CO2 : un stockage souterrain possible, mais pas accepté

Le cap­tage et le stock­age géologique du dioxyde de car­bone est une tech­nolo­gie qui pour­ra ou pour­rait per­me­t­tre de con­tin­uer à utilis­er les com­bustibles fos­siles pen­dant une bonne par­tie du XXI^e siè­cle. Cela con­cerne en pre­mier lieu le char­bon, cen­tral pour de nom­breux pays puisque l’on compte aujourd’hui plus de 2 500 cen­trales ther­miques dans le monde. Cette énergie sert à la pro­duc­tion d’élec­tric­ité et de chaleur (cogénéra­tion) à des fins domes­tiques et indus­trielles. Les cen­trales ther­miques au char­bon et au gaz naturel sont rel­a­tive­ment abon­dantes, bon marché, disponibles et répar­ties dans le monde entier – ce qui ren­force la sécu­rité et la sta­bil­ité des sys­tèmes énergétiques.

L’économie et la démo­gra­phie étant ce qu’elles sont, la tran­si­tion énergé­tique pren­dra du temps, plusieurs décen­nies au bas mot. En atten­dant l’économie hydrogène, basée sur l’hydrogène vert, il fau­dra cepen­dant bien vivre, tout en lut­tant con­tre l’effet de serre addi­tion­nel dû au CO₂, et ce via son cap­tage et son stock­age. Les émis­sions de CO₂ tour­nent autour de 270 mil­lions de tonnes chaque année, mais aujourd’hui, seules 0,1% des émis­sions indus­trielles sont cap­tées. On peut donc dire que tout reste à faire dans ce domaine !

En principe, le stock­age souter­rain du CO₂ se fait par le biais de divers mécan­ismes de piégeage physiques et chim­iques. Seuls cer­tains milieux géologiques sont adap­tés, car les con­di­tions néces­saires restent strictes. Non seule­ment les milieux doivent être capa­bles de con­fin­er le CO₂, mais il faut aus­si que les for­ma­tions géologiques empêchent sa migra­tion latérale et/ou ver­ti­cale. Toute fuite ris­querait de con­t­a­min­er les eaux souter­raines pota­bles à faible pro­fondeur, d’infiltrer les sols, mais surtout de rejoin­dre l’atmosphère.

Ces milieux géologiques sont prin­ci­pale­ment les réser­voirs de pét­role et de gaz, ain­si que les aquifères salins pro­fonds que l’on trou­ve dans les bassins sédi­men­taires. Le stock­age de gaz (dont le CO₂) dans ces milieux a été démon­tré à l’échelle com­mer­ciale, et peut se faire pen­dant des opéra­tions d’extraction assistée du pét­role (récupéra­tion sec­ondaire), de stock­age du gaz naturel et d’élim­i­na­tion des gaz acides.

Cer­tains des risques asso­ciés au cap­tage et au stock­age géologique du CO₂ sont sim­i­laires et com­pa­ra­bles à ceux de toute autre activ­ité indus­trielle pour laque­lle des pro­to­coles de sécu­rité et de régle­men­ta­tion sont en place. À l’heure actuelle, il existe assez peu d’opéra­tions dans le monde où le CO₂ est injec­té et stocké dans le sol (États-Unis, Aus­tralie, Cana­da, Chine, Roy­aume-Uni). La plu­part du temps, sinon exclu­sive­ment, cela se fait dans le cadre d’une opéra­tion motivée par d’autres con­sid­éra­tions que le change­ment cli­ma­tique, comme la pro­duc­tion de pét­role ou les exi­gences régle­men­taires con­cer­nant l’utilisation du sul­fure d’hydrogène (H₂S).

Les opéra­tions déjà en cours mon­trent qu’il n’y a pas d’ob­sta­cle tech­nologique majeur au stock­age géologique du CO₂. Les défis et les ver­rous sont donc à chercher ailleurs, notam­ment dans le coût élevé de l’opération – en par­ti­c­uli­er pour les flux dilués, comme ceux provenant des cen­trales élec­triques et des procédés de com­bus­tion industrielle.

Les risques spé­ci­fiques asso­ciés au stock­age du CO₂ con­cer­nent la phase opéra­tionnelle (l’injection, pour faire sim­ple) et la phase post-opéra­tionnelle. Les plus préoc­cu­pants sont ceux liés à la pos­si­bil­ité de fuites de CO₂ à court ou à long terme. Néan­moins, l’ef­fet cli­ma­tique glob­al du retour du CO₂ dans l’at­mo­sphère, ain­si que les risques locaux pour la san­té et l’en­vi­ron­nement doivent être cor­recte­ment éval­ués et gérés.

Les opéra­tions déjà en cours mon­trent qu’il n’y a pas d’ob­sta­cle tech­nologique majeur au stock­age géologique du CO₂.

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Un autre obsta­cle est donc cer­taine­ment plus « médi­a­tique ». On craint que l’opin­ion publique ne rejette cette tech­nolo­gie, et que ceci n’af­fecte la mise en œuvre à grande échelle du stock­age géologique du CO₂. En effet, qui acceptera sur sa com­mune la présence d’un tel site de stock­age ? Les risques asso­ciés au trans­port et à l’in­jec­tion de dioxyde de car­bone sont raisonnable­ment bien com­pris, mais il existe cepen­dant une faible pos­si­bil­ité pour que le CO₂ stocké sous terre ne s’échappe d’un réser­voir de stock­age, soit par une voie de migra­tion non iden­ti­fiée, soit à cause d’une défail­lance du puits.

La men­ace que cela pour­rait représen­ter peut être éval­uée par com­para­i­son avec les émis­sions de CO₂ vol­caniques, qui sont elles tout à fait naturelles. Les émis­sions dif­fus­es de CO₂ à tra­vers le sol ou via des sources car­bon­atées dans les zones vol­caniques ne sem­blent pas représen­ter une men­ace dès lors que le CO₂ peut se dis­pers­er dans l’at­mo­sphère. En revanche, lorsque le CO₂ peut s’ac­cu­muler dans des espaces clos, il con­stitue un dan­ger. Ain­si, les grands nuages de CO₂ asso­ciés aux émis­sions soudaines des chem­inées ou des cratères vol­caniques con­stituent une men­ace mortelle. La cat­a­stro­phe du lac Nyos en 1986 au Camer­oun, qui a fait 1800 morts asphyx­iés par le CO₂, est là pour nous le rappeler.

Même s’il sem­ble y avoir peu d’analo­gies entre un tel évène­ment et la fuite éventuelle d’un réser­voir de stock­age via une voie de migra­tion non iden­ti­fiée, le risque n’est pas nul. Il y a donc fort à pari­er que cette cat­a­stro­phe refera sur­face dans les médias et sus­cit­era l’hostilité des pop­u­la­tions sus­cep­ti­bles de vivre à prox­im­ité d’un site de stock­age. La loi de Mur­phy l’emportera sur toute autre considération.

Il ne reste en ce cas qu’une solu­tion viable, qui est celle du stock­age du CO₂ en pleine mer ; et s’agissant de l’Europe, la mer de Norvège est sou­vent citée. Cela ne sig­ni­fie cepen­dant pas qu’il n’y aura pas d’incidence en cas de rejet de CO₂ – puisque ce rejet se traduira par une acid­i­fi­ca­tion de l’eau aux alen­tours du site de stock­age, avec d’éventuelles nui­sances pour la faune et la flo­re. Tout cela est étudié dans le cadre de l’écotoxicologie. Mais dans tous les cas, ces rejets étant sous la mer, ils n’affecteront pas directe­ment la san­té humaine – même en cas de fuite impor­tante. C’est donc ras­sur­ant pour le pub­lic. L’acceptation sociale de cette alter­na­tive est donc la seule vari­able sus­cep­ti­ble d’accélérer le déploiement des tech­nolo­gies visant à réduire les émis­sions anthropiques de CO₂ dans l’atmosphère.