À l'heure où le changement climatique mondial s'intensifie, il est particulièrement urgent de trouver des solutions efficaces et durables pour réduire les émissions de carbone. Parmi eux, la technologie de capture directe du carbone dans l’air (DAC) commence à attirer de plus en plus d’attention. Le cœur de cette technologie consiste à capter le dioxyde de carbone (CO2) directement de l’atmosphère par des moyens chimiques ou physiques et à le stocker à long terme. Si le CO2 extrait peut être stocké en toute sécurité, un captage et stockage direct du carbone dans l'air (DACCS) est formé, qui est considéré comme une « technologie à émissions négatives » (NET). Le fonctionnement de cette technologie, son impact environnemental et ses perspectives d’avenir méritent d’être approfondis.
La technologie de capture directe du carbone dans l'air se compose de trois étapes principales : l'étape de contact, l'étape de capture et l'étape de séparation. Pendant la phase de contact, le système DAC utilise de grands ventilateurs pour déplacer l'air contenant du CO2 dans l'appareil. Ensuite, lors de l’étape de capture, le CO2 est combiné rapidement et efficacement avec le solvant liquide ou l’adsorbant solide. Ces milieux chimiques sont ensuite éliminés par une source d'énergie externe (par exemple l'énergie thermique) pour obtenir un flux de CO2 pur et des milieux chimiques régénérés.
À l'heure actuelle, la technologie de fonctionnement du DAC peut être principalement divisée en deux technologies : l'adsorption solide à basse température (S-DAC) et l'adsorption liquide à haute température (L-DAC). Les deux technologies sont matures et peuvent être commercialisées.
Bien que la technologie DAC ait un grand potentiel, elle reste confrontée à des problèmes de coûts élevés dans les applications pratiques. D’ici 2023, le coût de captage par tonne de CO2 dépassera 1 000 dollars, soit bien plus que le prix actuel du marché du carbone. Pour que les systèmes DAC maintiennent une charge nette de carbone, des énergies renouvelables doivent être utilisées, car ce processus est énergivore. Cependant, les futures innovations technologiques pourraient réduire les besoins énergétiques de ce procédé.
Les partisans estiment que le CAD est un outil important pour lutter contre le changement climatique et peut contribuer à atteindre les objectifs de l'Accord de Paris. Pourtant, les critiques préviennent qu’une dépendance excessive à l’égard de cette technologie pourrait retarder les mesures de réduction des émissions. Ils ont souligné que les besoins en ressources et en énergie requis par le système DAC constituent également un fardeau qui ne peut être ignoré et peut même compenser les avantages environnementaux qu'il apporte.
Selon une analyse récente, le système DAC pourrait ne pas être en mesure de capturer les 3 milliards de tonnes de CO2 attendues par an, car il nécessite d'énormes ressources et pourrait entraîner de nouveaux impacts environnementaux à l'avenir.
Les applications pratiques de la technologie DAC se développent progressivement, notamment la récupération assistée du pétrole, la production de carburants synthétiques et de plastiques neutres en carbone, la carbonatation des boissons, l'amélioration de la résistance du béton, et bien plus encore. Ces applications nécessitent différentes concentrations de CO2, et l’obtention de produits à base de CO2 pur à partir de l’atmosphère nécessite une consommation d’énergie élevée, ce qui fait monter en flèche les coûts associés.
D'ici 2024, 53 installations DAC devraient être opérationnelles dans le monde, dont 18 en Amérique du Nord et 24 en Europe. Les États-Unis, le Canada et certains pays européens mènent la construction du DAC. La technologie chinoise « CarbonBox » se développe également rapidement, dans le but d'aider la Chine à atteindre la neutralité carbone d'ici 2060.
D'une manière générale, l'avenir de la technologie DAC est prometteur, mais également difficile. Avec le développement de la technologie et la promotion de politiques d’incitation, le CAD a le potentiel de devenir un outil important dans la lutte contre le changement climatique à l’avenir. Cependant, sa capacité à atteindre l’objectif de neutralité carbone comme prévu dépend encore des efforts et de la coopération des pays du monde entier. Le DAC réalisera-t-il à l’avenir tout son potentiel et deviendra-t-il une technologie clé pour résoudre la crise climatique ?