Captage et stockage du CO₂ : technologies et perspectives 

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Seti Universe

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Captage et stockage du CO₂ enjeux fondamentaux pour l’avenir climatique

À l’heure où la lutte contre le changement climatique s’impose comme une priorité mondiale, le captage et stockage du dioxyde de carbone (CO₂), aussi appelé CCS (Carbon Capture and Storage), représente une solution technologique de pointe pour réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre. Cette approche vise à intercepter les rejets de CO₂ émis principalement par les industries lourdes et les centrales électriques, puis à les stocker de manière sûre et durable afin d’éviter leur dispersion dans l’atmosphère. Mais quelles sont les technologies à disposition, leurs perspectives, et quelle place peuvent-elles occuper dans le mix des solutions climatiques des prochaines décennies ? Plongeons au cœur de cette innovation climatique.

Les principales technologies de captage du CO₂

Le captage du CO₂ se décline en trois grandes technologies, chacune adaptée à des contextes industriels spécifiques :

  • Captage post-combustion : Cette méthode, la plus répandue, consiste à extraire le CO₂ des gaz de combustion à la sortie des cheminées industrielles, généralement à l’aide de solvants chimiques comme l’amine. Elle peut être implantée sur des installations existantes.
  • Captage pré-combustion : Ici, le carburant fossile est transformé en un mélange d’hydrogène et de CO₂ avant la combustion ; le CO₂ est alors séparé en amont. Cette technologie est particulièrement adaptée aux centrales à gaz intégrées avec production combinée d’électricité et de chaleur.
  • Captage oxy-combustion : La combustion s’effectue en présence d’oxygène pur, produisant un flux gazeux concentré en CO₂ et en eau, ce qui simplifie l’étape de séparation du CO₂.

À ces approches industrielles s’ajoutent de nouvelles solutions de captage direct dans l’air, appelées DAC (Direct Air Capture), bien qu’elles soient encore coûteuses et à l’état de démonstration.

Transport et stockage du CO₂ permanence et sécurité au cœur des préoccupations

Une fois capté, le CO₂ doit être transporté — principalement par pipelines ou par navires — vers des sites de stockage appropriés. Le choix du site est une étape cruciale, car il s’agit d’enfouir durablement le CO₂ pour éviter tout risque de fuite future.

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Le stockage géologique, la technologie la plus courante, consiste à injecter le CO₂ dans des formations souterraines profondes, telles que :

  • Gisements d’hydrocarbures épuisés
  • Aquifères salins profonds
  • Cavités souterraines spécifiques

Ce procédé est considéré comme sûr si les structures géologiques sont bien caractérisées et les opérations rigoureusement surveillées. Des sites, comme Sleipner en Norvège, stockent avec succès du CO₂ depuis plus de 25 ans, prouvant la faisabilité sur le long terme.

Bénéfices et limites du captage et stockage du CO₂

Le CCS présente de nombreux atouts :

  • Réduction directe et mesurable des émissions industrielles
  • Compatibilité avec les infrastructures existantes, permettant une transition sans rupture énergétique
  • Outil clé pour les industries difficiles à décarboner (ciment, acier, chimie)
  • Potentialité d’atteindre des émissions négatives via la bioénergie avec captage et stockage du CO₂ (BECCS)

Toutefois, certains défis demeurent :

  • Coûts élevés, particulièrement pour les technologies émergentes comme le DAC
  • Acceptabilité sociale, notamment du stockage géologique localisé
  • Nécessité d’un cadre réglementaire et d’un suivi rigoureux pour garantir la sécurité sur le long terme

Perspectives et intégration dans la transition énergétique

L’avenir du CCS dépendra principalement de la volonté politique, du déploiement industriel et de la baisse des coûts par effet d’échelle. Selon les analyses du GIEC et de l’Agence Internationale de l’Énergie, le CCS pourrait contribuer à hauteur de 10 à 15 % à la baisse mondiale des émissions à l’horizon 2050.

Plusieurs pays investissent massivement dans le développement de cette technologie, tels que la Norvège, le Royaume-Uni avec le projet Net Zero Teesside, ou encore les États-Unis. L’Union européenne encourage également son essor via des plans de financement (Innovation Fund, programme Horizon Europe) et une feuille de route dédiée.

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En outre, la combinaison du CCS avec l’utilisation du CO₂ (CCU : Carbon Capture and Utilisation) ouvre de nouvelles perspectives industrielles, avec la valorisation du CO₂ dans la production de carburants synthétiques, de matériaux de construction ou pour l’industrie chimique.

Étude de cas le projet Northern Lights en Norvège

Le projet Northern Lights est l’un des plus avancés d’Europe en matière de captage, transport et stockage du CO₂. Il vise à récupérer le CO₂ émis par diverses industries européennes, à le liquéfier et à le transporter par navires jusqu’à un site de stockage sous-marin dans la Mer du Nord. Ce projet, soutenu par Equinor, TotalEnergies et Shell, ambitionne de démontrer la faisabilité technologique et économique du CCS à grande échelle et d’ouvrir la voie à une infrastructure européenne partagée.

Tableau récapitulatif : Avantages et freins du CCS

Avantages Freins
Réduction significative des émissions Coûts d’investissement élevés
Adaptabilité aux industries existantes Questions d’acceptabilité sociale
Création d’emplois dans les nouvelles filières Nécessité d’un cadre légal strict
Stimulation de l’innovation industrielle Technologies certaines encore en développement

Le captage et stockage du CO₂ se positionne comme une technologie incontournable dans la lutte contre le changement climatique. Sa montée en puissance, conjuguée à d’autres solutions bas carbone et à la sobriété énergétique, sera déterminante pour parvenir à la neutralité carbone d’ici 2050.

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