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Le captage de CO2, un levier de décarbonation

Le captage de CO2, un levier de décarbonation

Le CO2 est un gaz à effet de serre dont le rôle dans le changement climatique n’est plus à démontrer. Depuis le début de la période industrielle, sa concentration dans l’atmosphère n’a cessé d’augmenter, liée à l’intensification des activités humaines, notamment industrielles. Aujourd’hui, des objectifs ont été fixés pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, à l’échelle française, européenne et internationale. Pour soutenir ces objectifs, les solutions de captage, de stockage et de valorisation du CO2 apparaissent comme particulièrement prometteuses.

Captage de CO2, de quoi parle-t-on ?

Il s’agit de récupérer le CO2 dès sa source de production, dans les fumées industrielles. Aujourd’hui, trois technologies de captage sont à l’étude :

  • le captage en « post-combustion », technique la plus utilisée, consiste à récupérer le CO2 en lavant par solvant les fumées émises par combustion ;

  • le captage en pré-combustion implique la transformation du combustible en gaz de synthèse composé d’eau, d’hydrogène et de monoxyde de carbone. Celui-ci est converti en CO2 par l’introduction de vapeur d’eau dans le gaz de synthèse. Le CO2 et l’hydrogène sont ensuite séparés par un solvant, permettant ainsi sa capture ;

  • le captage en oxy-combustion requiert de brûler les combustibles en présence d’oxygène pur au lieu d’air, ce qui permet d’obtenir des fumées plus concentrées en CO2 et donc de séparer plus facilement le CO2 de la vapeur d’eau.

    Cependant, rien ne sert de capter la molécule si elle ne peut pas être transportée, stockée et/ou utilisée. Il est donc important de développer également des infrastructures de transport et de stockage adéquates. On s’inscrit alors dans une démarche de CCUS (Carbon Capture, Utilisation and Storage).

Pourquoi capter le CO2 ?

La France et l’Europe se sont donnés pour objectif d’atteindre la neutralité carbone d’ici à 2050, ce qui passe notamment par la décarbonation de l’industrie. La mise en place de solutions de captage, de transport et de stockage de CO2, seules ou avec d’autres dispositifs, apparaît comme l'un des moyens de parvenir à cette décarbonation.

Le CCUS est une solution efficace pour supprimer les émissions résiduelles de CO2, celles restant incompressibles après avoir mené toutes les actions de sobriété, d’efficacité énergétique et d’intégration d’énergie renouvelable, en particulier pour certaines industries lourdes comme l'aciérie, la sidérurgie ou la cimenterie, par exemple. Le CO2 est récupéré dès sa source d’émission, pour être transporté vers des sites de stockage permanent ou être livré à des industriels produisant des carburants ou des produits chimiques de synthèse. Les technologies CCUS sont donc particulièrement intéressantes pour ces industries difficiles à décarboner.

Captage de CO2 : et après ?

Une fois que le CO2 a été extrait des fumées industrielles, il doit être transporté :

  • Soit par canalisations

  • Soit par bateau

  • Soit par train ou camion

Le CO2 capté est donc acheminé pour ensuite être stocké dans le sous-sol ou valorisé.
Différents types de structures sont exploitées pour le stockage :

  • les aquifères salins profonds, des réservoirs d’eau salée non potable situés à de grandes profondeurs ;

  • les gisements d’hydrocarbures épuisés.

Les premiers présentent un important potentiel de stockage mais ils doivent être davantage étudiés pour mieux connaître leur structure et leur capacité à piéger durablement le CO2. Les seconds ont déjà fait preuve de leur capacité à conserver pendant plusieurs millions d’années des hydrocarbures. Il faut s’assurer aujourd’hui que leur exploitation n’a pas remis en cause l’étanchéité.

Le CO2 capté peut également être considéré comme une ressource à exploiter. Par exemple, en combinaison avec de l’hydrogène renouvelable, il peut servir à produire du méthane de synthèse et participe ainsi au développement des réseaux multi-énergies.

La filière CCUS : quels enjeux ?

L’enjeu principal aujourd’hui est de mettre en place une véritable filière dédiée, se traduisant par des installations de captage de grande taille ainsi que par un développement massif des réseaux de transport, des sites de stockage et de filières industrielles capables de valoriser le CO2.

Teréga va initier avec ses parties prenantes une consultation sur le développement de la décarbonation de l’industrie par le CCUS, avec des solutions qui renforcent la résilience du tissu industriel et ses opportunités de réindustrialisation, grâce aux atouts territoriaux : un fort potentiel de captage de CO2 biogénique, une ouverture maritime, une géologie exceptionnelle qui permet d’imaginer de manière tangible un stockage souverain, des
compétences et expertises locales reconnues dans le domaine, de futurs clients proactifs, etc.

Plusieurs projets sont à l'étude, comme le projet PYCASSO qui consiste à développer des infrastructures mutualisées de transport et de stockage durables et sûres de CO2 dans les gisements pétroliers et gaziers déplétés du piémont pyrénéen.

Dans le cadre de son appel à manifestation d’intérêt lancé en 2023, Teréga a recensé 125 manifestations d’intérêt et 61 projets ou besoins en matière de transport et de stockage de H2 et de CO2, avec une grande diversité d’acteurs : industriels émetteurs de CO2 fossile, industriels de la filière bois du territoire, producteurs d’e-carburant, zones portuaires, etc. Ces recensements démontrent les opportunités liées aux infrastructures CCUS et à la complémentarité des réseaux H2 / CO2 pour faire des régions Nouvelle-Aquitaine et Occitanie des modèles de décarbonation des industries locales et des territoires moteurs dans le développement des filières de production d’énergies vertes.