5 façons de transformer le CO₂ de la pollution en un produit précieux

5 façons de transformer le CO₂ de la pollution en un produit précieux 1599686sv / Shutterstock

Il est beaucoup plus facile d'éviter de brûler des combustibles fossiles que de nettoyer les émissions de CO₂ une fois dans l'atmosphère terrestre. Mais le monde n'a plus le luxe de choisir - des réductions drastiques des émissions et une élimination et un stockage rapides du CO₂ sera à la fois nécessaire pour éviter les pires impacts du chauffage global.

Et si, au lieu de gaspiller tout ce CO₂, il pouvait être transformé en quelque chose d'utile? Il y a actuellement peu d'incitation économique pour les industries qui émettent du CO₂ pour le capter, et encore moins pour le tirer directement de l'atmosphère. L'identification de produits de valeur et la façon de les fabriquer pourraient déclencher l'élimination du CO₂ à l'échelle industrielle et aider à réduire les émissions dans le processus. Dans notre récent article, nous avons cherché à clarifier quels pourraient être ces processus et produits.

Nous avons considéré les processus qui utilisent le CO₂ capté par les émissions industrielles, ainsi que les processus biologiques qui peuvent directement extraire le CO₂ de l'air. Nous avions prévu qu'entre une et dix gigatonnes de CO₂ pourraient être utilisées par an d'ici 2050, à des coûts inférieurs à 100 USD (77 £) par tonne de CO₂. Les humains émettent actuellement 37 gigatonnes de CO₂ par an, et nous devons réduire notre impact à zéro net vers 2050. Certains estimations suggèrent que cela pourrait signifier l'élimination d'une dizaine de gigatonnes de CO₂ par an à partir de 2050. Certaines de ces idées d'utilisation du CO₂, si elles sont mises en œuvre correctement, pourraient jouer un rôle pour le rendre plus viable économiquement.

Certaines idées d'utilisation du CO₂ pourraient ne pas sortir de la planche à dessin. Mais avec les bons investissements et les bonnes incitations, d'autres peuvent passer de projets de recherche de niche à des plans crédibles, et du travail des petites entreprises à l'objectif d'industries entières. Voici une sélection des façons dont la pollution d'une personne pourrait devenir le produit d'une autre.

5 façons de transformer le CO₂ de la pollution en un produit précieux La création d'une marchandise à partir de carbone pourrait aider à accélérer son retrait de l'atmosphère. Élever sur Unsplash / Shutterstock

1. Faire des bâtiments

Il existe plusieurs façons de construire des bâtiments avec des matériaux en CO₂. Le premier est évident: utilisez du bois. La croissance et la récolte durable d'arbres pour la construction signifient que le CO₂ est extrait de l'atmosphère, converti en un produit commercial précieux et stocké sous forme de carbone dans des bâtiments à vie longue.

Il réduit également la demande de ciment, qui est responsable de 10 à 15% des émissions mondiales de gaz à effet de serre grâce à sa production. Les nouvelles technologies, comme le bois lamellé-croisé ou le bois acétylé, rendent cette substitution de plus en plus facile.

La deuxième façon consiste à utiliser puis à stocker le CO₂ dans les processus de fabrication du béton, en durcissement du ciment ou dans le fabriquer d'autres ingrédients comme agrégat.

2. Créez des produits en plastique

CO₂ peut être utilisé dans les polymères pour fabriquer des plastiques durables pour les voitures et les bâtiments. Autour 60% des plastiques ont des applications dans des secteurs autres que l'emballage. Les plastiques en CO₂ pourraient se déplacer produits en plastique à base de combustibles fossiles pour ces secteurs, d'autant plus qu'ils ne nécessitent pas d'ingrédients toxiques ou sales tels que les phosgènes ou les époxydes, et peuvent être moins chers à fabriquer que les matériaux à base de combustibles fossiles. Parce que la molécule de CO₂ est une partie stable de l'épine dorsale du polymère, elle peut être stockée dans ces matériaux aussi longtemps qu'ils durent.

3. Faire du carburant ou des engrais

Le CO₂ peut être utilisé comme matière première pour de nombreux processus chimiques, avec des centaines de produits finaux potentiels, y compris des carburants hydrocarbonés et des engrais à base d'urée.

Les carburants à base de CO₂ peuvent exister sous forme de méthanol ainsi que de produits plus complexes comme ce qu'on appelle synfuels. Ces carburants peuvent souvent être mélangés ou déplacés en utilisant l'infrastructure existante comme les tuyaux et les camions-citernes. Et bien que les carburants CO₂ soient actuellement très coûteux à fabriquer, ils pourraient à l'avenir être précieux dans des créneaux comme l'aviation ou le transport maritime à longue distance, qui sont plus difficile à décarboniser que les trains et les voitures car ils ont besoin de carburants avec des densités énergétiques plus élevées.

5 façons de transformer le CO₂ de la pollution en un produit précieux S'il sera relativement facile pour les voitures et les trains de subir l'électrification, les avions auront encore besoin de carburants liquides à haute densité d'énergie pendant un certain temps. Milosz Maslanka / Shutterstock

Si le produit CO₂ est un carburant ou un engrais, le CO₂ se retrouve dans l'atmosphère une fois utilisé. Bien que deux utilisations du carbone valent mieux qu'une, si l'atome de carbone provient à l'origine d'un combustible fossile, ce n'est pas une solution à long terme. Pour être neutre sur le plan climatique, la charge de CO₂ devra provenir de l'air - de sorte que le CO₂ est extrait de l'atmosphère, transformé en carburant, puis renvoyé dans l'atmosphère. Ceci est actuellement coûteux et techniquement difficile. Surtout, l'énergie nécessaire à ce processus doit également être renouvelable.

4. Augmenter les rendements des cultures

Il y a des preuves émergentes que l'augmentation de la quantité de carbone dans les sols peut également augmenter les rendements des cultures. Il s'agit d'une forme naturelle d'utilisation du CO₂ qui se produit déjà - les scientifiques et les agriculteurs peuvent simplement lui donner un coup de main. Une manière particulièrement prometteuse consiste à utiliser du biocharbon végétal qui a été converti en une forme stable de carbone organique via un processus appelé pyrolyse. Le biochar enfoui dans les sols pourrait stocker du carbone à long terme et augmenter les rendements des cultures.

Les avantages généraux de reconstituer et maintenir le carbone dans le sol sont bien établies, mais l'utilisation du sol comme réservoir de carbone est difficile car il est facilement perturbé.

5. Extraire plus d'huile

Contre-intuitivement, il est possible à la fois de produire de l'huile et de stocker du CO₂. En effet, l'injection de CO₂ dans un puits de pétrole augmente la quantité de pétrole qui peut être récupérée - ce qu'on appelle la «récupération améliorée du CO₂».

C'est effectivement possible pour faire fonctionner le puits de manière à y mettre plus de CO₂ que ce qui est émis lors de la production et de la combustion de l'huile. Mais des changements de politique seraient nécessaires pour encourager cela - les compagnies pétrolières ne le feraient pas autrement. Et c'est une solution temporaire. Dans un monde entièrement décarboné, la demande de pétrole fossile devrait être proche de zéro.

Néanmoins, cela pourrait être un moyen à court terme stimuler la demande bien nécessaire pour la capture de CO₂, car les émetteurs pouvaient vendre leurs déchets de CO₂ aux producteurs de pétrole.

Toutes ces options d'utilisation du CO₂ ont un potentiel, mais pour en faire une réalité, il faudra une compréhension claire des conséquences involontaires possibles. Beaucoup pourraient être des échecs, il serait donc imprudent de compter uniquement sur l'un d'eux, mais plutôt de diffuser largement les paris.La Conversation

À propos des auteurs

Ella Adlen, responsable de la recherche et des programmes, Oxford Martin School, Université d'Oxford et Cameron Hepburn, professeur d'économie de l'environnement, Université d'Oxford

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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