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.

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.