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Dec 13, 2023

De nouvelles règles pour les centrales électriques pourraient donner un coup de pouce à la capture de carbone. Voici comment.

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La technologie a eu du mal à gagner du terrain, mais de nouvelles limites d'émissions strictes pour les stations-service et les stations-service pourraient encourager une adoption plus large.

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Par Brad Plumer

WASHINGTON – Le plan de l'administration Biden visant à limiter, pour la première fois, les émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques existantes pourrait dépendre de la capacité des exploitants de centrales à capturer le dioxyde de carbone avant qu'il ne soit pompé dans l'atmosphère.

Pourtant, aucune des 3 400 centrales électriques au charbon et au gaz du pays n'utilise actuellement la technologie de capture du carbone de manière significative, ce qui soulève des questions sur la viabilité de cette approche.

Dans les semaines à venir, l'Agence de protection de l'environnement devrait proposer de nouvelles limites strictes sur les émissions des centrales électriques au charbon et au gaz naturel, qui sont responsables d'environ 25 % des gaz à effet de serre du pays. Ces émissions réchauffent dangereusement la planète.

Alors que les services publics d'électricité pourraient poursuivre d'autres stratégies pour réduire la pollution, comme le passage à l'énergie éolienne ou solaire, les experts disent que la capture du dioxyde de carbone et son enfouissement sous terre pourraient être l'une des rares options pour certaines grandes centrales au charbon et au gaz de continuer à fonctionner tout en se conformant à la nouvelles règles.

La technologie de capture du carbone existe depuis des décennies, mais les services publics d'électricité ont du mal avec son coût élevé et sa complexité. Et tandis que certains insistent sur le fait qu'il s'agit d'un outil essentiel pour résoudre le changement climatique, des obstacles majeurs subsistent.

La capture du carbone est déjà utilisée par un certain nombre d'installations industrielles, telles que les usines de traitement de l'éthanol et du gaz naturel. Il existe également trois centrales au charbon dans le Maryland, l'Oklahoma et la Californie qui utilisent des solvants chimiques pour piéger une infime fraction du dioxyde de carbone sortant de leurs cheminées, qu'elles vendent à des entreprises qui fabriquent des boissons gazeuses, entre autres clients.

Mais les services publics d'électricité ont du mal à capter de grandes quantités de dioxyde de carbone rejeté par les centrales électriques au charbon et au gaz. Bien que la technologie soit assez bien comprise, le prix peut être élevé, notamment parce que les centrales électriques doivent souvent détourner une grande partie de leur électricité pour faire fonctionner les dispositifs de captage.

Dans les années 2010, plusieurs premiers projets financés en partie par le gouvernement fédéral ont été abandonnés en raison de coûts élevés. Une seule centrale au charbon aux États-Unis a fini par utiliser le captage du carbone à grande échelle : l'installation de Petra Nova au Texas, d'un milliard de dollars, achevée en 2017. Elle a vendu le dioxyde de carbone capté à des foreurs pétroliers qui ont injecté le gaz dans des champs pétrolifères pour en extraire davantage. brut. Cette installation a fermé ses portes en 2020 lorsque les prix du pétrole ont chuté, bien que ses propriétaires prévoient de la redémarrer cette année. (Il y a aussi une centrale au charbon au Canada qui utilise la capture du carbone.)

Selon les experts, le plus gros obstacle est qu'il est presque toujours moins cher de laisser le dioxyde de carbone s'échapper dans l'atmosphère que de le capturer. Sans limites gouvernementales sur la pollution ou les subventions, il est peu probable que les services publics aient des problèmes.

Mais l'année dernière, ce calcul a commencé à changer. En vertu de la loi de 2022 sur la réduction de l'inflation, le Congrès a augmenté les crédits d'impôt existants qui valent désormais jusqu'à 85 $ pour chaque tonne de dioxyde de carbone que les pollueurs capturent et enfouissent sous terre, contre un maximum de 50 $ auparavant.

Cela a suscité un intérêt croissant. Les propriétaires d'au moins six centrales au charbon et de 14 grandes centrales au gaz mènent des études techniques détaillées pour évaluer la faisabilité économique du captage et du stockage du carbone. Calpine Corporation, l'un des plus grands producteurs d'électricité à partir de gaz naturel du pays, envisage d'installer la technologie dans quatre grandes usines à gaz au Texas et en Californie.

Le crédit d'impôt fédéral ne suffira pas à lui seul à couvrir le coût de la capture du carbone de ces usines à gaz, a déclaré Caleb Stephenson, vice-président exécutif des opérations commerciales de Calpine. L'entreprise explore d'autres sources potentielles de financement afin de combler l'écart et d'acquérir de l'expérience dans la réduction des coûts des futurs projets de captage du carbone.

"Nous sommes optimistes quant à cette technologie", a déclaré M. Stephenson, ajoutant que les réseaux électriques du futur auraient besoin d'une source d'électricité pouvant fonctionner à la demande à toute heure pour compléter les sources intermittentes telles que l'énergie éolienne et solaire. La technologie de capture du carbone pourrait permettre aux centrales au gaz de fournir ce service sans polluer.

L'EPA ne peut pas exiger que les services publics d'électricité utilisent une technologie spécifique pour réduire les émissions. Mais, en théorie, l'agence pourrait fixer des limites sur les gaz à effet de serre si strictes que certaines centrales au charbon ou au gaz pourraient devoir installer une capture du carbone pour les respecter - ou bien fermer complètement.

Pourtant, de nombreux services publics pourraient encore hésiter à capturer le carbone. Une étude récente de Rhodium Group, une société de recherche sur l'énergie, a tenté de modéliser les effets potentiels de règles strictes sur les centrales électriques et de nouveaux crédits d'impôt. Les chercheurs ont estimé que seulement environ 20 gigawatts de centrales au charbon et au gaz installeraient probablement la capture du carbone d'ici 2035 - une petite fraction des 700 gigawatts de charbon et de gaz qui existent aujourd'hui.

Certains services publics pourraient simplement trouver moins cher de fermer leurs grandes centrales au charbon et au gaz et d'obtenir plus d'électricité à partir de l'énergie éolienne, solaire et des batteries, qui étaient également fortement subventionnées dans la nouvelle loi sur le climat. Dans d'autres cas, il pourrait s'avérer plus facile de modifier les centrales à gaz existantes afin qu'elles puissent fonctionner entièrement avec de l'hydrogène propre qui ne produit pas d'émissions.

"Nous ne voyons tout simplement pas beaucoup de capture de carbone déployée dans le secteur de l'électricité", a déclaré John Larsen, associé de Rhodium Group. "Ce n'est pas parce qu'il y a de gros obstacles techniques, mais parce qu'il y a tellement de concurrence d'autres sources."

Bien sûr, ces projections pourraient être erronées, a déclaré M. Larsen. La capture du carbone pourrait sembler une option plus attrayante dans certaines parties du pays où il est difficile de construire de nouvelles énergies éolienne et solaire en raison d'un manque de lignes électriques ou de l'opposition de la communauté. Certaines options prometteuses pour sauvegarder les énergies renouvelables, telles que les batteries avancées, pourraient ne pas se concrétiser. Et certains États comme le Wyoming ont exprimé leur intérêt à encourager leurs services publics à utiliser la technologie de capture du carbone afin de maintenir un marché pour les combustibles fossiles comme le charbon.

La capture du carbone serait plus susceptible d'être utilisée dans des installations industrielles, telles que les usines d'hydrogène ou d'éthanol, où il est souvent techniquement plus facile de capturer le dioxyde de carbone et où il existe moins d'alternatives pour réduire les émissions, a constaté le Rhodium Group.

Même si de nouvelles réglementations et subventions fédérales suscitent un regain d'intérêt pour la capture du carbone, la technologie se heurte à d'autres obstacles.

Certains critiques craignent que les nouveaux projets compliqués de capture du carbone soient vulnérables aux dépassements de coûts qui pourraient entraîner une flambée des prix de l'électricité pour les consommateurs. Le coût d'un projet de capture de carbone proposé dans une grande centrale au charbon du Dakota du Nord, par exemple, a bondi à 1,45 milliard de dollars, contre 1 milliard de dollars il y a cinq ans.

Certains groupes environnementaux s'opposent également à la capture du carbone, arguant qu'elle ne fait pas assez pour réduire la pollution atmosphérique conventionnelle des centrales électriques et ne ferait pas grand-chose pour lutter contre les fuites de méthane, un puissant gaz à effet de serre, provenant des puits et des pipelines de gaz naturel. Les critiques ont également soulevé des questions quant à savoir si la technologie réduit réellement les émissions autant qu'annoncé, notant que l'installation de capture du carbone de Chevron en Australie est loin d'avoir répondu aux attentes.

"Le bilan n'est pas bon du tout, et c'est charitable", a déclaré David Schlissel, analyste à l'Institut d'économie de l'énergie et d'analyse financière, qui a critiqué les projets de capture du carbone.

Il existe également des obstacles pratiques : les États-Unis disposent actuellement d'environ 5 000 kilomètres de pipelines pour transporter le dioxyde de carbone, mais ils pourraient avoir besoin de plus de 30 000 kilomètres si la technologie de capture du carbone est largement adoptée, selon le Département de l'énergie, et certains projets de pipelines de dioxyde de carbone sont déjà confrontés à l'opposition. Et tandis que les États-Unis ont une capacité suffisante pour stocker des siècles d'émissions souterraines, l'EPA a été lente à approuver les permis pour les puits souterrains pour stocker le dioxyde de carbone.

Certaines compagnies d'électricité se demandent si la technologie est prête pour les heures de grande écoute. Southern Company, un service public d'électricité qui teste la capture du carbone pour les usines de gaz naturel dans une installation en Alabama, a déclaré à l'EPA l'année dernière que la technologie nécessitait d'autres améliorations pour réduire les coûts et améliorer la fiabilité.

D'autres sont optimistes.

"Dans les années 1970, lorsque l'EPA a établi des règles pour la pollution au soufre, il n'y avait que trois usines dans le pays avec des épurateurs de soufre", a déclaré Jay Duffy, directeur du contentieux au Clean Air Task Force, un groupe de défense de l'environnement. "Et à la fin de la décennie, ils étaient répandus. Vous voyez cette dynamique à chaque fois qu'un nouveau règlement sur la pollution arrive."

Brad Plumer est un journaliste spécialiste du climat spécialisé dans les efforts politiques et technologiques visant à réduire les émissions de dioxyde de carbone. Au Times, il a également couvert les discussions internationales sur le climat et l'évolution du paysage énergétique aux États-Unis. @bradplumer

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