FAQ sur le captage et le stockage du carbone en Europe
Qu'est-ce que le captage et le stockage du carbone et pourquoi l'Europe en a-t-elle besoin ?
Qu'est-ce que le captage et le stockage du carbone ?
Il est possible d'empêcher définitivement le CO₂ de pénétrer dans l'atmosphère et de provoquer des changements climatiques en l'injectant dans certains types de formations rocheuses situées dans les profondeurs du sous-sol. Le CO₂ doit d'abord être "capturé" en le séparant des gaz d'échappement riches en CO₂ des installations industrielles. Le processus de captage du CO₂ peut faire appel à de nombreuses technologies différentes, mais les solutions les plus fréquemment utilisées à l'heure actuelle font appel à des produits chimiques qui lient sélectivement le CO₂ et libèrent le gaz lorsqu'ils sont chauffés. Le CO₂ doit souvent être transporté jusqu'au lieu de stockage, par pipeline, bateau, rail ou route.
Figure 1 : Illustration simplifiée du captage (à gauche) et du stockage (à droite) du carbone
Pourquoi l'Europe a-t-elle besoin du captage et du stockage du carbone pour atteindre ses objectifs en matière de climat ?
Le piégeage du carbone est surtout nécessaire pour traiter les émissions de CO₂ des secteurs industriels pour lesquels il existe peu ou pas d'autres options, soit parce qu'ils rejettent intrinsèquement du CO₂ à partir d'un processus chimique, soit parce qu'il est très difficile de les alimenter uniquement avec de l'électricité d'origine renouvelable. Il s'agit notamment des émissions provenant du ciment, des produits chimiques tels que les engrais, des usines d'incinération des déchets et des aciéries.
Permanent removal of CO₂ from the atmosphere will also be needed to balance any remaining emissions from sectors that are even more costly to decarbonise, such as aviation, and to reverse any ‘overshoot’ of acceptable atmospheric levels of CO₂.
The European Climate Law requires the EU to reach net zero greenhouse gas emissions by 2050 – a goal which is consistent with the International Panel on Climate Change’s (IPCC) recommendation to limit global warming to 1.5°C. Studies of how Europe can reach net zero in time nearly all show a significant role for carbon capture and storage technologies, both to cut CO₂ emissions from industry and remove CO₂ from the atmosphere. These include analysis by the IPCC, the International Energy Agency, and the European Scientific Advisory Board on Climate Change (Figure 2). The EU’s own analysis has estimated around 300 to 600 million tonnes a year of CO₂ may need to be captured by 2050 – around 11 to 22% of the EU’s CO₂ emissions in 2021.
Figure 2: Estimates of the quantities of CO₂ which would be captured in Europe to reach net zero in 2050, according to various studies by the European Commission, DNV, the IPCC, the IEA and the European Scientific Advisory Board on Climate Change (EU only)
Bien que nous ne puissions pas savoir exactement quelle quantité de piégeage et de stockage du carbone sera nécessaire, il est clair que cette technologie devra être développée très rapidement. Décarboniser l'Europe en moins de 30 ans est un défi sans précédent qui nécessitera un large éventail de technologies pour s'attaquer aux différents secteurs de l'économie et aux différents pays. Le fait de disposer d'un plus grand nombre de technologies réduit également le risque climatique lié au fait que d'autres solutions ne se développent pas assez rapidement.
La technologie a-t-elle fait ses preuves à grande échelle ?
The complete process of capturing and storing manmade CO₂ is demonstrated today at over 40 commercial sites around the world, with the earliest starting in 1972. Many of these plants are in North America, where CO₂ is widely used to increase oil production but becomes stored underground as a result. Five operating facilities store CO₂ in deep ‘saline reservoirs’ – purely for climate benefit – including the Sleipner and Snøhvit projects in Norway. Sleipner has been separating CO₂ from natural gas and safely storing it beneath the North Sea since 1996.
Cependant, les technologies individuelles impliquées dans le captage et le stockage du carbone sont beaucoup plus répandues :
- CO₂ separation technology has been used for nearly 100 years to remove CO₂ from natural gas.
- Some other industries, such as fertiliser and bioethanol production, produce relatively pure CO₂ or already carry out CO₂ separation as part of the process.
- Over 160 million tonnes of CO₂ are captured annually for use in industries such as food and drink or fertiliser production.
- There are over 8000 km of pipelines carrying CO₂ in the USA and 300 km of CO₂ pipeline in the Netherlands.
Existing carbon capture technologies now need to be used at large scales in a wider range of polluting facilities. The technologies used to capture CO₂ can differ according to the industry where they are applied, but typically use very similar processes to those used commercially today. Carbon capture has been successfully trialled at large scales for many new applications, and full-scale versions for some key sectors – including cement and waste incineration – are currently under construction in Europe.
CO₂ storage
How is CO₂ stored in geological formations?
CO₂ storage takes place at depths of more than 800 metres underground, where the high pressures ensure that CO₂ remains in a liquid-like state, trapped within the tiny pores found in rocks such as sandstone (Figure 3). These rock formations can be spent oil and gas reservoirs or contain very salty water – these are known as saline aquifers or saline reservoirs.
Suitable storage sites are carefully chosen to have a denser, impermeable layer of ‘cap rock’ lying above the porous rock, which prevents CO₂ from moving upwards towards the surface. Over time, the CO₂ becomes increasingly securely bound as it dissolves in water and can eventually – over hundreds of years – turn into solid minerals (Figure 4). The European Union (EU), Norway, and the UK have comprehensive legal frameworks to regulate CO₂ storage activity. These require new storage sites to be thoroughly assessed for suitability before a permit to store CO₂ is granted, as well as ensuring that operators constantly monitor the store for leakage and demonstrate the CO₂ is stable before closing the site.
Figure 3: CO₂ storage
Figure 4: How CO₂ becomes bound (‘trapped’) by various mechanisms within the storage reservoir
Le CO₂ est d'abord empêché de se déplacer vers le haut par une roche couverture imperméable (piégeage structurel). Il est également retenu dans les pores de la roche par des forces capillaires (piégeage résiduel) et se dissout dans la saumure au fil du temps (piégeage par solubilité). Finalement, une partie du CO₂ dissous réagit avec la roche pour former des carbonates minéraux solides (piégeage minéral). Outre le piégeage structurel, toutes ces formes de piégeage du CO₂ nécessiteraient une intervention humaine délibérée pour être inversées.
Comment savoir si le CO₂ sera stocké de manière permanente ?
CO₂ leakage from properly assessed and characterised storage sites is considered extremely unlikely. Similar geological structures have kept oil and gas, and even many natural stores of CO₂, trapped in place for millions of years. The International Panel on Climate Change has stated that CO₂ stored in geologic formations is likely to remain ‘permanently isolated from the atmosphere’ or ‘for more than a 1000 years’ if the storage site is appropriately selected. No manmade sites developed for the purpose of CO₂ storage have ever been known to leak.
En vertu de la législation européenne, les sites de stockage doivent faire l'objet d'une évaluation approfondie de leur potentiel de stockage permanent du CO₂, y compris d'une modélisation informatique du comportement du CO₂ stocké au cours des siècles. Les projets de stockage opérationnel utilisent ensuite des techniques de surveillance sensibles qui permettent de suivre la propagation souterraine du CO₂ (figure 5). Cette surveillance a lieu pendant l'injection et longtemps après l'arrêt de l'injection, afin de vérifier que le CO₂ reste en place et qu'il a atteint un état stable.
Comme le montre la figure 4, une proportion croissante de CO₂ se fixe dans la roche et nécessite une intervention humaine pour être libérée. Les voies de fuite possibles pour le CO₂ "libre" restant comprennent les puits artificiels abandonnés ou, dans une moindre mesure, les failles géologiques naturelles. Les réglementations européennes exigent que tous les puits de la région soient identifiés et scellés avant que le CO₂ ne soit injecté.
If leakage of stored CO₂ were to occur, it would likely be at rates that are so low the CO₂ storage would still have significant value as a climate solution. Acceptable leak rates are generally determined to be less than 0.01% per year from the store, which would retain 99% of the CO₂ over 100 years. A study of potential leak global leak rates, based partly on leakage from gas reservoirs and natural CO₂ stores, projected average annual leakage rates of up to 0.0002% in a well-regulated industry. Similarly, a study of CO₂ storage permanence for the UK government estimated that a worst-case scenario might amount to around 0.07% of the stored CO₂ leaking over a 100-year period.
Figure 5: Visualisation of CO₂ stored by the Sleipner project using seismic imaging, with bright areas showing the presence of CO₂ in rock layers
Y a-t-il suffisamment d'espace pour stocker le CO₂ ?
Initial assessments have indicated that Europe has the capacity to store up to 500 billion tonnes of CO₂, or around three hundred years’ worth of CO₂ emissions from all the region’s industry and power generation. CATF analysis highlights that large areas of the region have suitable geology for CO₂ storage, but seismic mapping and exploratory wells are needed to better characterise individual locations and more accurately determine the available capacity. Currently, detailed assessments of potential CO₂ storage sites are often limited to areas that have already been explored for oil and gas.
Le captage et le stockage du carbone sont-ils utilisés pour produire davantage de pétrole ?
La majeure partie du CO₂ stocké aujourd'hui est injectée à des fins de "récupération assistée du pétrole" en Amérique du Nord, où le CO₂ est pompé sous terre pour augmenter la production de pétrole à partir d'anciens puits. En effet, jusqu'à récemment, il n'y avait pas d'autre incitation à stocker le CO₂ sous terre. Si le CO₂ peut être stocké de manière mesurable et permanente lors de la récupération assistée du pétrole, les politiques climatiques contribuent à garantir que les nouveaux plans de stockage du CO₂ sont largement axés sur le stockage en tant que tel, sans production de combustibles fossiles.
En Europe, il n'existe aucun projet de stockage du CO₂ par récupération assistée des hydrocarbures et cette technique est explicitement exclue de l'objectif de stockage du CO₂ proposé par la Commission européenne. Plusieurs des sites de stockage de CO₂ proposés en Europe utilisent d'anciens réservoirs de pétrole et de gaz, car ils offrent souvent une option moins coûteuse pour des développements précoces. Cependant, leur utilisation en tant que sites de stockage nécessite un changement de licence d'exploitation qu'il est très peu probable d'inverser pour poursuivre la production.
CO₂ capture
Comment fonctionne le captage du CO₂ ?
Le CO₂ doit être relativement pur pour pouvoir être transporté et stocké sous terre en toute sécurité. D'autres gaz et impuretés peuvent interférer avec ces processus ou augmenter l'énergie nécessaire pour comprimer le CO₂. Cependant, différents types d'industries produisent du CO₂ à des concentrations très variables, allant de 4 % (combustion du gaz naturel) à 95 % (production d'ammoniac). C'est pourquoi la plupart des installations polluantes doivent utiliser des technologies qui séparent le CO₂ des autres gaz qu'elles produisent. Les gaz restants sont souvent constitués en grande partie d'azote provenant de l'air.
Pour le CO₂ dilué (inférieur à 20 %), les technologies les plus couramment utilisées sont des solutions de produits chimiques organiques appelés alcanolamines - ou simplement "amines" - qui se lient facilement au CO₂ mais sont capables de le libérer lorsqu'elles sont chauffées. L'utilisation d'amines pour la séparation du CO₂ a été brevetée pour la première fois dans les années 1920 et a été largement utilisée depuis lors pour éliminer le CO₂ du gaz naturel, ainsi que pour fournir du CO₂ à des fins commerciales. Le mélange gazeux traverse de hautes tours remplies de matériaux, tandis que la solution d'amine s'écoule vers le bas et réagit avec le CO₂. Désormais riche en CO₂, la solution est envoyée dans un autre réacteur où elle est chauffée pour libérer le gaz pur (figure 6).
Figure 6 : Procédé de capture du CO₂ par absorption aux amines
De nombreuses technologies alternatives de séparation du CO₂ sont utilisées aujourd'hui dans le commerce, en particulier pour les mélanges de gaz ayant des concentrations de CO₂ plus élevées ou à des pressions plus élevées. Il s'agit notamment de membranes fines qui ne laissent passer que le CO₂, ou de matériaux solides qui lient sélectivement le CO₂. Le refroidissement du mélange gazeux à très basse température peut également permettre d'éliminer le CO₂ sous forme liquide ou solide.
Nous disposons des technologies nécessaires pour capturer du CO₂ de grande pureté à partir de n'importe quel gaz d'échappement industriel, mais différentes technologies seront mieux adaptées à différentes applications, et des améliorations continuent d'être apportées. La recherche s'intéresse beaucoup au développement de nouvelles technologies ou à l'optimisation des technologies existantes pour qu'elles consomment moins d'énergie, coûtent moins cher ou présentent d'autres avantages pour l'environnement.
La capture du carbone est-elle gourmande en énergie ?
Comme la plupart des technologies de contrôle des polluants, la capture du carbone consomme de l'énergie, d'abord pour séparer le CO₂ des autres gaz, puis pour le comprimer en vue de son transport et de son stockage. La quantité d'énergie nécessaire à la séparation dépend du type de processus industriel qui produit le CO₂ et de la technologie utilisée pour effectuer la séparation.
Certaines industries, comme les raffineries de pétrole ou les usines d'engrais, produisent des flux de CO₂ assez concentrés qui peuvent être séparés avec une pénalité énergétique relativement faible. D'autres, comme les cimenteries ou les usines de valorisation énergétique des déchets, produisent des flux plus dilués qui posent davantage de problèmes. Pour ces sources, les technologies de captage les plus abouties aujourd'hui consomment généralement au moins 2 gigajoules d'énergie thermique par tonne de CO₂ capté. Si cette énergie était fournie par la combustion de gaz naturel, environ 120 kg supplémentaires de CO₂ seraient produits pour chaque tonne capturée, et ces émissions devraient également être capturées.
Toutefois, l'énergie nécessaire au piégeage du carbone ne doit pas nécessairement provenir d'une consommation supplémentaire de combustibles fossiles. De nombreux producteurs industriels produisent de la chaleur résiduelle qui pourrait être utilisée pour alimenter certains processus de capture du CO₂, tandis que certaines technologies peuvent être alimentées par de l'électricité verte. Le processus de piégeage du carbone lui-même produit également de la chaleur résiduelle que certains projets prévoient de réutiliser, par exemple, pour le chauffage résidentiel, ce qui permet de compenser efficacement une partie de la pénalité énergétique.
Le piégeage du carbone peut-il empêcher toutes les émissions de CO₂ d'une installation industrielle ?
Many operational and planned CO₂ capture projects are designed to capture around 90% of the emissions from an individual facility. Older projects that have not been designed with climate benefit in mind (but used for oil production) may capture even less. However, even with today’s technologies there is no technical barrier to capturing up to 100% of the fossil CO₂ from many industries, and several new projects are now aiming for levels of at least 95%. Capturing more CO₂ carries a higher cost, but studies have shown that the increase can be relatively small compared to the whole project cost (Figure 7).
La proportion de CO₂ captée par certains projets d'exploitation peut également sembler plus faible lorsqu'une seule source de CO₂ au sein d'une grande installation a été traitée, ou si seule une partie du flux de CO₂ a été traitée - généralement dans le but d'expérimenter une nouvelle technologie. Cela ne signifie pas qu'il n'est pas possible d'utiliser la même technologie pour capturer le reste des émissions, mais seulement que les incitations adéquates n'ont pas encore été mises en place.
Figure 7 : Augmentation du coût du piégeage du CO₂ en fonction du taux de piégeage pour les centrales électriques au gaz (NGCC) et au charbon (PC)
How can carbon capture and storage be deployed in Europe?
Où le captage et le stockage du carbone sont-ils déjà développés en Europe ?
The storage of CO₂ beneath the Norwegian North Sea has been safely demonstrated since 1996. In the last two years, the urgency of the net zero goal and growing awareness of the need for carbon capture and storage has led to growing political support for the technology in Europe and many other countries. CATF’s project map identifies around 100 carbon capture or storage projects proposed in Europe today; many of these are located around the North Sea, where there is well-understood geology due to years of exploitation of oil and gas.
In 2020, Norway provided significant funding towards the development of a new storage site in the North Sea, together with CO₂ capture from a cement plant and a waste-to-energy plant in Oslo. These projects are currently construction and expected to start in 2025 (Figure 8). The Netherlands has included carbon capture and storage in its subsidy scheme for low-carbon technologies, enabling an initiative to capture and store 2.5 million tonnes per year of CO₂ from various facilities in Rotterdam; this is expected to become operational by 2026. The EU has selected 13 large-scale carbon capture and storage projects to receive financial support through its Innovation Fund for decarbonising technologies, located in France, Finland, Sweden, Belgium, Iceland, Bulgaria, Greece, Croatia, Germany and Poland. The UK has set a target of capturing and storing up to 30 million tonnes of CO₂ by 2030, and is aiming to have at least two major projects operational by 2026. Denmark, Sweden, France, and Germany are all also implementing national policies to support the technology.
Figure 8: A facility for receiving CO₂-carrying ships and injecting the CO₂ underground – under construction in Norway
Le captage et le stockage du carbone sont-ils trop chers ?
The cost of carbon capture and storage will depend heavily on the source of the CO₂, as more concentrated CO₂ costs less to capture. Current estimates suggest that lower-cost sources such as fertiliser plants and refineries could capture and store CO₂ for less than 90 euro per tonne, which is around the current cost of emitting CO₂ in the EU (in early 2022). Other industries, such as cement and waste-to-energy, may cost at least 120 euro per tonne of CO₂ stored, while direct air capture is currently estimated to cost between 350 and 700 euro per tonne.
For comparison, the early years of offshore wind development in the UK saw projects receive up to £70 per MWh over the average market price of electricity, which is equivalent to around €130 per tonne of CO₂ avoided from fossil-fired generation. Funding this technology has successfully driven down costs and today, no subsidy is required. Just as for offshore wind and other low-carbon technologies, it is expected that the cost of carbon capture and storage will fall as technologies are optimised, lenders become more comfortable with financing projects, and new projects can connect to already established infrastructure for transporting and storing CO₂.
Even at today’s costs, carbon capture and storage remains the lowest cost option for decarbonising many sources of CO₂, as well providing an indispensable service in permanently removing CO₂ from the atmosphere. This is why most detailed studies of possible ways to reach net zero show a significant role for carbon capture and storage in lowest cost solutions. A 2014 report from the IPCC indicated an average cost increase of 138% in pathways that excluded carbon capture and storage.
Atteindre le niveau zéro aura inévitablement un coût pour la société, mais ce coût sera finalement inférieur à celui de la lutte contre les effets du réchauffement climatique. Le captage et le stockage du carbone peuvent contribuer à réduire ce coût total.
Qui paiera pour le captage et le stockage du carbone ?
Les industries à forte intensité de carbone ne captureront et ne stockeront pas leurs émissions de CO₂ si la politique climatique ne les y oblige pas, tout en veillant à ce qu'elles restent des entreprises viables. En Europe, le prix du carbone établi par le système d'échange de quotas d'émission est le principal outil de décarbonisation des grands émetteurs de carbone, mais les industries polluantes sont actuellement partiellement protégées du paiement de ce prix afin qu'elles puissent rester compétitives par rapport aux produits importés. À l'avenir, le prix du carbone pourrait être suffisamment élevé pour que les industries paient pour capturer et stocker le CO₂, en répercutant le coût supplémentaire sur le prix des produits à faible teneur en carbone. Le coût de l'utilisation du piégeage et du stockage du carbone pour décarboniser les matières premières, telles que le ciment, l'acier et les plastiques, peut représenter une augmentation relativement faible du coût des produits finaux, tels que les bâtiments ou les voitures (figure 9). À l'avenir, les gouvernements et les consommateurs pourraient être en mesure d'absorber ces coûts en tant que prime pour la réduction de leur empreinte carbone.
Figure 9 : Impact relatif sur les prix du ciment et de l'acier décarbonisés dans les produits d'utilisation finale
La plupart des projets de captage et de stockage du carbone en cours de développement en Europe sont aujourd'hui confrontés à des coûts élevés, car ils supportent le poids du développement de nouvelles infrastructures et utilisent des technologies qui n'ont pas encore été produites en masse et optimisées en termes de coûts. Les gouvernements peuvent contribuer à combler le déficit financier auquel sont confrontés ces premiers projets, notamment en finançant des infrastructures de transport et des sites de stockage du CO₂ "d'intérêt public" qui peuvent être partagés par de nombreuses industries.
Les pouvoirs publics peuvent également contribuer à combler le déficit du prix du carbone en versant aux industries la différence entre le coût du piégeage et du stockage du CO₂ et le coût des émissions. Dans le cadre de ce modèle, les gouvernements paient moins à mesure que le prix du carbone augmente. En utilisant cette approche, le gouvernement néerlandais a garanti jusqu'à 2,1 milliards d'euros pour le grand projet de captage et de stockage du carbone prévu à Rotterdam, mais il pourrait ne pas avoir à payer les projets du tout si les prix du carbone restent supérieurs aux niveaux de 2023, soit plus de 80 €/t.
Government funding for the early development of carbon capture and storage can be likened to the support received by renewable energy, which has received annual subsidies in the EU surpassing €70 billion in the last five years. CATF analysis has shown that even the large funding allocations provided by the Norwegian and Dutch governments to launch carbon capture and storage projects represent less than average EU funding for wind and solar power over the past ten years, when compared on a basis of euros spent per tonne of CO₂ avoided.
Quel sera l'impact sur l'emploi et l'économie ?
Europe’s heavy industries directly employ nearly four million people, and are associated with many more indirect jobs. The steelmaking industry alone is estimated to be linked to 1.5 million more indirect jobs in the EU. Given that Europe will continue to be reliant on the products of these industries for the coming decades, these jobs and their benefit to local and national economies should be kept within the region, rather than lost to other parts of the world. Transforming carbon-intensive sectors using carbon capture and other technologies can also generate thousands of new, high-skilled jobs, such as those associated with new infrastructure for the transport and storage of CO₂. Perhaps most importantly, by taking a leading role on carbon capture and storage, Europe can develop new technologies, industries and expertise which can be exported to help drive the global transition to net zero.
What are the risks associated with carbon capture and storage?
Le stockage du CO₂ présente-t-il un risque de tremblement de terre ?
Le stockage du CO₂ dans les réservoirs salins et les réservoirs de pétrole et de gaz épuisés nécessite l'injection contrôlée du CO₂ dans des formations rocheuses perméables. Elle est réalisée dans des conditions soigneusement contrôlées afin de s'assurer que la pression dans la formation n'atteint pas des niveaux susceptibles de fracturer la roche ou de provoquer des mouvements dans les lignes de faille géologiques, ce qui pourrait compromettre la capacité du site à contenir le CO₂. Cela contraste avec de nombreuses autres activités commerciales souterraines, telles que le stockage de gaz naturel, l'extraction de pétrole et de gaz naturel ou la production d'énergie géothermique, qui présentent un risque plus élevé de provoquer des séismes. Dans le cas du stockage de gaz, la pression varie de manière cyclique en fonction de l'ajout ou du retrait de gaz, tandis que les champs de production de gaz subissent une baisse constante de la pression. L'injection de fluides dans les réservoirs géothermiques est également connue pour provoquer des séismes, mais elle a lieu dans des conditions très différentes de l'injection de CO₂ dans les sites de stockage.
As a result, most recorded seismicity from CO₂ storage projects is of very low magnitude, below levels which can be felt by people. However, this will depend to a large extent on the geology of the site and the how the project is carried out. A review of seismicity induced by CO₂ storage projects notes only one project that has reported earthquakes of higher magnitudes, at the Cogdell enhanced oil recovery site in Texas.
Le captage et le stockage du carbone présentent-ils des risques pour l'environnement ?
Le CO₂ est naturellement présent dans l'air et est produit par tous les êtres vivants. Il n'est pas nocif à faible concentration, mais à des concentrations suffisamment élevées, il peut remplacer l'oxygène de l'air et asphyxier les personnes et les animaux. L'augmentation des concentrations de CO₂ peut stimuler la croissance des plantes, mais finit par provoquer leur mort par manque d'oxygène.
Although CO₂ storage sites are highly unlikely to release CO₂, various research projects have performed controlled releases of CO₂ to examine the possible effects were any CO₂ to be emitted from a storage site. Simulation of a gradual leak from the seabed by the GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research showed that CO₂ would rapidly dissolve in seawater, with a very localised impact on marine life due to acidification. Simulation of an underground CO₂ release on land by Montana State University has similarly been shown to have a very localised impact on plant life (around 2.5 metres from the leak), due to elevated CO₂ concentrations in the soil.
Lors de l'évaluation des risques environnementaux et sanitaires liés au captage et au stockage du carbone, il est important de prendre également en compte les risques liés à l'absence de captage et de stockage du carbone. Le changement climatique a déjà causé d'importants dommages environnementaux, qui ne feront qu'empirer tant que le CO₂ produit par l'homme continuera à polluer l'atmosphère. Le piégeage et le stockage du carbone peuvent contribuer à ralentir et à prévenir la poursuite de cette pollution par le carbone, réduisant ainsi les dommages environnementaux causés par le changement climatique.
Le captage et le stockage du carbone présentent-ils des risques pour la santé humaine ?
CO₂ sinks in air, so can potentially accumulate in low-lying areas and become an asphyxiation risk. In volcanic regions such as parts of Italy, humans have lived for millennia alongside natural CO₂ vents, most of which produce CO₂ at rates far greater (up to 100 tonnes per day) than would be expected from failure of a manmade storage site. These have very occasionally caused fatalities, particularly when people have remained close to the ground in geographical dips. However, research by the University of Edinburgh have shown that the risk posed even by these vents is lower than the risk of lightning strike, or the chances of winning the lottery.
Il existe également un risque d'exposition au CO₂ en cas de rejet accidentel pendant le transport, par exemple à partir d'un pipeline, d'un camion ou d'un réservoir de stockage, si de grands volumes de CO₂ peuvent s'accumuler dans une zone confinée. Le CO₂ est déjà transporté en toute sécurité par rail, par route et par bateau pour des utilisations commerciales telles que l'industrie alimentaire et des boissons. Aux Pays-Bas, il existe un vaste réseau de pipelines fournissant du CO₂ industriel à des serres, sans qu'aucun blessé ou décès n'ait été signalé. Aux États-Unis, le CO₂ est transporté depuis 50 ans pour les opérations pétrolières, au moyen d'un réseau de pipelines qui s'étend aujourd'hui sur 8 000 km, sans qu'aucun accident corporel ni décès ne soit à déplorer. La plupart des fuites ont libéré moins de 10 tonnes de CO₂. Toutefois, une rupture d'oléoduc d'une ampleur rare, provoquée par un glissement de terrain à Satartia (Mississippi) en 2020, a conduit 45 personnes à recevoir des soins médicaux.
Are there alternatives to carbon capture and storage?
Pourquoi ne pouvons-nous pas décarboniser en utilisant l'énergie éolienne et solaire bon marché ?
Le soutien politique constant aux énergies éolienne et solaire leur a permis de devenir des options très efficaces et peu coûteuses pour décarboniser la production d'électricité en Europe et dans le reste du monde. Toutefois, l'électricité à faible teneur en carbone ne peut contribuer à décarboniser que les parties de notre économie qui peuvent être électrifiées. Les industries lourdes telles que la production de ciment, d'acier et de produits chimiques reposent sur de nombreux processus qu'il est difficile, voire impossible, de remplacer par l'électricité. Le ciment et certains produits chimiques libèrent du CO₂, non pas en raison de la combustion de combustibles fossiles, mais à cause des réactions chimiques qui sont à la base de leur production. D'autres procédés nécessitent des températures élevées qu'il est très difficile d'obtenir en utilisant uniquement l'électricité.
Even if we are able to use renewable electricity to address an ever-increasing proportion of our emissions, the challenge is so great that we need to use all the tools we have available today. In Europe, only around 38% of electricity generation is renewable – carbon capture and storage can help reduce the demand for low-carbon electricity and prioritise it for uses where it is most needed, such as heating homes and powering electric transport.
Aurons-nous encore besoin de l'industrie lourde dans un monde à faibles émissions de carbone ?
Minimising our reliance on manufactured goods through lower consumption levels and increased recycling can play a vital role in reducing emissions from heavy industry. Historically, economies have become increasingly material-intensive as they have developed, although some developed countries are showing signs of breaking this dependency. Demand for cement, steel, and chemicals in Europe is nevertheless projected to remain fairly constant to 2050, even as recycling rates are increased. The rapid growth of the renewable industry is just one example of how these fundamental materials will continue to be needed in future. The EU’s growth in wind and solar power could require over 8 million tonnes of annual steel production by 2050
Using CO₂ storage for carbon dioxide removal
Comment les technologies de captage et de stockage du carbone peuvent-elles être utilisées pour l'élimination du dioxyde de carbone ?
En plus de contribuer à réduire nos émissions de CO₂, les technologies de captage et de stockage du carbone peuvent être utilisées pour éliminer définitivement le gaz à effet de serre de l'atmosphère - un processus également connu sous le nom d'"élimination du dioxyde de carbone" ou CDR. Le captage et le stockage directs dans l'air (CSCA) utilisent des produits chimiques ou des matériaux liant le CO₂ pour séparer le gaz à effet de serre de l'air, avant de stocker de manière permanente le CO₂ capté dans des formations rocheuses profondes. L'élimination du CO₂ peut également être réalisée en capturant et en stockant le CO₂ libéré lorsque la biomasse est brûlée pour produire de l'énergie ou convertie en d'autres combustibles. Pour que ces technologies éliminent réellement le CO₂ de l'atmosphère, il est essentiel de tenir compte de toutes les émissions non capturées associées aux processus et de veiller à ce que toute biomasse utilisée soit bénéfique à la fois pour le climat et pour les écosystèmes. Bien qu'ils jouent des rôles distincts dans la réalisation de nos objectifs climatiques, le stockage permanent du CO₂ atmosphérique et fossile présente de nombreux défis communs, notamment en ce qui concerne le développement d'infrastructures de transport et de stockage du CO₂.
Pourquoi devrions-nous éliminer le CO₂ de l'atmosphère et réduire nos émissions ?
Reductions in greenhouse gas emissions should always be prioritised over removal of CO₂ from the atmosphere, as permanent removal is usually more costly and – if done too late – risks effects on the climate that could be difficult to reverse. However, emissions from some sectors, such as aviation and shipping, may be impossible to eliminate by 2050 or will cost less to remove from the atmosphere. Some removal will therefore be necessary to balance these ‘residual emissions’ at net zero. In addition, the European Climate Law includes a commitment for the EU to go ‘net negative’ after 2050, meaning more CO₂ will need to be removed from the atmosphere than is emitted. In recognition of these ambitions, the EU and many national governments are making growing efforts to expand a range of CO₂ removal technologies, including direct air capture and bioenergy with carbon capture and storage. The need for these kinds of CO₂ removal technologies are also clearly highlighted by the latest assessment by the International Panel on Climate Change, in which carbon removal using geological storage makes a significant contribution in over 90% of scenarios that limit warming to 1.5°C.
