Qu’est-ce que la capture directe de l’air ?

La technologie de captage direct de l'air extrait le dioxyde de carbone directement de l'atmosphère . Ce dioxyde de carbone est ensuite stocké dans des formations géologiques profondes. Il peut également être utilisé, par exemple dans l'industrie agroalimentaire, ou combiné à de l'hydrogène pour produire des carburants de synthèse.

Aujourd'hui, l'industrie utilise principalement deux technologies pour capter le CO2 _de l'atmosphère :

1. Capture d'air directe liquide

2. Capture d'air directe et solide

Dans le système liquide , l'air traverse des solutions chimiques (par exemple, une solution d'hydroxyde). Ces solutions chimiques éliminent le CO₂ _. Le système réintègre ensuite les produits chimiques dans le processus par application d'une chaleur intense. L'air restant est rejeté dans l'environnement.

La technologie à l'état solide repose sur l'utilisation de filtres solides. Ces filtres fixent chimiquement le dioxyde de carbone. Pour libérer le CO₂ concentré _, le personnel qualifié chauffe les filtres et les place sous vide. Le CO₂ est ensuite capturé _, puis stocké ou utilisé.

La plupart des grandes industries utilisent le dioxyde de carbone capturé pour produire du carburant de synthèse. La combustion de ce carburant entraîne le rejet de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Cependant, selon l' Agence internationale de l'énergie (AIE), ce processus ne génère pas d'émissions négatives. En réalité, il pourrait même avoir un impact positif sur le climat si, par exemple, le carburant de synthèse remplaçait le carburant conventionnel.

Une option clé pour l’élimination du carbone

_{Aujourd'hui, la capture directe du CO₂} dans l'air est l'une des rares technologies disponibles pour extraire le carbone de l'atmosphère. Les économistes et les chercheurs prévoient que cette technique sera essentielle à la transition vers un monde à zéro émission nette . Dans ce monde, la quantité de CO₂ rejetée dans l'atmosphère devra être égale à celle _extraite par les systèmes naturels ou anthropiques . Certains secteurs, comme l'industrie lourde et l'aviation, sont difficiles à décarboner. Les technologies de capture directe du CO₂ dans l'air peuvent compenser leurs émissions et favoriser une transition rapide.

D'autres options disponibles pour l'élimination du carbone incluent des solutions basées sur la nature telles que le boisement et la restauration des habitats marins, terrestres et fluviaux. Il comprend également des mesures visant à améliorer les pratiques de gestion des terres afin d'augmenter la teneur en carbone des sols.

L'adoption de la capture directe du CO₂ dans l'air comme option de captage du carbone présente de nombreux avantages. Parmi ceux-ci, on peut citer son faible encombrement en terres et en eau. Les installations ne nécessitent aucune contrainte d'emplacement particulière. Elles peuvent donc être construites sur des terres non cultivables, à proximité d'un site de stockage approprié. Ceci élimine la nécessité de transporter le CO₂ _du lieu de captage au lieu de stockage.

Il est également nécessaire de déterminer l'emplacement de l'usine en fonction de la source d'énergie qui l'alimentera. L'énergie consommée déterminera le bilan carbone négatif du système. Elle influe aussi considérablement sur le coût par tonne de CO₂ _capturée . Par exemple, les énergies renouvelables pourraient alimenter les technologies de capture de CO₂ solide et liquide, tandis que la valorisation des déchets pourrait alimenter un système de capture directe de CO₂ dans l'air.

La technologie de capture directe de l’air est actuellement coûteuse

Le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère est beaucoup plus dilué que, par exemple, les émissions de carbone provenant d'une centrale électrique ou d'une cimenterie. La technologie de captage direct du CO₂ dans l'air est coûteuse en raison de l'énergie plus importante nécessaire pour extraire ce CO₂ dilué _de l'atmosphère.

Les coûts et les besoins énergétiques varient également selon le type de technologie. Le coût dépend aussi du mode de stockage géologique du CO₂ capturé _ou de son utilisation immédiate à basse pression. L'injection du CO₂ dans les formations géologiques nécessite une compression _à très haute pression. Cette compression à haute pression augmente à la fois le coût d'investissement et les frais d'exploitation de l'installation. Le coût d'investissement augmente avec l'achat du compresseur, et les frais d'exploitation augmentent en raison de l'énergie nécessaire à son fonctionnement.

À l'heure actuelle, les technologies de captage direct du CO₂ dans l'air ne sont pas encore largement répandues. Par conséquent, les estimations du coût de captage du CO₂ _varient considérablement. En 2018, une étude publiée dans une revue scientifique à comité de lecture a montré que le coût de captage du carbone pouvait se situer entre 94 et 232 dollars américains par tonne , en fonction de la configuration de l'installation, des hypothèses financières et du coût de l'énergie.

Matériau

Prise en charge croissante de la capture directe de l'air

Les secteurs public et privé soutiennent de plus en plus la capture directe du CO₂ dans l'air. Le marché volontaire de la réduction du CO₂ _par captage direct s'est développé. Des entreprises comme Microsoft, Shopify et Stripe achètent des solutions de captage direct pour compenser leurs émissions de carbone.

Certains de ces contrats d'achat sont hybrides. Cela signifie que l'entreprise qui achète les crédits carbone contribue financièrement à la construction de l'usine de captage direct qui permettra à terme de capter le CO₂ _{atmosphérique} . À plus petite échelle, certaines usines de captage direct proposent aux particuliers et aux entreprises un abonnement payant pour le captage et le stockage souterrain du CO₂ _{atmosphérique}.

Les financements publics pour le déploiement de la capture directe du CO₂ dans l'air ont également augmenté. En mars 2021, le Département de l'Énergie des États-Unis a annoncé un financement de 24 millions de dollars spécifiquement dédié à cette technologie. Ces investissements accrus des secteurs public et privé ont conduit à l'annonce de plusieurs nouveaux projets en 2021. Le Royaume-Uni a annoncé le projet Storegga Dreamcatcher , visant à capter le carbone. Le Chili a annoncé le projet pilote HIF Haru Oni ​​eFuels. Ce projet produira des carburants synthétiques à partir d'hydrogène issu de l'électrolyse et de CO₂ _capturé dans l'atmosphère. D'ici 2024, le consortium norvégien Norsk e-Fuel AS produira jusqu'à 3 millions de litres de carburant synthétique à partir de CO₂ _obtenu par capture directe dans l'air.

Les technologies d’élimination du carbone telles que la capture directe de l’air ne constituent pas une alternative à la réduction des émissions. Il est faux de les considérer comme une excuse pour retarder l’action. Mais ils peuvent jouer un rôle important dans la réalisation des objectifs climatiques. Le captage direct de l’air est très efficace pour réduire la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Il ne nous reste plus qu'à trouver un moyen de contourner ses coûts élevés afin de pouvoir le mettre en œuvre à grande échelle.

À lire également : Quel niveau de pureté de l’air devrait-il atteindre ?