Qu’est-ce que le captage et le stockage du carbone ?La nouvelle proposition de normes pour les centrales électriques de l'EPA lui donne un coup de pouce, mais le CSC n'est pas une solution rapide

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L’administration Biden a proposé le 11 mai 2023 de nouvelles règles sur les centrales électriques, qui pourraient potentiellement figurer parmi les mesures politiques fédérales les plus strictes concernant les centrales électriques au charbon, au pétrole et au gaz que les États-Unis aient jamais introduites.

La proposition serait établir de nouvelles normes en matière de pollution par le carbone pour les centrales électriques existantes, limitant efficacement leurs émissions de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui contribue au changement climatique.Les exploitants de centrales électriques à combustibles fossiles devraient trouver des moyens réalisables et innovants pour éviter les rejets excessifs de dioxyde de carbone.

Cela attire l’attention sur une technologie relativement mature, mais coûteuse :captage et stockage du carbone, ou CSC.

La plupart des CSC sépare chimiquement le dioxyde de carbone généré lors de la combustion de combustibles fossiles, le comprime et le transporte via des pipelines pour le stockage, généralement dans formations géologiques profondément sous terre.Même si le CSC peut être efficace, son utilisation à grande échelle se heurte à de nombreux obstacles.

Je suis les États-Unispolitiques sur le CSC en tant que chercheur en politique climatique.Voici pourquoi les exploitants de centrales électriques qui envisagent le CSC ont été confrontés à un équilibre délicat entre les risques et le rendement, et pourquoi le CSC pourrait mettre du temps à se développer.

Le chemin semé d’embûches du CSC

Au cours de la dernière décennie, les exploitants de centrales électriques ont eu du mal à mettre en ligne des projets de CSC dans de nombreuses régions du monde.Actuellement, seule une poignée de centrales électriques aux États-Unis ont la capacité de capter et de transporter leurs émissions de carbone, et la majeure partie du carbone capturé est envoyée vers les champs de pétrole. pour utilisation dans la récupération assistée du pétrole.

De nombreux exploitants de centrales électriques considéraient cette technologie comme trop risquée.Et le nombre élevé de projets suspendu ou résilié a empêché des économies d’échelle qui pourraient réduire les coûts.

Par rapport au captage du dioxyde de carbone (CO₂) provenant de processus industriels, tels que la production d'éthanol et d'ammoniac, où la concentration de CO₂ est élevée, les émissions de la production d'électricité ont concentrations de CO₂ relativement faibles.Cela rend le déploiement du CSC dans les centrales électriques plus coûteux.Les coûts associés à la compression, au transport et à la séquestration du CO₂ constituent des obstacles supplémentaires.

U.S. map showing shaded areas with potential geological storage primarily in the Great Plains and Pennsylvania and Ohio, but the greatest power plant carbon dioxide emissions in the South and East. — Les États-Unispossède plusieurs zones qui pourraient stocker le dioxyde de carbone capturé, mais de nombreuses centrales électriques ne disposent pas de réservoirs géologiques à proximité.Les émissions sont indiquées en orange et rouge. Agence internationale de l'énergie

La bonne nouvelle est que la capture du CO₂ diminue lentement sur la courbe des coûts.Par exemple, le coût du captage du CO₂ dans la première centrale électrique de CSC à grande échelle, la centrale au charbon de Boundary Dam au Canada, lancée en 2014, était de 110 $ US la tonne.Au moment où la deuxième installation à grande échelle a été construite, ce coût avait déjà est tombé à 65 $ la tonne.

La tendance devrait se poursuivre.Les bénéfices attendus du CSC se sont améliorés au fil du temps, notamment grâce aux crédits d’impôt inclus dans la loi de 2022 sur la réduction de l’inflation. Les crédits d'impôt fournir jusqu'à 85 $ par tonne pour la séquestration du CO₂ produit sans crédit plafonné jusqu'en 2033.

Les crédits d’impôt pourraient être une aubaine pour les centrales électriques utilisant des combustibles fossiles.Mais le gain n’est pas immédiat.Jusqu'à ce qu'ils réussissent à séquestrer le CO₂, les exploitants de centrales électriques devraient supporter le coût et le risque liés à la construction d'un réseau de CSC.En outre, une équipe de recherche de l'Université Harvard estime que le coût du captage du carbone pour les centrales électriques à gaz cela pourrait encore être peu rentable même avec le crédit d'impôt.

Trois grands défis en matière d'infrastructures

La proposition de l’Environmental Protection Agency pourrait permettre de résoudre certains de ces problèmes.Le plafond d’émission proposé pourrait réduire l’incertitude quant à la nécessité du CSC et catalyser l’adoption généralisée du CSC, contribuant ainsi à en réduire les coûts.

Cependant, des questions demeurent liées à l’infrastructure CSC.

Premièrement, les pipelines permettant de transporter le carbone capturé ne sont pas encore en place.Le Bureau du programme de prêt du ministère de l’Énergie est soutenir des projets pour construire des pipelines de CO₂ ou d’autres moyens de transport du CO₂, mais leur mise en service pourrait prendre des années.

Deuxièmement, les options de stockage du CO₂ ne sont pas réparties uniformément à travers le pays.Les centrales électriques du Nord-Est, par exemple, ne disposent pas d’aquifères salins ou de réservoirs de pétrole et de gaz à proximité.Les chercheurs explorent les réservoirs offshore sous le fond marin, mais ne toujours en train d'évaluer son potentiel.

Map showing CO2 pipelines primarily in ending in Texas — Une carte des pipelines de dioxyde de carbone montre comment le développement a jusqu’à présent principalement répondu aux besoins de l’industrie pétrolière et gazière, qui utilise le CO₂ pour une récupération assistée du pétrole. Laboratoire national de technologie énergétique/DOE

Enfin, le processus d'autorisation a été un facteur limitant important dans l'accélération du déploiement du CSC.Les crédits d’impôt actualisés de l’Inflation Reduction Act ont stimulé une ruée de développeurs de CSC, mais l’EPA n’a pas été en mesure de le faire. permis de traitement en temps opportun.

Malgré ces obstacles, l’EPA avance rapidement.L’administration Biden subit une pression croissante pour adopter des réglementations environnementales plus strictes avant la prochaine élection présidentielle de 2024.Les règles proposées nécessiteront un processus de révision avant de pouvoir être approuvées, et elles seront probablement confrontées à des difficultés politiques et juridiques.

Transformer le secteur de l'électricité

Les centrales électriques à combustibles fossiles représentent environ 25 % des États-Unisémissions de gaz à effet de serre.Grâce aux mesures politiques strictes de l’administration Biden en place, les États-Unis seraient plus près d’atteindre leurs objectifs d’atténuation du changement climatique.

Il sera difficile de passer de 12 à probablement des centaines d’installations de CSC nécessaire pour atteindre les objectifs de Biden d’une électricité 100 % sans carbone d’ici 2035 et de zéro émission nette d’ici 2050.Mais même si la nouvelle proposition de l’EPA ne résoudra peut-être pas tous les problèmes liés au déploiement du CSC, elle pourrait constituer une étape importante pour accélérer la transformation du secteur de l’électricité.

En l’absence de taxes carbone au niveau fédéral ou de systèmes d’échange de droits d’émission aux États-Unis, cela pourrait être un moyen efficace d’envoyer un signal clair aux acteurs du secteur de l’électricité qu’il est temps de changer.

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