Alors que le monde se rapproche dangereusement du seuil de réchauffement de 1.5 °C fixé par l' Accord de Paris de 2015 , l'urgence de réduire les gaz à effet de serre est plus criante que jamais. Si la réduction des émissions de carbone demeure cruciale, il est clair que cela ne suffira pas à éviter les pires conséquences du changement climatique. Pour combler cet écart, scientifiques et innovateurs se tournent de plus en plus vers les technologies de capture et de stockage du dioxyde de carbone (CSC) – des systèmes conçus pour capter et stocker le carbone présent dans l'atmosphère ou les océans. Parmi ces initiatives, la capture du dioxyde de carbone marin (CDCM) suscite un intérêt considérable en raison de son potentiel pour lutter contre la crise climatique à grande échelle.

Dans ce blog, nous explorerons le domaine florissant de la capture du dioxyde de carbone marin, ses technologies émergentes, ainsi que les défis et les opportunités qu'il présente. Nous examinerons également l'un des acteurs majeurs de ce secteur, Equatic, une entreprise qui repousse les limites de la capture du carbone marin grâce à ses projets ambitieux à Singapour et au Québec.

La nécessité d’éliminer le carbone : au-delà de la réduction des émissions

Les émissions mondiales de carbone continuent d'augmenter malgré une prise de conscience généralisée et des engagements politiques visant à les atténuer. Le rythme de la transition des énergies fossiles vers les énergies renouvelables est insuffisant, et les gaz à effet de serre, dont le principal est le dioxyde de carbone (CO₂), continuent de s'accumuler dans l'atmosphère, contribuant au réchauffement climatique. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) , pour empêcher les températures mondiales d'augmenter de plus de 1.5 °C par rapport aux niveaux préindustriels, il faudra retirer chaque année des dizaines de gigatonnes de carbone de l'atmosphère . Les efforts actuels de réduction des émissions sont insuffisants pour atteindre cet objectif.

Source de l'image : Ocean Visions

Cette réalité a engendré une vague d'innovations dans les technologies de captage du carbone, incluant des solutions terrestres et marines. Si les technologies terrestres, comme le captage direct du CO₂ dans l'air (DAC) et le stockage du carbone dans les sols ou les forêts, sont développées depuis des années, le captage du carbone en milieu marin représente une frontière plus récente mais prometteuse. Les océans absorbent naturellement environ 30 % du CO₂ émis par les activités humaines , ce qui en fait un maillon essentiel du cycle du carbone terrestre. Des entreprises comme Equatic cherchent désormais à exploiter l'immense capacité d'absorption du carbone des océans pour intensifier la lutte contre le changement climatique.

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L'essor d'Equatic : un pionnier dans la capture du carbone marin

Equatic a vu le jour comme projet de recherche à l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), financé par le Département de l'Énergie des États-Unis . En seulement trois ans, l'entreprise est devenue l'un des acteurs les plus prometteurs du secteur de la capture du carbone marin. Après des projets pilotes déjà en cours à Los Angeles et à Singapour, Equatic prévoit désormais la construction d'une immense installation de capture du carbone au Québec, qui rivalisera avec certaines des plus grandes usines terrestres de captage du carbone au monde.

L'approche de l'entreprise en matière de capture du carbone marin est innovante et relativement simple. L'eau de mer est pompée dans une cuve où elle subit une électrolyse, un procédé électrique qui sépare les molécules d'eau en oxygène et en hydrogène. Ce procédé produit également une suspension alcaline qui réagit avec le CO₂ atmosphérique, le transformant en deux sous-produits : du carbonate de calcium (une poudre blanche utilisée dans la chaux agricole) et des bicarbonates , qui sont rejetés dans l'océan. Ce carbone capturé devrait rester stable pendant des millénaires, ce qui signifie qu'il ne contribuera plus au réchauffement climatique.

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Pourquoi l’usine de Québec est importante

L'usine d'Equatic au Québec est en passe de devenir l'une des plus grandes usines de captage du carbone marin au monde, capable de traiter 110 000 tonnes de carbone par an , soit l'équivalent des émissions de 24 000 voitures annuellement. Bien que cela ne représente qu'une petite fraction du carbone mondial à capter pour atteindre les objectifs climatiques, il s'agit d'une avancée majeure pour le secteur. L'usine abritera 300 électrolyseurs, une augmentation significative par rapport aux 10 utilisés dans le projet pilote d'Equatic à Singapour , qui capte 4 000 tonnes de CO₂ par an.

Le Québec a été choisi pour accueillir la nouvelle usine en raison de son accès à l'électricité renouvelable et de ses efforts soutenus en matière de décarbonation. L'usine devrait être opérationnelle d'ici 2027 et fournira des données essentielles sur la faisabilité à grande échelle de la technologie de captage du carbone marin. En cas de succès, elle pourrait servir de modèle pour de futures installations à travers le monde.

Les avantages de la capture du carbone marin

Selon Edward Sanders , directeur des opérations d'Equatic, le procédé de captage du carbone marin de l'entreprise présente plusieurs avantages par rapport aux technologies traditionnelles de capture du carbone. L'un des principaux atouts réside dans sa faible consommation d'énergie, comparée aux systèmes de captage direct de l'air (CDA), qui requièrent d'importantes quantités d'énergie pour filtrer le CO₂ atmosphérique. De plus, comme Equatic effectue toutes les mesures et la carbonatation à terre, il est plus aisé de suivre et de vérifier la quantité de carbone séquestrée. Ceci contraste avec d'autres méthodes de captage du carbone marin, telles que la culture d'algues, où le suivi du captage et du stockage du carbone s'avère plus complexe.

La culture du varech , une méthode souvent évoquée pour capter le dioxyde de carbone marin, consiste à cultiver de grandes quantités d'algues afin d'absorber le CO₂ présent dans l'eau de mer. Bien qu'elle soit souvent perçue comme une option respectueuse de l'environnement, Jaime Palter , océanographe à l'Université de Rhode Island, souligne qu'elle comporte des risques écologiques. Les fermes de varech à grande échelle pourraient appauvrir l'eau en nutriments, affectant les populations de phytoplancton et perturbant le réseau trophique marin. De plus, il est plus difficile de vérifier la quantité de carbone réellement absorbée par la culture du varech, contrairement aux méthodes chimiques comme celles utilisées par Equatic.

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Autres acteurs clés dans le domaine de l’élimination du carbone marin

Equatic n'est pas la seule entreprise à progresser dans la capture du carbone marin. Les sociétés californiennes Captura et Ebb Carbon travaillent également sur des projets prometteurs. Le procédé de Captura, similaire à celui d'Equatic, utilise l'eau de mer et l'électricité pour capter le CO₂. Lors de son projet pilote à Los Angeles, la technologie de Captura a capturé le CO₂ présent dans l'eau de mer, qui, une fois rejeté dans l'océan, a permis de capter davantage de carbone atmosphérique. L'entreprise se prépare à tester son système à Hawaï l'année prochaine, avec l'objectif de le déployer ensuite à l'échelle industrielle.

Ebb Carbon , une autre entreprise californienne, adopte une approche légèrement différente. Grâce à l'électrodialyse , sa technologie vise à extraire le CO₂ de l'atmosphère et à le stocker dans l'océan sous forme de bicarbonates. Son usine pilote de Port Angeles, dans l'État de Washington , devrait extraire 500 tonnes de CO₂ par an pendant deux ans.

Ces entreprises font partie d’un mouvement croissant visant à exploiter la puissance des océans dans la lutte contre le changement climatique. Le potentiel d’élimination du carbone marin est considérable, mais il existe également des défis et des incertitudes qu’il faut résoudre.

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Répondre aux préoccupations et aux défis

Bien que la capture du carbone marin soit très prometteuse, elle n'est pas sans risques. Les environnementalistes, les scientifiques et les communautés locales ont exprimé leurs inquiétudes quant aux impacts écologiques potentiels de ces projets. Sara Nawaz , spécialiste des sciences sociales environnementales et des politiques de capture du carbone à l'American University, a mené une enquête auprès des habitants des régions côtières, notamment de la Colombie-Britannique et de l'État de Washington , afin de recueillir leurs opinions sur la capture du dioxyde de carbone marin. Nombre d'entre eux ont exprimé des inquiétudes quant à l'impact que les opérations industrielles à grande échelle pourraient avoir sur les écosystèmes côtiers fragiles, tels que les récifs coralliens, les mangroves et les zones de pêche.

Les recherches de Nawaz mettent en lumière un problème clé : la nécessité de transparence et de communication. À mesure que ces projets se développent, il sera essentiel de collaborer avec les communautés locales et de veiller à ce que toutes les parties prenantes soient conscientes des avantages et des risques potentiels. Pour l’instant, la recherche sur l’impact environnemental du MCDR en est encore à ses débuts, et d’autres études sont nécessaires pour comprendre pleinement les effets à long terme de ces interventions.

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L’avenir de l’élimination du carbone marin

Alors que le monde est aux prises avec l’ampleur de la crise climatique, l’élimination du carbone marin apparaît comme l’un des outils les plus prometteurs de l’arsenal de capture du carbone. Cependant, à mesure que cette industrie naissante se développe, elle devra naviguer dans un réseau complexe de défis environnementaux, sociaux et techniques. Des start-ups comme Equatic, Captura et Ebb Carbon mènent la charge, mais leurs efforts ne représentent que le début d’un long voyage vers la généralisation de l’élimination du carbone marin.

Selon Philip Boyd , écologue marin à l'Université de Tasmanie, les méthodes chimiques de séquestration du carbone dans l'océan sont probablement l'approche la plus prometteuse, notamment par rapport aux méthodes biologiques comme la culture du varech. Cependant, ces approches chimiques ne sont pas sans difficultés. À mesure que des projets comme l'installation d'Equatic au Québec progressent, ils fourniront des données précieuses sur la faisabilité et l'efficacité de ces méthodes à grande échelle.

En fin de compte, l’élimination du carbone marin est un élément clé de la lutte contre le changement climatique. Bien qu’aucune solution unique ne suffira à inverser le réchauffement climatique, une combinaison de capture du carbone, de réduction des émissions et de pratiques durables sera essentielle. À mesure que cette industrie se développe, elle devra trouver un équilibre entre ambition et prudence, en veillant à ce que la voie à suivre soit à la fois évolutive et respectueuse de l’environnement.

Cet article a été initialement publié par Hakaimagzine.