Qu’est-ce que le captage et le stockage du carbone ? La nouvelle proposition de normes de l’EPA pour les centrales électriques lui donne un coup de pouce, mais le CCS n’est pas une solution rapide

L’administration Biden a proposé de nouvelles règles sur les centrales électriques le 11 mai 2023, qui pourraient figurer parmi les mesures politiques fédérales les plus strictes sur les centrales électriques au charbon, au pétrole et au gaz que les États-Unis aient jamais introduites.

La proposition serait établir de nouvelles normes de pollution par le carbone pour les centrales électriques existantes, limitant efficacement leurs émissions de dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui contribue au changement climatique. Les exploitants de centrales électriques à combustibles fossiles devraient trouver des moyens réalisables et innovants pour éviter les rejets excessifs de dioxyde de carbone.

Cela attire l’attention sur une technologie relativement mature, mais coûteuse : la capture et le stockage du carbone, ou CSC.

La plupart des CSC sépare chimiquement dioxyde de carbone généré lors de la combustion de combustibles fossiles, le comprime et le transporte à travers des pipelines pour le stockage, généralement dans formations géologiques profond souterrain. Bien que le CSC puisse être efficace, il se heurte à des obstacles importants sur la voie d’une utilisation généralisée.

Je respecte les politiques américaines sur le CSC en tant que chercheur en politique climatique. Voici pourquoi les exploitants de centrales électriques envisageant le CSC ont été confrontés à un équilibre délicat entre les risques et le rendement, et pourquoi le CSC peut être lent à se développer.

Le chemin rocailleux du CCS

Au cours de la dernière décennie, les exploitants de centrales électriques ont eu du mal à mettre en ligne des projets de CSC dans de nombreuses régions du monde. Actuellement, il n’y a qu’une poignée de centrales électriques aux États-Unis ayant la capacité de capturer et de transporter leurs émissions de carbone, et la majeure partie de leur carbone capturé est envoyée vers les champs pétrolifères. pour une utilisation dans la récupération assistée du pétrole.

De nombreux exploitants de centrales électriques considéraient la technologie comme trop risquée. Et le nombre élevé de projets suspendu ou résilié a empêché les économies d’échelle qui pourraient réduire les coûts.

Par rapport à la capture du dioxyde de carbone (CO₂) des processus industriels, tels que la production d’éthanol et d’ammoniac, où la concentration de CO₂ est élevée, les émissions de la production d’électricité ont concentrations de CO₂ relativement plus faibles. Cela rend le déploiement du CSC dans les centrales électriques plus coûteux. Les coûts associés à la compression, au transport et à la séquestration du CO₂ sont des obstacles supplémentaires.

Les États-Unis ont plusieurs zones qui pourraient stocker le dioxyde de carbone capturé, mais de nombreuses centrales électriques n’ont pas de réservoirs géologiques à proximité. Les émissions sont indiquées en orange et en rouge.
Agence internationale de l’énergie

La bonne nouvelle est que la capture du CO₂ descend lentement sur la courbe des coûts. Par exemple, le coût du captage du CO₂ dans la première centrale électrique CSC à grande échelle, la centrale au charbon de Boundary Dam au Canada lancée en 2014, était de 110 $ US la tonne. Au moment où la deuxième installation à grande échelle a été construite, ce coût avait diminué à 65 $ la tonne.

La tendance devrait se poursuivre. Les gains attendus du CCS se sont améliorés au fil du temps, en particulier avec les crédits d’impôt inclus dans la loi de 2022 sur la réduction de l’inflation. Les crédits d’impôt fournir jusqu’à 85 $ par tonne pour la séquestration du CO₂ produit sans crédit plafonné jusqu’en 2033.

Les crédits d’impôt pourraient être une aubaine pour les centrales électriques à combustibles fossiles. Mais le gain n’est pas immédiat. Jusqu’à ce qu’ils réussissent à séquestrer le CO₂, les exploitants de centrales électriques devraient supporter le coût et le risque de construction d’un réseau de CSC. En outre, une équipe de recherche de l’Université de Harvard estime que le coût du captage du carbone pour les centrales à gaz pourrait encore être non économique même avec le crédit d’impôt.

Trois grands défis d’infrastructure

La proposition de l’Environmental Protection Agency pourrait être en mesure de résoudre certains des problèmes. Le plafond d’émission proposé pourrait réduire l’incertitude entourant la nécessité du CSC et catalyser l’adoption généralisée du CSC, contribuant ainsi à réduire les coûts.

Cependant, des questions demeurent liées à l’infrastructure de CSC.

Premièrement, les pipelines pour transporter le carbone capturé ne sont pas encore en place. Le bureau du programme de prêts du ministère de l’Énergie est soutenir des projets construire des pipelines de CO₂ ou d’autres moyens de transport du CO₂, mais leur mise en service pourrait prendre des années.

Deuxièmement, les options de stockage du CO₂ ne sont pas réparties uniformément à travers le pays. Les centrales électriques du Nord-Est, par exemple, manquent d’aquifères salins ou de réservoirs de pétrole et de gaz à proximité. Les chercheurs explorent des réservoirs offshore sous le fond marin, mais sont toujours en train d’évaluer son potentiel.

Carte montrant les pipelines de CO2 se terminant principalement dans les champs de pétrole et de gaz du Texas.
Une carte des pipelines de dioxyde de carbone montre comment le développement jusqu’à présent a principalement répondu aux besoins de l’industrie pétrolière et gazière, qui utilise le CO₂ pour la récupération assistée du pétrole.
Laboratoire national de technologie énergétique / DOE

Enfin, le processus d’autorisation a été un facteur limitant important dans l’accélération du déploiement du CCS. Les crédits d’impôt mis à jour de la loi sur la réduction de l’inflation ont stimulé une ruée vers les développeurs de CCS, mais l’EPA n’a pas été en mesure de permis de processus en temps opportun.

Malgré ces obstacles, l’EPA avance rapidement. L’administration Biden subit une pression croissante pour consacrer des réglementations environnementales plus strictes avant la prochaine élection présidentielle en 2024. Les règles proposées nécessiteront un processus de révision avant de pouvoir être approuvées, et elles risquent de faire face à des vents contraires politiques et à des contestations judiciaires.

Transformer le secteur de l’électricité

Les centrales électriques à combustible fossile représentent environ 25 % des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis. Avec les mesures politiques strictes de l’administration Biden en place, les États-Unis seraient plus près d’atteindre leurs objectifs d’atténuation du changement climatique.

Il sera difficile de passer de 12 à probablement des centaines d’installations de CSC nécessaire pour atteindre les objectifs de Biden d’une électricité 100 % sans carbone d’ici 2035 et de zéro émission nette d’ici 2050. Mais si la nouvelle proposition de l’EPA ne résout peut-être pas tous les problèmes de déploiement du CSC, elle pourrait constituer une étape importante pour accélérer la transformation du secteur de l’électricité.

En l’absence de taxes sur le carbone au niveau fédéral ou de systèmes d’échange d’émissions aux États-Unis, cela pourrait être un moyen efficace d’envoyer un signal clair aux acteurs du secteur de l’électricité qu’il est temps de changer.