Captage et stockage du CO₂ : un enjeu clé de la transition énergétique

Un extrait de « Captage et stockage du CO₂ dans le contexte de la transition énergétique », par Ludovic RAYNAL, Sina TEBIANIAN

L’augmentation continue des émissions de gaz à effet de serre, largement documentée depuis les premières observations systématiques menées sur le site de Mauna Loa, illustre l’ampleur du défi climatique. Les mesures montrent une concentration atmosphérique de CO₂ qui dépasse désormais 400 ppm, un seuil jamais atteint au cours des 800 000 dernières années selon l’analyse des carottes glaciaires. Cette accélération coïncide avec une succession d’années particulièrement chaudes à l’échelle mondiale, conséquence directe du renforcement de l’effet de serre lié aux activités humaines. Les impacts, visibles sur l’élévation du niveau des mers, la fonte des glaces ou encore les modifications régionales des précipitations, témoignent d’une dérive climatique profonde et largement documentée.

Réchauffement mondial et inertie de la transition énergétique

Les secteurs les plus émetteurs restent ceux qui dépendent fortement des combustibles fossiles. La production d’électricité à partir du charbon, du gaz ou du fioul représente une part écrasante des émissions mondiales. À elle seule, la production électrique à base de charbon génère plusieurs gigatonnes de CO₂ par an et demeure la source d’énergie dominante dans de nombreux pays.

Cette situation persiste malgré le déploiement progressif des énergies renouvelables, dont les limites sont notamment rappelées par leur caractère intermittent. Les besoins en électricité continuent par ailleurs de croître, notamment dans les régions en développement, rendant impossible une substitution rapide et totale des énergies fossiles.

Les scénarios climatiques analysés montrent que, même si les politiques actuelles étaient pleinement respectées, les émissions mondiales resteraient trop élevées pour contenir le réchauffement sous les 2 °C. Les projections de l’Agence internationale de l’énergie indiquent qu’à l’horizon 2040, les énergies fossiles pourraient encore représenter entre 58 et 78 % des besoins selon les trajectoires. L’inertie du système énergétique impose donc l’usage combiné de plusieurs leviers pour réduire les émissions. Parmi ces leviers, le captage et stockage du carbone occupe une place essentielle puisqu’il peut, à lui seul, contribuer à près d’un cinquième de la réduction totale nécessaire dans les scénarios les plus ambitieux.

Place centrale du CCUS dans la transition énergétique

Le captage, stockage et utilisation du CO₂, regroupés sous le terme CCUS, offre un moyen de réduire massivement les émissions industrielles tout en maintenant un approvisionnement énergétique compatible avec les besoins mondiaux. Cette technologie consiste à extraire le CO₂ des fumées industrielles, à le compresser puis à l’injecter dans des formations géologiques profondes considérées comme sûres durant plusieurs siècles. Bien que le captage entraîne une augmentation de la consommation énergétique des installations concernées, il permet de diminuer les émissions de façon spectaculaire, jusqu’à atteindre des taux de captage proches de 90 %. Les pertes énergétiques associées restent compatibles avec la poursuite de la transition grâce à l’abondance des ressources fossiles encore disponibles.

Les secteurs prioritaires identifiés pour le déploiement du CCUS sont les centrales au charbon, les cimenteries, les raffineries, la pétrochimie ou encore les aciéries, qui figurent parmi les plus gros émetteurs mondiaux. Le captage appliqué aux centrales thermiques au charbon apparaît comme une cible stratégique, car ces installations émettent d’importantes quantités de CO₂ à une concentration favorable à l’extraction. Le rendement relativement faible, au regard du nucléaire, notamment de ces centrales accentue d’ailleurs la pertinence d’un équipement en technologies de captage afin de réduire leur empreinte carbone sans interrompre leur fonctionnement.

Le stockage du CO₂, autre pilier de la chaîne CCUS, repose principalement sur des aquifères salins profonds ou des gisements d’hydrocarbures déplétés. Les expériences menées en Norvège, en Algérie ou au Canada ont validé la faisabilité de stockages sûrs durant de longues périodes. Un suivi rigoureux du panache de CO₂ injecté est possible, consolidant ainsi la confiance dans cette technologie.

Malgré ces avancées, des obstacles persistent, principalement liés au coût du captage et à la nécessité d’un cadre juridique et sociétal clair. L’AIE identifie plusieurs priorités pour accélérer le déploiement du CCUS, notamment le développement de technologies moins coûteuses, la mutualisation des infrastructures de transport, l’amélioration des cadres réglementaires et le renforcement des partenariats internationaux. Il ne s’agit pas de trouver une solution unique, mais d’exploiter simultanément l’ensemble des leviers compatibles avec une réduction rapide des émissions.

Le CCUS apparaît ainsi comme un outil stratégique pour accompagner la transition énergétique et répondre simultanément aux impératifs climatiques et à la croissance de la demande en énergie. Sa mise en œuvre à grande échelle nécessite des engagements politiques forts et un soutien continu à la recherche et au développement. En combinant les technologies de captage, l’essor des renouvelables et l’amélioration de l’efficacité énergétique, il devient possible de réduire les émissions tout en maintenant la stabilité énergétique mondiale.