Les pionniers de l’aspiration du CO2 de Zürich-Oerlikon

Une entreprise suisse veut aspirer dans l’air le destructeur numéro un du climat et le transformer en calcaire dans les profondeurs du sol.

L’installation pilote Climeworks en Islande: la chaleur nécessaire au fonctionnement est fournie par la centrale géothermique Hellisheidi. Photo: Arni Saeberg

Les pionniers de Climeworks Christoph Gebald et Jan Wurzbacher devant un de leurs «aspirateurs à CO2». Photo: Julia Dunlop

Au Moyen-Âge, les alchimistes tentaient de transformer les métaux communs en or. Aujourd’hui, des ingénieurs de l’École Polytechnique Fédérale de Zurich (EPFZ) tentent de transformer quelque chose d’impur en objet de valeur. La différence: à l’époque, ça ne marchait pas, aujourd’hui, ça fonctionne. Notamment pour le dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre qui joue un rôle majeur dans le réchauffement climatique. On peut filtrer le CO2 de l’air – et le réutiliser comme gaz carbonique dans les boissons. Ou bien le CO2 peut être complètement retiré de la circulation et stocké en toute sécurité dans des formations rocheuses appropriées, dans les profondeurs du sol.

Une start-up EPFZ prend son envol

L’entreprise suisse de cleantech Climeworks à Zurich-Oerlikon réalise un travail pionnier dans ce domaine. Elle a été fondée en 2009 par les ingénieurs en mécanique Christoph Gebald et Jan Wurzbacher en tant que start-up de l’EPFZ et se développe rapidement. Entre décembre 2017 et août 2018, le nombre de collaborateurs est ainsi passé de 45 à 60 postes à temps plein. Les objectifs de l’entreprise ne sont pas vraiment modestes: Climeworks veut contribuer de manière significative à la réduction du dioxyde de carbone nocif pour le climat dans l’atmosphère grâce à des méthodes de haute technologie. «C’est un objectif très ambitieux», déclare Louise Charles, responsable des médias chez Climeworks, à la «Schweizer Revue». «Mais la motivation au sein de l’entreprise est très élevée. On peut le faire.» Le développement progresse vite et «l’efficacité de la technologie augmente rapidement.» Climeworks devance deux entreprises similaires au Canada et aux États-Unis, affirme Louise Charles, surtout en ce qui concerne l’utilisation commerciale.

Climeworks coopère avec différents investisseurs et plusieurs consortiums de l’industrie et de la recherche, est soutenu par l’Office Fédéral de l’Énergie et participe également aux programmes de recherche de l’UE, tels que Horizon 2020. La confiance des investisseurs augmente, comme l’a rapporté la «Neue Zürcher Zeitung» en août 2018: lors d’un quatrième tour de financement, l’entreprise a levé 30millions de francs supplémentaires.

Le principe est simple

Le principe technique est simple: le CO2 se lie chimiquement à un filtre. Ce qui reste, c’est de l’air sans CO2. Avec un apport de chaleur, le CO2 peut être retiré du filtre et utilisé à d’autres fins. Climeworks est considéré comme le leader de la technologie de capture directe de l’air (DAC). Grâce à cette technologie, le CO2 est aspiré directement dans l’air ambiant et filtré. Le premier projet commercial de ce type au monde est situé à Hinwil, dans le canton de Zurich, depuis 2017. Là, 18 ventilateurs aspirent l’air à travers un système de filtration sophistiqué et éliminent ainsi 900 tonnes de dioxyde de carbone par an. L’installation pilote fonctionne avec l’énergie thermique résiduelle de l’usine locale d’incinération des déchets, et le dioxyde de carbone libéré par l’air, sera ensuite vendu comme engrais gazeux à un producteur de légumes voisin.

Le CO2 extrait peut donc être recyclé à diverses fins. Il pourrait également servir de produit chimique de base pour des produits industriels, tels que les plastiques ou même les carburants, ce qui pourrait également réduire la dépendance au pétrole. Cependant, si on veut éliminer définitivement le CO2 de l’atmosphère, il ne faut pas le remettre en circulation, mais l’éliminer définitivement. Ici aussi, l’entreprise Climeworks réalise un travail de pionnier.

Le dioxyde de carbone se transforme en calcaire

Lors de la conférence sur le climat de Bonn en novembre 2017, Climeworks a présenté un nouveau procédé pour éliminer le CO2 de l’atmosphère et le minéraliser sous terre. En Islande, Climeworks exploite un «aspirateur d’air» spécial en collaboration avec le projet de recherche européen CarbFix. Sur l’île de l’Atlantique Nord, le CO2 est filtré à partir de l’air, mélangé à de l’eau, puis pompé dans des cavernes de basalte souterraines. Après une réaction chimique, le gaz carbonique se dépose sous forme de carbonate et forme du calcaire, pour ainsi dire, un stockage final sûr pour l’éternité. Grâce aux sources chaudes, l’Islande dispose également de suffisamment d’énergie propre pour aspirer l’air de l’atmosphère.

«Dès que la phase d’essai de notre projet pilote en Islande sera terminée, nous voulons éliminer de plus grandes quantités de CO2 de l’atmosphère et les proposer à la vente aux particuliers, aux organisations et aux entreprises», explique Christoph Gebald, directeur général de Climeworks. Par exemple, si les entreprises utilisent cette méthode pour compenser cinq pour cent de leurs émissions de CO2, «cela nous permettra de poursuivre l’industrialisation de cette technologie indispensable pour l’élimination du CO2

Des dimensions énormes

Cependant, les dimensions sont énormes, ainsi que le montrent quelques chiffres. Climeworks s’est fixé pour objectif de filtrer un pour cent des émissions atmosphériques mondiales d’ici 2025, ce qui correspond environ à 300 millions de tonnes de dioxyde de carbone par an. Pour y parvenir, il faudrait environ 250 000 installations comme celles de Hinwil. Cependant, dans un rapport sur le climat publié à l’automne 2018, le conseil mondial sur l’évolution du climat estime que ce sont 100 à 1000 milliards de tonnes de CO2 qui devraient être éliminées de l’atmosphère – selon la vitesse à laquelle les émissions de gaz à effet de serre diminueront. Le climatologue suisse Thomas Stocker a expliqué lors de l’inauguration de l’installation de Hinwil que tous les scénarios du conseil mondial sur l’évolution du climat prévoyaient l’extraction active du CO2 de l’atmosphère dans la seconde moitié du XXIe siècle. «Cependant, 1000 milliards de tonnes peuvent difficilement être atteintes», a déclaré Andreas Fischlin, chercheur en climatologie à l’EPFZ à divers médias. Selon une évaluation des académies suisses des sciences, le potentiel du filtrage direct de CO2 se situe entre 500 millions et un maximum de 10 milliards de tonnes par an.

Greenpeace émet des réserves

Les activités de recherche et développement de la société Climeworks ont également rencontré une sympathie de principe de la part de l’organisation environnementale Greenpeace. Georg Klingler, spécialiste du climat chez Greenpeace Suisse, souligne également dans la «Schweizer Revue» que de telles technologies seront malheureusement nécessaires dans une certaine mesure à l’avenir. Toutefois Klingler met en garde contre les illusions et un risque: ceux qui accordent trop d’importance à de telles solutions fourniraient aux politiciens des excuses pour retarder davantage la nécessaire réduction radicale des gaz à effet de serre. L’organisation Greenpeace appelle elle aussi à des mesures techniques dans le domaine de la politique climatique, mais elle explique que cela signifie avant tout – conjointement à l’éviction des gaz à effet de serre –, un important reboisement. Cela permettrait également d’éliminer une quantité considérable de dioxyde de carbone de l’atmosphère. Et cela serait également bénéfique pour la biodiversité.

Commentaires (4)
  • Eric Winkler
    Eric Winkler à 25.01.2019
    Interesting!
    All industrial processes generate waste heat, so in industry the filter-regeneration phase comes for free.
    The problem comes when the well-meaning industry tries to dispose of the resulting pure CO2 gas (which will have to be compressed - another energy-consuming process - for delivery). Makers of carbonated drinks are indeed possible customers, but in their place I would want to be the driver of the project, and this turns around the marketing process logic. The other applications appear to be years in the future.
    A follow-on article to address this interesting and important subject?
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  • Reto Derungs
    Reto Derungs à 03.02.2019
    Machen wir doch ein bisschen Statistik. Der CO2-Anteil der Erdatmosphäre beträgt 0,038 %. Ungefähr 3 % davon sind vom Menschen gemacht. Damit beträgt der vom Mensch verursacht Anteil am CO2 gerade mal 0,00152 % der Gesamtatmosphäre und ist somit unbedeutend. Der sogenannte "Treibhauseffekt" wird zu 60 % durch Wasserdampf und nur zu rund 40 % von den Treibhausgasen verursacht. CO2 ist nur eines unter diversen Treibhausgasen (neben Methan, Distickstoffoxid, teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid und anderen). Es ist deshalb offensichtlich, dass die alleinige Reduktion der CO2-Emmissionen durch den Menschen nicht ausreicht, um der Klimaerwärmung einhalt zu gebieten. Ich bin aber auch der Meinung, dass der Mensch die Umwelt so wenig wie möglich belasten sollte. Deshalb unterstütze ich sämtliche Massnahmen, den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu reduzieren. Erwiesenermassen ist die beste Methode dazu der sogenannte "Terrestrischer Kohlendioxidentzug", das heisst durch Aufforstung. Neue Wälder binden Unmengen an CO2. Nun ist es aber offensichtlich, dass diese effektive und günstige Alternative kaum Unterstützung findet, und zwar ganz einfach deshalb, weil man damit kein Geld verdienen kann. Ich bin mir sicher, dass hinter der ganzen CO2-Hysterie in erster Linie wirtschaftliche Interessen stehen. Da entwickeln Unternehmen, wie im Beitrag gezeigt, lieber riesige und eben auch nicht umweltfreundliche CO2-Staubsauger um ein gigantisches Geschäft zu machen anstatt einige Bäume anzupflanzen.
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  • Erwin Balli-Ramos
    Erwin Balli-Ramos à 18.02.2019
    Sehr geehrter Herr Derungs
    Besten Dank, Sie haben mit Ihren Überlegungen mein Wissensportofolio erweitert. Bitte erlauben Sie mir, Ihre Überlegungen betreffend des Bäumepflanzens wie folgt zu ergänzen: Sämtliches, in der voralpinen Hügelzone gelegenes Land wieder in seinen ursprüngliche Zustand durch Aufforsten zurück zu versetzen hiesse auch:
    - Die dadurch fehlenden landwirtschaftlichen Produkte kann sich
    die reiche Schweiz problemlos im Ausland beschaffen. Die
    Ideologie der Lebensmittel autarken Schweiz muss man sich als
    Gedankengut des 20. Jahrhunderts ersatzlos abschminken.
    - Die dadurch erwerbslosen Landwirte können in der Forstwirt-
    schaft und/oder Industrieproduktion eingesetzt werden.
    - Der Staat erspart sich dadurch einen zwei -dreistelligen
    Millionenbetrag an teilweise hirnrissigen Subventionen. z.B
    Zusammenscharen der Kuhfladen etc.

    Ketzerisch, aber effektiv, - und auf dem Stand des 21 Jahrhunderts.
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  • Tobi
    Tobi à 27.02.2019
    Guter Ansatz - die Ingenieure sind auf dem richtigen Weg, machen einen ersten Anfang und setzen ein wichtiges Zeichen. Betrachtet man aber, dass beispielsweise ein A380, wenn er einmall sein gesamtes Tankvolumen an Kerosin verheizt, über 1000 Tonnen CO2 ausstößt, dann sind die 900 Tonnen pro Jahr nicht mehr als ein kleiner Tropfen auf den heissen Stein...
    Présenter la traduction

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