Le besoin urgent de capturer le carbone
Les niveaux de dioxyde de carbone (CO₂) dans notre atmosphère atteignent des records, entraînant un changement climatique dangereux. En 2024, les concentrations de CO₂ ont atteint environ 426 parties par million – soit environ 50 % de plus qu’avant l’ère industrielle news.berkeley.edu. Réduire les émissions est crucial, mais les experts s’accordent à dire que cela ne suffira pas à lui seul. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) affirme que nous devons également retirer des milliards de tonnes de CO₂ déjà présentes dans l’air pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux reuters.com, news.berkeley.edu. C’est là que les technologies de captage du carbone entrent en jeu : capturer le CO₂ à la source (par exemple, les centrales électriques ou les usines) et même directement dans l’air ambiant pour atteindre des « émissions négatives ». Comme l’a dit un climatologue, compter uniquement sur l’élimination du carbone est risqué – « Seules des réductions ambitieuses des émissions à court terme peuvent réduire efficacement les risques… [mais] l’élimination du CO₂ (CDR) pourrait aider à ralentir le réchauffement » reuters.comreuters.com. En résumé, nous avons besoin du captage et de l’élimination du carbone en plus de la réduction des émissions, et des avancées récentes rendent ces technologies plus viables.
Pourquoi la capture du carbone ? Les industries difficiles à décarboner (ciment, acier, énergie) émettent encore de grands volumes de CO₂. La capture du carbone peut extraire le CO₂ de leurs rejets, l’empêchant d’atteindre l’atmosphère. Par exemple, la production de ciment à elle seule cause environ 7 à 8 % des émissions mondiales de CO₂, et la capture de ces « émissions de procédé » a longtemps été considérée comme très difficile ccsnorway.com. Par ailleurs, les systèmes de captage direct dans l’air (DAC) peuvent extraire le CO₂ dilué présent dans l’air (environ 0,04 % de concentration) – un défi immense, mais essentiel si l’on veut réduire le CO₂ déjà accumulé dans l’atmosphère news.berkeley.edu. « Le captage direct dans l’air est considéré comme indispensable pour inverser la hausse des niveaux de CO₂… Sans cela, nous n’atteindrons pas l’objectif de limiter le réchauffement à 1,5 °C », a noté le Centre du changement climatique de l’UC Berkeley, résumant les conclusions du GIEC news.berkeley.edu.
Jusqu’à récemment, la capture du carbone était coûteuse, énergivore et principalement limitée à des projets pilotes. La méthode traditionnelle utilise des amines liquides (des produits chimiques qui lient le CO₂) dans de grandes tours de lavage, efficaces pour les gaz de combustion concentrés mais très énergivores – et peu efficaces pour de faibles concentrations de CO₂ comme dans l’air news.berkeley.edu. En 2024–2025, cependant, des scientifiques et ingénieurs du monde entier ont dévoilé de nouvelles structures et technologies qui promettent de rendre la capture du CO₂ beaucoup plus efficace, abordable et évolutive. Des matériaux innovants semblables à des éponges qui absorbent le CO₂ aux nouvelles usines massives qui stockent le CO₂ par milliers de tonnes, ces innovations accélèrent la course pour nettoyer notre atmosphère.
Ci-dessous, nous explorons les dernières avancées dans la capture du CO₂ – y compris les matériaux avancés (structures métal-organiques, structures organiques covalentes, adsorbants), les nouveaux procédés (du captage à haute température au DAC alimenté par énergie solaire), ainsi que les grands projets et initiatives à travers le monde. Nous incluons également les analyses de scientifiques et d’experts du climat sur la signification de ces développements pour la lutte contre le changement climatique.
Matériaux avancés pour la capture du CO₂ : MOFs, COFs et adsorbants
Une révolution majeure dans la capture du carbone provient de la science des matériaux. Les chercheurs ont créé de nouveaux solides poreux avec des capacités étonnantes à capturer les molécules de CO₂. Deux vedettes sont les metal-organic frameworks (MOFs) et les covalent organic frameworks (COFs) – des matériaux cristallins avec des pores nanoscopiques qui agissent comme des éponges à grande surface pour les gaz. Ces structures peuvent être tailor-made avec des groupes chimiques qui s’attachent au CO₂, offrant d’énormes améliorations par rapport aux filtres traditionnels à amines liquides energiesmedia.comatoco.com.- MOFs (Structures Métallo-Organiques) : Les MOFs sont constitués d’atomes métalliques reliés par des chaînons organiques, formant un réseau ouvert avec une surface interne si grande que « un seul gramme possède une surface équivalente à celle d’un terrain de football » energiesmedia.com. Les scientifiques peuvent décorer les pores des MOFs avec des groupes fonctionnels (comme des amines ou d’autres sites réactifs) pour capturer sélectivement le CO₂. Les MOFs sont étudiés pour la capture du CO₂ depuis plus d’une décennie, mais de nouvelles formulations repoussent désormais les performances à de nouveaux sommets. Par exemple, fin 2024, une équipe de l’UC Berkeley dirigée par le Prof. Jeffrey Long a découvert un MOF capable de capturer le CO₂ issu de gaz de combustion chaud – à 300 °C, bien au-dessus des limites des matériaux conventionnels news.berkeley.edu. Ce MOF, connu sous le nom de ZnH-MFU-4𝓁, utilise des sites de hydrure de zinc (ZnH) dans ses pores au lieu d’amines, et ceux-ci se sont révélés remarquablement stables à haute température news.berkeley.edu. « Notre découverte est sur le point de changer la façon dont les scientifiques envisagent la capture du carbone. Nous avons montré qu’un MOF peut capturer le CO₂ à des températures exceptionnellement élevées… ce qui n’était pas considéré comme possible auparavant », a déclaré le Dr Kurtis Carsch, co-auteur de l’étude news.berkeley.edu. Le matériau a atteint plus de 90 % de capture de CO₂ dans des gaz simulés d’échappement (un niveau qualifié de « capture profonde »), même à ~300 °C, avec une capacité comparable aux meilleurs sorbants à base d’amine news.berkeley.edu. C’est un changement radical pour des industries comme le ciment et l’acier, où les gaz de combustion dépassent souvent 200–400 °C news.berkeley.edu. Au lieu d’installer des systèmes de refroidissement complexes pour utiliser la capture conventionnelle, de tels MOFs à haute température pourraient un jour être intégrés directement dans les cheminées industrielles. Comme l’a noté le Prof. Long, « Ce travail montre qu’avec la bonne fonctionnalité – ici, des sites d’hydrure de zinc – une capture rapide, réversible et à haute capacité du CO₂ peut effectivement être réalisée à des températures élevées comme 300 °C » news.berkeley.edu. Les chercheurs explorent maintenant des variantes de ce MOF et ajustent ses sites métalliques pour cibler d’autres gaz ou augmenter encore la capacité news.berkeley.edu.
- COFs (Covalent Organic Frameworks) : Les COFs sont similaires aux MOFs mais sans métal – ils sont entièrement constitués d’éléments légers (C, H, N, O) reliés par de fortes liaisons covalentes. Cela peut les rendre plus robustes face à certaines conditions. En octobre 2024, une équipe dirigée par le Prof. Omar Yaghi (l’inventeur des MOFs/COFs) et la Prof. Laura Gagliardi a dévoilé COF-999, un nouveau COF de capture du CO₂ qui a stupéfié les chercheurs par ses performances pme.uchicago.edu. COF-999 est un réseau poreux dont les canaux hexagonaux sont « décorés de polyamines » – essentiellement, de longues chaînes de groupes amine développées à l’intérieur des pores pme.uchicago.edu. Ces amines agissent comme des crochets moléculaires pour le CO₂. Lors de tests à UC Berkeley, un simple petit échantillon de COF-999 a pu éliminer complètement le CO₂ de l’air ambiant. « Nous avons fait passer l’air de Berkeley – simplement l’air extérieur – dans le matériau pour voir comment il fonctionnerait, et c’était magnifique. Il a entièrement nettoyé l’air du CO₂. Tout, » a rapporté le Prof. Yaghi news.berkeley.edu. Selon les chercheurs, 200 grammes de COF-999 (environ une demi-livre) peuvent capturer 20 kg de CO₂ par an, soit à peu près la quantité absorbée par un arbre adulte news.berkeley.edu. Fait important, le COF-999 est extraordinairement stable : il n’a montré aucune dégradation sur 100 cycles de capture et de libération du CO₂ pme.uchicago.edu. « Il est très stable à la fois chimiquement et thermiquement, et peut être utilisé pendant au moins 100 cycles, » a déclaré la Prof. Gagliardi pme.uchicago.edu. Cette durabilité résout un gros problème – de nombreux matériaux antérieurs se dégradaient après des utilisations répétées, notamment à cause de l’eau ou des contaminants présents dans l’air. L’ossature du COF-999 est constituée de liaisons oléfiniques (carbone-carbone) qui sont parmi les plus solides en chimie news.berkeley.edu. Contrairement à certains MOFs qui se désagrégeaient dans l’air humide ou en conditions basiques, ce COF résiste à l’eau, à l’oxygène et à d’autres gaz news.berkeley.edu. « Piéger le CO₂ de l’air est très difficile – il faut une grande capacité, une grande sélectivité, une stabilité à l’eau, une faible température de régénération, une possibilité de mise à l’échelle… C’est une tâche ardue, » a expliqué Yaghi, « Ce COF a une ossature solide, nécessite moins d’énergie, et nous avons montré qu’il peut résister à 100 cycles wsans aucune perte de capacité. Aucun autre matériau n’a montré de telles performances” news.berkeley.edu. En fait, Yaghi a qualifié le COF-999 « fondamentalement le meilleur matériau existant pour la capture directe du CO₂ dans l’air » à ce jour news.berkeley.edu. L’absorption de CO₂ atteint jusqu’à 2 millimoles par gramme de sorbant, ce qui le place parmi les meilleurs sorbants solides news.berkeley.edu. Et comme il libère le CO₂ lorsqu’il est chauffé à seulement ~60 °C (140 °F), il pourrait potentiellement utiliser des sources de chaleur de basse qualité pour la régénération news.berkeley.edu. L’équipe utilise déjà des techniques d’IA pour concevoir des structures encore meilleures, visant des matériaux qui pourraient capturer « deux fois plus de CO₂ » avant de nécessiter une régénération pme.uchicago.edu. Cette découverte pilotée par l’IA est une tendance croissante : par exemple, des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Chicago et du Laboratoire National d’Argonne ont récemment utilisé un cadre informatique pour passer au crible 120 000 structures MOF hypothétiques et identifier les plus prometteuses pour la capture du CO₂ energiesmedia.com. Le laboratoire de Yaghi a également créé une startup, Atoco, pour commercialiser ces matériaux réticulaires pour la capture du carbone.
- Sorbants solides & autres matériaux : Au-delà des MOFs et COFs, une variété de nouveaux sorbants solides sont en cours de test. Ceux-ci incluent des zéolithes modifiées, des polymères poreux, des résines échangeuses d’ions, et même des matériaux bio-inspirés. Beaucoup sont fonctionnalisés avec des groupes amines pour lier chimiquement le CO₂. L’objectif est d’atteindre une grande capacité et sélectivité pour le CO₂ tout en nécessitant moins d’énergie pour la régénération que les solutions d’amines liquides. Certaines startups explorent les sorbants à base d’enzymes ou la capture électrochimique du CO₂ (utilisant l’électricité pour déclencher la libération du CO₂ au lieu de la chaleur). D’autres, comme Heirloom Carbon aux États-Unis, adoptent une approche différente : utiliser des minéraux naturellement présents. Heirloom étale de l’oxyde de calcium (issu du calcaire) qui absorbe passivement le CO₂ de l’air en redevenant carbonate de calcium, puis le chauffe pour libérer du CO₂ pur et régénérer l’oxyde. Cette approche de bouclage minéral exploite des matériaux bon marché et abondants (c’est essentiellement une accélération de l’altération du calcaire). En 2023–2024, Heirloom a attiré d’importants investissements pour passer à l’échelle supérieure – levant plus de 150 millions de dollars – et construit ses premières installations commerciales businesswire.com, heirloomcarbon.com. Bien que plus lente que les systèmes à ventilateur, la DAC minérale peut être peu coûteuse et fonctionne à la chaleur ; Heirloom affirme pouvoir atteindre des coûts de retrait <100 $/tonne à grande échelle. Parallèlement, les membranes pour la capture du CO₂ ont connu des améliorations progressives, bien qu’elles fonctionnent principalement pour les gaz concentrés. Les chercheurs développent également des sorbants hybrides (par exemple, en liant des enzymes ou des matériaux de type liquide sur des supports solides) pour combiner les meilleurs atouts de chacun. Le paysage des matériaux s’élargit rapidement, aidé par la conception assistée par IA et les tests à haut débit. Comme l’a noté un média spécialisé dans l’énergie, « des structures métalliques-organique sophistiquées… fonctionnent comme des éponges moléculaires », et combinées à une ingénierie de procédé intelligente (comme les cycles de dépression), de nouveaux systèmes ont démontré jusqu’à 99 % de retrait de CO₂ lors de tests en laboratoire – bien au-dessus des 50–90 % typiques des anciennes technologies energiesmedia.com. En résumé, les matériaux avancés permettent à la capture du carbone d’être plus efficace (captant une fraction plus élevée de CO₂, >95–99 % dans certains cas) tout en utilisant moins d’énergie. Par exemple, un nouveau filtre MOF a atteint le même taux de capture de CO₂ avec environ 17 % d’énergie en moins et 19 % de coûts en moins par rapport aux systèmes à amines conventionnels energiesmedia.com. Tous ces progrès sont essentiels, car une consommation d’énergie plus faible signifie un fonctionnement moins cher et une empreinte climatique réduite pour le processus de capture lui-même.
Procédés innovants de capture du CO₂ et synergies
Parallèlement aux nouveaux matériaux, les ingénieurs réinventent la manière dont le CO₂ est capturé et libéré, rendant le processus plus pratique. La capture traditionnelle du carbone utilise souvent l’adsorption modulée en température ou en pression – on expose un sorbant au gaz pour qu’il adsorbe le CO₂, puis on change les conditions (on le chauffe ou on baisse la pression) pour qu’il relâche le CO₂ en vue de son stockage. De nouvelles techniques améliorent ce cycle :
- Synergie entre « Moisture-Swing » et récupération d’eau : Une idée révolutionnaire en 2024 a été d’utiliser la vapeur d’eau pour faciliter la désorption du CO₂. Dans un article publié dans Nature Communications (nov. 2024), des chercheurs ont montré qu’ajouter une poussée d’humidité peut réduire considérablement l’énergie nécessaire pour régénérer les sorbants DAC nature.com. Leur méthode capte à la fois l’eau et le CO₂ de l’air à l’aide d’un sorbant solide à base d’amine ; puis, à environ 100 °C, ils introduisent de la vapeur d’eau concentrée qui déloge efficacement le CO₂ du sorbant. Le procédé a permis d’obtenir du CO₂ pur à 97,7 % (prêt pour le stockage ou l’utilisation) et de produire simultanément de l’eau douce, le tout sans avoir besoin de pompes à vide ni de chaudières à vapeur haute pression nature.com. En fait, une simple purge de vapeur in situ suffisait à récupérer 98 % du CO₂ capturé avec environ 20 % d’énergie en moins consommée nature.com. Encore plus impressionnant, ils ont démontré un prototype alimenté entièrement par chaleur solaire, montrant le potentiel d’unités DAC fonctionnant aux énergies renouvelables dans des zones isolées nature.com. Ce concept de « DAC distribué » – utilisant la lumière du soleil et l’humidité ambiante – pourrait permettre un captage du carbone abordable dans les régions pauvres en eau tout en coproduisant de l’eau. C’est une approche ingénieuse du problème : l’eau est généralement considérée comme un contaminant dans la capture du CO₂ (l’air humide rend de nombreux sorbants moins efficaces), mais ici l’eau devient un atout pour faciliter la libération du CO₂.
- Régénération à haute efficacité énergétique : Un autre axe d’amélioration consiste à augmenter l’efficacité de l’étape de libération du CO₂. Un exemple est l’intégration thermique. Sur le tout premier projet de captage du carbone dans une cimenterie en Norvège (évoqué plus loin), les ingénieurs ont mis en place un système de Récupération de Chaleur du Captage du Carbone : la chaleur résiduelle du compresseur de CO₂ est recyclée pour générer de la vapeur qui aide à alimenter le laveur à amines, fournissant environ un tiers de la chaleur nécessaire à la régénération man-es.com. En réutilisant une chaleur qui serait autrement perdue, le système réduit significativement le coût énergétique du captage man-es.com. L’optimisation numérique du procédé a également permis de raccourcir les temps de démarrage et d’éliminer certains composants inutiles, rendant le système plus flexible à l’exploitation man-es.comman-es.com. De même, de nombreux nouveaux systèmes de captage utilisent l’adsorption par balancement de pression ou de vide avec des adsorbants avancés pour éviter tout chauffage : ils créent un vide pour libérer le CO₂ de l’adsorbant à température ambiante, économisant ainsi de l’énergie. Certains dispositifs alternent entre deux lits d’adsorbant ou plus, de sorte que l’un capte pendant que l’autre se régénère, assurant ainsi un fonctionnement continu (c’est ainsi que fonctionnent les modules DAC de Climeworks, utilisant de la vapeur basse pression ou le vide pour régénérer leurs filtres).
- Approches électrochimiques et catalytiques : En dehors des variations de chaleur/pression, des entreprises innovent avec le captage du CO₂ alimenté par l’électricité. Par exemple, une spin-off du MIT appelée Verdox développe l’adsorption électro-swing, où l’application d’une tension modifie l’affinité d’un matériau pour le CO₂ – en pratique, on “charge” l’adsorbant pour capter le CO₂ puis on le “décharge” pour le relâcher, sans chauffage significatif. Cela pourrait être alimenté par de l’électricité renouvelable et s’adapter de façon modulaire. D’autres chercheurs ajoutent des catalyseurs aux systèmes à base de solvants pour réduire l’énergie nécessaire à la libération du CO₂ (par exemple, des enzymes anhydrases carboniques ou des catalyseurs métalliques qui aident à rompre la liaison CO₂-amine à plus basse température). Bien que ces approches soient principalement en R&D, elles représentent une frontière prometteuse pour réduire le coût énergétique du captage en utilisant une chimie plus intelligente plutôt que la chaleur brute.
- Systèmes hybrides (CCUS) : Certaines nouvelles installations combinent la capture du CO₂ avec une utilisation immédiate pour améliorer la rentabilité. Par exemple, il existe des conceptions pour la capture directe de l’air pour les carburants, où le CO₂ extrait de l’air est introduit dans un réacteur (avec de l’hydrogène vert) pour fabriquer des carburants synthétiques. Des projets pilotes associent des unités DAC à la synthèse de carburant ou à la production de béton (minéralisant le CO₂ dans des matériaux de construction). Dans un projet notable, la technologie DAC de Carbon Engineering sera associée à la synthèse de carburant d’Air Company dans une usine proposée pour fabriquer du carburant d’aviation à partir du CO₂ atmosphérique. Un autre concept hybride est le BECCS (bioénergie avec CSC), où les centrales à biomasse capturent leurs émissions de CO₂ – atteignant des émissions nettes négatives puisque le CO₂ provient du carbone atmosphérique fixé par les plantes. De telles innovations en sont encore à leurs débuts mais pourraient créer des sources de revenus (carburants, produits) qui compensent les coûts de la capture, aidant ainsi à développer la technologie.
Globalement, le thème est l’efficacité et l’intégration : rendre les unités de capture du CO₂ plus intelligentes, capables de récolter le CO₂ avec un minimum d’énergie, en tirant souvent parti de processus naturels (comme le cycle de l’eau, la chaleur résiduelle ou l’énergie renouvelable). Ces avancées de procédé, combinées aux matériaux avancés, offrent des performances record dans les laboratoires et les premières démonstrations. Par exemple, en utilisant un filtre MOF personnalisé et un cycle à vide, une équipe a récemment atteint 99 % d’élimination du CO₂ lors de tests en laboratoire tout en utilisant environ 17 % d’énergie en moins que les anciennes méthodes energiesmedia.com, energiesmedia.com. Toutes ces améliorations nous rapprochent du rêve d’une capture du carbone rentable à grande échelle.
Capture du carbone à la source : dépolluer les industries
Capturer le CO₂ à partir de sources ponctuelles – telles que les centrales électriques, les usines et les raffineries – est un élément crucial de l’atténuation du changement climatique. Ces sources produisent du CO₂ à forte concentration et en grand volume, donc capturer ici peut empêcher d’importantes émissions d’atteindre l’atmosphère. Plusieurs avancées majeures en 2024–2025 ont stimulé la capture du carbone à la source :
- Ciment & acier – Premiers projets à grande échelle : Début 2025, le projet norvégien de captage et stockage du carbone Longship a marqué une étape historique : l’installation Brevik CCS est devenue la première usine de captage de CO₂ à grande échelle sur une cimenterie au monde ccsnorway.com. Après avoir achevé la construction fin 2024, Brevik CCS a commencé à capter le CO₂ de l’usine de ciment Heidelberg Materials à Brevik, en Norvège. En mai 2025, elle avait déjà capté en toute sécurité ses premiers 1 000+ tonnes de CO₂ lors des essais de démarrage ccsnorway.com. Une fois pleinement opérationnelle, elle captera 400 000 tonnes de CO₂ par an, éliminant environ 50 % des émissions de l’usine man-es.com. Ce CO₂ est liquéfié sur place et expédié vers un réservoir de stockage permanent sous la mer du Nord dans le cadre du projet Northern Lights ccsnorway.com. Il s’agit d’une avancée majeure pour l’industrie lourde – comme l’a déclaré Gassnova (l’agence norvégienne du CSC), « Le secteur du ciment représente 7 à 8 % des émissions mondiales de CO₂… Le captage des émissions de procédé de cette industrie a longtemps été considéré comme très difficile. Le fait que Brevik CCS capte désormais du CO₂ en pratique est une percée… technologique et industrielle » ccsnorway.com. Cela prouve que même le CO₂ industriel « difficile à réduire » peut être capté à grande échelle. Prochainement, une usine norvégienne de valorisation énergétique des déchets à Oslo devrait entrer en service avec captage de CO₂ (~400 000 tonnes/an) en 2026, démontrant encore le CSC dans des secteurs variés.
- Capture à haute température pour l’industrie : Un grand obstacle pour des industries comme l’acier et le ciment était que leurs gaz d’échappement sont trop chauds pour les épurateurs de CO₂ conventionnels (qui nécessitent des gaz refroidis à ~40–60 °C). Refroidir ces gaz coûte de l’énergie et de l’eau, ce qui freine l’adoption news.berkeley.edu. Le nouveau MOF d’hydrure de zinc de l’UC Berkeley (mentionné précédemment) s’attaque directement à ce problème : il capture le CO₂ à 300 °C, température typique des flux de fumées de cimenterie/aciérie news.berkeley.edu. Lors de tests simulant de vrais gaz d’échappement (20–30% de CO₂, avec d’autres gaz présents), ce MOF a capturé plus de 90% du CO₂ même à des températures proches de celles d’un four news.berkeley.edu. De tels matériaux pourraient permettre le rétrofit de systèmes de capture sur des fours industriels sans ajouter de gros refroidisseurs. Comme l’a noté le Dr Carsch, cela ouvre « de nouvelles directions en science de la séparation » – concevoir des adsorbants qui fonctionnent dans des conditions extrêmes news.berkeley.edu. Pour l’instant, la plupart des projets de capture à la source utilisent encore des solvants amines améliorés ou des systèmes à base d’ammoniac, mais ceux-ci progressent également. La Chine, par exemple, a annoncé en 2024 qu’elle piloterait la capture du carbone dans plusieurs centrales à charbon d’ici 2027, parallèlement à des essais de co-combustion de biomasse et d’ammoniac pour réduire les émissions spglobal.com. Les ingénieurs chinois ont développé leurs propres systèmes de capture à base de solvants et même des contacteurs membranaires pour les gaz de combustion des centrales électriques. À mesure que le soutien politique grandit (les directives chinoises de 2024 ont intégré la CCUS dans leur feuille de route officielle de décarbonation climateinsider.com), on s’attend à voir bientôt des unités de démonstration de capture à grande échelle sur des centrales à charbon et à gaz en Asie.
- Centrales à gaz naturel avec CSC : Aux États-Unis et au Royaume-Uni, des projets avancent pour construire les premières centrales à gaz équipées d’une capture totale du carbone. Dans la région de Teesside, en Grande-Bretagne, le projet Net Zero Teesside vise à équiper une nouvelle centrale à gaz de la CSC d’ici la fin de la décennie, en envoyant le CO₂ dans un stockage offshore en mer du Nord. Aux États-Unis, NET Power (une startup américaine) a développé une centrale Allam-cycle qui produit intrinsèquement un flux pur de CO₂ en brûlant du gaz naturel avec de l’oxygène pur dans un milieu de CO₂ – essentiellement un cycle énergétique qui délivre du CO₂ liquide prêt à être séquestré. Une centrale NET Power de 300 MW devrait entrer en service au Texas d’ici 2026, devenant potentiellement la première centrale à gaz zéro émission de ce type. Ces conceptions intégrées pourraient produire de l’électricité propre tout en capturant près de 100% du CO₂ produit.
- Solvants moins chers et systèmes modulaires : Plusieurs entreprises travaillent sur des technologies de captage à la source progressivement améliorées – par exemple, Mitsubishi Heavy Industries et Aker Carbon Capture ont toutes deux déployé des systèmes de solvants amines améliorés qui réduisent la consommation d’énergie d’environ 30 % par rapport aux anciennes amines, grâce à une chimie propriétaire qui lie le CO₂ tout aussi fortement mais le libère plus facilement. Des unités de captage modulaires (montées sur skid) sont commercialisées et peuvent capter, par exemple, 30 à 100 tonnes de CO₂ par jour provenant de petits émetteurs industriels (comme les usines d’éthanol ou les fours à ciment) sans infrastructure massive. Ces petites unités peuvent être répliquées pour augmenter la capacité. Au Japon, le gouvernement s’est fixé pour objectif de capter 6 à 12 millions de tonnes de CO₂ par an d’ici 2030 (y compris dans l’industrie) et finance la R&D sur les solvants de nouvelle génération et les méthodes d’adsorption iea.org. L’objectif est de rendre le captage du carbone plug-and-play pour de nombreux sites, plutôt que de lancer à chaque fois des méga-projets sur mesure.
Globalement, le captage du carbone à la source en 2024–2025 passe du stade pilote à de véritables projets qui interceptent le CO₂ des opérations industrielles. Avec des usines pionnières comme Brevik qui prouvent que c’est possible, l’accent est désormais mis sur la réduction des coûts et de la consommation d’énergie – où les nouveaux matériaux et procédés joueront un rôle clé. La vision ultime est que, dans un avenir proche, une centrale à charbon ou une cimenterie puisse simplement ajouter un système de captage modulaire rempli de sorbants avancés (peut-être des pastilles de MOF ou similaires), capables d’extraire plus de 90 % du CO₂ même à partir de gaz d’échappement chauds et sales, puis de recycler ce CO₂ dans des produits ou de l’envoyer en toute sécurité sous terre. À mesure que ces solutions se généralisent, elles peuvent considérablement réduire l’empreinte carbone des industries essentielles pendant la transition vers des alternatives plus propres.
Captage direct dans l’air : extraire le CO₂ de l’air ambiant
Alors que le captage à la source empêche de nouvelles émissions, le captage direct dans l’air (DAC) vise à réduire effectivement le CO₂ déjà présent dans l’atmosphère. Le DAC est souvent comparé à un « aspirateur atmosphérique » – une tâche de taille puisque le CO₂ ne représente qu’environ 0,04 % de l’air. Mais 2024–2025 a vu le DAC réaliser des progrès concrets, avec de nouvelles usines mises en service et de meilleurs sorbants rendant le procédé plus réalisable.
Augmentation des installations DAC : En mai 2024, l’entreprise suisse Climeworks a mis en service la plus grande usine DAC au monde à ce jour, nommée Mammoth, en Islande climeworks.com. Mammoth est environ 10 fois plus grande que la précédente usine Orca de Climeworks. Une fois pleinement opérationnelle, ses 72 collecteurs modulaires de CO₂ capteront jusqu’à 36 000 tonnes de CO₂ par an de l’air climeworks.com. L’usine fonctionne grâce à l’énergie géothermique renouvelable de l’Islande ; après la capture, le CO₂ est remis à Carbfix, un partenaire islandais, qui l’injecte profondément sous terre où il se minéralise en pierre climeworks.com. Mammoth a commencé par installer 12 de ses unités de collecte en 2024 et a commencé à « capturer son premier CO₂ », avec une finalisation prévue d’ici fin 2024 climeworks.com. Le co-CEO de Climeworks, Jan Wurzbacher, a qualifié cela de « nouvelle preuve de notre parcours de montée en échelle vers une capacité de mégatonnes d’ici 2030 et de gigatonnes d’ici 2050 », soulignant que l’entreprise acquiert une expérience précieuse sur le terrain pour optimiser le DAC à plus grande échelle climeworks.com. En effet, Climeworks a déjà accumulé sept ans d’exploitation sur le terrain et traite 200 millions de points de données par jour provenant de ses usines pour affiner les performances climeworks.com. Les enseignements tirés de Mammoth serviront à des projets encore plus vastes : Climeworks fait partie de trois pôles DAC « mégatonnes » proposés aux États-Unis, tous sélectionnés en 2023 par le Département de l’Énergie des États-Unis pour un financement initial climeworks.com. Le plus grand d’entre eux, Project Cypress en Louisiane, a reçu 50 millions de dollars début 2023 pour lancer l’ingénierie ; il est prévu qu’il capte 1 million de tonnes de CO₂ par an une fois construit climeworks.com. Ces pôles DAC américains visent à exploiter l’abondance d’énergie renouvelable et de stockage géologique pour augmenter considérablement l’échelle du DAC.
Les États-Unis, en particulier, misent beaucoup sur le DAC. En 2022, le gouvernement a réservé 3,5 milliards de dollars pour des pôles régionaux de DAC. Fin 2024, le Département de l’Énergie a lancé un nouveau cycle de financement de 1,8 milliard de dollars pour soutenir jusqu’à 9 nouvelles installations de DAC, allant de taille moyenne (capturant 2 000 à 25 000 tonnes/an) à grande taille (≥25 000 tonnes/an), ainsi qu’une infrastructure de « hub » pour les relier à des sites de stockage ou d’utilisation energy.gov. Ce programme recherche explicitement des technologies DAC « transformatrices » et aidera les conceptions prometteuses à franchir le fossé entre le stade pilote et l’échelle commerciale energy.gov. La secrétaire à l’Énergie, Jennifer Granholm, a souligné que le déploiement généralisé du DAC sera essentiel pour les objectifs climatiques des États-Unis et pour une nouvelle industrie propre. Plusieurs projets de grande envergure sont déjà en cours : la filiale 1PointFive d’Occidental Petroleum (en partenariat avec Carbon Engineering) a reçu une subvention allant jusqu’à 500 millions de dollars du DOE en 2024 pour construire une usine de DAC dans le sud du Texas 1pointfive.com. Les 50 premiers millions financeront l’ingénierie et l’équipement d’une usine conçue pour capter 500 000 tonnes de CO₂ par an à partir de l’air, avec des plans pour passer à 1 million de tonnes/an et éventuellement jusqu’à 30 millions/an sur ce site 1pointfive.com. « Le DAC à grande échelle est l’une des technologies les plus importantes pour aider les organisations et la société à atteindre la neutralité carbone, » a déclaré la PDG d’Occidental, Vicki Hollub, saluant le soutien du DOE et exprimant sa confiance dans la capacité à fournir « un retrait du CO₂ à l’échelle pertinente pour le climat » 1pointfive.com. Le pôle DAC du sud du Texas utilisera le procédé DAC à haute température de Carbon Engineering (qui utilise des solutions d’hydroxyde de potassium et d’énormes contacteurs pour absorber le CO₂, puis régénère un flux pur de CO₂ via la calcination). Notamment, le site de King Ranch, TX, possède des formations salines souterraines pouvant stocker jusqu’à 3 milliards de tonnes de CO₂, permettant des décennies d’exploitation 1pointfive.com. En couplant la capture et le stockage en un seul lieu, cela simplifiera la logistique et pourrait devenir un modèle pour les futures fermes DAC.Participation mondiale : le DAC n’est pas seulement une initiative des États-Unis ou de l’Europe. En juillet 2024, la Chine a annoncé que « CarbonBox », son premier module DAC développé localement, a passé les essais de fiabilité news.cgtn.com. Développé par l’Université Jiao Tong de Shanghai et la société d’État CEEC, CarbonBox est une unité de la taille d’un conteneur maritime capable de capturer plus de 100 tonnes de CO₂ par an de l’air, avec une efficacité de capture annoncée de 99 % news.cgtn.com. Il s’agirait du plus grand module DAC d’Asie à ce jour, et plusieurs unités pourraient être déployées de manière modulaire pour atteindre des échelles de plusieurs millions de tonnes par an news.cgtn.com. Chaque unité CarbonBox, d’environ la taille d’un conteneur standard, peut être construite et testée en usine puis expédiée sur site – une approche très similaire à celle envisagée par Climeworks ou Carbon Engineering pour le déploiement modulaire du DAC. L’intérêt de la Chine pour le DAC s’accorde avec sa vaste capacité en énergies renouvelables, qui pourrait alimenter ces systèmes. Ailleurs, des startups au Canada, en Australie et au Moyen-Orient entrent dans la course. Par exemple, CarbonCapture Inc. aux États-Unis développe des unités DAC modulaires utilisant des adsorbants MOF et a un projet dans le Wyoming visant à utiliser l’énergie renouvelable et le stockage minéral. Au Kenya, une entreprise appelée Octavia Carbon vise à construire la première usine DAC d’Afrique (et a été sélectionnée comme finaliste du XPRIZE) en tirant parti de l’énergie géothermique de la vallée du Rift. Le secteur devient véritablement mondial, avec un partage des connaissances à travers des initiatives comme Mission Innovation « Carbon Dioxide Removal » et la compétition XPRIZE.
Sorbants révolutionnaires pour la DAC : Nous avons déjà parlé du COF-999, le nouveau sorbant champion pour la DAC, qui « a entièrement nettoyé l’air du CO₂ » lors des tests news.berkeley.edu. Des matériaux comme celui-ci seront essentiels pour améliorer la DAC. Lorsque Climeworks a démarré il y a dix ans, elle utilisait des filtres sorbants commerciaux (amines supportées sur solide) qui captaient quelques dizaines de milligrammes de CO₂ par gramme de filtre. Les nouveaux MOF et COF peuvent capturer des centaines de milligrammes par gramme, soit potentiellement un saut d’un ordre de grandeur en capacité. Cela signifie des unités DAC plus petites et plus efficaces. La stabilité du COF-999 dans l’air humide résout également un gros problème : les sorbants DAC précédents se dégradaient souvent à cause de l’humidité ou nécessitaient un pré-séchage de l’air (ce qui gaspille de l’énergie) nature.com. Avec des sorbants tolérants à l’eau comme le COF-999, les unités DAC peuvent fonctionner dans l’air extérieur réel sans prétraitement important. Un autre axe prometteur consiste à viser une régénération à plus basse température. Certains nouveaux sorbants peuvent être régénérés à 80–100 °C, ce qui signifie que la chaleur résiduelle ou le solaire thermique pourraient alimenter le cycle DAC (comme l’a démontré l’étude de Nature avec une purge à la vapeur d’eau à ~100 °C nature.com). Cela évite de brûler du combustible supplémentaire pour fournir la chaleur, rendant le bilan carbone net plus favorable. Plusieurs groupes de recherche explorent également la captation directe de l’air avec des oxydes métalliques qui libèrent du CO₂ lorsqu’ils sont réduits électrochimiquement, offrant une alternative au cycle thermique.
Trajectoire des coûts et de l’énergie : Historiquement, la DAC était très énergivore – les premières unités Climeworks nécessitaient environ 2 000 kWh de chaleur plus 500 kWh d’électricité par tonne de CO₂, et les coûts étaient de l’ordre de 600 à 1 000 $ par tonne. Les nouvelles technologies visent à réduire cela de façon spectaculaire. Climeworks n’a pas divulgué les chiffres exacts de Mammoth, mais affirme que chaque génération d’usine s’améliore. L’approche de Carbon Engineering (chimie à haute température) estime une consommation d’énergie d’environ 8 GJ (2 200 kWh) de gaz naturel par tonne et un coût d’environ 250 $/tonne dans leur première grande usine, avec un potentiel de descendre sous les 150 $ avec l’industrialisation. Avec des matériaux comme le COF-999 et des procédés améliorés, certains chercheurs projettent que la DAC pourrait passer sous la barre des 100 $ par tonne d’ici une décennie – un seuil clé pour un déploiement massif, car c’est à peu près le coût à partir duquel extraire le carbone de l’air devient une solution climatique viable aux côtés d’autres mesures. Le soutien gouvernemental aide à faire baisser les coûts : le crédit d’impôt américain 45Q offre désormais 180 $ par tonne de CO₂ retiré de l’air et stocké, fournissant une incitation pour les premiers projets. Sur le marché volontaire du carbone, des entreprises comme Microsoft, Stripe et Shopify ont investi massivement dans la DAC via des accords d’achat anticipé (par le biais d’initiatives comme Frontier Climate), payant des prix élevés aujourd’hui pour aider les entreprises à monter en échelle et à faire baisser les coûts futurs.
Notamment, Microsoft en 2023 a accepté d’acheter 315 000 tonnes d’élimination de CO₂ sur 10 ans auprès de Heirloom et CarbonCapture Inc., un signe fort de confiance dans la technologie DAC. Et en 2024, le secteur mondial de l’aviation, via l’initiative Jet Zero, a commencé à investir dans la DAC comme source de crédits carbone pour compenser les émissions des voyages aériens (le fonds de durabilité de United Airlines, par exemple, a investi dans une future usine DAC). Tout cela indique que la capture directe de l’air, autrefois un concept de science-fiction, est en train de devenir rapidement une industrie. « La DAC en particulier n’est pas seulement un concept, mais une industrie tangible, » notait un rapport sur le sommet DAC 2023 de Climeworks climeworks.com. Pourtant, l’échelle nécessaire est énorme – certaines études suggèrent des milliards de tonnes par an d’élimination d’ici le milieu du siècle pour limiter de manière significative le changement climatique reuters.com. Nous en sommes actuellement au stade du kilotonne par an, donc un passage à une échelle 1 000 ou 1 000 000 fois supérieure est le grand défi à venir. Le XPRIZE 2025 pour l’élimination du carbone prévoit de récompenser de 50 millions de dollars les équipes capables de démontrer des voies viables pour atteindre une élimination de plus de 1 000 tonnes/jour, soulignant à quel point le besoin est urgent et immense.Initiatives gouvernementales et privées stimulant les progrès
Reconnaissant l’importance de la capture du CO₂, les gouvernements et les industries du monde entier ont lancé d’importantes initiatives au cours des deux dernières années :
- États-Unis – « Carbon Capture Moonshot » : Les États-Unis se sont imposés comme un leader dans le financement de la capture et de l’élimination du carbone. Au-delà du programme de pôles DAC (3,5 milliards de dollars) mentionné, le Bureau de l’énergie fossile et de la gestion du carbone du Département de l’Énergie investit également dans la capture du carbone à la source – par exemple, la R&D sur la capture de nouvelle génération pour les centrales à gaz et les installations industrielles, et des projets pilotes comme Project Cypress qui captera aussi du CO₂ d’une usine d’éthanol en plus de la DAC. En 2024, le DOE a également annoncé 2,6 milliards de dollars pour l’expansion des infrastructures de transport et de stockage du CO₂ (par exemple, pipelines et puits de stockage) efifoundation.org, car capturer le CO₂ n’est utile que si l’on peut le séquestrer ou l’utiliser en toute sécurité. La loi climatique plus large de l’administration Biden (Inflation Reduction Act) a considérablement augmenté le crédit d’impôt 45Q (désormais jusqu’à 85 $/tonne pour le CO₂ à la source stocké, et 180 $/tonne pour le CO₂ DAC stocké), ce qui a suscité une vague de projets de capture du carbone prévus dans les secteurs de l’énergie, de l’éthanol et de l’industrie, les entreprises cherchant à obtenir des crédits. Par exemple, plusieurs centrales à gaz en Louisiane et en Californie envisagent désormais d’ajouter des unités de capture pour bénéficier du 45Q. Le gouvernement continue également de soutenir la récupération assistée du pétrole (EOR) avec du CO₂ – bien que controversée, la CO₂-EOR (injection de CO₂ capturé dans des champs pétrolifères pour augmenter la production de pétrole) stocke une partie du CO₂ et peut générer des revenus pour compenser les coûts de capture. Une partie du CO₂ du pôle DAC du Texas pourrait initialement être destinée à l’EOR. De plus, les États-Unis financent des pôles de stockage (comme les formations salines sur la côte du Golfe et dans le Midwest) capables de recevoir du CO₂ provenant de nombreux sites de capture. Toutes ces mesures créent un écosystème pour la gestion du carbone.
- Europe – Politiques et projets : L’UE et le Royaume-Uni investissent également massivement dans la capture du carbone, en mettant l’accent sur la décarbonation industrielle. Le gouvernement britannique a sélectionné en 2023 deux pôles industriels (Humber et Liverpool Bay) comme clusters CCUS de la piste 1 pour recevoir des financements et un soutien. Ces clusters prévoient d’équiper plusieurs usines et centrales électriques de dispositifs de capture de CO₂ d’ici 2030 environ, reliés à des pipelines de CO₂ partagés menant à un stockage offshore en mer du Nord. Les projets incluent l’usine bioénergie avec CCS (BECCS) de Drax – visant à capturer 8 millions de tonnes/an à partir d’une centrale à biomasse – et la centrale Net Zero Teesside avec CCS. Le Fonds d’innovation de l’UE a accordé des financements à plusieurs projets CCS, comme une unité de capture de carbone dans une usine Dyneema aux Pays-Bas et des projets DAC impliquant Climeworks et Carbfix en Islande (qui ont permis la construction d’Orca et Mammoth) climate.ec.europa.eu. En 2024, l’UE a également proposé un objectif contraignant visant à éliminer 5 à 10 % des émissions via le CDR d’ici 2040, imposant ainsi aux États membres de déployer des solutions comme le DAC ou le reboisement pour retirer le CO₂ de l’atmosphère climeworks.com. La Norvège, en plus de Longship, prévoit « Longship 2 » pour étendre les infrastructures de CO₂ et éventuellement ajouter d’autres sites de capture (comme la production d’hydrogène avec CCS). Et partout en Europe, de nombreuses installations pilotes sont en cours – d’une usine suisse capturant le CO₂ des fumées d’un incinérateur de déchets, à un projet espagnol testant de nouvelles membranes pour capter le CO₂ d’une cimenterie. Il est important de noter que l’Europe développe un cadre réglementaire pour la certification de l’élimination du carbone, afin que les entreprises puissent investir dans des solutions d’élimination de haute qualité (comme le DAC) et les comptabiliser de manière vérifiée dans leurs objectifs climatiques.
- Asie et Moyen-Orient : Nous avons vu l’entrée de la Chine dans le DAC avec CarbonBox. La Chine exploite également certains des plus grands pilotes de capture à la source du monde – par exemple, une installation dans le Jiangsu capturant 500 000 tonnes/an d’une usine de transformation du charbon en produits chimiques pour fabriquer du bicarbonate de soude. Des géants publics comme Sinopec construisent des unités de capture de CO₂ sur des raffineries et des usines pétrochimiques (utilisant le CO₂ pour l’EOR ou la chimie). Au Moyen-Orient, l’Arabie saoudite et les Émirats arabes unis ont annoncé des plans pour des déploiements massifs de capture du carbone dans le cadre de leurs engagements de neutralité carbone (par exemple, le projet NEOM de l’Arabie saoudite inclut des ambitions DAC, et l’ADNOC des Émirats élargit sa capture de CO₂ issue du traitement du gaz). À noter, la capture directe dans l’air a été mise en avant lors de la COP28 fin 2023/début 2024, organisée par les Émirats – il y avait même une unité DAC de démonstration sur place. Les deux riches États du Golfe ont des conditions idéales pour le DAC : terrains bon marché, abondance d’énergie solaire et géologie adaptée au stockage du CO₂. Nous pourrions voir certaines des premières « fermes » DAC à l’échelle du gigatonne construites dans ces régions si les coûts baissent.
- Secteur privé et startups : Des dizaines de startups se lancent dans l’innovation pour la capture du carbone. Outre celles déjà citées (Climeworks, Carbon Engineering/1PointFive, Heirloom, CarbonCapture Inc., Octavia, Verdox), on compte aussi Global Thermostat (qui a développé un procédé DAC utilisant des sorbants poreux enduits d’amine sur des panneaux cannelés), Svante (utilisant des filtres à sorbant solide dans un lit rotatif pour la capture à la source ; ils affirment que leurs filtres à base de MOF peuvent capturer le CO₂ pour moins de 50 $/tonne dans des environnements industriels), et Mission Zero (basée au Royaume-Uni, travaillant sur le DAC électrochimique). Les compagnies pétrolières et gazières investissent dans beaucoup de ces entreprises – Occidental dans Carbon Engineering, Chevron dans Svante, United Airlines dans des sociétés de captage du carbone, etc. Parallèlement, Atoco, la startup fondée par le pionnier des MOF Omar Yaghi, développe « des matériaux réticulaires innovants » pour fournir à la fois des solutions de capture du carbone et de récolte d’eau atmosphérique atoco.com. « Notre technologie utilise 50 % moins d’énergie pour capturer et séparer le CO₂ de l’air direct ou des gaz de combustion, » déclare Samer Taha, PDG d’Atoco atoco.com. L’entreprise a conçu des matériaux avec une affinité extrêmement élevée pour le CO₂, ce qui « réduit considérablement les besoins énergétiques et les coûts » pour la capture atoco.com. Ce type d’amélioration pourrait rendre économiquement viables de plus petites unités de capture modulaires dans de nombreuses applications.
Du côté financier, le capital privé afflue vers la capture et l’élimination du carbone. Les investissements en capital-risque dans les startups de l’élimination du carbone ont explosé (atteignant des centaines de millions de dollars dans le secteur). Et les entreprises créent des clubs d’acheteurs pour garantir la demande future : le consortium Frontier (financé par Stripe, Alphabet, Meta, etc.) s’est engagé à acheter pour 1 milliard de dollars de suppression permanente de carbone cette décennie, garantissant ainsi un marché pour les entreprises capables de fournir une élimination vérifiable du CO₂. Cela a donné aux startups la confiance nécessaire pour développer la R&D. Même des places de marché pour les crédits d’élimination du carbone émergent, bien que les volumes restent faibles et les prix élevés (actuellement plus de 500 $ la tonne pour les crédits DAC).
Toutes ces initiatives – publiques et privées – témoignent d’une forte dynamique en faveur de la capture du carbone. Comme l’a noté le Global CCS Institute, le déploiement de la capture du carbone reste en deçà de ce qui est nécessaire pour atteindre les objectifs climatiques, mais l’écart commence à se réduire grâce à ces nouvelles politiques et projets catf.us. On a le sentiment que le moment de la capture du carbone est arrivé, non pas comme une alternative à la réduction des émissions, mais comme une stratégie parallèle essentielle.
Perspectives et avis d’experts
En 2025, les technologies de capture et d’élimination du carbone passent de la science-fiction à la réalité, mais d’importants défis subsistent. Les principaux scientifiques soulignent à la fois le potentiel et les limites de ces technologies :
D’un côté, il y a de l’optimisme. « C’est fondamentalement le meilleur matériau disponible pour la capture directe de l’air », a déclaré Omar Yaghi à propos du COF-999, exprimant son enthousiasme quant à la façon dont de telles avancées « ouvrent de nouvelles perspectives dans nos efforts pour résoudre le problème climatique » news.berkeley.edu. Beaucoup dans le domaine partagent un véritable espoir qu’avec une innovation continue, la capture du carbone puisse devenir suffisamment efficace et bon marché pour être déployée à l’échelle mondiale. La vision est que dans quelques décennies, nous aurons une nouvelle industrie à l’échelle du pétrole et du gaz modernes – mais à l’envers, opérant dans le monde entier pour extraire le carbone du système. Cela pourrait inclure « d’immenses purificateurs d’air » à des endroits stratégiques, comme l’imagine la Prof. Gagliardi, avec des usines DAC « contribuant de manière significative aux efforts mondiaux pour atteindre la neutralité carbone » pme.uchicago.edu. Les modélisateurs climatiques confirment que les émissions négatives de telles technologies seront probablement nécessaires pour compenser les sources les plus difficiles à éliminer (comme l’aviation, l’agriculture et les émissions historiques) si nous voulons rester proches d’un réchauffement de 1,5 °C.
D’un autre côté, les experts mettent en garde contre le fait de considérer la capture du carbone comme une solution miracle ou une excuse pour retarder la réduction de l’utilisation des combustibles fossiles. Le Dr Fatih Birol, directeur de l’Agence internationale de l’énergie, a averti que « continuer comme d’habitude pour le pétrole et le gaz tout en espérant qu’un vaste déploiement de la capture du carbone réduira les émissions est une illusion ». En d’autres termes, la capture du carbone peut compléter mais non remplacer la transition rapide vers l’énergie propre x.com. Les scientifiques notent également que l’élimination du carbone concerne le dioxyde de carbone mais pas les autres gaz à effet de serre ou impacts climatiques. « Même si vous avez fait redescendre les températures [avec le CDR], le monde que nous verrons ne sera pas le même », a déclaré le Dr Carl-Friedrich Schleussner, soulignant que des problèmes comme la montée du niveau de la mer ne s’inverseront pas simplement reuters.com. Et il faut se rappeler de l’échelle : actuellement, toutes les usines DAC réunies n’éliminent que quelques milliers de tonnes de CO₂ par an ; la nature (forêts, sols) en élimine de l’ordre de 2 milliards de tonnes ; or, pour réellement aider à atteindre les objectifs climatiques, 7 à 10 milliards de tonnes par an d’élimination pourraient être nécessaires d’ici le milieu du siècle reuters.com. C’est un défi colossal – soit environ dix fois la capacité actuelle de la nature, ou des milliers d’usines DAC de la taille de Mammoth. Atteindre cet objectif nécessitera une innovation, des investissements et des politiques de soutien continus sur de nombreuses décennies.
La leçon à tirer des développements de 2024–2025 est que la courbe d’apprentissage de la capture du carbone a véritablement commencé. Les coûts diminuent progressivement, et les premiers projets de leur genre prouvent des concepts clés. Nous voyons la première cimenterie avec CSC, les premiers projets DAC à l’échelle du mégaton financés, de nouveaux matériaux qui dépassent les limites précédentes (capturant le CO₂ à 300 °C ; survivant à plus de 100 cycles ; fonctionnant dans l’air humide ; capturant 99 % du CO₂, etc.), et des gouvernements qui mettent de l’argent réel sur la table. Chaque succès apporte des connaissances qui rendent le projet suivant plus facile et moins cher. Comme l’a dit un rapport, le marathon pour construire une industrie de l’élimination du carbone ne fait que commencer, mais les coureurs sont enfin sortis des starting-blocks youtube.com.
Dans les années à venir, gardez un œil sur ces « méga-projets » – si des projets comme Project Cypress (États-Unis) ou le cluster Humber au Royaume-Uni réussissent, ils capteront du CO₂ à des échelles sans précédent et montreront si les coûts peuvent baisser comme prévu. Suivez également la compétition XPRIZE Carbon Removal, qui en 2024 s’est resserrée à 20 équipes finalistes couvrant le DAC, la capture océanique, la minéralisation, et plus encore xprize.org. Le gagnant (annoncé en 2025) devra démontrer l’élimination de 1 000 tonnes de CO₂ et une voie viable pour atteindre 1 million de tonnes/an. Cette compétition a stimulé la créativité et permis à des équipes comme Heirloom, Carbfix et d’autres d’être mises en avant et financées cen.acs.org.
En résumé, de nouvelles structures et technologies pour la capture du CO₂ émergent rapidement – des cristaux COF de pointe qui agissent comme des super-éponges pour le CO₂ news.berkeley.edu, aux projets d’ingénierie massifs visant à aspirer le carbone du ciel à l’échelle du mégaton climeworks.com. Chacun apporte une pièce au puzzle de la stabilisation du climat. Le ton parmi les experts est à « l’optimisme prudent ». Oui, la capture du carbone est techniquement complexe et actuellement coûteuse, mais les avancées de 2024–2025 montrent que l’ingéniosité humaine s’attaque peu à peu à ces défis. Comme l’a fait remarquer le Prof. Yaghi à propos de la combinaison de l’IA et de la chimie pour concevoir de meilleurs adsorbants, « Nous sommes très, très enthousiastes » news.berkeley.edu – et cet enthousiasme est de plus en plus partagé par les climatologues, ingénieurs, investisseurs et décideurs qui voient la capture du carbone comme un outil essentiel pour transmettre une planète vivable aux générations futures.
La capture du carbone à elle seule ne sauvera pas le monde, mais elle peut nous faire gagner du temps et réduire la pollution héritée pendant que nous faisons le travail difficile de la décarbonation. Avec des technologies révolutionnaires désormais à notre disposition et d’autres à l’horizon, l’idée autrefois théorique de nettoyer notre atmosphère devient une réalité. Les prochaines années seront cruciales pour déployer ces solutions à grande échelle – et si nous réussissons, les générations futures pourraient regarder en arrière et reconnaître cette période comme l’aube d’une nouvelle ère de l’élimination du carbone, lorsque l’humanité a littéralement commencé à nettoyer les cieux pour aider à rétablir un équilibre climatique sûr.
Sources : Recherche et actualités sur la capture du carbone (2024–2025) news.berkeley.edu, pme.uchicago.edu, ccsnorway.com, climeworks.com, 1pointfive.com, atoco.com, reuters.com, annonces gouvernementales et commentaires d’experts energy.gov, news.berkeley.edu, energiesmedia.com, man-es.com, et évaluations climatiques du GIEC news.berkeley.edu, reuters.com.
