Les pôles de décarbonisation et la possibilité d'une réduction profonde et rapide des émissions de carbone

Alors que le monde cherche à relever le défi complexe de la mise en place de systèmes énergétiques décarbonés, la réduction des émissions de CO₂ provenant des activités industrielles est essentielle, car elles représentent environ 23 % des émissions de CO₂, selon les données de l'Agence internationale de l'énergie (AIE). Sur la base de la trajectoire actuelle, la consommation finale d'énergie européenne ne devrait pas diminuer de façon spectaculaire au cours des trois prochaines décennies. Pire encore, les données sur les émissions mondiales de décembre 2020 ont montré une augmentation de 60 millions de tonnes par rapport à l'année précédente. Cela signifie que nos options pour réduire les émissions de CO₂ se réduisent, tandis que la fenêtre d'opportunité pour prévenir le pire effet du changement climatique se referme.

Des efforts doivent être mis en œuvre immédiatement pour commencer à réduire les émissions actuelles et accélérer la voie vers la décarbonisation. Les efforts doivent commencer par l'utilisation de technologies et d'approches éprouvées, prêtes à passer à l'action de manière pragmatique, tout en continuant à investir dans la recherche et la création de concepts. L'industrie dispose de méthodes de réduction des émissions pour atteindre les objectifs climatiques fixés, mais il n'existe actuellement aucun argument commercial en faveur de l'investissement privé. La mise en place d'un cadre politique approprié peut changer cette situation.

Souvent présentée à tort comme une nouvelle technologie, la capture, l'élimination et le stockage du carbone est une approche éprouvée de réduction du carbone. Cet ensemble de technologies de contrôle des émissions s'intègre aux infrastructures existantes pour empêcher le CO₂ d'atteindre l'atmosphère. L'industrie peut utiliser cette technologie pour réduire de plusieurs millions de tonnes les émissions de CO₂. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) des Nations unies a donné un aperçu de l'ampleur de la capture du CO₂ nécessaire, en incluant les technologies dans trois de ses quatre scénarios illustratifs. Cet objectif ne pourra être atteint que par le déploiement de technologies de captage, d'élimination et de stockage du carbone, et par l'approbation des politiques en la matière, de manière à ce qu'elles puissent réaliser leur potentiel de réduction des émissions à une échelle significative.

Les systèmes partagés d'infrastructures de transport du CO₂ et de stockage géologique permettront d'atteindre l'échelle nécessaire grâce à la mise en place de pôles de réduction du CO₂. L'approche du hub permet la collaboration et le partage des infrastructures. Elle permet de relier plusieurs sites de captage de CO₂ dans des installations industrielles à des sites de stockage géologique sécurisés en utilisant des réseaux de transport par pipeline partagés, permettant ainsi une mise en œuvre plus rapide du captage, de l'élimination et du stockage du carbone. Appliquée à grande échelle, cette technologie peut faire évoluer les processus à forte intensité énergétique vers un avenir décarboné. La décarbonisation des industries à forte valeur ajoutée, telles que la sidérurgie, les produits chimiques, les raffineries et le ciment, contribue à maintenir les emplois locaux qui fournissent une gamme de produits essentiels à la vie quotidienne.

Cependant, la lenteur de l'adoption de ces installations est due au coût élevé de la technologie de réduction des émissions. Ce n'est qu'en comblant ce déficit de financement par le biais de partenariats public-privé que nous pourrons assister à un développement significatif des infrastructures.

Informer les décideurs politiques des avantages de la capture, de l'élimination et du stockage du carbone est un processus continu et l'approbation des politiques permettra l'adoption à grande échelle de la réduction du CO₂ et de ses avantages.

La mise en place d'industries décarbonisées nécessite également l'inclusion de l'hydrogène, qui a été mis en évidence comme jouant un rôle clé dans la décarbonisation. Pour cela, il faut laisser la place à la production et au déploiement de l'hydrogène comme source de carburant, le gouvernement donnant le feu vert à l'industrie pour moderniser les installations de production d'hydrogène existantes avec des équipements de capture du carbone. Cela permettra aux secteurs industriels de réduire les émissions de carbone en mettant l'accent sur la construction d'une infrastructure de captage et de stockage du CO₂, qui constituera également le cadre propice à l'utilisation élargie de l'hydrogène et à l'infrastructure utilisée par l'hydrogène vert à l'avenir.

Une stratégie climatique réaliste permettant une décarbonisation profonde doit garantir que la commercialisation des technologies est au centre de la stratégie politique, où les secteurs privé et public peuvent collaborer pour un déploiement à grande échelle. L'adoption d'un ensemble diversifié de méthodes de décarbonisation permet de mettre en place des infrastructures et d'orienter les ressources vers des méthodes de décarbonisation éprouvées. Cela implique des politiques et des mécanismes de financement harmonisés et spécifiques qui permettent une adoption à grande échelle des technologies, ainsi qu'un soutien à la modernisation des installations industrielles existantes.

Les centres de décarbonisation peuvent être interconnectés en un réseau CO2.

Une approche de type "hub" présente de nombreux avantages, notamment des systèmes de transport interconnectés qui collectent le CO₂ de plusieurs sources de capture pour l'acheminer vers des lieux de stockage partagés. Ces hubs de décarbonisation partagés permettent aux émissions de différentes activités industrielles d'utiliser une infrastructure de réseau partagée et d'accéder à des installations de stockage géologique sécurisées.

L'infrastructure partagée avec accès à la capacité de stockage disponible signifie que les industries émettrices peuvent accéder plus facilement au service du réseau CO₂, avec des barrières administratives minimisées puisque les activités sont déjà autorisées au sein du réseau. Cela permet à l'industrie de planifier des projets axés sur les activités de réduction du carbone plutôt que de devoir investir dans la chaîne complète de capture, d'élimination et de stockage du carbone. Ceci est d'autant plus important que le stockage géologique approprié n'existe pas dans tous les pays européens, donc un service partagé pour le transport et le stockage du CO₂ fournira aux sites industriels à travers l'Europe la capacité de réduire les émissions.

Les effets de réseau sont bien compris. La coordination des investissements crée des liens supplémentaires, produisant des synergies commerciales qui permettent une adoption plus rapide, car il est plus rentable de construire de grandes infrastructures pour le transport et le stockage du CO₂ plutôt que de multiples petites installations.

Les acteurs de l'industrie ont planifié des pôles industriels, des réseaux et des clusters qui font la démonstration d'infrastructures de captage, de transport et de stockage du CO₂ permettant de réduire fortement les émissions dans la production industrielle de fer, d'acier, de ciment et de produits chimiques. Les pays bénéficiant d'un financement et d'un soutien politique ont pu lancer des projets de premier plan, permettant à l'industrie de commencer à investir dans des infrastructures net-zéro tout en maintenant des fonctions économiques et sociales essentielles.

Par exemple, en Norvège et au Royaume-Uni, la politique nationale a fourni des subventions gouvernementales pour des projets spécifiques et a permis aux industries de lancer la planification de projets. Les Pays-Bas et le Danemark se sont également engagés à utiliser le captage, l'élimination et le stockage du carbone pour atteindre les objectifs nationaux de réduction des émissions, ce qui a également permis l'émergence de projets.

En Norvège, Northern Lights sera le premier centre d'exploitation du CSC en Europe, faisant la démonstration d'un réseau transfrontalier et ouvert d'infrastructures de transport et de stockage du CO₂ offrant aux entreprises de toute l'Europe la possibilité de stocker leur CO₂ en toute sécurité et de manière permanente dans les profondeurs des fonds marins. En outre, un groupe d'entreprises à forte intensité énergétique travaille ensemble à la construction d'un réseau de CO₂ à Teesside, au Royaume-Uni. Le rôle du captage, de l'élimination et du stockage du carbone a été souligné par le gouvernement britannique comme une stratégie clé de décarbonisation, avec des objectifs nationaux de déploiement et des instruments de financement, permettant à l'industrie d'apporter une solution à ses émissions de carbone en planifiant des hubs de CSC. Aux Pays-Bas, un hub de stockage est prévu dans le port de Rotterdam pour fournir un service de transport et de stockage du CO₂ capturé par diverses entreprises. La décision finale d'investissement est prévue en 2022.

Si ces projets novateurs sont des démonstrations positives de ce qui est réalisable, les efforts des gouvernements n'ont pas encore fourni le cadre nécessaire au développement d'un système de marché pour la capture, l'élimination et le stockage du carbone afin de décarboniser l'industrie à grande échelle. Il est important de les développer davantage en une stratégie et une action régionales par le biais de partenariats comprenant des objectifs de déploiement communs, des pôles régionaux, des clusters et des opportunités de projets clés pour la capture, l'élimination et le stockage du carbone, ainsi qu'un atlas régional commun pour le stockage permanent du CO₂.

Des mécanismes politiques sont désormais nécessaires pour que le gouvernement et l'industrie travaillent ensemble afin de parvenir à une décarbonisation à grande échelle des activités industrielles.

Un soutien politique est nécessaire pour favoriser l'expansion des pôles de décarbonisation

L'ajout d'applications de capture, d'élimination et de stockage du carbone dans les installations industrielles consomme de l'énergie supplémentaire et augmente le coût de production, ce qui explique en partie pourquoi il a été particulièrement difficile d'élaborer un modèle de financement efficace. Il est bien entendu qu'il s'agit d'une voie intersectorielle vers des émissions nettes nulles, mais nous avons besoin d'une adoption à grande échelle, ce qui n'est pas possible sans un soutien financier considérable.

Mais ce problème n'est pas propre à la capture, au transport et au stockage du carbone.

Prenons l'exemple des voitures électriques. Le soutien des pouvoirs publics pour le coût et l'installation des réseaux de recharge était nécessaire pour encourager l'adoption. Un soutien à l'investissement initial est nécessaire pour installer l'infrastructure habilitante qui donne le coup d'envoi d'un nouveau marché, en dé-risquant les projets et en assurant l'acceptabilité par le public. Les incitations individuelles et la disponibilité des infrastructures ont encouragé le secteur privé à intensifier la production et les consommateurs à acheter des véhicules électriques (VE). Par exemple, le leadership du gouvernement norvégien a permis le développement de son marché des VE, en introduisant un programme de coentreprises avec le secteur privé dans le cadre duquel le gouvernement local payait des entreprises pour installer et exploiter des stations de recharge. On peut également citer l'Allemagne, où les subventions aux véhicules électriques ont été prolongées, et les Pays-Bas, où les subventions aux VE ont augmenté en 2021.

L'engagement politique du gouvernement envoie un signal d'investissement positif au secteur privé pour lancer la construction d'un nouveau marché et encourager l'augmentation de la production par la sécurité des investissements.

Un soutien politique et des investissements similaires sont nécessaires pour que le marché du captage, de l'élimination et du stockage du carbone soit activé et reproduise la courbe des coûts que d'autres nouvelles technologies climatiques ont suivie. Un soutien spécifique est nécessaire pour la prochaine série de hubs, et pour traiter séparément les flux de capitaux et les marchés.

Si plusieurs facteurs de réussite se sont conjugués pour que des projets de démonstration se développent en Europe, nous ne disposons pas encore d'une feuille de route pour un déploiement à grande échelle. Certains engagements financiers, l'augmentation du système communautaire d'échange de quotas d'émission (SCEQE), les objectifs "zéro émission", les pénalités croissantes sur les émissions de CO₂ et les modèles économiques favorables ont permis la réalisation de ces projets et créé des passerelles vers un marché du CO₂. Cependant, pour reproduire ce phénomène dans toute l'Europe, les décideurs politiques doivent établir des conditions prévisibles. L'industrie se tourne désormais vers les gouvernements pour obtenir un soutien afin de développer les réseaux de décarbonisation au rythme et à l'échelle appropriés.

Mise en réseau des pôles de décarbonisation

Un déploiement intelligent des réseaux de décarbonisation est nécessaire pour que le captage du carbone prenne son essor de manière significative. Les décideurs politiques doivent répondre à l'industrie, qui a les moyens de décarboniser mais a besoin d'un cadre pour la mise en œuvre. Cela signifie qu'il faut avoir la certitude du rôle de ces technologies et de ces méthodes dans un avenir décarboné et que le captage, l'élimination et le stockage du carbone doivent être approuvés de manière harmonisée en tant que méthode de réduction du carbone, afin que l'industrie puisse planifier une adoption à grande échelle. Les politiques doivent porter à la fois sur le développement d'une infrastructure de transport et de stockage du CO₂ à l'échelle, et sur des mesures d'incitation au déploiement des technologies de captage pour que les installations puissent capter leur carbone.

1. Incitations financières. Des incitations financières spécifiques soutenant la mise en œuvre et la construction d'infrastructures de transport et de stockage du CO₂ sont nécessaires. Alors que le Fonds européen pour l'innovation stimule certains investissements en fournissant un soutien en capital pour les technologies innovantes, ces fonds sont partagés entre une série de technologies, de sorte que le montant n'est pas suffisant pour la commercialisation à grande échelle du captage, de l'élimination et du stockage du carbone. La première série de demandes étant sursouscrite, il pourrait être utile d'accorder des subventions d'investissement supplémentaires permettant de financer spécifiquement des projets de captage, d'élimination et de stockage du carbone. En outre, le règlement sur les réseaux énergétiques transeuropéens (RTE-E) est essentiel pour les réseaux de transport transfrontaliers de CO₂ et l'établissement d'infrastructures transfrontalières de CO₂ en Europe. S'il est encourageant de voir que la Commission européenne a signalé son soutien au captage, à l'élimination et au stockage du carbone en tant que méthode nette zéro pour l'industrie dans sa proposition d'inclure les pipelines transfrontaliers de CO₂, le cadre est incomplet puisque la totalité de la chaîne de valeur du captage et du stockage du carbone n'est pas reconnue par le RTE-E. Cela signifie qu'il faut inclure un soutien à toutes les options de transport du CO₂ et au stockage géologique du CO₂. Cela est particulièrement important pour la conception des projets de hubs et de clusters, car le CO₂ capturé peut avoir besoin de traverser plusieurs frontières nationales en Europe pour atteindre les sites de stockage. Pour permettre un système de marché pour le captage et le stockage du dioxyde de carbone, le cadre politique de l'UE doit autoriser et permettre à toutes les parties de la chaîne de valeur, de fournir des certitudes pour le développement de projets et d'inciter à l'investissement en montrant l'engagement du gouvernement pour les infrastructures nécessaires. Il faut investir dans le captage du carbone ainsi que dans les infrastructures de transport et de stockage du CO₂ pour que les États membres puissent avoir accès aux ressources de stockage géologique.
2. Intégrations du SCEQE. Les responsables politiques doivent trouver des moyens de combler l'écart entre les coûts d'exploitation réels du captage, de l'élimination et du stockage du carbone et le prix actuel du système européen d'échange de quotas d'émission. Ce type de soutien politique est nécessaire pour encourager les investissements dans la capture du carbone à court terme. Ceux-ci peuvent être attribués en fonction de la réduction des émissions de CO₂, comme par exemple par le biais de contrats de carbone pour les différences. Les CFD ont soutenu avec succès la commercialisation des technologies d'énergie renouvelable sous la forme de tarifs de rachat et ont ouvert la voie à l'intégration des objectifs d'innovation dans la politique climatique.
3. Objectifs et délais. Des objectifs clairs de réduction des émissions pour l'industrie, assortis de délais de déploiement et de volumes requis pour le déploiement du captage, de l'élimination et du stockage du carbone. Les objectifs doivent être soutenus par des méthodes établies de comptabilisation des gaz à effet de serre pour l'élimination du carbone, encouragées par des certificats d'élimination du carbone, ce qui assurera la transparence.
4. Des prix du carbone plus élevés. Les décideurs politiques doivent continuer à faire pression pour obtenir des prix du carbone beaucoup plus élevés tant que la capture, l'élimination et le stockage du carbone ne sont pas commercialement viables. Bien que le système communautaire d'échange de quotas d'émission (SCEQE) ait fixé un prix pour le carbone et créé le premier grand marché du carbone au monde, ce prix n'est pas assez élevé pour inciter à l'adoption du système sans les politiques complémentaires décrites ci-dessus.

Conclusion

L'Europe peut réaliser le potentiel de transformation de son industrie énergétique en établissant des normes, des modèles et des réglementations que le reste du monde suivra.

La Commission européenne a engagé des fonds pour six projets de réseaux de transport et de stockage de CO₂ dans cinq pays européens. Les facteurs critiques de succès sont alignés pour que l'Europe [PDF] puisse bénéficier du potentiel des hubs. L'étape suivante consiste à fournir au marché un modèle économique et un mécanisme de soutien des revenus pour stimuler l'investissement privé dans l'adoption de projets à grande échelle. Les modèles innovants qui minimisent les risques des projets pour un financement par capitaux à long terme réduisent matériellement les risques des projets et encouragent les investisseurs privés qui sont guidés par l'alignement de la législation existante sur les objectifs climatiques.

Une réduction des émissions de gaz à effet de serre d'au moins 55 % d'ici 2030 par rapport aux niveaux de 1990 a été fixée par le Conseil européen - la réalisation de cet objectif dépend des mesures mises en œuvre. La feuille de route doit faire l'objet d'un engagement politique, et la coordination est essentielle pour maximiser les économies d'échelle et les retombées positives entre les pays et les régions. La plupart des voies de décarbonisation font état de la nécessité du captage, de l'élimination et du stockage du carbone, ce qui signifie que nous devons jeter les bases de l'adoption par le marché. Ces systèmes constitueront l'infrastructure de base indispensable à l'échelle nécessaire d'un marché décarboné, créant ainsi une industrie à part entière.