Presque tous les grands plans visant à limiter les dommages causés par le changement climatique reposent en partie sur la combinaison de la bioénergie avec la capture et le stockage du carbone, une technologie en développement précoce connue sous le nom de « BECCS ». Les plantes intermédiaires se développeraient en absorbant le dioxyde de carbone de l'air, et le dioxyde de carbone généré par la combustion de la biomasse pour produire de l'électricité serait capté et stocké en permanence sous terre. Produire de l'électricité qui réduit réellement le CO2 présente un attrait évident.

Cependant, les estimations du potentiel de BECCS dans un pays donné reposent en grande partie sur la biomasse disponible, que ce soit à partir de déchets agricoles, la gestion forestière ou la capacité de faire pousser des plantes dédiées à la production d'énergie. Les estimations antérieures du BECCS ont presque toujours négligé de savoir si les zones de production de biomasse sont situées à proximité de bons sites souterrains pour stocker le CO2. C'est un problème, car le transport de la biomasse ou du CO2 peut être coûteux ou soumis à des complications réglementaires.

Une nouvelle étude examine pour la première fois en détail les sites de production de biomasse, sites de stockage de CO2, co-localisation et transport pour estimer le potentiel BECCS aux États-Unis. À court terme, la technologie, si elle est déployée rapidement, pourrait éventuellement éliminer 100 à 110 millions de tonnes de CO2 par an, trouve l'étude. Cela représente environ 1,5% des émissions totales des États-Unis actuellement.

Les questions sur la faisabilité du transport font qu'il est important de comprendre les options de colocalisation de la biomasse et de stockage approprié. Actuellement, environ un tiers des bonnes zones de biomasse des États-Unis sont situés à proximité de bons sites de stockage, trouve l'étude. Au milieu du siècle, une multiplication par trois de l'approvisionnement en biomasse dans les bassins avec de bons sites de stockage de CO2 pourrait conduire à un potentiel américain de 360 ​​à 630 millions de tonnes, selon l'étude, publié aujourd'hui par le Actes de l'Académie nationale des sciences .

"Le BECCS peut certainement aider à fournir une source d'émissions négatives, mais d'autres approches seront également nécessaires pour atteindre les émissions négatives qui, selon les modèles, seront nécessaires pour limiter le réchauffement à 2o C, " a déclaré le co-auteur, Sally Benson, professeur d'ingénierie des ressources énergétiques à l'Université de Stanford.

Les États-Unis comme indicateur

« En plus d'évaluer le potentiel BECCS, nous identifions également les plus prometteurs, des emplacements à faible coût pour commencer à déployer BECCS, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Ejeong Baïk. « Les zones des États-Unis qui seraient les plus efficaces pour un déploiement à court terme sont dans l'Illinois, l'ouest du Dakota du Nord, et certains États du Golfe, si les États du Golfe commençaient à cultiver une quantité importante de cultures énergétiques. »

Alors que l'étude montre un moyen pour tout pays d'estimer son potentiel BECCS, les États-Unis sont un bon endroit pour se concentrer sur des attentes réalistes. Il présente une abondance relative de perspectives de croissance de la biomasse et de séquestration du CO2.

Pour qu'un site de séquestration de carbone soit adapté au ou aux projets BECCS qui l'alimenteront, l'emplacement de stockage doit avoir la capacité de stockage appropriée et la capacité de gérer le taux d'injection prévu. Injecter du CO2 plus rapidement que la formation ne peut en accueillir peut endommager la roche de couverture du site ou activer des failles. Généralement, une grande capacité de stockage et des taux d'injection élevés rendent les sites de stockage moins coûteux à exploiter.

"Aux Etats-Unis., seulement 30% de la biomasse est co-localisée avec des sites de séquestration adaptés, limiter le potentiel de déploiement à court terme, " dit Baïk, un doctorat candidat en ingénierie des ressources énergétiques.

Pas d'image parfaite

Les scénarios pour atteindre le potentiel de 100 millions de tonnes de CO2 par an vont de l'établissement de plus de 1, 000 projets BECCS localisés avec une centrale électrique et un site d'injection co-localisés, à agréger les projets BECCS en transportant de la biomasse et du CO2 sur de longues distances vers des installations centralisées. Les deux extrémités du spectre présentent des défis.

A l'extrémité localisée du spectre, les frais de transport sont minimisés, mais presque tous les projets BECCS sont de petite taille. En moyenne, un seul projet en supprimerait 60, 000 tonnes de CO2 par an, contre une médiane de 1,8 million de tonnes dans les projets existants de captage et de stockage du carbone, (par exemple, dans le traitement du gaz et les centrales électriques au charbon). Aussi, les projets locaux BECCS généreraient en moyenne 12 mégawatts d'électricité, par rapport à une médiane de 23 MW dans les centrales à biomasse actuellement exploitées aux États-Unis, qui n'ont pas de captage et de stockage du carbone. Les petits projets BECCS n'auraient pas les économies d'échelle nécessaires pour contenir les coûts.

En l'absence de colocation, Les développeurs BECCS construisent généralement une centrale électrique à proximité de la biomasse et transportent le CO2 par pipeline jusqu'au site de stockage ou construisent une centrale électrique près du site de stockage et transportent la biomasse. Le transport de la biomasse est coûteux en raison de la faible densité énergétique par rapport aux combustibles fossiles. Pour certains des candidats de biomasse les plus courants - les déchets de maïs et le miscanthus - le transport peut être prohibitif pour des distances de seulement 12 miles, dit l'étude.

Si les développeurs devaient construire des centrales électriques - ou d'autres procédés pour extraire de la valeur de la centrale - à proximité de sources de biomasse dépourvues de sites de séquestration co-localisés, des pipelines seraient nécessaires pour transporter le CO2 vers les sites de séquestration. Les États-Unis en ont environ 5, 000 milles de pipelines de CO2 construits pour la récupération de pétrole améliorée par le CO2. Ils ont une capacité excédentaire limitée pour acheminer le CO2 vers les meilleurs sites uniquement à des fins de séquestration, comme les grands aquifères salins et les réservoirs de pétrole et de gaz épuisés. La construction de nombreux nouveaux pipelines coûterait cher et l'obtention de permis prend du temps, se heurtant à une résistance orageuse « pas dans mon jardin ».