Purifier l'air : comment capter et stocker le CO2 ?

Par California Institute of Technology (Caltech)24 avril 2023

Les émissions de dioxyde de carbone (CO2), qui représentent 81 % de tous les gaz à effet de serre, représentent un défi majeur pour le climat de la Terre. Comme les méthodes naturelles sont incapables de contrer complètement les niveaux croissants d'émissions d'origine humaine, les scientifiques et les décideurs explorent les techniques de capture, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS) pour réduire le CO2 atmosphérique. Ces méthodes comprennent l'amélioration de l'alcalinité des océans, la capture directe de l'air, les compensations de carbone, la culture du carbone, le reboisement et le boisement. De nouvelles stratégies, telles que l'altération accélérée du calcaire, la séquestration géologique et les combustibles solaires, sont également à l'étude. La poussée mondiale en faveur de la réduction des émissions de carbone est en partie motivée par l'Accord de Paris sur le climat, qui vise à limiter l'augmentation des températures moyennes à la surface de la Terre à pas plus de 2 degrés Celsius d'ici 2050. Crédit : Caltech

Scientists and policymakers are pursuing carbon capture techniques like CCUS, direct air capture, and reforestation to mitigate the harmful effects of CO2 emissions, driven by the Paris Climate Agreement's goal to limit global temperature increases to no more than 2 degrees CelsiusThe Celsius scale, also known as the centigrade scale, is a temperature scale named after the Swedish astronomer Anders Celsius. In the Celsius scale, 0 °C is the freezing point of water and 100 °C is the boiling point of water at 1 atm pressure." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Celsius d'ici 2050.

Le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz à effet de serre qui retient la chaleur et réchauffe la planète. En raison de la combustion de combustibles fossiles, la quantité de CO2 dans l'atmosphère terrestre est plus élevée qu'elle ne l'a été depuis au moins un million d'années.

D'autres gaz contribuent au changement climatique, mais le CO2 pose le plus grand défi : il représente 81 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre et peut persister dans l'atmosphère pendant des milliers d'années. Le méthane, en comparaison, a une durée de vie d'une décennie.

Nature mitigates carbon and reduces some of the effects of climate change: Plants, trees, and algae in the ocean turn CO2 into oxygen through photosynthesisPhotosynthesis is how plants and some microorganisms use sunlight to synthesize carbohydrates from carbon dioxide and water." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> la photosynthèse, et l'océan absorbe et stocke le CO2 dans les puits océaniques. Cependant, la nature ne peut pas résister aux niveaux croissants d'émissions d'origine humaine. Par conséquent, la Terre et ses habitants ont subi les effets du changement climatique, tels que des événements météorologiques plus fréquents et plus intenses.

C'est pourquoi, en plus des efforts visant à réduire les émissions grâce à une utilisation réduite des combustibles fossiles, les scientifiques, les ingénieurs et les décideurs politiques recherchent des techniques pour réduire le CO2 qui atteint et reste dans l'atmosphère et les océans.

Actuellement, 40 millions de tonnes de CO2 sont captées par les installations électriques et industrielles chaque année. Mais l'Association internationale de l'énergie estime que ce nombre doit être multiplié par plus de 100 pour atteindre les objectifs de développement durable liés à l'énergie des Nations Unies. Certains scientifiques pensent que la mise en œuvre de ces techniques peut être plus faisable que la décarbonisation de certaines industries, telles que le transport longue distance et l'industrie aérienne.

Le captage, l'utilisation et le stockage du carbone (CCUS) consiste à collecter le CO2 à partir de sources d'émission telles que les centrales électriques au charbon et à le convertir en d'autres produits, à le stocker ou à l'enfouir. Les solutions basées sur l'océan, telles que l'amélioration de l'alcalinité des océans, augmentent la capacité naturelle de l'océan à éliminer et à stocker le CO2. La capture directe de l'air extrait physiquement et chimiquement le CO2 existant de l'atmosphère et le renvoie à l'écosystème sous des formes moins nocives, telles que l'oxygène ou un carburant synthétique à faible teneur en carbone.

Les décideurs politiques tentent de réduire les émissions de CO2 en promouvant les compensations carbone, qui permettent aux entreprises de compenser le CO2 qu'elles émettent en payant une autre entité pour éliminer le carbone ailleurs.

Les méthodes pour capturer, séquestrer et extraire le CO2 gagnent du terrain aujourd'hui en partie à cause de l'Accord de Paris sur le climat, qui appelle à limiter le saut des températures moyennes à la surface de la Terre à pas plus de 2 degrés Celsius d'ici 2050.