Capture et stockage du carbone : quel avenir industriel ? #

Qu’est-ce que la capture et le stockage du carbone ? #

La capture du carbone consiste à extraire le CO₂ d’un flux industriel ou de l’air, puis à le transporter vers un site de stockage ou d’utilisation.[1][3][9] Dans sa version la plus connue, le CCS associe le captage à un stockage géologique permanent, tandis que le CCUS ajoute une étape de valorisation, par exemple dans des matériaux, des carburants synthétiques ou des procédés chimiques.[1][3][9]

• Captage à la source : fumées d’usines, cimenteries, aciéries, raffineries, unités d’incinération.
• Compression : transformation du CO₂ en fluide dense pour faciliter son transport.
• Transport : gazoducs, navires, parfois autres modes selon les infrastructures disponibles.
• Stockage géologique : injection dans des réservoirs profonds, souvent en mer du Nord ou dans des bassins sédimentaires adaptés.
• Valorisation : usage du CO₂ dans des e-carburants, des bétons bas carbone ou la chimie.

Les scénarios de neutralité carbone du GIEC et de l’AIE intègrent ces technologies, car elles offrent une réponse pour les émissions résiduelles des secteurs les plus difficiles à abattre.[3][6][8] En France, la stratégie nationale rappelle que le CCUS doit surtout servir à décarboner les grands sites industriels déjà soumis au marché européen du carbone, l’EU-ETS, avec une logique de ciblage et non de généralisation indiscriminée.[2][3]

Les technologies de captage du CO₂ les plus avancées #

Le marché industriel repose aujourd’hui sur plusieurs familles technologiques, dont la plus mature reste la post-combustion, où le CO₂ est séparé des fumées après combustion, souvent grâce à des solvants aminés.[1][8][10] Ce procédé est particulièrement intéressant pour les sites existants, car il peut être greffé sur des installations déjà en service, sans reconstruction complète de l’outil industriel.[1][4][8]

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Les alternatives se développent rapidement. La précombustion transforme le combustible en gaz de synthèse, puis isole le CO₂ avant la combustion, tandis que l’oxycombustion brûle le combustible dans un environnement enrichi en oxygène, ce qui facilite la séparation du carbone et permet des taux de captage supérieurs à 95 % dans certaines configurations.[8] Des solutions plus récentes, comme la capture directe dans l’air (DAC), la combustion en boucle chimique (CLC) ou les membranes sélectives, occupent encore une place plus modeste, mais elles intéressent fortement la recherche et les industriels.[8][9]

Sur le plan des performances, les ordres de grandeur sont désormais bien établis : la plupart des systèmes industriels visent 80 à 95 % de captage, avec des pointes proches de 99 % pour certaines architectures dédiées.[3][8][10] Des acteurs comme Carbon Clean, entreprise technologique spécialisée dans le captage industriel, ou Veolia, groupe français des services à l’environnement, travaillent sur l’intégration du CO₂ dans les fumées de sites industriels et d’unités d’incinération.[1][9]

Pourquoi le stockage géologique reste central #

Le stockage géologique s’appuie sur des formations profondes capables de retenir durablement le CO₂ injecté, généralement sous forme supercritique, c’est-à-dire dans un état dense qui facilite l’injection et limite les volumes occupés.[3][7][8] Les principaux réservoirs visés sont les gisements épuisés de pétrole et de gaz, les aquifères salins profonds et, dans certains cas, les formations de basalte, où une minéralisation progressive peut piéger le carbone de façon encore plus stable.[3][7][8]

La sécurité repose sur la géologie, la surveillance et la traçabilité à long terme.[3][8] Les industriels combinent modélisation géologique, suivi sismique, capteurs de pression et contrôles continus afin de vérifier que le CO₂ reste bien confiné. Les craintes de fuites, d’impact sur les nappes ou de sismicité existent, mais les programmes européens et norvégiens montrent que les sites bien caractérisés peuvent offrir une solution robuste pour le stockage permanent.[2][5][8]

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Les hubs de la mer du Nord jouent un rôle de vitrine, notamment en Norvège, au Royaume-Uni et aux Pays-Bas, où l’on structure des chaînes complètes entre captage industriel, transport maritime et injection offshore.[2][5][8] Pour la France, cette géographie est stratégique, puisque plusieurs analyses estiment qu’une grande partie du CO₂ capté devra être stockée hors du territoire, ce qui accroît les besoins en coordination logistique et réglementaire.[7][8]

Combien coûte réellement le CCS pour l’industrie ? #

Le sujet économique est déterminant, car le CCS reste une technologie à forte intensité capitalistique. Les estimations convergent vers un coût global d’environ 50 à 100 euros par tonne de CO₂, avec une part majeure, souvent 85 %, concentrée sur la seule étape de captage.[8] D’autres travaux citent un niveau moyen proche de 60 euros par tonne selon les hypothèses du GIEC, ce qui confirme que la compétitivité dépend encore fortement des sites, des volumes et du prix du carbone.[8]

En France, les premières feuilles de route évoquent un investissement initial de 100 à 400 millions d’euros pour un dispositif industriel de captage, avec un coût supporté par l’industriel situé autour de 100 à 150 euros par tonne selon les projets.[4] Le gouvernement estime que la transition de certains sites lourds pourrait mobiliser entre 11 et 18 milliards d’euros rien que pour le CCUS, dans un effort plus large d’environ 50 milliards d’euros pour la décarbonation industrielle.[4]

Nous pensons que le point le plus sensible reste la visibilité réglementaire. Sans prix du carbone suffisamment crédible, sans contrats pour différence ou sans soutien public au démarrage, les entreprises hésitent à engager des montants aussi élevés sur des infrastructures longues à amortir.[2][4][8] C’est précisément le rôle des mécanismes publics, comme les CCfD, de réduire ce risque de bascule et d’accélérer les premières chaînes industrielles.[4]

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Quels usages industriels pour le captage du carbone ? #

Le CCS cible surtout les secteurs où les émissions sont à la fois massives et difficiles à éliminer par d’autres moyens. Le ciment est un cas emblématique, car une part importante du CO₂ provient de la réaction chimique de calcination du calcaire, et non seulement de l’énergie utilisée.[2][3][8] La chimie, l’acier, l’aluminium, les raffineries et les unités de traitement des déchets figurent aussi parmi les cibles prioritaires.[2][4][8]

• Cimenteries : décarboner les émissions de procédé, très difficiles à éliminer autrement.
• Aciéries : traiter les fumées issues de hauts-fourneaux et de procédés thermiques lourds.
• Chimie : capter les émissions concentrées issues de réactions industrielles.
• Raffinage : limiter l’empreinte carbone des grandes unités de transformation énergétique.
• Déchets : capter le CO₂ sur les incinérateurs et valoriser une partie des flux.

Les chiffres publiés par la France donnent une trajectoire concrète : entre 4 et 8 millions de tonnes de CO₂ par an à capter dans l’industrie dès la période 2025-2030, puis entre 15 et 20 millions de tonnes par an à horizon 2050 selon certaines projections relayées en 2024.[2][4][6] C’est peu à l’échelle mondiale, mais suffisant pour représenter un pivot industriel majeur sur les sites les plus émetteurs.[2][6][8]

Quel cadre politique pour la France et l’Europe ? #

Le cadrage institutionnel a changé de nature depuis 2023. La Commission européenne a inscrit le Net-Zero Industry Act dans la liste des leviers stratégiques de la neutralité carbone à l’horizon 2050, au même titre que l’hydrogène, les renouvelables et le nucléaire.[2][3] Cela signifie que le CCS n’est plus considéré comme un simple complément, mais comme une composante de la souveraineté industrielle bas carbone.[2][3]

En France, le ministère de la Transition écologique et le ministère de l’Économie ont posé, dès juin 2023, les premières orientations du déploiement du CCUS, avant de les consolider dans la suite du débat public et dans les travaux du Conseil national de l’industrie.[2][3] La doctrine est claire : priorité aux grands sites industriels, puis extension progressive aux autres émetteurs lorsque les infrastructures seront disponibles.[2][3][4]

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Les ONG du climat, dont le Réseau Action Climat, contestent cette approche en soulignant que le CCS ne réduit pas les émissions à la source et peut prolonger la dépendance aux combustibles fossiles.[7] Cette critique mérite d’être entendue, mais elle ne contredit pas l’intérêt du CCS pour les émissions incompressibles de certaines filières, à condition de l’inscrire dans une stratégie de réduction globale, et non dans une logique de report.[6][7][8]

Quels défis freinent encore son avenir industriel ? #

Le premier frein reste technique. Les chaînes de captage, compression, transport et stockage exigent des infrastructures lourdes, des raccordements complexes et une excellente coordination entre sites, opérateurs et États.[3][5][8] Les travaux de l’IFP Énergies nouvelles soulignent que la technologie doit encore prouver sa capacité à être industrialisée durablement à un coût acceptable.[1]

Le deuxième frein est financier. Les projets ne décollent que lorsque le prix du carbone, la régulation et les aides publiques convergent, ce qui explique la concentration actuelle des initiatives en Europe du Nord et en Amérique du Nord.[5][8] Le recensement de 628 projets mondiaux évoqué par l’Institut mondial du CSC montre un marché en structuration, mais encore loin d’un déploiement massif.[5]

Le troisième frein, sans doute le plus sensible, concerne l’acceptabilité sociale. Les sites de stockage, les pipelines et les navires soulèvent des interrogations sur la sécurité, la répartition des risques et la transparence des décisions.[6][7] À notre sens, le CCS ne pourra s’installer durablement que si les territoires disposent d’informations claires, d’une concertation réelle et d’une gouvernance visible sur le long terme.[6][7]

Le CO₂ peut-il devenir une ressource industrielle ? #

La valorisation du carbone attire de plus en plus d’industriels, car elle transforme un déchet climatique en intrant potentiel. Veolia met en avant des usages du CO₂ dans les activités municipales et industrielles, tandis que d’autres acteurs explorent les e-carburants pour l’aviation et le transport maritime, deux secteurs où l’électrification directe reste difficile.[4][9]

Les pistes les plus crédibles concernent les matériaux de construction, le béton bas carbone, certaines filières de minéralisation et des applications chimiques ciblées.[1][3][9] Nous devons toutefois rester lucides : l’utilisation du CO₂ ne peut absorber qu’une fraction des volumes captés, et le stockage géologique demeure indispensable pour traiter les quantités les plus importantes.[1][3][8]

Le meilleur scénario industriel repose donc sur une combinaison, avec des chaînes de valeur locales, des hubs portuaires et des partenariats entre énergéticiens, chimistes, cimentiers et collectivités.[2][4][5] C’est dans cet écosystème que le CCS peut devenir une filière, et non une simple dépense de conformité réglementaire.[2][3][4]

Quel avenir concret pour le CCS ? #

Notre avis est nuancé : le captage et le stockage du carbone auront bien un avenir industriel, mais un avenir sélectif, concentré sur les secteurs lourds, les grands bassins industriels et les émissions résiduelles impossibles à supprimer rapidement.[2][3][8] Le potentiel existe, les outils réglementaires se mettent en place, et les premiers hubs européens dessinent déjà une géographie industrielle nouvelle.[2][5][8]

• À court terme, le CCS sert à sécuriser les sites industriels les plus exposés aux contraintes carbone.
• À moyen terme, il peut structurer des hubs portuaires, des réseaux de transport et des chaînes de stockage en mer.
• À long terme, il restera indispensable pour les émissions résiduelles et certaines émissions de procédé.
• À condition que les coûts baissent, que les infrastructures suivent et que l’acceptabilité sociale soit construite.

Le débat ne doit pas opposer mécaniquement CCS et réduction des émissions. La bonne question est plutôt celle du bon usage : quels secteurs, quels volumes, quels territoires, à quel coût et avec quelle gouvernance ?[6][8] Sur ce point, nous pensons que la capture et le stockage du carbone ne remplaceront jamais la sobriété, l’efficacité énergétique et l’électrification, mais qu’ils peuvent devenir l’un des piliers industriels de la neutralité carbone, si l’on accepte leurs contraintes réelles.[1][2][3][8]