes, cette technologie DEC (Direct Air Capture) émet globalement 10 fois moins de CO2 que ce qu’elle est capable de capturer. Là, on se dit qu’on tient la solution à nos problèmes!

Reste la question économique que l’article d’Energeia n’aborde pas du tout. Le prix d’une tonne de CO2 économisée ou récupérée se situe actuellement autour de EUR 10.-/t. La question posée est donc de savoir si l’amortissement et l’exploitation de l’installation pilote de Hinwil (ZH) seraient couverts par des recettes de EUR 9’000.-/an (900 t à EUR 10.-/t). A vue de pif, faute de trouver des informations sur le site de Climeworks, cela ne devrait pas être le cas.

Certes, ce prix va évoluer et il est appelé à augmenter, à en croire cet article de www.euractiv.fr: « Selon le rapport Stern-Stiglitz sur le prix du carbone, la tonne de CO2 devrait être comprise entre 40 et 80 euros en 2020, puis 50 à 100 euros en 2050 pour que la planète parvienne à limiter le réchauffement à 2°C. Or, selon les projections, la réformes en cours devrait péniblement faire grimper la tonne de CO2 de 6 euros aujourd’hui à 20 euros d’ici quelques années. » Je serais vraiment très intéressé de savoir quel pourrait être le prix d’équilibre pour le CO2  qui permettrait à la fois d’exploiter de manière rentable une installation DAC et freiner la consommation d’énergie fossile pour atteindre les ambitieux objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre que la COP21 s’est donnés à Paris. Question subsidiaire: est-ce que tous les pays seraient prêts à l’accepter, y compris l’Amérique de Donald Trump? L’enjeu étant la survie de l’Humanité telle que nous la connaissons, on ne doit pas l’exclure d’emblée…

Instinctivement, j’aurais plutôt tendance à privilégier les économies d’énergie et la réduction des gaspillages. Mais une combinaison des approches techniciennes et pragmatiques est probablement la bonne…

Pour en savoir plus sur le Directe Air Capture (DAC), voir l’article de Wikipédia en anglais, qui parle de Climeworks.

Une réflexion au sujet de « Direct Air Capture: illusion technicienne? »

  1. Sur la base du dernier rapport du GIEC, Le Temps a publié en novembre 2018 un article critique qui parle de Climeworks et dont les conclusions rejoignent un peu les miennes (source: https://www.letemps.ch/sciences/emissions-negatives-carbone-un-pari-hasardeux):

    Aspirateur géant

    Certes, aucun scénario ne prévoit de recourir exclusivement soit à l’afforestation – la plantation d’arbres –, soit à la bioénergie. Tous combinent les deux approches. Mais dans les deux cas, ce sont autant de terres qui seraient accaparées au détriment d’autres usages, notamment de la production alimentaire, avec des impacts potentiellement massifs sur les écosystèmes, la biodiversité ou les ressources en eau.

    Une troisième voie est envisageable: la capture directe, par des procédés physicochimiques, du CO2 atmosphérique, puis son enfouissement. Plusieurs entreprises explorent cette piste, comme la PME suisse Climeworks, qui a mis au point une sorte d’aspirateur géant permettant de filtrer l’air ambiant et de piéger le dioxyde de carbone, pour l’injecter ensuite dans le sous-sol. La société a pour ambition d’éliminer ainsi 1% des émissions mondiales d’ici à 2025.

    Se pose toutefois la question de la viabilité de ces solutions. «L’efficacité de telles techniques n’est pas prouvée à grande échelle», souligne le GIEC. Plus direct, Philippe Ciais, directeur de recherche au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement et spécialiste du cycle du carbone, estime qu’«aujourd’hui, mis à part l’afforestation, l’humanité ne maîtrise pas les technologies des émissions négatives».

    En particulier, la filière du captage et du stockage souterrain du CO2 reste encore dans les limbes. Après plusieurs décennies d’études et d’expérimentations, il n’existe encore, dans le monde, qu’une quinzaine de démonstrateurs de taille industrielle ou semi-industrielle. Car le coût de l’ensemble de la chaîne se chiffre en centaines de millions d’euros pour une installation de grande taille. Seule une tarification élevée des émissions de carbone, qu’il s’agisse de taxe ou de système de quotas, pourrait inciter les industriels à investir dans cette technologie.

    Une difficulté de plus

    S’ajoute, pour la capture directe du CO2, une difficulté supplémentaire. Dans l’air ambiant, ce gaz n’est présent qu’à de très faibles concentrations (de l’ordre de 0,04%), si bien que «ce procédé est beaucoup plus coûteux, en énergie et en argent, que lorsque le CO2 est récupéré sur une centrale thermique ou sur une usine», note Pierre Porot, directeur de recherche à l’IFP Energies nouvelles.

    Plus globalement, une étude, parue en mai dans la revue Environmental Research Letters, évalue le prix des différentes méthodes conduisant à des émissions négatives: de 2 dollars à 150 dollars la tonne de CO2 extraite de l’atmosphère pour la reforestation, de 15 dollars à 400 dollars pour la bioénergie avec captage et stockage du CO2, de 30 dollars à 1000 dollars pour la capture directe. Des chiffres qui n’ont qu’une valeur indicative, tant les incertitudes sont grandes, mais qui, multipliés par des centaines de milliards de tonnes, atteignent de toute façon des montants astronomiques.

    «Il faut être très lucide. Le recours à des émissions négatives ne repose pour l’instant que sur des scénarios théoriques, avec des interrogations majeures en termes de faisabilité et de risques, insiste Valérie Masson-Delmotte. Notre message n’est pas qu’il est possible d’attendre sans rien faire, au motif que nous saurions extraire du CO2 de l’atmosphère, mais au contraire qu’il faut agir plus vite pour faire baisser les émissions.»

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