La capture de carbone au cœur de la limitation du réchauffement climatique

L’accord de Paris, qui vise à mettre en œuvre les efforts pour limiter le réchauffement climatique à 1,5°C d’ici 2100, s’appuie sur l’objectif intermédiaire d’émissions nettes zéro en 2050. Les principaux leviers de décarbonation sont les renouvelables, l’efficacité énergétique, les transports électriques (batteries, hydrogène) et la capture-stockage de carbone. Cette dernière est une technologie qui devrait contribuer à hauteur de 20% à la réduction des émissions nettes zéro, soit davantage que l’hydrogène. Pourtant, elle est moins médiatisée et mise en avant par les décideurs politiques en Europe.

Les procédés industriels de la chaine de valeur de la capture de carbone permettent d’absorber et/ou compenser les émissions brutes de CO2 incompressibles, à travers des puits de carbone géologiques (CCS : capture des émissions des industries et stockage dans les sols), l’utilisation du carbone capturé (CCU : capture de carbone et utilisation dans des procès industriels) et la capture de carbone dans l’air pour décarboner l’atmosphère (Direct Air Capture) face aux 2 560 milliards de tonnes de CO2 émises par l’humanité depuis 1750. Ces technologies contribuent ainsi à la notion d’émissions nettes zéro : elles engendrent des émissions négatives pour compenser les émissions brutes car la planète n’arrêtera pas d’émettre du carbone en 2050. En d’autres termes, alors que les renouvelables et les transports électriques remplacent les combustibles fossiles, la filière de capture-utilisation-stockage de carbone (CCUS) propose des solutions aux industries émettrices de CO2.

Si la technologie n’est pas nouvelle avec des applications dès les années 70, ses débouchés s’élargissent : décarbonation du ciment, de la chimie, des aciéries, des incinérateurs de déchets, de la production d’électricité à partir de charbon (ex. Chine) et de gaz (ex. Royaume-Uni)...

Le potentiel de stockage de carbone est important, atteignant plus de 100 ans d’émissions, et les sites sont bien répartis entre les continents. Il s’agit principalement d’injecter les CO2 capturés dans des « roches réservoirs » situées à plus de 800 mètres de profondeur, en onshore ou offshore sous le plancher océanique. Ces gisements de stockage sont des champs de gaz et de pétrole épuisés et des aquifères salins. Ces derniers sont constitués de roches sédimentaires poreuses renfermant de l’eau à salinité plus forte que celle des océans et impropre à la consommation, contrairement aux nappes phréatiques, plus proches de la surface des sols. L'étanchéité du stockage est assurée par la présence, au-dessus de la « roche réservoir », d'une roche couverture imperméable composée d'argile ou de sel.

Chaine de valeur du captage-utilisation-stockage de carbone (CCUS)

Source : INRS 2014

La gestion du risque est un point clef de cette technologie avec, notamment, la surveillance de la migration du CO2 stocké, de l’étanchéité de la roche couverture, de la surface du sol ou du plancher marin, des nappes phréatiques et des écosystèmes.

L’équation des coûts est également essentielle pour le développement du CCS. Selon la société norvégienne Aker Carbon Capture (cotée à Oslo - 1,5 Md€ de capitalisation boursière), le coût complet de la chaine de valeur (capture, transport, stockage) devrait ressortir dans une fourchette de 75 à 145€/tonne de CO2 d’ici 2030 ; les entreprises investiront dans des unités de CCS si ce coût pour éviter leurs émissions n’est pas supérieur à celui du certificat de CO2 (ETS) qu’elles doivent payer pour chaque tonne de CO2 émise. Le prix du certificat de CO2 a atteint un point haut de 90 €/tonne le 8 décembre 2021 et il est probable que les contrats à terme pour les années à venir franchiront la barre symbolique des 100€ en 2022. Ainsi, la courbe ascendante du prix du certificat de CO2 devrait assez rapidement croiser celle, descendante, du coût du CCS.

Au total, le marché de la capture de carbone devrait connaitre une croissance rapide sous le scénario 1,5°C, de 40 MT par an en 2020 à 1,7 GT en 2030 et 7 GT en 2050. Il faudra néanmoins faire preuve de pédagogie auprès des populations pour le stockage et probablement renforcer le cadre réglementaire, afin de s’assurer que la chaine de valeur du CCUS n’altère pas d’autres objectifs environnementaux. Un point central de la Taxonomie Européenne.

Achevé de rédiger le 5 janvier 2022

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