Une technique prometteuse pour retransformer le CO2 en charbon

Environnement

Les défis posés par le réchauffement climatique et les besoins croissants en énergie de l'Humanité poussent à chercher le moyen de retirer du gaz carbonique de l'atmosphère pour le stocker de façon stable. Une technique de capture du CO2 permet, pour la première fois, de l'obtenir directement sous forme solide et à température ambiante, régénérant en quelque sorte le charbon qui a été brûlé.

Une infographie publiée par Novethic et rédigée à partir des analyses du cabinet B&L évolution a fait grand bruit récemment. Elle n'a probablement pas surpris ceux qui sont coutumiers des vidéos de Jean-Marc Jancovici. Il explique depuis des années à quel point nous sommes pris dans une tenaille, entre la nécessité de réduire drastiquement nos émissions de CO2 pour lutter contre le réchauffement climatique et la nécessité d'utiliser de grandes quantités d'énergie pour assurer le niveau de vie et de liberté démocratique qui nous semble le minimum acceptable. L'infographie montrait l'ordre de grandeur de ce qu'il faudrait faire pour maintenir un réchauffement climatique à 1,5 °C en France.

Il est clair, même en supposant qu'elle soit exagérée, que cela représenterait un tel retour en arrière qu'il n'y a aucune chance que les actions préconisées aient une possibilité d'être mises en pratique. On peut raisonnablement penser que même un scénario à 2 °C est inatteignable et que l'on va plus probablement vers le 3 °C. Il n'est donc pas étonnant que l'on cherche, partout de par le monde, des technologies qui permettront quand même de mitiger ces émissions de CO2 pour se rapprocher le plus possible de l'idéal, tout en tenant compte de la croissance de la population et de sa demande en énergie.

Il faudra déjà un mixte d'énergies renouvelables et d'énergie nucléaire, comme le soutiennent de nombreux experts dont certains sont membres du Giec lui-même mais aussi en France, Jean-Marc Jancovici, François-Marie Bréon, et un rapport de la Commission énergie de l’Académie des Sciences. Sur son site, l'association Sauvons le climat (SLC) explique aussi que selon elle : « La possibilité d'atteindre la limite de 1,5 degré repose sur la complémentarité d'un fort développement du nucléaire et des énergies renouvelables en remplacement total des énergies fossiles, avec un recours modéré à la capture et au stockage du CO2 atmosphérique dans la biomasse. »

Une présentation de la découverte des chercheurs australiens. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © RMIT University


Du gaz carbonique capturé et directement solidifié avec du métal liquide

Cette nécessité d'avoir aussi des techniques de capture et de stockage du CO2 atmosphérique est également dans le rapport du Giec. Le problème, c'est qu'il n'est pas évident du tout de le faire à grande échelle, dans les temps et avec un coût réaliste. On ne peut donc qu'être particulièrement attentif à l'annonce faite par des membres de l'Institut royal de technologie de Melbourne ou université RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology, en anglais) via une publication dans Nature Communications.

Il existe déjà des techniques de capture du gaz carbonique dans l'atmosphère ou en sortie d'usine, sauf qu'elles produisent du CO2 qui doit être compressé ensuite sous forme liquide et que l'on peut injecter dans le sol pour faire de la séquestration géologique... qui n'est en rien évidente, comme l'a montré par exemple une étude du MIT. L'idéal serait d'avoir directement du carbone sous forme solide et stable. Or, à ce jour, on ne savait le faire qu'en utilisant des températures extrêmement élevées, rendant le processus non viable sur le plan industriel.

La grande nouveauté, c'est que les chercheurs australiens ont obtenu des premiers résultats prometteurs avec une technique électrochimique permettant de capturer et de convertir le CO2 atmosphérique en carbone solide stockable, et ce à température ambiante. Et surtout de telle sorte que l'on puisse probablement mettre en œuvre la technique à grande échelle.

L'idée de base est de faire barboter du gaz carbonique dans une solution électrolytique contenant une petite quantité de métal liquide (à base de cérium) qui joue le rôle de catalyseur. Sous l'action d'un courant électrique, le CO2 dissous se transforme lentement en flocons de carbone solides à la surface du métal et s'en détachent ensuite naturellement, permettant ainsi la production continue de solides carbonés.

Au final, c'est un peu comme si le charbon utilisé pour la révolution industrielle, et qui est encore utilisé massivement en Inde et en Chine, sans parler de l'Allemagne, était régénéré et pouvait donc être réintroduit dans le sol. Bien évidemment, il faudra utiliser de l'énergie produite sous forme décarbonée pour cela. On peut penser que la mise au point de réacteurs à thorium et bien sûr de réacteurs pour la fusion contrôlée auront un rôle important dans ce processus, mais nous ne savons pas si nous disposerons finalement de ces technologies.

Ce qu'il faut retenir
  • Nous avons de bonnes raisons de penser que la lutte pour limiter les effets du réchauffement climatique est tellement peu compatible avec les besoins en énergie que la consommation des énergies fossiles va continuer à augmenter, ou pour le moins ne baissera pas suffisamment vite.
  • Des technologies de capture du gaz carbonique, en sortie d'usine et dans l'atmosphère, sont donc nécessaires et devront être efficaces à grande échelle.
  • Une technique prometteuse permet d'obtenir pour la première fois du gaz carbonique recapturé sous forme solide, en quelque sorte du charbon, et ce à température ambiante alors que des hautes températures étaient nécessaires.
  • Avant, les techniques disponibles produisaient du gaz carbonique liquide difficilement stockable.

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