Captage direct du CO2 dans l’air en Islande

Inaugurée en 2021 en Islande, Orca est la plus grande usine au monde de captage direct du CO2 dans l’air. Installée non loin de Reykjavik, elle tient son nom de l’islandais Orka signifiant « énergie ». Ce site industriel novateur est né de la collaboration entre la start-up suisse Climeworks et le projet islandais Carbfix pour le stockage du CO2. Son objectif : lutter contre le réchauffement climatique en réduisant le taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Captage direct du CO2 dans l'air en Islande - Le blog du hérisson
Usine Orca ©Climeworks

Fonctionnement du captage direct du CO2 dans l’air

Alimentée en énergie par la centrale géothermique voisine de Hellisheidi, l’usine Orca contient quatre unités de collecte. Chacune d’elle est constituée de deux caissons métalliques ressemblant à des conteneurs. Douze grands ventilateurs y sont actionnés pour aspirer l’air, qui est ensuite dirigé vers des filtres puis chauffé à 100 °C. Grâce à ce procédé, le dioxyde de carbone est isolé de l’air pur, que le système rejette dans l’atmosphère. Le gaz sous forme concentrée est alors mélangé à de l’eau puis injecté à 1000 mètres de profondeur dans le substrat basaltique. En refroidissant, il se solidifie et se pétrifie au contact de la roche.

Cette technique reproduit le processus naturel de minéralisation, qui induit une réaction chimique entre le magnésium, le calcium et le fer contenus dans le basalte et le CO2. Ce dernier réussit à s’insérer dans les porosités de la roche sous forme de cristaux calcaires. Le dioxyde de carbone, transformé en pierre, est alors définitivement neutralisé. Dans la nature, cette mutation prend des milliers d’années alors qu’il ne faut que 2 ans à Orca pour traiter le CO2 ambiant.

L’usine utilise la technologie Direct Air Capture (DAC). Le captage direct du dioxyde de carbone dans l’air est un moyen innovant de dépollution. Il pourrait notamment aider à compenser les émissions des industries complexes à décarboner. C’est le cas des secteurs aérien et automobile ou de l’agriculture. Grâce au développement de cette technique, l’objectif annoncé par Climeworks est de réussir à faire baisser de 1 % les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère d’ici 2025.

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Unité de collecte de l’usine Orca ©Climeworks

Points forts de l’usine islandaise Orca

Le captage direct du CO2 dans l’air ambiant possède plusieurs avantages. Il permet de retirer pour toujours une partie du dioxyde de carbone de l’atmosphère. Le procédé est relativement rapide. Toutes les étapes de la transformation du gaz en pierre sont réalisées sur un même lieu, n’engendrant ainsi aucune pollution secondaire liée au transport.

L’usine Orca réunit toutes les conditions techniques et environnementales nécessaires au développement à grande échelle de cette technologie. Tout d’abord, les caractéristiques géologiques du site sur lequel elle est implantée sont favorables au succès de la pétrification pérenne du CO2. Elle se situe de plus à proximité d’une centrale géothermique lui fournissant sans interruption l’énergie renouvelable dont elle a besoin pour fonctionner. Elle obtient donc un bilan carbone négatif, critère essentiel pour une industrie visant à limiter les effets du changement climatique. L’usine n’émet ainsi que 10 % du CO2 qu’elle récupère.

Efficacité du captage direct du CO2 dans l’air

Les premiers résultats du site de décarbonation Orca sont très prometteurs. L’usine élimine à l’heure actuelle 4000 tonnes de CO2 par an, compensant ainsi la pollution due à l’utilisation de 1,75 million de litres d’essence. Cela correspond à la consommation de 870 voitures ou aux émissions de 250 Américains.

Les performances de cette unité pilote peuvent paraître anecdotiques mais les possibilités offertes sont réelles et les enjeux énormes. Certes, le procédé est énergivore et plus coûteux que le captage réalisé directement à la sortie des sites industriels fortement émetteurs. Le CO2 ne représente en effet que 0,04 % de l’air ici amassé alors que son taux se situe entre 4 et 40 % dans l’air qui s’échappe des cheminées d’usines polluantes. Mais l’ambition de Climeworks est de faire progresser cette technologie grâce au déploiement d’usines plus imposantes, aux performances accrues. Elle aura ainsi toute sa place dans les stratégies mondiales visant à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. L’ouverture de deux nouvelles usines de captage direct, en Oman et en Norvège, est d’ores et déjà programmée pour les années à venir.

Clients de l’usine de dépollution islandaise

Orca travaille déjà pour de nombreux clients conscients de l’urgence climatique et désireux de réduire leur bilan carbone. Des entreprises comme Microsoft, Shopify, The Economist Group ou Swiss RE apportent ainsi leur contribution au fonctionnement de l’usine. 8000 particuliers participent aussi financièrement aux opérations de neutralisation du CO2 menées sur le site industriel islandais. Ces derniers investissent à hauteur de 1000 euros par tonne de gaz retiré de l’atmosphère. Pour que le projet se développe à grande échelle et attire une large clientèle, la société doit réussir à faire baisser drastiquement ses tarifs dans les années à venir. D’ici 2030 à 2050, l’objectif de Climeworks est de proposer la tonne de CO2 captée autour de 150 euros. Ses services constitueront alors une opportunité sérieuse pour chacun de financer sa propre neutralité carbone.

Technologies pour répondre à l’urgence climatique

La démarche de Climeworks s’inscrit dans un mouvement mondial de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, en grande partie responsables du réchauffement climatique. Elle est fortement encouragée par le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), qui a établi la nécessité de limiter l’élévation des températures moyennes de 1,5 °C par rapport aux données référentes de l’ère préindustrielle. Dans ce contexte, la réduction des émissions de CO2 par tous les moyens à disposition est l’enjeu fondamental de notre siècle. De la réussite de ce défi dépend l’équilibre de notre monde et la survie de nombreuses espèces, parmi lesquelles l’homme.

Le projet Orca intervient donc en complémentarité avec d’autres initiatives visant à éliminer le surplus de CO2 de l’air que nous respirons. De nombreuses industries mettent en place un système de capture du dioxyde de carbone émis par leur chaîne de production. Le processus de récupération du CO2 est mis en place immédiatement à la sortie des cheminées des usines traditionnellement polluantes. Il est de plus en plus présent sur les sites de sidérurgie, les raffineries, les cimenteries, les centrales à charbon ou les centrales électriques au gaz ou au fioul. Très efficace, il s’agit de la méthode de captage la plus utilisée à l’heure actuelle. Cependant, elle ne s’applique par définition qu’aux gaz polluants des usines et ne peut contribuer à la décarbonation d’autres secteurs. De plus, elle propose en général un enfouissement du dioxyde de carbone hors site. Elle engendre alors un coût de transport nécessaire au transfert du gaz vers son lieu de stockage permanent. Elle offre aussi la possibilité de recycler le CO2, et non de l’éliminer. Il est ainsi employé pour gazéifier des boissons, par exemple. Mais là encore, le transport doit être comptabilisé dans l’opération.

La plantation d’arbres constitue également un moyen de nettoyer l’atmosphère. Mais elle représente un poids conséquent sur l’occupation des sols et engendre une consommation d’eau importante, dans un monde où l’eau devient un élément précieux.

Toutes les méthodes mises en œuvre pour contrer nos émissions polluantes ne sont donc pas des remèdes miracles. Elles s’adaptent chacune à un environnement particulier et font leur part dans leur domaine. Bien loin de s’opposer, elles participent ensemble à la diminution du taux de gaz à effet de serre dans l’air, condition indispensable à la limitation des effets dévastateurs du réchauffement climatique sur Terre. Devant l’urgence de la situation, les projets se multiplient dans ce sens et de nombreuses usines de captage de CO2 sont en cours de conception dans le monde.

Bien que nécessaires, ces initiatives traitent les conséquences et non les causes de nos comportements polluants. Pour contribuer efficacement à la sauvegarde de la vie sur Terre, elles devront s’accompagner d’un changement profond de nos habitudes. Dans ce contexte, la suppression progressive des énergies fossiles au profit d’énergies renouvelables plus respectueuses de l’environnement est une étape incontournable. En réduisant nos émissions nocives, nous diminuerons les effets du changement climatique sur notre planète.

Christelle Desbordes

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