Jean-François Cliche
Le Soleil
Jean-François Cliche
Les installations de Carbon Engineering en Colombie-Britannique.
Les installations de Carbon Engineering en Colombie-Britannique.

L’essence tombera-t-elle du ciel un jour ?

SCIENCE AU QUOTIDIEN / «On parle beaucoup d’urgence climatique mais aucun programme clair n’est proposé, à l’exception d’une augmentation de taxes carbone donnant un permis de polluer pour les plus riches. Cependant, il y a des entreprises comme Carbon Engineering Ltd au Canada et BFS en France qui proposent des technologies pour capter le CO2 directement dans l’air et le transformer en carburant. Alors quelle est l’efficacité réelle de ces technologies ? Est-ce que c’est «pour vrai» ou est-ce que c’est une autre fabulation de l’internet ?», demande Stéphan Raymond, de Québec.

«La question est un peu compliquée parce que la capture directe du CO2 dans l’air est plus récente que d’autres approches. Ça fait une dizaine d’années qu’on en parle, ce qui est relativement court comparé à la séquestration géologique du carbone, par exemple. Et encore, il y a des projets en séquestration, mais toujours rien à des échelles suffisamment grandes pour avoir un effet notable», dit d’emblée Louis-César Pasquier, chercheur au centre Eau, Terre et Environnement de l’INRS qui mène justement des travaux sur le stockage et l’utilisation du CO2.

Les technologies de capture directe du CO2 dans l’air — à ne pas confondre avec les technologies qui prennent le CO2 «à la source», dans des cheminées industrielles — fonctionnent bien dans l’ensemble, leurs principes scientifiques sont prouvés, mais «ces compagnies-là sont rendues à faire la démonstration concrète de leurs technologies, parce qu’elles n’ont pas encore été mises en place à grande échelle», ajoute M. Pasquier.

Mine de rien, c’est une étape qui peut s’avérer plus ardue qu’on s’y attendrait à priori. «C’est toujours plus facile des faire des choses de manière contrôlée dans une éprouvette que dans des équipements industriels beaucoup plus grands», indique-t-il.

Mais il y a quand même des progrès qui se font et des technologies qui sont testées très concrètement, hors des labos. La firme Carbon Engineering dont parle M. Raymond, par exemple, a une usine-pilote en Colombie-Britannique qui fonctionne depuis 2015. Il s’agit essentiellement d’un gros ventilateur qui pousse de l’air au-dessus d’un bassin contenant des composés chimiques qui réagissent avec le CO2, qui est alors «capturé».

Dans un article paru dans la revue savante Joule en 2018 [http://bit.ly/2QZsWKl], la compagnie a détaillé les résultats de ses trois premières années d’activités et, si certains aspects étaient vraiment très encourageants, d’autres forçaient plutôt au réalisme. Ainsi, le projet-pilote a été capable d’extirper du CO2 de l’atmosphère à un coût variant (selon les configurations choisies, les sources d’énergie, etc.) entre 94 et 232 $ la tonne, ce qui est déjà une énorme amélioration sur les quelque 600 $/t que calculait en 2013 l’American Physical Society pour la capture directe.

Et comme Carbon Engineering entend éventuellement convertir à grande échelle ce CO2 en carburant, certains observateurs ont tout de suite annoncé que cela laissait entrevoir un avenir pas si lointain où l’essence serait carboneutre.
Mais d’un autre côté, les quantités d’énergie que cela prend pour extirper ce carbone de l’atmosphère montrent que cela ne peut pas être une solution miracle applicable mur-à-mur — pas à l’heure actuelle, en tout cas. «Le nerf de la guerre, ça va être l’énergie parce que pour faire du carburant, il faut remonter la pente énergétique», dit M. Pasquier, qui fait référence au fait que l’énergie contenue par le carburant doit bien venir de quelque part.

Par exemple, l’article de 2018 montre que dans la «configuration» de l’usine pour transformer le CO2 capturé en carburant, Carbon Engineering a dû dépenser 1535 kiloWatts-heure en gaz naturel et en électricité pour chaque tonne de gaz carbonique capturé. Pour donner une idée de ce que cela représente en vue d’une éventuelle production à très grande échelle, supposons que l’on veuille utiliser cette technologie pour rendre tous les transports routiers du Québec «carboneutres». En 2017, les voitures et camions circulant dans la Belle Province ont émis 27 millions de tonnes de CO2, alors avec l’usine de Carbon Engineering, il faudrait dépenser autour de 41 téraWatts-heure (TWh) pour retirer tout ce de CO2 de l’atmosphère. Pour fin de comparaison (et même si une partie du gaz naturel n’est pas facilement remplaçable par de l’électricité dans ce procédé), c’est une quantité d’énergie supérieure à toutes les exportations d’Hydro-Québec, qui sont d’environ 36 TWh par année, et cela représente une bonne part de ses ventes annuelles totales, qui tournent autour de 210 TWh. C’est considérable.

Et encore, ce n’est même pas toute l’énergie qu’il faudrait dépenser pour produire du carburant — juste celle qu’il faut pour extraire le gaz carbonique de l’air. Selon ce que spécifie l’article de Joule, il faudrait ensuite fournir d’autre énergie pour faire ce que les chimistes appellent l’«électrolyse de l’eau», qui consiste à séparer les atomes d’hydrogène et d’oxygène des molécules d’eau (H2O). On ferait ensuite réagir cet hydrogène avec le carbone du CO2 pour faire des hydrocarbures (du carburant). Il y aura donc encore de grosses dépenses énergétiques à prévoir. Ce n’est pas pour rien, note M. Pasquier, que l’usine de Carbon Engineering est situé à côté d’une rivière : c’est pour avoir accès à une source d’énergie renouvelable.

Et tout cela a un coût. Dans la configuration pour produire du carburant, qui n’est pas la plus onéreuse à 100$ la tonne, juste la capture du CO2 représente une dépense de 23¢ par litre. Sans compter, encore une fois, les étapes suivantes.

Cela ne signifie pas que la capture du gaz carbonique directement dans l’air n’a aucun avenir, remarquez bien. Le fait que des gens comme Bill Gates aient investi de fortes sommes dans ces technologies, sans être une garantie, montre le sérieux de l'affaire. Mais cela implique que, pour l’instant, ces technologies ne sont pas encore «matures». Et que quand elles le seront, il se peut bien qu’elles répondent plus à des besoins de niche — Carbon Engineering vise le marché du carburant d’avion, illustre M. Pasquier — qu’à une demande plus générale.

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