Des recherches menées par l’Imperial College de Londres ont révélé les limites de la rapidité avec laquelle nous pouvons développer la technologie pour stocker des gigatonnes de dioxyde de carbone sous la surface de la Terre.
Les scénarios internationaux actuels visant à limiter le réchauffement climatique à moins de 1,5 degré d’ici la fin du siècle s’appuient sur des technologies qui éliminent le dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère terrestre plus rapidement que l’homme ne le rejette. Cela signifie que le CO2 devrait être éliminé à un rythme de 1 à 30 gigatonnes par an d’ici 2050.
Cependant, les estimations concernant la vitesse à laquelle ces technologies peuvent être déployées sont très spéculatives. Or, les résultats d’une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Imperial College de Londres montrent que les projections existantes ne sont probablement pas réalisables au rythme de croissance actuel.
L’étude a révélé qu’il pourrait être possible d’ici 2050 de stocker jusqu’à 16 gigatonnes de CO2 par an sous terre. Cependant, pour atteindre cet objectif, il faudrait augmenter considérablement la capacité de stockage et procéder à des mises à l’échelle au cours des prochaines décennies, ce qui n’est pas prévu au vu du rythme actuel des investissements, du développement et du déploiement.
Alors que le gouvernement britannique souhaite positionner la Grande-Bretagne comme une superpuissance de l’énergie propre et accroître et investir dans le captage et le stockage du carbone, l’étude souligne l’importance d’aligner les initiatives ambitieuses sur des objectifs réalistes quant à la rapidité avec laquelle le CO2 peut être stocké en toute sécurité sous terre.
Les résultats sont publiés dans Nature Communications.
Des objectifs réalistes
L’équipe du département des sciences de la Terre et de l’ingénierie de l’Imperial College a créé des modèles montrant à quelle vitesse les systèmes de stockage du carbone peuvent être développés et déployés, en tenant compte de la disponibilité d’une géologie appropriée et des limitations techniques et économiques à la croissance.
Bien que les résultats suggèrent qu’il est possible de réduire les émissions de CO2 à grande échelle, ils suggèrent également que le chemin à suivre pour y parvenir et la contribution des régions clés pourraient différer de ce que projettent les modèles actuels, y compris ceux des rapports du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).
« De nombreux facteurs entrent en jeu dans ces projections, notamment la vitesse à laquelle les réservoirs peuvent être remplis, ainsi que d’autres facteurs géologiques, géographiques, économiques, technologiques et politiques », a déclaré Yuting Zhang, auteur principal du département des sciences de la Terre et de l’ingénierie de l’Imperial. « Cependant, des modèles plus précis comme ceux que nous avons développés nous aideront à comprendre comment l’incertitude liée à la capacité de stockage, les variations de la capacité institutionnelle selon les régions et les limites du développement pourraient affecter les plans et les objectifs climatiques fixés par les décideurs politiques. »
Le co-auteur, le Dr Samuel Krevor, également du Département des sciences de la Terre et de l’ingénierie de l’Imperial College, a déclaré : « Bien qu’il soit techniquement possible de stocker entre 6 et 16 gigatonnes de CO2 par an pour lutter contre le changement climatique, ces projections élevées sont beaucoup plus incertaines que les projections plus basses. Cela est dû au fait qu’il n’existe aucun plan gouvernemental ni accord international pour soutenir un effort d’une telle envergure. »
« Il est toutefois important de garder à l’esprit que 5 gigatonnes de carbone enfouies dans le sol constituent néanmoins une contribution majeure à l’atténuation du changement climatique. Nos modèles fournissent les outils nécessaires pour mettre à jour les projections actuelles avec des objectifs réalistes sur la manière et le lieu où le stockage du carbone devrait être développé au cours des prochaines décennies. »
Les projections existantes ne sont probablement pas réalisables
Dans leur analyse, les chercheurs ont découvert que le GIEC incluait les résultats de modèles d’évaluation intégrés (MEI) – des outils combinant différentes sources d’information pour prédire comment les méthodes de stockage du carbone peuvent avoir un impact sur notre climat et notre économie – qui surestiment souvent la quantité de CO2 pouvant être stockée sous terre.
En particulier, l’analyse suggère que les projections des rapports du GIEC pour les pays asiatiques, dont la Chine, l’Indonésie et la Corée du Sud, où le développement actuel est faible, supposent des taux de déploiement irréalistes, ce qui signifie que les projections existantes sont peu probables et peu fiables.
Le professeur Christopher Jackson, co-auteur et également membre du département des sciences de la Terre et de l’ingénierie de l’Imperial College, a déclaré : « Bien que les modèles d’évaluation intégrés jouent un rôle important pour aider les décideurs politiques en matière de climat à prendre des décisions, certaines des hypothèses qu’ils formulent lorsqu’il s’agit de stocker de grandes quantités de carbone sous terre semblent irréalistes. »
Référence mondiale
Les calculs de l’équipe suggèrent qu’une référence mondiale plus réaliste se situerait dans la fourchette de 5 à 6 gigatonnes de stockage par an d’ici 2050. Cette estimation correspond à la manière dont les technologies similaires existantes ont été développées au fil du temps.
Leur approche de modélisation s’appuie sur des modèles de croissance observés dans des données réelles provenant de différents secteurs, notamment l’exploitation minière et les énergies renouvelables. En examinant la manière dont ces secteurs ont évolué dans le passé et en combinant les quantités existantes de CO2 stockées avec un cadre flexible pour explorer différents scénarios, la nouvelle approche offre un moyen fiable de réaliser des projections réalisables à long terme pour le stockage souterrain du CO2 et pourrait être un outil précieux pour les décideurs politiques.
« Notre étude est la première à appliquer les modèles de croissance des industries établies au stockage du CO2 », a déclaré le Dr Krevor. « Les prévisions existantes reposent sur des hypothèses spéculatives, mais en utilisant des données historiques et des tendances d’autres secteurs de l’industrie, notre nouveau modèle offre une approche plus réaliste et plus pratique pour prédire la rapidité avec laquelle le stockage du carbone peut être augmenté, ce qui nous aide à fixer des objectifs plus atteignables », a-t-il ajouté.
Plus d’informations :
La faisabilité d’un stockage de CO2 à l’échelle de la gigatonne d’ici le milieu du siècle, Nature Communications (2024). Pré-impression : www.researchsquare.com/article/rs-4011559/v1