Ce qu'il faudra pour parvenir à une élimination abordable du carbone

Ingénierie du carbone, Ltd

Deux entreprises ont commencé à concevoir ce qui pourrait devenir la plus grande usine de capture directe d'air d'Europe, capable de capturer jusqu'à un million de tonnes métriques de dioxyde de carbone par an et de l'enfouir profondément sous le fond de la mer du Nord.

La pollution climatique séquestrée sera vendue sous forme de crédits carbone, reflétant la demande croissante d'élimination du carbone alors qu'un grand nombre de nations et d'entreprises élaborent des plans d'émissions nettes zéro qui dépendent fortement, directement ou indirectement, de l'utilisation d'arbres, de machines ou d'autres moyens. pour extraire le dioxyde de carbone de l'air.

Les climatologues disent que le monde pourrait avoir besoin milliards de tonnes d'élimination de dioxyde de carbone par an d'ici le milieu du siècle pour traiter les émissions résiduelles de choses comme l'aviation et l'agriculture que nous ne pouvons pas nettoyer à un prix abordable d'ici là - et pour ramener le climat à des niveaux de réchauffement extrêmement dangereux.

La question cruciale et sans réponse, cependant, est de savoir combien coûtera la capture directe de l'air et si les entreprises et les nations décideront qu'elles peuvent se le permettre.

L'installation proposée par les deux sociétés, Carbon Engineering et Storegga Geotechnologies, sera probablement située dans le nord-est de l'Écosse, ce qui lui permettra de puiser dans une énergie renouvelable abondante et d'acheminer le dioxyde de carbone capturé vers des sites proches au large, ont indiqué les sociétés. Il devrait être mis en ligne d'ici 2026.

Nous ne pouvons pas arrêter toutes les [sources] d'émissions, déclare Steve Oldham, directeur général de Carbon Engineering, basé en Colombie-Britannique. C'est trop difficile, trop cher et trop perturbateur. C'est là que l'élimination du carbone entre en jeu. Nous constatons une prise de conscience croissante que cela va être essentiel.

Atteindre 100 $ la tonne

Oldham refuse de dire combien les entreprises prévoient de facturer pour l'élimination du carbone, et il dit qu'elles ne connaissent pas encore les coûts par tonne qu'elles atteindront avec l'usine européenne.

Mais il est convaincu que l'entreprise finira par atteindre les niveaux de coût cibles pour la capture directe de l'air identifiés dans une analyse de 2018 à Joule, dirigée par le fondateur de Carbon Engineering et professeur à Harvard, David Keith. Ce mettre la gamme entre 94 $ et 232 $ la tonne une fois que la technologie atteindra l'échelle commerciale.

Steve Oldham, PDG de Carbon Engineering

AVEC LA COURTOISIE : INGÉNIERIE DU CARBONE

Atteindre 100 dollars la tonne est essentiellement le point de viabilité économique, car les gros clients américains paient généralement entre 65 et 110 dollars pour le dioxyde de carbone utilisé à des fins commerciales, selon un rapport peu remarqué. Papier de mai par Habib Azarabadi et Klaus Lackner, pionnier de la capture directe d'air , tous deux au Center for Negative Carbon Emissions de l'Arizona State University. (Les 100 $ n'incluent pas le coût séparé mais considérablement plus faible de la séquestration du carbone.)

À ce stade, le captage direct de l'air pourrait devenir un moyen raisonnablement rentable de traiter les 10 % à 20 % d'émissions qui resteront trop difficiles ou coûteuses à éliminer, et pourraient même concurrencer le coût du captage du dioxyde de carbone avant qu'il ne quitte l'électricité. usines et usines, déclarent les auteurs.

Mais la meilleure estimation est que le secteur est loin de ce niveau aujourd'hui. En 2019, la société suisse de capture directe d'air Climeworks a déclaré que ses coûts étaient d'environ 500 à 600 $ la tonne .

Ce qu'il faudra pour atteindre ce seuil de 100 $, c'est construire tout un tas d'usines, ont découvert Azarabadi et Lackner.

Plus précisément, l'étude estime que l'industrie de la capture directe dans l'air devra croître d'un peu plus de 300 pour atteindre des coûts de 100 $ la tonne. Cela est basé sur les 'taux d'apprentissage des technologies performantes, ou la rapidité avec laquelle les coûts ont diminué à mesure que leur capacité de fabrication augmentait'. Atteindre la capture directe dans l'air à ce point peut nécessiter des subventions fédérales totales de 50 millions de dollars à 2 milliards de dollars, pour couvrir la différence entre les coûts réels et les taux du marché pour le dioxyde de carbone de base.

Lackner dit que la question clé est de savoir si leur étude a appliqué les bonnes courbes d'apprentissage à partir de technologies réussies comme l'énergie solaire - où les coûts ont chuté d'environ un facteur de 10 à mesure que l'échelle a été multipliée par 1 000 - ou si la capture directe de l'air tombe dans une catégorie plus rare de technologies où une plus grande l'apprentissage ne fait pas rapidement baisser les coûts.

Quelques centaines de millions investis dans la réduction des coûts pourraient indiquer s'il s'agit d'une bonne ou d'une mauvaise hypothèse, a-t-il déclaré dans un e-mail.

Attrapeur de rêves

Le Royaume-Uni a établi un plan visant à éliminer ses émissions d'ici 2050, ce qui nécessitera des millions de tonnes d'élimination de dioxyde de carbone pour équilibrer les sources d'émissions susceptibles de continuer à produire de la pollution. Le gouvernement a commencé à fournir des millions de dollars pour développer une variété d'approches techniques pour l'aider à atteindre ces objectifs, dont environ 350 000 $ à l'effort de Carbon Engineering et Storegga, surnommé Projet Dreamcatcher .

L'usine sera probablement située près de la soi-disant Projet Gland développé par la filiale écossaise de Storegga, Pale Blue Dot Energy. L'objectif est de produire de l'hydrogène à partir de gaz naturel extrait de la mer du Nord, tout en captant les émissions émises lors du processus. Le projet réutiliserait également les infrastructures pétrolières et gazières existantes à la pointe nord-est de l'Écosse pour transporter le dioxyde de carbone, qui serait injecté dans des sites sous le fond marin.

L'usine de capture directe de l'air proposée pourrait tirer parti de la même infrastructure pour son stockage de dioxyde de carbone, a déclaré Oldham.

Les entreprises prévoient initialement de construire une installation capable de capturer 500 000 tonnes par an, mais pourraient éventuellement doubler l'échelle compte tenu de la demande du marché. Même le bas de gamme dépasserait de loin la plus grande installation européenne en cours, Installation Orca de Climeworks en Islande , prévu pour retirer 4 000 tonnes par an. Seule une poignée d'autres usines à petite échelle ont été construits dans le monde entier.

La capacité prévue de l'usine écossaise est essentiellement la même que celle de l'autre installation de taille réelle de Carbon Engineering, prévue au Texas. Il commencera également comme une usine d'un demi-million de tonnes par an avec le potentiel d'atteindre un million. La construction de cette usine devrait commencer au début de l'année prochaine et elle devrait entrer en service en 2024.

Cependant, une grande partie du dioxyde de carbone capturé dans cette installation sera utilisée pour ce que l'on appelle la récupération assistée du pétrole : le gaz sera injecté sous terre pour libérer du pétrole supplémentaire des puits de pétrole du bassin permien. S'il est fait avec soin, ce processus pourrait potentiellement produire des carburants neutres en carbone, qui au moins n'ajoutent pas plus d'émissions dans l'atmosphère que celles qui en ont été supprimées.

Oldham convient que la construction de plus d'usines sera la clé de la réduction des coûts, notant que Carbon Engineering connaîtra d'énormes déclins juste de sa première usine à sa seconde. L'ampleur de la courbe à partir de là dépendra de la rapidité avec laquelle les gouvernements adopteront les prix du carbone ou d'autres politiques climatiques qui créeront une plus grande demande d'élimination du carbone, ajoute-t-il. De telles politiques forceront essentiellement les secteurs difficiles à résoudre comme l'aviation, le ciment et l'acier à commencer à payer quelqu'un pour nettoyer leur pollution.

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