Un processus relativement simple pourrait aider à inverser la tendance du changement climatique tout en réalisant un profit sain. C'est l'une des visions optimistes décrites dans un nouveau document dirigé par Stanford qui met en évidence une solution apparemment contre-intuitive :convertir un gaz à effet de serre en un autre.

L'étude, Publié dans Durabilité de la nature le 20 mai, décrit un processus potentiel pour convertir le méthane, un gaz à effet de serre extrêmement puissant, en dioxyde de carbone, qui est un moteur beaucoup moins puissant du réchauffement climatique. L'idée de rejeter intentionnellement du dioxyde de carbone dans l'atmosphère peut paraître surprenante, mais les auteurs soutiennent que l'échange de méthane contre du dioxyde de carbone est un avantage net important pour le climat.

« Si perfectionné, cette technologie pourrait ramener l'atmosphère à des concentrations préindustrielles de méthane et d'autres gaz, " a déclaré l'auteur principal Rob Jackson, Michelle et Kevin Douglas Provostial Professor in Earth System Science à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement.

L'idée de base est que certaines sources d'émissions de méthane—provenant de la riziculture ou du bétail, par exemple, peut être très difficile ou coûteux à éliminer. "Une alternative est de compenser ces émissions par l'élimination du méthane, il n'y a donc pas d'effet net sur le réchauffement de l'atmosphère, " a déclaré le co-auteur de l'étude Chris Field, le directeur Perry L. McCarty du Stanford Woods Institute for the Environment.

Un problème et une solution possible

En 2018, le méthane, dont environ 60 pour cent sont générés par l'homme, a atteint des concentrations atmosphériques deux fois et demie supérieures aux niveaux préindustriels. Bien que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère soit beaucoup plus importante, le méthane est 84 fois plus puissant en termes de réchauffement du système climatique au cours des 20 premières années après sa libération.

La plupart des scénarios de stabilisation des températures mondiales moyennes à 2 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels dépendent de stratégies visant à la fois à réduire la quantité globale de dioxyde de carbone entrant dans l'atmosphère et à éliminer ce qui est déjà dans l'atmosphère grâce à des approches telles que la plantation d'arbres ou la séquestration souterraine. Cependant, éliminer les autres gaz à effet de serre, en particulier le méthane, pourrait fournir une approche complémentaire, selon les auteurs de l'étude, qui soulignent l'influence démesurée du gaz sur le climat.

La plupart des scénarios d'élimination du dioxyde de carbone supposent généralement des centaines de milliards de tonnes éliminées au cours des décennies et ne restaurent pas l'atmosphère aux niveaux préindustriels. En revanche, les concentrations de méthane pourraient être rétablies aux niveaux préindustriels en retirant environ 3,2 milliards de tonnes de gaz de l'atmosphère et en le convertissant en une quantité de dioxyde de carbone équivalente à quelques mois d'émissions industrielles mondiales, selon les chercheurs. En cas de succès, l'approche éliminerait environ un sixième de toutes les causes du réchauffement climatique à ce jour.

Le méthane est difficile à capter dans l'air car sa concentration est si faible. Cependant, les auteurs soulignent que la zéolite, un matériau cristallin qui se compose principalement d'aluminium, silicium et oxygène, pourrait agir essentiellement comme une éponge pour absorber le méthane. "La structure moléculaire poreuse, la surface relativement grande et la capacité à héberger le cuivre et le fer dans les zéolites en font des catalyseurs prometteurs pour la capture du méthane et d'autres gaz, " a déclaré Ed Salomon, le professeur Monroe E. Spaght de chimie à l'École des sciences humaines et des sciences.

L'ensemble du processus pourrait prendre la forme d'un engin géant avec des ventilateurs électriques forçant l'air à travers des chambres de culbutage ou des réacteurs remplis de zéolites en poudre ou en pastilles et d'autres catalyseurs. Le méthane piégé pourrait ensuite être chauffé pour former et libérer du dioxyde de carbone, suggèrent les auteurs.

Un avenir rentable

Le processus de conversion du méthane en dioxyde de carbone pourrait être rentable avec un prix sur les émissions de carbone ou une politique appropriée. Si les prix du marché pour les compensations de carbone s'élèvent à 500 $ ou plus la tonne au cours de ce siècle, comme prédit par les modèles d'évaluation les plus pertinents, chaque tonne de méthane retirée de l'atmosphère pourrait valoir plus de 12 $ 000.

Une matrice de zéolite de la taille d'un terrain de football pourrait générer des millions de dollars de revenus par an tout en éliminant le méthane nocif de l'air. En principe, les chercheurs soutiennent que l'approche consistant à convertir un gaz à effet de serre plus nocif en un gaz moins puissant pourrait également s'appliquer à d'autres gaz à effet de serre.

Bien que la réduction des gaz à effet de serre dans l'atmosphère aux niveaux préindustriels puisse sembler peu probable dans un avenir proche, les chercheurs soutiennent que cela pourrait être possible avec des stratégies comme celles-ci.