Le dernier rapport du GIEC le confirme : il est urgent d'agir contre le changement climatique. Réduire l'usage des combustibles fossiles est essentiel, mais il faudra aussi retirer une partie du CO2 déjà présent dans l'atmosphère. C'est ici que la capture et le stockage du carbone (CSC) entrent en jeu.
La CSC consiste à extraire le CO2 des sources comme les cheminées des centrales électriques, ou même directement de l'air via la capture directe aérienne. Le gaz est ensuite stocké de manière permanente, souvent sous terre.
Une alternative prometteuse est la réutilisation du CO2 dans d'autres produits. Dans une économie circulaire, recycler les émissions de gaz à effet de serre ouvre de nouvelles perspectives.
"La capture du carbone permet d'éliminer le CO2 de l'atmosphère", explique Daniel Sanchez, spécialiste adjoint en extension coopérative au département des sciences, politiques et gestion environnementale de l'UC Berkeley. "Mais nous pouvons aller plus loin : réduire les émissions et recycler celles existantes."
Cependant, des interrogations persistent sur la faisabilité et l'impact climatique réel de cette réutilisation.
En 2017, des chercheurs ont estimé qu'éviter une hausse de 2 °C d'ici 2050 nécessite d'éviter 800 gigatonnes d'émissions de carbone sur les trois prochaines décennies. Même avec des réductions drastiques, 120 à 160 gigatonnes de CO2 devront être séquestrés d'ici 2050, et davantage ensuite.
Stocker massivement le carbone sous terre manque d'incitation économique. La capture et utilisation du carbone (CCU) transforme ces gaz en produits commercialisables.
Several méthodes existent. L'utilisation directe, sans conversion chimique, inclut l'injection dans les serres, la production d'engrais ou son usage comme solvant pour la décaféination ou le nettoyage à sec.
La plus répandue est la récupération assistée du pétrole (EOR) : injection de CO2 dans des champs pétrolifères pour en extraire plus (500 000 barils/jour selon une analyse de 2018). Si une partie reste piégée et le reste recyclé, cela pourrait être "négatif en carbone". Mais la combustion du pétrole relibère du CO2, l'équilibre dépendant de la source et du crédit de stockage.
Le CO2 peut aussi être converti en méthane, méthanol, essence, polymères, ciment ou béton, potentiellement stocké pour des siècles.
Cependant, ces produits libèreront un jour le carbone, alimentant les débats sur leur rôle climatique.
Une étude récente dans OnEarth analyse le cycle de vie de dizaines de voies CCU pour vérifier leur compatibilité avec les objectifs de l'Accord de Paris : -50 % d'émissions d'ici 2030 et zéro net d'ici 2050. Seules quelques-unes respectent 2030, une seule pour 2050.
Les voies viables en 2030 utilisent du CO2 biogaz pour serres, biogénique pour matériaux de construction, ou gaz de combustion pour engrais comme l'urée. L'EOR ne convient que si < 2 barils/tonne injectée.
"Peu de voies CCU sont prêtes pour 2030, faute de maturité technologique", note Klaas Kleijne, auteur principal et doctorant à l'Université Radboud (Pays-Bas).
Pour 2050, seuls les blocs de construction à base de CO2 biogénique purifié conviennent, car les carburants/chimiques ne stockent pas durablement sauf si biogéniques/atmosphériques sans émissions additionnelles.
"Les objectifs de Paris sont ambitieux", tempère Sanchez. "La CCU substitue des processus fossiles, maintient le carbone dans l'économie, mais ne le retire pas définitivement." Sans stockage permanent, zéro émission est impossible.
Deux arguments pro-CCU : 1) Évite l'extraction de fossiles (58 % pétrole, 59 % gaz, 89 % charbon à laisser dans le sol, per Nature). 2) Complète la décarbonation en extrayant le CO2 legacy (419 ppm vs 260-270 préindustriel).
La CCU peut être un tremplin vers la séquestration permanente. "C'est nuancé : le bilan net peut être nul sans que chaque technologie le soit", conclut Sanchez.
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