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19 Fév, 2024

Une manière respectueuse du climat de capter le dioxyde de carbone présent dans l’air

Une manière respectueuse du climat de capter le dioxyde de carbone présent dans l’air

La méthode utilise l’énergie géothermique pour alimenter le système

Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont développé une méthode permettant de capter le dioxyde de carbone de l’atmosphère, alimentée par une énergie géothermique propre et relativement peu coûteuse. 

Leurs résultats, publiés dans la revue Environmental Research Letters , révèlent qu’en combinant les technologies de capture directe du dioxyde de carbone dans l’air (DACC) et l’énergie géothermique, les systèmes d’élimination du dioxyde de carbone (CO 2 ) à grande échelle pourraient potentiellement être alimentés avec suffisamment d’énergie pour éliminer le dioxyde de carbone de l’atmosphère et le stocker en toute sécurité sous terre. 

Émis lorsque les humains brûlent des combustibles fossiles pour le chauffage, l’électricité et les transports, le dioxyde de carbone représente la majorité des gaz à effet de serre émis par les activités humaines dans l’atmosphère. Cette accumulation étant l’un des principaux facteurs du changement climatique, les efforts visant à lutter contre cet excès se sont concentrés sur les méthodes d’extraction du dioxyde de carbone, soit à la source d’émission d’origine, soit directement de l’air. 

« Les technologies d’élimination du carbone sont particulièrement utiles pour atténuer le changement climatique, car nous pouvons capturer des types d’émissions qui seraient difficiles à plafonner par d’autres moyens », a déclaré Martina Leveni , auteur principal de l’étude et chercheuse postdoctorale en génie civil, environnemental et géodésique à l’Université d’Ottawa. L’Université d’État de l’Ohio . « Nous avons donc pensé : pourrions-nous combiner des technologies qui pourraient être bénéfiques les unes aux autres pour atteindre cet objectif plus efficacement ? » 

Les méthodes DACC typiques peuvent être coûteuses et nécessiter de l’énergie pour fonctionner, ajoutant ainsi davantage de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, a déclaré Martina Leveni. Mais elle a décidé d’étudier s’il était possible d’intégrer le dioxyde de carbone recyclé dans le système pour le rendre plus efficace.

Baptisé Direct Air CO 2 Capture with  CO 2 Utilization and Storage (DACCUS), la méthode proposée par Martina Leveni utilise la chaleur naturelle stockée sous la surface de la Terre dans les aquifères salins profonds – formations géologiques souterraines contenant des roches sédimentaires et de l’eau salée – pour produire en continu de l’énergie renouvelable pour les systèmes DACC.

Le dioxyde de carbone capté dans l’air est isolé dans ces formations géologiques et une partie peut être mise en circulation pour extraire la chaleur géothermique. Cette circulation amène la chaleur à la surface, où elle peut être utilisée directement ou convertie en électricité pour alimenter le système. 

Un tel système nécessite beaucoup d’énergie, ce qui peut souvent entraîner davantage de pollution. Mais c’est un problème dont tiennent compte leurs travaux, a déclaré Jeff Bielicki, co-auteur de l’étude et professeur agrégé en génie civil, environnemental et géodésique au John Glenn College of Public Affairs de l’Ohio State . 

L’énergie géothermique en général a une très faible empreinte carbone, et cette approche particulière est encore plus faible car elle utilise du dioxyde de carbone, précise Jeff Bielicki.  

Pour démontrer le potentiel de leur système, les chercheurs ont développé une étude de cas sur la façon dont il pourrait fonctionner dans la région de la côte américaine du Golfe. Ils ont déterminé que DACCUS pourrait y être déployé avec beaucoup de succès, car il est réputé pour ses vastes ressources géothermiques.  

« La côte du Golfe possède également la géologie adéquate pour stocker le dioxyde de carbone sous terre en toute sécurité et un flux de chaleur suffisamment décent pour que son énergie géothermique puisse être utilisée en quantité suffisante », assure Jeff Bielicki. « Ces caractéristiques sont très favorables. »

Pour que leur système fonctionne, le système d’extraction de chaleur géothermique doit d’abord être amorcé, un peu comme un moteur de voiture. Cela prend environ cinq ans de stockage du carbone provenant de sources ponctuelles, telles que les usines qui émettent du dioxyde de carbone, avant qu’une installation DACCUS ne commence à extraire les gaz à effet de serre de l’air.

En supposant que leur système puisse être opérationnel d’ici 2025, l’étude suggère que sa méthode pourrait commencer à éliminer le carbone d’ici 2030. Les chercheurs estiment qu’il pourrait y avoir jusqu’à 25 systèmes DACCUS installés dans une seule des 27 formations géologiques de la côte du Golfe d’ici 2050. 

Néanmoins, cette étude offre de l’espoir pour notre avenir climatique en soulignant l’importance de fusionner de nouvelles idées et concepts pour mieux atteindre un objectif lointain, a déclaré Martina Leveni. L’étude suggère que, s’ils sont mis en œuvre, les travaux de cette équipe pourraient même aider la société à atteindre son objectif actuel de limiter le réchauffement de la Terre, tout en évitant certaines des pires conséquences du changement climatique. 

« Les nouvelles technologies peuvent se renforcer mutuellement et, en les intégrant, nous pouvons lutter contre le changement climatique », conclut Jeff Leveni. « Il y a beaucoup de travail à faire pour prendre en compte l’état de préparation technologique et les politiques nécessaires pour que cette recherche se réalise. » 

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad0924

https://news.osu.edu/a-climate-friendly-way-to-capture-carbon-dioxide-in-the-air/