Dans le secteur industriel, la réduction des émissions de CO2 est devenue une course contre la montre. Alors que la communauté mondiale s’efforce de combattre l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES), les besoins croissants en matériaux industriels doivent être combattus par de nouvelles innovations technologiques dans le secteur. Nombre de ces innovations se tournent vers la capture du carbone afin de minimiser la quantité de CO2 émise dans l’atmosphère par les processus industriels.
Selon l’Oil and Gas Climate Initiative, le carbone est utilisé pour des procédés tels que la carbonatation des boissons depuis les années 1930, tandis que des formes plus sophistiquées de stockage du CO2 ont été introduites en 1972, lorsque les plates-formes pétrolières ont commencé à injecter du CO2 dans les gisements de pétrole pour extraire davantage de pétrole des puits, dans le cadre d’un processus aujourd’hui appelé récupération assistée du pétrole (RAP). En 1996, le stockage du CO2 dans des aquifères salins a été introduit en Norvège. Aujourd’hui, le captage, l’utilisation et le stockage du carbone (CUSC) est un élément essentiel de la stratégie mondiale de réduction des émissions.
Le captage du carbone permet de séparer le CO2 des gaz d’échappement industriels, le plus souvent par le biais d’un processus appelé lavage aux amines. Dans ce processus, les gaz de combustion sont traités en passant par une solution d’amine pour filtrer les gaz tels que l’azote et l’oxygène à partir de 90 % de CO2 purifié. Une fois séparé, le CO2 est comprimé et transporté. La méthode de stockage du CO2 la plus répandue est le stockage géologique du carbone, dans lequel le CO2 est pressurisé pour atteindre une densité élevée et une faible viscosité. Ce CO2 « en phase dense » est ensuite injecté dans un réservoir poreux (souvent des gisements de gaz et de pétrole épuisés ou des aquifères salins, où le CO2 se minéralise) scellé sous terre par une couche de roche imperméable dans le cadre d’un processus appelé captage et stockage du carbone (CSC). Plutôt que d’être stocké dans des structures géologiques, ce CO2 capturé peut également être utilisé de différentes manières – c’est ce que l’on appelle le captage, l’utilisation et le stockage du carbone (CUSC).
Selon le rapport de l’IEEFA sur le captage du carbone, l’industrie du CSC/CUSC capte 39 millions de tonnes de CO2 par an. La CUSC est soutenue au niveau mondial par diverses subventions gouvernementales, telles que le crédit d’impôt canadien pour les projets de recherche ou d’utilisation de la CUSC. Néanmoins, l’OGCI appelle à l’intensification des projets de CCUS à l’échelle mondiale, affirmant que « nous devons maintenant transformer des millions en milliards » de tonnes de CO2 capturées chaque année.
Le scénario de développement durable de l’Association internationale de l’énergie (AIE) représente l’état de durabilité le plus souhaitable à l’échelle mondiale d’ici 2030 et 2070 si nous parvenons à atteindre pleinement les objectifs en matière d’énergie durable, pour aboutir à des émissions nettes nulles d’ici 2070. L’analyse du rôle de la CUSC dans la transition mondiale vers l’énergie propre réalisée par l’Association internationale de l’énergie montre que la CUSC est essentielle à un scénario d’émissions nettes nulles en tant que « seul groupe de technologies qui contribue à la fois à la réduction directe des émissions dans des secteurs clés et à l’élimination du CO2 pour équilibrer les émissions qu’il est difficile d’éviter. »
L’analyse de l’AIE souligne l’importance particulière des CUSC dans l’industrie lourde. Dans le scénario zéro net de l’AIE, 2,7 milliards de tonnes de CO2 sont capturées chaque année dans les secteurs de l’acier, du ciment et de la chimie. Dans ces industries lourdes, la CUSC doit être facilitée par la modernisation et la construction de nouvelles usines. Dans le secteur du ciment, le captage du CO2 n’est pas négociable : le ciment représentait 63% des émissions de CO2 attribuées aux procédés industriels en 2019.
Selon la Feuille de route du Canada pour un béton à zéro émission de carbone d’ici 2050, 20 à 30% des émissions de carbone incorporées dans le béton peuvent être évitées grâce à l’utilisation de liants alternatifs (plutôt que du ciment pur) dans le mélange de béton, et 20% supplémentaires des réductions d’émissions peuvent provenir de l’utilisation de la technologie CUSC dans le secteur. Toutefois, le rythme auquel ces innovations sont appliquées à la production de béton doit être accéléré si l’on veut obtenir des réductions significatives des émissions d’ici à 2050. Un récent rapport de McKinsey sur la réduction des émissions de CO2 fait écho à l’importance de la technologie CUSC dans le secteur de la construction, classant les émissions résultant de la production de ciment comme particulièrement difficiles à réduire.
CarbiCrete représente une forme unique de CUSC dans la mesure où il évite les émissions de CO2 en produisant du béton sans ciment et élimine activement le CO2 en le piégeant dans le béton préfabriqué lui-même. Le CO2 est ainsi retiré de l’atmosphère de manière permanente, même lorsque le béton est détruit. Les solutions de ce type, qui combinent l’utilisation et la séquestration du CO2, sont de plus en plus importantes pour notre système de solutions climatiques globales.
