Pour éviter les pires effets du changement climatique, la communauté internationale doit accélérer la transition vers les énergies renouvelables tout en élargissant les technologies de retrait du dioxyde de carbone — des technologies qui retirent littéralement ce gaz à effet de serre de l’atmosphère. Les deux efforts seront coûteux, mais une nouvelle étude suggère fortement que les États-Unis devraient privilégier l’investissement dans les énergies renouvelables plutôt que dans des schémas coûteux et énergivores de capture directe de l’air.
Les résultats, publiés lundi dans Communications Sustainability, montrent que l’énergie renouvelable est bien plus rentable que la capture directe de l’air — une stratégie croissante de retrait du carbone — pour réduire le carbone atmosphérique. Dans presque toutes les régions des États-Unis jusqu’en 2050, l’argent investi dans le déploiement de l’éolien ou du solaire apportera un avantage global plus important sur le plan climatique et de la santé publique que s’il était dépensé dans la capture directe de l’air, selon l’étude.
« Notre étude se demande essentiellement : si quelqu’un dispose de 100 millions de dollars prêts à être investis dans la réduction du CO2 dans l’atmosphère, quelle serait la meilleure façon d’utiliser cet argent ? », a expliqué l’auteur principal Jonathan J. Buonocore, professeur adjoint en santé environnementale à l’Université de Boston, dans un courriel à Gizmodo.
« Nous avons constaté que 100 millions de dollars permettront de réduire beaucoup plus de CO2 si cet argent est investi dans l’éolien ou le solaire, en particulier dans les réseaux dominés par le charbon aux États-Unis, que s’il était investi dans la capture directe de l’air », a-t-il expliqué. « De plus, investir dans les renouvelables réduira la pollution atmosphérique, ce que la capture directe de l’air ne peut pas faire. »
Réduction du CO2 et atténuation des émissions
Le retrait du carbone et la production d’énergie renouvelable s’attaquent à la crise climatique sous deux angles opposés. Passer des combustibles fossiles à des sources d’énergie propres empêche davantage de carbone d’entrer dans l’atmosphère, tandis que le retrait de carbone réduit la quantité de carbone déjà présente dans l’atmosphère. Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat a déterminé que les deux stratégies seront essentielles pour stabiliser l’augmentation de la température de surface mondiale induite par le CO2.
Il existe plusieurs façons d’extraire le carbone de l’atmosphère. Les écosystèmes terrestres accomplissent cela naturellement, en stockant le carbone atmosphérique capturé dans les sols, les forêts et l’océan. Les êtres humains peuvent accroître ces puits de carbone naturels grâce à diverses interventions, mais à mesure que la crise climatique s’est intensifiée rapidement, des technologies comme la capture directe de l’air ont émergé comme une méthode plus active pour réduire le carbone atmosphérique.
Le problème est que la capture directe de l’air reste sous-développée en raison de son coût prohibitif, de la demande énergétique et de la nécessité de mettre à l’échelle la fabrication. Toutefois, cette technologie est de plus en plus reconnue comme un complément nécessaire à court terme au processus d’élimination progressive des émissions. Et comme les ressources consacrées à l’atténuation du climat sont limitées, déterminer comment allouer au mieux les investissements est crucial.
La DAC n’est pas encore compétitive
Pour déterminer si la capture directe de l’air pourrait être rentable par rapport aux énergies renouvelables (plus précisément l’éolien et le solaire), Buonocore et ses collègues ont modélisé les bénéfices climatiques et sanitaires de chaque stratégie pour le même montant dépensé.
Les chercheurs ont monétisé les bénéfices climatiques en utilisant le coût social du carbone: le montant en dollars équivalent aux dommages à long terme causés par une tonne de CO2 émise au cours d’une année donnée. Pour la santé publique, ils ont utilisé un modèle pour estimer l’exposition évitée à la pollution atmosphérique et la réduction du risque de mortalité, puis ont monétisé ces bénéfices en utilisant la valeur d’une vie statistique — la même métrique utilisée par l’Environmental Protection Agency (EPA).
Étant donné que la capture directe de l’air est encore à ses débuts, les chercheurs ont modélisé ses bénéfices selon quatre scénarios d’amélioration d’efficacité différents, allant de sa performance commerciale actuelle (qui nécessite 5 500 kilowattheures d’électricité et 1 000 dollars pour capturer une tonne de CO2) à un scénario « rupture » (800 kWh et 100 dollars par tonne de CO2 capturée), qui se situe à l’extrémité basse des projections publiées.
« Ce ne serait que dans le scénario de « rupture », qui impliquerait une amélioration de l’efficacité d’environ un facteur 7 et une réduction du coût à 10 % de ce qu’il est actuellement, que la capture directe de l’air serait plus performante que les énergies renouvelables », a déclaré Buonocore.
En partie, le problème est que la capture directe de l’air n’élimine le CO2 de l’atmosphère que dans le cadre du système. En remplaçant les combustibles fossiles, l’énergie renouvelable réduit les émissions de particules fines, d’oxydes d’azote, de dioxyde de soufre et d’autres polluants atmosphériques dangereux. Ainsi, le bénéfice pour la santé publique de la capture directe de l’air est plus faible. En fait, selon le scénario de performance commerciale actuel, la capture directe de l’air connectée au réseau a produit plus de gaz à effet de serre et de dommages liés à la pollution de l’air jusqu’en 2050 qu’elle n’en aurait compensé.
Pour être clair, Buonocore et ses collègues ne soutiennent pas qu’il faille abandonner la capture directe de l’air, mais leur étude met en évidence l’importance de privilégier les investissements dans les énergies renouvelables à court terme.
« Nos travaux ici indiquent qu’il serait plus rentable de déployer les renouvelables et probablement d’autres mesures de décarbonisation pour essentiellement ‘arrêter le flux’ de CO2 dans l’atmosphère, et que la DAC serait ensuite nécessaire pour dépolluer le CO2 excédentaire après que la plupart des autres sources majeures de CO2 aient été stoppées. »
