Tous les projets ne sont pas rentables pour le climat : nous avons cartographié les avantages et les inconvénients de chacun et identifié clairement les gagnants et les perdants.

Capter le dioxyde de carbone de l’air ou des industries et le recycler peut sembler une solution climatique gagnant-gagnant.Le gaz à effet de serre reste en dehors de l’atmosphère, où il peut réchauffer la planète, et évite l’utilisation de davantage de combustibles fossiles.

Mais tous les projets de captage du carbone n’offrent pas les mêmes avantages économiques et environnementaux.En fait, certains d’entre eux peuvent même aggraver le changement climatique.

je diriger l’Initiative mondiale CO₂ à l'Université du Michigan, où mes collègues et moi étudions comment utiliser le dioxyde de carbone (CO₂) capturé de manière à contribuer à protéger le climat.Pour vous aider à déterminer quels projets seront rentables et faciliter ces choix, nous a cartographié les avantages et les inconvénients des sources et utilisations de carbone les plus courantes.

Remplacer les combustibles fossiles par du carbone capturé

Le carbone joue un rôle crucial dans de nombreux domaines de notre vie.Des matériaux tels que les engrais, le carburant d’aviation, les textiles, les détergents et bien d’autres encore en dépendent.Mais des années de recherche et les changements climatiques que le monde connaît déjà ont permis très clair que l’humanité doit de toute urgence mettre fin à l’utilisation de combustibles fossiles et éliminer l’excès de CO₂ de l’atmosphère et des océans résultant de leur utilisation.

Certains matériaux carbonés peuvent être remplacés par des alternatives sans carbone, comme l’utilisation d’énergies renouvelables pour produire de l’électricité.Cependant, pour d’autres utilisations, comme le carburant d’aviation ou les plastiques, le carbone sera plus difficile à remplacer.Pour ceux-ci, des technologies sont développées pour capter et recycler le carbone.

Capter l’excès de CO₂ – provenant des océans, de l’atmosphère ou de l’industrie – et son utilisation à de nouvelles fins s’appelle captage, utilisation et séquestration du carbone, ou CCUS.Parmi toutes les options permettant de gérer le CO₂ capturé, mes collègues et moi-même préférons l’utiliser pour fabriquer des produits, mais examinons-les toutes.

Meilleurs et pires cas CCUS

Pour chaque méthode, la combinaison de la source du CO₂ et de son utilisation finale, ou élimination, détermine son impact environnemental et environnemental. conséquences économiques.

Dans le meilleur des cas, le processus laissera moins de CO₂ dans l’environnement qu’auparavant.Un bon exemple en est l’utilisation du CO₂ capturé pour produire des matériaux de construction, tels que le béton.Il scelle le carbone capturé et crée un produit qui a une valeur économique.

Quelques méthodes sont neutres en carbone, ce qui signifie qu’elles n’ajoutent aucun nouveau CO₂ à l’environnement.Par exemple, lorsque l’on utilise le CO₂ capturé dans l’air ou les océans et qu’on le transforme en carburant ou en nourriture, le carbone retourne dans l’atmosphère, mais l’utilisation du carbone capturé évite d’avoir besoin de nouveau carbone provenant de combustibles fossiles.

D’autres combinaisons, cependant, sont nocives car elles augmentent la quantité d’excès de CO₂ dans l’environnement.L’une des méthodes de stockage souterrain les plus courantes – la récupération assistée du pétrole – en est un excellent exemple.

Avantages et inconvénients du stockage souterrain de carbone

Depuis des années, des projets capturent l'excès de CO₂ et le stocker sous terre dans des structures naturelles de roche poreuse, comme des réservoirs salins profonds, du basalte ou des puits de pétrole ou de gaz épuisés.C’est ce qu’on appelle le captage et la séquestration du carbone (CSC).S’il est bien fait, le stockage géologique peut éliminer durablement de grandes quantités de CO₂ de l’atmosphère.

Lorsque le CO₂ est capturé dans l’air, l’eau ou la biomasse, cela crée un processus négatif en carbone : il y a alors moins de carbone dans l’air.Cependant, si le CO₂ provient plutôt de nouvelles émissions de combustibles fossiles, comme celles d’une centrale électrique au charbon ou au gaz, la neutralité carbone n’est pas possible. Aucune technologie de capture du carbone ne fonctionne avec une efficacité de 100 %, et une partie du CO₂ s'échappera toujours dans l'air.

Capter le CO₂ coûte également cher.S'il n'y a pas de produit à vendre, le stockage souterrain peut devenir un service coûteux finalement couvert par des taxes ou des frais, similaires à payer pour l'élimination des déchets.

Une façon de réduire le coût consiste à vendre le CO₂ capturé pour récupération assistée du pétrole – une pratique courante qui consiste à pomper le CO₂ capturé dans les champs pétrolifères pour extraire davantage de pétrole du sol.Même si la majeure partie du CO₂ devrait rester sous terre, il en résulte davantage de combustibles fossiles qui finiront par envoyer davantage de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, éliminant ainsi les avantages environnementaux.

Utiliser le carbone capturé pour la nourriture et le carburant

Les matériaux à durée de vie courte fabriqués à partir de CO₂ comprennent carburants d'aviation, nourriture, drogues et fluides de travail utilisé dans l’usinage des métaux.Ces objets ne sont pas particulièrement durables et se décomposeront bientôt, libérant à nouveau du CO₂.Mais la vente des produits génère une valeur économique, contribuant ainsi à financer le processus.

Ce CO₂ peut être à nouveau capté dans l'air et utilisé pour fabriquer une future génération de produits, ce qui créerait un environnement essentiellement durable. économie circulaire du carbone.Cependant, cela ne fonctionne que si le CO₂ est capté dans l’air ou dans les océans.Si le CO₂ provient de sources de combustibles fossiles, il s’agit d’un nouveau CO₂ qui sera ajouté à l’environnement lors de la décomposition des produits.Ainsi, même si elle est à nouveau capturée, elle aggravera le changement climatique.

Stocker le carbone dans des matériaux comme le béton

Certains minéraux et déchets peuvent convertir le CO₂ en calcaire ou en d’autres matériaux rocheux.Les matériaux à longue durée de vie ainsi créés peuvent être très durables, avec durées de vie supérieures à 100 ans

Un bon l'exemple est concret.Le CO₂ peut réagir avec les particules du béton, le provoquant minéraliser sous forme solide.Le résultat est un produit utile qui peut être vendu au lieu d’être stocké sous terre.D'autres produits durables comprennent les granulats utilisés dans la construction routière, la fibre de carbone utilisée dans les applications automobiles, aérospatiales et de défense et certains polymères.

Ces matériaux offrent la meilleure combinaison d'impact environnemental et d'avantages économiques lorsqu'ils sont fabriqués avec du CO₂ capturé dans l'atmosphère plutôt qu'avec de nouvelles émissions de combustibles fossiles.

Choisissez judicieusement vos projets carbone

Le CCUS peut être une solution utile, et les gouvernements ont commencé verser des milliards de dollars dans son développement.Il doit être étroitement surveillé pour garantir que les technologies de capture du carbone ne retarderont pas l’élimination progressive des combustibles fossiles.Il s’agit d’un effort concerté visant à trouver les meilleures combinaisons de sources et de dispositions de CO₂ afin de parvenir à une mise à l’échelle rapide à un coût abordable pour la société.

Le changement climatique étant un problème très complexe qui nuit aux populations du monde entier ainsi qu’aux générations futures, je crois qu’il est impératif que les actions soient non seulement rapides, mais aussi bien réfléchies et fondées sur des données probantes.

Fred Mason, Gerry Stokes, Susan Fancy et Stephen McCord de la Global CO₂ Initiative ont contribué à cet article.