Apprendre à capter et à stocker le dioxyde de carbone est une façon pour les scientifiques de différer les effets du réchauffement de l'atmosphère. Cette pratique est maintenant considérée par la communauté scientifique comme un élément essentiel pour résoudre le changement climatique. Ceci est fait par les différents types de séquestration du carbone
Le dioxyde de carbone est un gaz piégeant la chaleur produit à la fois dans la nature et par les activités humaines. Le dioxyde de carbone d'origine humaine peut provenir de la combustion du charbon, du gaz naturel et du pétrole pour produire de l'énergie.
Le dioxyde de carbone biologique peut provenir de la décomposition de la matière organique, des incendies de forêt et d'autres changements d'utilisation des terres.
L'accumulation de dioxyde de carbone et d'autres « gaz à effet de serre » dans l'atmosphère peut piéger la chaleur et contribuer au changement climatique. Le processus de séquestration du carbone peut retarder le réchauffement de l'atmosphère.
La séquestration du carbone sécurise le dioxyde de carbone pour l'empêcher de pénétrer dans l'atmosphère terrestre.
L'idée est de stabiliser le carbone sous forme solide et dissoute afin qu'il ne provoque pas de réchauffement de l'atmosphère. Le processus est extrêmement prometteur pour réduire «l'empreinte carbone» humaine.
Table des matières
Qu'est-ce que la séquestration du carbone?
La séquestration du carbone est la pratique consistant à capturer ou à éliminer le carbone de l'atmosphère et à le stocker. C'est l'une des nombreuses approches mises en place pour répondre à la question du changement climatique.
Cela peut également signifier l'élimination des gaz à effet de serre de l'atmosphère et leur mise en stockage de carbone à long terme pour empêcher le réchauffement de la planète.
Empêcher l'atmosphère terrestre de se réchauffer davantage demande un énorme effort collectif de la part de l'humanité. De la fin de notre dépendance aux carburants émetteurs de carbone à l'établissement d'un objectif de zéro émission nette d'ici 2050, chaque solution potentielle est importante si nous voulons arrêter un changement climatique sans précédent.
Parallèlement à une transition vers des systèmes énergétiques propres et à la décarbonisation des pratiques à fortes émissions telles que la construction ou les transports. L'humanité fait un effort concerté pour éliminer le carbone de nos atmosphères, en adaptant les façons dont nous construisons, consommons, voyageons et produisons de l'énergie.
Mais des méthodes comme la séquestration du carbone montrent comment nous pouvons travailler avec l'environnement naturel pour faire face à la crise climatique.
Qu'est-ce qui est impliqué dans le processus de séquestration du carbone ?
La capture et la séquestration du carbone suivent un processus en trois étapes qui comprend :
- Captage ou sécurisation du dioxyde de carbone des procédés industriels ou des centrales électriques
- Transport du dioxyde de carbone capté et comprimé
- Stockage d'oxyde de carbone dans des formations rocheuses souterraines profondes
Types de séquestration du carbone
Avec des industries du monde entier émettant 10 gigatonnes (un milliard de tonnes métriques) de GES chaque année, le besoin de séquestration du carbone est criant.
Voici quelques types de séquestration du carbone qui vous aideront à faire face au réchauffement climatique et au changement climatique sur une base individuelle.
- Séquestration dans les forêts
- Séquestration dans les sols
- Capture directe d'air (DAC) et stockage
- Séquestration dans les Prairies
- Séquestration des zones humides
- Séquestration du carbone océanique
- Centrale électrique de captage et de stockage du carbone (CSC)
- Molécules conçues
- Séquestration géologique du carbone
- Séquestration du carbone industriel
1. Séquestration dans les forêts
Les forêts et les terres boisées sont reconnues comme l'une des meilleures formes de séquestration naturelle du carbone.
En moyenne, les forêts stockent deux fois plus de carbone qu'elles n'en émettent, tandis qu'on estime qu'environ 25 % des émissions de carbone sont séquestrées par les paysages riches en forêts tels que les parcours et les prairies (champs, prairies, maquis, etc.).
Lorsque les arbres, les branches et les feuilles meurent et tombent au sol, ils libèrent le carbone qu'ils avaient stocké dans le sol.
La sécurisation et la conservation de ces milieux naturels sont donc cruciales pour s'assurer que les puits de carbone capturent efficacement le CO2. Les feux de forêt et les activités humaines telles que déboisement, la construction ou l'agriculture intensive constituent la plus grande menace pour ce processus naturel.
2. Séquestration dans les sols
Le carbone peut être capturé dans le sol par les plantes par photosynthèse et peut être stocké sous forme de carbone organique du sol (COS).
Ainsi, les agroécosystèmes dégradent et épuisent les niveaux de carbone organique du sol. De plus, à travers les tourbières, la tourbe et les marécages, le carbone peut être capturé et stocké sous forme de carbonates.
Ces carbonates s'accumulent pendant des milliers d'années sous forme de CO2 se mélange avec d'autres éléments minéraux, tels que les minéraux de calcium ou de magnésium, formant des « caliches » dans le désert et les sols arides.
Finalement, ce carbone stocké dans les carbonates est libéré de la terre, mais pas pour très longtemps - après plus de 70,000 XNUMX ans dans certains cas alors que la matière organique du sol stocke du carbone pendant plusieurs années.
Les scientifiques travaillent sur des moyens d'accélérer le processus de formation de carbonate en ajoutant des silicates finement broyés au sol afin de stocker le carbone pendant de plus longues périodes.
3. Capture directe d'air (DAC) et stockage
Cette approche utilise des produits chimiques ou des solides pour capturer le gaz de l'air fin, puis, comme dans le cas de BECCS, le stocke pour le long terme sous terre ou dans des matériaux durables.
C'est un moyen par lequel le carbone est capté directement de l'air à l'aide d'usines de technologie de pointe. Il a été découvert que la capture directe de l'air peut théoriquement éliminer le CO2 de l'air mille fois plus efficacement que les plantes.
Ce processus est déjà utilisé dans les sous-marins sous la surface de l'océan et dans les véhicules spatiaux bien au-dessus. Cependant, ce processus est énergivore et coûteux, allant de 500 à 800 dollars par tonne de carbone éliminée.
Si des techniques telles que la capture directe de l'air peuvent être efficaces, elles sont encore trop coûteuses à mettre en œuvre à grande échelle.
Les exemples sont les conteneurs de séquestration du carbone de Lackner de l'Arizona State University, ainsi que d'autres projets tels que l'installation de piégeage du carbone de Climeworks qui vient d'ouvrir en Suisse.
4. Séquestration dans les prairies
Alors que les forêts sont généralement considérées comme d'importants puits de carbone, les prairies peuvent également séquestrer plus de carbone sous terre et lorsqu'elles brûlent, le carbone reste fixé dans les racines et le sol plutôt que dans les feuilles et la biomasse ligneuse.
Les prairies et les parcours sont des zones de stockage du carbone plus fiables que les forêts en raison des incendies de forêt rapides et de la déforestation qui affectent les forêts.
Cependant, les forêts ont la capacité de stocker plus de carbone que les prairies, mais dans des conditions instables dues au changement climatique, les prairies peuvent être plus résistantes.
5. Séquestration des zones humides
Comme toutes les plantes, les plantes des zones humides absorbent le carbone de l'air sous forme de dioxyde de carbone et stockent ce carbone dans la biomasse. Ils sont connus comme des actifs naturels importants, capables d'absorber le carbone atmosphérique et de limiter les pertes de carbone ultérieures pour faciliter le stockage à long terme.
Ils peuvent être délibérément gérés pour fournir une solution naturelle pour atténuer le changement climatique ainsi que pour aider à compenser les pertes directes de zones humides dues à divers changements d'utilisation des terres et facteurs naturels. De plus, les zones humides telles que les tourbières captent le carbone avec une densité de carbone par hectare plus élevée que les terres forestières ou agricoles.
6. Séquestration du carbone océanique
Les milieux aquatiques et les grandes étendues d'eau sont également de grands absorbeurs de CO2. Les océans absorbent de l'atmosphère environ 25 % du dioxyde de carbone émis chaque année par les activités humaines.
Le carbone va dans les deux sens dans l'océan. Lorsque le dioxyde de carbone se libère dans l'atmosphère depuis l'océan, il crée ce qu'on appelle un flux atmosphérique positif. Un flux négatif fait référence à l'océan qui absorbe le dioxyde de carbone. Considérez ces flux comme une inspiration et une expiration, où l'effet net de ces directions opposées détermine l'effet global.
Les parties plus froides et riches en nutriments de l'océan sont capables d'absorber plus de dioxyde de carbone que les parties plus chaudes. Par conséquent, la Régions polaires servent généralement de puits de carbone. D'ici 2100, une grande partie de l'océan mondial devrait être un grand puits de dioxyde de carbone. Ce carbone est principalement retenu dans les couches supérieures des océans. Cependant, un excès de carbone peut acidifier l'eau, constituant une menace pour la biodiversité qui existe en dessous.
7. Centrale électrique de captage et de stockage du carbone (CSC)
Le CSC consiste à capturer le dioxyde de carbone qui a été produit par la production d'électricité ou l'activité industrielle, comme la cimenterie ou la sidérurgie. Ce CO2 est ensuite comprimé et transporté vers des installations souterraines profondes, où il est injecté dans des formations rocheuses pour un stockage permanent.
8. Molécules conçues
Les scientifiques sont en train de concevoir des molécules qui peuvent changer de forme en créant de nouveaux types de composés capables de retenir et de capturer le dioxyde de carbone de l'air.
Les molécules modifiées agissent comme un filtre, n'attirant que l'élément pour lequel elles ont été conçues. En pratique, cela pourrait présenter un moyen efficace de créer des matières premières tout en réduisant le carbone atmosphérique.
9. Séquestration géologique du carbone
Ce processus traite du stockage du dioxyde de carbone dans les formations géologiques souterraines, telles que les roches.
Le dioxyde de carbone est capturé à partir de sources industrielles de dioxyde de carbone telles que les sociétés de production d'acier ou de ciment ou de sources liées à l'énergie telles que les centrales électriques ou les installations de traitement du gaz naturel, qui est ensuite injecté dans des roches poreuses pour un stockage à long terme.
Un tel captage et stockage du carbone permet l'utilisation de combustibles fossiles jusqu'à ce qu'une autre source d'énergie soit introduite à grande échelle
10. Séquestration du carbone industriel
Ce type de séquestration du carbone n'est peut-être pas largement accepté et efficace, mais il peut être utilisé dans certaines industries. Ils capturent le carbone de trois manières à partir d'une centrale électrique, pré-combustion, post-combustion et oxyfuel.
La précombustion concerne la capture du carbone dans les centrales électriques avant que le combustible ne soit brûlé. L'objectif est d'éliminer le carbone du charbon avant qu'il ne soit brûlé.
Lors de la post-combustion, le carbone est éliminé de la production d'une centrale électrique après la combustion du combustible. Cela signifie que les gaz résiduaires sont capturés et nettoyés de leur dioxyde de carbone avant qu'ils ne remontent les cheminées. Ceci est réalisé en faisant passer les gaz à travers de l'ammoniac, qui est ensuite nettoyé avec de la vapeur, libérant du dioxyde de carbone pour le stockage.
Pendant que l'oxycombustible ou l'oxycombustible est brûlé, il absorbe plus d'oxygène et stocke tous les gaz produits en conséquence. Au lieu de séparer laborieusement le dioxyde de carbone des autres gaz résiduaires, le processus piège la totalité de la sortie des cheminées et la stocke entièrement.
De l'oxygène pur est insufflé dans les fours pour purifier les gaz d'échappement, de sorte que le combustible brûle complètement, produisant de la vapeur et du dioxyde de carbone relativement purs.
Une fois que la vapeur est éliminée par refroidissement et condensation, la rendant dans l'eau, le dioxyde de carbone peut être stocké en toute sécurité.
Conclusion
Pour conclure cet article, la séquestration du carbone par ces différents types a favorisé la durabilité environnementale dans la mesure où il existe des activités quotidiennes productrices de carbone dans l'environnement principalement dues aux activités humaines.
Il est donc très important que ces méthodes et types de séquestration du carbone soient mis en œuvre afin de sauver et de préserver l'environnement.
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Ahamefula Ascension est consultant en immobilier, analyste de données et rédacteur de contenu. Il est le fondateur de la Fondation Hope Ablaze et diplômé en gestion de l'environnement dans l'un des prestigieux collèges du pays. Il est obsédé par la lecture, la recherche et l'écriture.