Qu’est-ce que la capture et le stockage de carbone
Le processus de capture et stockage du carbone, ou CSC en abrégé, comprend un ensemble de technologies et de régimes dits « à faibles émissions de carbone » conçus pour réduire les effets néfastes sur l’environnement causés par la combustion des combustibles fossiles.
Comme son nom l’indique, l’idée derrière la capture du carbone est d’intercepter et de stocker ces émissions avant qu’elles n’aient la chance de nuire à l’environnement, produisant ainsi une technologie plus propre. Les technologies de capture et de stockage du carbone (CSC) se positionnent aux côtés des technologies d’énergie renouvelable comme un moyen de lutter contre le changement climatique.
Les impacts environnementaux des centrales à charbon pulvérisé sont bien connus, mais avec la cogénération, la technologie du charbon propre, la capture de CO2 post-combustion et les centrales à émissions réduites déjà existantes, existe-t-il un besoin de capturer et de stocker les émissions de carbone profondément sous terre pour de nombreuses décennies à venir ?
Nous savons tous que le dioxyde de carbone (CO2) est un sous-produit inévitable de la combustion des combustibles fossiles. Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, dont l’impact le plus évident des émissions de CO2 se manifeste par le réchauffement climatique.
Plusieurs technologies différentes peuvent être utilisées pour capturer le CO2 à la source, réduisant ainsi l’impact résultant du relâchement de millions de tonnes de ce gaz dans l’environnement.
Le rejet de CO2 dans l’atmosphère provenant de grandes sources ponctuelles telles que la production d’énergie ou les installations industrielles qui brûlent des combustibles fossiles, et même la biomasse comme carburant, doit être soigneusement contrôlé, car notre atmosphère n’est pas un gigantesque réservoir capable d’accepter toutes les émissions de carbone produites, quelle qu’en soit la source.
Certaines émissions de dioxyde de carbone (CO2) sont déjà capturées à partir du gaz de synthèse de charbon (mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène) récupéré des fumées des champs pétrolifères et gaziers par des procédés chimiques. Mais étant donné que le gaz naturel est une ressource très limitée et finie que nous ne pouvons pas facilement remplacer par une production d’énergie à base de pétrole, de meilleures et plus propres façons de brûler le charbon sont désormais envisagées pour continuer à alimenter nos lumières.
La mise à niveau des centrales génératrices d’énergie et des usines industrielles existantes avec une capture de carbone post-combustion permet leur opération continue en séparant les gaz CO2 des gaz d’échappement d’un processus de combustion. Si le CO2 capturé n’est pas utilisé sur place, il peut être comprimé et transporté par divers moyens pour être utilisé dans différentes applications ou injecté profondément dans le sous-sol dans des formations géologiques pour stockage.
Quelles sont les méthodes de capture du carbone
Aujourd’hui, des ressources énergétiques renouvelables et vertes sont installées dans le monde entier pour favoriser un avenir plus propre et plus vert. À moyen et long terme (dizaines d’années), les sources d’énergie fossiles continueront de satisfaire la majorité des demandes énergétiques mondiales. Mais pour réduire ces émissions nocives de gaz à effet de serre CO2 d’ici 2050, il est nécessaire de produire davantage de projets de capture et stockage du carbone (CSC) à l’échelle mondiale.
Bien que la génération d’énergie à partir de la combustion de combustibles fossiles puisse être largement remplacée par diverses technologies alternatives dites à faibles ou nulles émissions de carbone, telles que les photovoltaïques, les éoliennes, l’énergie solaire, nucléaire, etc., d’autres solutions plus propres doivent être trouvées pour remplacer l’utilisation des combustibles fossiles comme principale source d’énergie mondiale.
Cependant, extraire le carbone des gaz brûlés des centrales électriques et des émissions des cheminées et le stocker profondément dans le sous-sol a un coût énergétique significatif en soi. De plus, les coûts impliqués dans la mise à niveau des systèmes de capture de carbone font que les centrales à charbon avec capture et stockage du carbone (CSC) peuvent réduire la quantité d’énergie produite, augmentant ainsi son coût pour le consommateur. Il est donc nécessaire de trouver un moyen sûr et permanent de stocker les émissions de CO2 sans avoir à investir de grandes quantités d’énergie dans ce processus.
Capture du carbone de manière naturelle
L’utilisation continue des combustibles fossiles brûlés pour produire de l’énergie pourrait être plus acceptable si des processus permettant de capturer le dioxyde de carbone directement dans l’atmosphère s’avéraient être une solution viable et pratique.
La capacité des plantes et des fleurs à éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère par le biais de la photosynthèse est connue depuis des décennies et pourrait ouvrir la possibilité de réduire le changement climatique tout en laissant l’infrastructure actuelle intacte.
L’utilisation naturelle des technologies de bioénergie et de biomasse en combinaison avec les systèmes de capture et stockage du carbone pourrait ralentir l’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère.
Bien que de telles idées de capture du carbone dans l’air et le sol en utilisant des plantes, des arbres et des sols soient possibles, le carbone n’est stocké que temporairement. Puisque la biomasse peut remplacer les combustibles fossiles et être utilisée pour créer plus de biocarburant, il est nécessaire de mieux comprendre la réutilisation du carbone provenant de la biomasse et d’autres matières organiques lors de leur combustion.
L’utilisation des terres pour la séquestration (c’est-à-dire la capture et le stockage du carbone) du dioxyde de carbone atmosphérique dans les plantes doit être prise en compte, car lorsqu’elles meurent, leurs structures entrent dans le sol et sont décomposées par l’action des micro-organismes dans le sol. Cela libère à son tour le dioxyde de carbone capturé dans l’atmosphère.
De plus, le cycle naturel de la terre signifie que tout dioxyde de carbone présent peut se dissoudre dans les eaux de pluie, formant de l’acide carbonique qui peut modifier le pH du sol et affecter la croissance des plantes.
Si les technologies de capture et de stockage du carbone sont appliquées aux usines de combustion de biomasse et de cogénération, la capture de ce carbone pourrait entraîner des réductions nettes des émissions de gaz à effet de serre, réduisant ainsi l’avantage relatif des énergies renouvelables.
Une utilisation durable de l’énergie de biomasse pourrait être neutre en carbone, car le CO2 produit lors de la combustion de la biomasse devrait être compensé par l’absorption antérieure de dioxyde de carbone de l’atmosphère par le biais de la photosynthèse pendant la croissance de la biomasse. Si au lieu d’être directement relâché dans l’atmosphère, le dioxyde de carbone produit est capturé et enterré, alors la possibilité d’émissions négatives pourrait être créée.
Résumé du tutoriel
Nous avons vu ici que la “capture du carbone”, plus précisément, la capture et le stockage du dioxyde de carbone des gaz à effet de serre issus des combustibles fossiles est la clé d’une utilisation durable des systèmes de génération d’énergie à base de combustibles fossiles à long terme. La séquestration du carbone pourrait entraîner des réductions nettes des émissions de gaz à effet de serre, réduisant considérablement les avantages relatifs des énergies renouvelables en termes d’économies de carbone et d’énergie.
La création de installations artificielles de stockage de carbone, soit en stockant le carbone dans les plantes et les sols, soit par l’enfouissement profond du carbone capturé issu de la combustion des usines à biomasse à la place des combustibles fossiles nécessite encore une meilleure investigation.
L’énergie fossile combinée à la capture et stockage du carbone pourrait nous permettre de continuer à utiliser et à brûler des combustibles fossiles bien dans le futur en collectant le dioxyde de carbone (CO2) nocif et en le stockant en toute sécurité sous terre dans des formations géologiques appropriées à long terme, de la même manière que nous stockons actuellement les déchets nucléaires et radioactifs.
Mais en fin de compte, les technologies d’énergie renouvelable, notamment, en particulier, les photovoltaïques solaires, l’énergie éolienne, et la production d’énergie hydroélectrique et marémotrice, sont le chemin à parcourir pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.
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