Le réchauffement climatique est l’un des principaux défis de notre époque. Il convient désormais de trouver des solutions efficaces pour enrayer ce phénomène. Parmi celles-ci, figure la technique du captage et stockage du CO2.
Le captage du CO2
L’objectif du procédé est de capter le carbone avant que celui-ci ne soit émis dans l’atmosphère. Il existe 3 grandes approches. La capture peut se faire par :
Postcombustion : on retire le carbone à la sortie d’un flux de gaz généré par la combustion d’un combustible carboné.Cette technique est la plus connue et la plus utilisée.
Précombustion : le combustible est partiellement oxydé avant sa combustion. Il est ensuite (re)formé afin d’obtenir du CO2 et de l’hydrogène. La pression et la concentration du gaz carbonique sépare le CO2 de l’hydrogène.
Ce processus est plus coûteux par rapport à la capture postcombustion.
Oxycombustion : le combustible carboné est brûlé avec de l’oxygène pur plutôt qu’avec de l’air. Le flux produit est alors sans azote, uniquement composé de CO2 et de vapeur d’eau que l’on sépare par condensation.
La séquestration carbone naturelle (ou bioséquestration)
La séquestration du carbone se fait à l’origine, naturellement. Près de la moitié des émissions anthropiques sont extraites de l’atmosphère via l’équilibre du cycle du carbone (ou plus techniquement appelé : cycle biogéochimique) :
Les réservoirs de carbone naturels
Un réservoir de carbone est un stock qui contient une certaine quantité de carbone. Cette masse de carbone est généralement exprimée en gigatonne de carbone (GtC).
Atmosphère : le carbone est présent sous forme de gaz carbonique (dioxyde de carbone ou méthane).
Hydrosphère (océans) : le CO2 est dissous dans l’eau. Avec l’action des phytoplanctons, une partie est transformée en carbonate de calcium (CaCO3). Lorsque ces organismes meurent, leurs carapaces se retrouvent au fond de la mer (lithosphère) pour former des roches carbonatées (CaCO3).
Biosphère (sols) : le carbone est fixé dans la biomasse sous forme de carbone organique (plantes, animaux, etc.). Le processus menant à cette séquestration par des organismes vivants est la photosynthèse. Le carbone peut être rejeté par Fermentation : relâché dans l’atmosphère, sous forme de méthane (CH4) – Respiration : relâché dans l’atmosphère, sous forme de CO2.- Fossilisation : avec le temps, si le carbone est emprisonné dans un organisme vivant qui s’enfouit dans la terre (lithosphère), cette forme organique se fossilise et devient une roche carbonée (pétrole, du charbon ou du gaz).
Lithosphère : le carbone est fixé sous forme de : Carbonates : ce sont les roches calcaires.- Carbone fossile : ce sont les combustibles comme le pétrole, le gaz ou le charbon.
Dans la nature, avec les phénomènes de volcanisme, une partie de ces roches carbonées (combustibles fossiles) ou carbonatées (CaCO3) est libérée dans l’atmosphère sous forme de CO2. Mais les activités humaines via la combustion de matières fossiles, relâchent bien plus de dioxyde de carbone que ce que la nature ne peut en supporter.
L’océan est le réservoir le plus important du monde, et il est d’ailleurs l’un des premiers à être impacté par le réchauffement climatique. La hausse des températures acidifie le milieu océanique, mettant en péril la survie d’espèces. Quant au milieu terrestre, les principaux puits de carbone sont les forêts, notamment les mangroves. Non seulement riches en biodiversité, ces milieux qui se trouvent en zone tropicale séquestrent une grande quantité de carbone organique.
Sur les côtes indonésiennes, des mangroves stockeraient plus de 1 000 tonnes de carbone par hectare dans leurs sols (selon une étude de Nature Geoscience).
La séquestration carbone industrielle
Par définition, ce mode de séquestration ou de captage se rapporte aux activités industrielles : on capte et stocke le carbone issu des activités industrielles. Elle suit les étapes déjà évoquées auparavant:
Le captage du CO2 par solvant est la technique la plus connue. La fumée produite par une activité industrielle est captée. L’ajout d’un solvant sépare le CO2 du reste des composants. Le mélange est chauffé pour ne récupérer que le CO2. Il est ensuite comprimé, refroidi et enfin liquéfié avant d’être transporté dans des sites de stockage. Le CO2 capté est ensuite stocké dans des couches très profondes en dessous de la terre, des sites surveillés et analysés pour garantir un stockage permanent.
Où stocker le carbone ?
Il existe différents lieux de stockage : Les substrats géologiques rocheux. Cela peut être dans d’anciens gisements d’hydrocarbures, des veines de charbon (on remplace le méthane par le CO2) ou dans des aquifères salins (formation géologique constituée de roches sédimentaires poreuses).
Les fonds océaniques. On peut doper la croissance du phytoplancton en fertilisant certaines zones marines par du fer. Certains chercheurs ont également imaginé la possibilité de dissoudre le CO2 à plus de 1000 mètres de profondeur, voire 3000 mètres (dans des fosses marines à haute pression).
Les minéraux. Il existe des tests en cours en Islande (projet CarbFix), pour minéraliser le CO2 sous forme de carbonates.
Source
Europe Solidaire 