Les projets de captage-stockage dans le monde

Actualisé le 29.06.2021

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Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable

Les experts internationaux accordent une grande importance au captage-stockage du (CO₂) en tant que moyen à long terme pour réduire à zéro les émissions nettes de gaz à avant 2100. Mais le chemin à parcourir est très long : le volume actuellement traité par des projets CCS devra être multiplié par plus de 300 si l’on veut atteindre les objectifs de 2050 !

L’Agence internationale de l’énergie (AIE) mise beaucoup sur le captage-stockage de CO₂ (CCS selon le sigle anglais). Elle estime que cette technique pourrait contribuer pour environ 15 % à la réduction globale des émissions de CO₂ d’origine fossile d’ici 2060. Il serait alors le troisième levier le plus efficace, après l' (40 %) et le développement des énergies renouvelable (35 %). Le défi est donc de construire dans les décennies à venir une industrie puissante qui sera de taille comparable à celle de l’industrie du pétrole et du gaz aujourd’hui.

33 milliards de tonnes : 
le volume approximatif de CO2 dû aux activités humaines rejeté en 2019, du fait de la combustion des énergies fossiles.

Mais, pour espérer atteindre ce résultat, le rythme de développement du CCS devrait être considérablement accéléré. Dans son dernier rapport sur le chemin d’une neutralité carbone en 2050¹, l’AIE estime que le volume d’émissions traité annuellement devrait atteindre 7,6 milliards de tonnes en 2050, alors qu’il est de 40 millions de tonnes en 2020. Il faudrait multiplier les capacités par près de 200 ! Selon l’AIE, 95 % de ce CO₂ capté devrait être stocké dans le sous-sol, 5 % servant à produire des biocarburants.

L’AIE, qui est l’agence des pays industrialisés de l’ , a d’ailleurs lancé un appel aux gouvernements membres car elle estime que leur leadership est essentiel pour donner cette impulsion.

Les projets de taille industrielle

Une opération de CCS est considérée de taille industrielle lorsqu’elle permet de retenir plus de 800 000 tonnes de dioxyde de carbone par an.

Ces opérations s’appliquent dans différents secteurs.

Dès 1996, le captage a été réalisé sur le site gazier de Sleipner, en mer du Nord. En effet le gaz naturel extrait contient parfois une part de CO₂ gênante pour la ou la commercialisation. Celle-ci est alors séparée du gaz naturel et réinjectée dans le sous-sol. Selon l’AIE, 17 millions de tonnes ont été ainsi réinjectées depuis 1996 dans une nappe sous la mer.
En 2014, le captage a été appliqué sur la centrale à charbon de Boundary Dam, dans la province du Saskatchewan au Canada. Le CO₂ est réinjecté dans des puits de pétrole proches pour en augmenter le potentiel de production (Enhanced oil recovery – EOR – ou de pétrole). Cette réutilisation du CO₂ est intéressante pour assurer la rentabilité des opérations. En effet, pour réaliser le captage, un tiers de l’énergie de la centrale est généralement utilisé. La revente du CO₂ permet de compenser en partie le manque à gagner. Cependant, cette pratique de l’EOR ne permettra pas, selon les experts, de stocker plus de 10 % des quantités nécessaires.
En 2015, l’Arabie saoudite a engagé une récupération de CO₂ dans ses unités de traitement du gaz naturel liquéfié à Uthmaniyah.
À partir de 2016, des opérations ont été réalisées à partir d’installations industrielles fortement émettrices, comme les cimenteries ou les aciéries. À Abu Dhabi, la société Emirates Steel a lancé un projet qui permet de capter par an 800 000 tonnes de CO₂ émis lors du processus de fabrication de l’acier. Celui-ci est comprimé et envoyé vers un champ pétrolier à 50 km. Pour la première fois dans le domaine de la bioénergie, un projet près de Chicago, aux États-Unis, applique cette technique à une usine de transformation de maïs en éthanol.
Début 2017, la plus grande installation appliquée à une centrale thermique à charbon a été inaugurée au Texas. L’opération Texas Petra Nova² permet de capter plus d’1,5 MtCO₂ émise annuellement par cette centrale. Le dioxyde de carbone est là aussi injecté dans les puits de pétrole proches du de West Ranch. Selon les promoteurs du projet, la production du pétrole pourrait être multipliée par 50 (de 300 à 15 000 barils par jour) grâce à la pression plus forte assurée par l’injection du CO₂.

Le Global CCS Institute fournit une base de données régulièrement actualisée sur toutes les installations de captage-stockage, grandes ou petites³.

Les pilotes de captage-stockage de CO₂

Les pilotes industriels sont des installations plus petites, qui captent moins de 50 000 tonnes par an. Une vingtaine était en opération dans le monde début 2015.

En France, un pilote a été conduit par TotalEnergies sur le site gazier de Lacq, près de Pau. De 2010 à 2013, la première phase du projet a consisté en la séparation de CO₂ du gaz et l’injection de 50 000 tonnes dans un ancien réservoir de gaz en fin d’exploitation. De 2013 à 2016, la seconde phase a été consacrée au monitoring du réservoir, pour vérifier qu’il n’aura pas d’impact à long terme sur l’environnement.

Au Japon, le projet-pilote Tomakomai a commencé en avril 2016 pour étudier la faisabilité d’un stockage sous la mer du Japon.

Les études sur le captage-stockage de CO₂

Les études conduites dans le monde portent à la fois sur les technologies et sur les estimations des capacités de stockage, un point essentiel pour identifier les sites utilisables. L’étude France Nord, conduite par les plus grands acteurs français du secteur, a notamment eu pour objet d’évaluer le potentiel du Bassin parisien. Les résultats ont montré que la plupart des études réalisées auparavant tendaient à surestimer ce potentiel. L’étude a permis de tirer des enseignements précieux sur la méthodologie pour établir une cartographie des sites potentiels et les conditions auxquelles ils doivent répondre, notamment en matière de résistance à la pression.