Pour lutter contre les émissions de dioxyde de carbone (CO2) d’origine humaine, l’une des solutions les plus ambitieuses, mais encore peu éprouvée, pourrait être le piégeage du carbone, qui consiste à extraire le CO2 de l’atmosphère ou des installations industrielles.
Deux des principaux problèmes posés par le captage du carbone sont son coût et la recherche de moyens efficaces pour stocker ou réutiliser le CO2 une fois qu’il a été extrait. Mais une nouvelle technique pourrait révolutionner cette méthode d’atténuation du changement climatique : transformer les émissions de carbone en roche solide.
Une équipe internationale de scientifiques travaillant en Islande a démontré avec succès que les émissions de CO2 peuvent être pompées sous terre et modifiées chimiquement pour former une pierre solide. Si le stockage du carbone dans la terre n’est pas une nouveauté, personne ne s’attendait à ce que le processus fonctionne aussi rapidement et efficacement.
Dans une nouvelle étude publiée dans Science, les chercheurs expliquent que leur technique pour transformer le carbone atmosphérique en roche solide ne prend que quelques mois – un délai qui pourrait enfin contribuer à faire du captage et du stockage du carbone une solution pratique et réalisable.
“Cela signifie que nous pouvons pomper de grandes quantités de CO2 et les stocker de manière très sûre sur une période très courte”, a déclaré l’hydrologue Martin Stute de l’université de Columbia.
Kevin Krajick/Lamont-Doherty Earth Observatory
Les chercheurs ont lancé leur projet CarbFix à la centrale électrique d’Hellisheidi, la plus grande installation géothermique du monde. Ils ont mélangé le dioxyde de carbone et le sulfure d’hydrogène produits par la centrale avec de l’eau, et l’ont injecté dans le basalte volcanique situé sous la centrale.
Lorsque le basalte est exposé au CO2 et à l’eau, le carbone précipite en un solide blanc et crayeux, mais dans ce type de conditions, personne ne savait combien de temps le processus pouvait prendre.
Les premières estimations suggéraient que le processus pouvait prendre entre huit et douze ans, mais dans ce cas, la conversion a commencé à se produire en quelques mois.
“Nos résultats montrent qu’entre 95 et 98 % du CO2 injecté a été minéralisé sur une période de moins de deux ans, ce qui est étonnamment rapide”, a déclaré le géoingénieur et chercheur principal Juerg Matter, de l’université de Southampton au Royaume-Uni.
Après un essai pilote réussi en 2012, la centrale a continué d’injecter du dioxyde de carbone sous terre, et la surveillance continue suggère que le processus de minéralisation se poursuit de manière cohérente et sûre – ce qui pourrait calmer les craintes que le stockage de CO2 sous terre puisse être dangereux.
“Les minéraux carbonatés ne s’échappent pas du sol, et notre nouvelle méthode permet donc un stockage permanent et écologique des émissions de CO2”, explique M. Matter. “D’autre part, le basalte est l’un des types de roches les plus courants sur Terre, offrant potentiellement l’un des plus grands [moyens] de stockage du CO2.”
Les chercheurs n’ont pas encore indiqué s’il pourrait y avoir une utilisation potentielle des roches de carbone une fois qu’elles ont été fabriquées, ce que d’autres techniques de capture du carbone ont examiné.
Une startup canadienne transforme les émissions de carbone en granulés qui pourraient être utilisés comme source de carburant synthétique, tandis qu’une société suisse appelée Climeworks pompe le carbone extrait vers les fermes à des fins agricoles.
Il existe donc de nombreuses solutions de rechange si le stockage à long terme dans les roches souterraines ne fonctionne pas, mais pour l’instant, il semble que cette nouvelle technique pourrait s’avérer très utile pour la capture et le stockage du carbone, et plus généralement pour l’atténuation du changement climatique.
Mais l’équipe reconnaît qu’il y a encore beaucoup de recherches à faire. Le processus nécessite également de grandes quantités d’eau pour fonctionner, mais les chercheurs affirment que l’eau de mer pourrait être utilisée.
“L’échelle globale de notre étude était relativement petite. La prochaine étape évidente pour CarbFix est donc de développer le stockage du CO2 dans le basalte”, a déclaré M. Matter. “C’est ce qui se passe actuellement à la centrale géothermique Hellisheidi de Reykjavik Energy, où jusqu’à 5 000 tonnes de CO2 par an sont capturées et stockées dans un réservoir basaltique.”
Ce n’est qu’un début, certes, mais nous sommes impatients de voir où mènent ces recherches.