Face à la menace du réchauffement climatique, les scientifiques et les ingénieurs travaillent dur pour trouver des solutions innovantes, parmi lesquelles la technologie de capture directe de l'air (DAC). Cette technologie extrait le dioxyde de carbone (CO2) directement de l'atmosphère par des processus chimiques ou physiques et recherche des solutions de stockage efficaces. Le développement du DAC ne vise pas seulement à capter les émissions de carbone provenant des sources d’émission industrielles, mais également à purifier l’ensemble de l’environnement et à réduire la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
La technologie de capture directe de l'air (DAC) capte non seulement le dioxyde de carbone déjà présent dans l'atmosphère, mais génère également des émissions négatives, ce qui est crucial pour lutter contre le changement climatique.
Le DAC se compose principalement de trois étapes : l'étape de contact, l'étape de capture et l'étape de séparation. Tout d'abord, le système utilise de grands ventilateurs pour transporter l'air atmosphérique jusqu'à l'appareil ; puis, pendant la phase de capture, le CO2 est rapidement combiné avec le solvant liquide ou l'adsorbant solide et enfin, grâce à l'application d'énergie externe, la phase de séparation élimine le CO2 ; CO2 du solvant ou de l'adsorbant qui s'en sépare. Bien que ce processus puisse paraître simple, il nécessite en réalité beaucoup d’énergie et entraîne une augmentation des coûts de fonctionnement du DAC.
En 2023, la technologie DAC n'a pas encore atteint une commercialisation et des avantages économiques généralisés, et le coût par unité de dioxyde de carbone capturé peut atteindre plus de 1 000 $, bien plus élevé que le prix du marché. Par conséquent, l’application généralisée du CAD nécessite encore un soutien politique et une innovation technologique.
De nombreux experts prédisent que si la technologie DAC peut être commercialisée avec succès, elle aura le potentiel de lutter contre le changement climatique et de sensibiliser le public.
L'impact environnemental de la technologie DAC est au centre des discussions. Les partisans estiment que cette technologie est un moyen important pour lutter contre le changement climatique mondial et peut aider le monde à atteindre les objectifs de l'Accord de Paris. Cependant, les opposants affirment que s'appuyer sur cette technologie entraînera un gaspillage de ressources et pourrait retarder l'accent mis sur la réduction des émissions ; mesures.
En termes d'approches techniques, il existe de nombreuses options pour les matériaux de capture utilisés dans la DAC, notamment les adsorbants solides et les solvants liquides. De nombreuses solutions DAC commerciales utilisent des composés aminés ou des solvants alcalins pour absorber le CO2. En prenant l'hydroxyde de sodium comme exemple, il réagit avec le CO2 pour former du carbonate de sodium stable, qui est ensuite chauffé pour obtenir un flux de CO2 pur.
On estime que capter 330 millions de tonnes de CO2 de l'atmosphère nécessiterait 300 kilomètres cubes d'eau par an, ce qui poserait de nouveaux défis dans un contexte de pénurie mondiale croissante d'eau.
Actuellement, il existe de nombreuses autres directions d'exploration pour la technologie DAC, telles que la technologie d'adsorption par électrochocs et de séparation par membrane. Ces technologies offrent toutes à DAC le potentiel d’innover et d’améliorer continuellement son efficacité. Plus récemment, la société irlandaise Carbon Collect Limited a développé un dispositif appelé MechanicalTree™ qui utilise l'énergie éolienne pour capturer passivement le CO2, réduisant ainsi considérablement les coûts énergétiques.
En termes d'applications, le potentiel des DAC est vaste, allant de l'extraction améliorée de pétrole et de gaz, à la production de carburants synthétiques et même à la croissance des cultures agricoles. Ces différents besoins d'application ont des exigences différentes en termes de concentration de CO2 capturé, et la nécessité de capturer par rapport au CO2 présent dans l'air avec une pureté inférieure à 0,04 % augmente sans aucun doute la difficulté et le coût de production.
Cependant, face à la crise climatique de plus en plus grave, la capacité du DAC à devenir une technologie clé pour changer le statu quo dépendra de notre capacité à dépasser les limites des données et à améliorer la durabilité de cette technologie ?
Avec l'accent mis à l'échelle mondiale sur la réduction des émissions de carbone, les perspectives de développement de la technologie DAC dans les prochaines années méritent encore d'être attendues. D’ici 2024, 53 usines DAC devraient être opérationnelles dans le monde, et d’ici 2030, ce nombre atteindra 93.
Le développement du DAC nécessite un soutien financier et politique correspondant, en particulier aux États-Unis, où le gouvernement s'est engagé à investir des milliards de dollars dans des projets DAC afin de promouvoir l'application commerciale de la technologie. De tels investissements soutiendront non seulement le progrès technologique, mais contribueront également à créer de nouveaux emplois. Alors que le nombre d’installations du CAD continue d’augmenter, le captage et la séquestration du carbone constituent des options importantes pour relever les futurs défis climatiques.
Chaque technologie a ses limites. DAC peut-il réaliser une avancée technologique et financière pour rendre notre atmosphère plus propre ?