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Le ministre fédéral australien de l'Energie, Angus Taylor, est mardi. 22 septembre 2020 attendu à contour la première déclaration sur les technologies à faibles émissions du gouvernement Morrison, qui trace la voie de l'Australie en matière d'action climatique. Ses Probable pour inclure les technologies à «émissions négatives», qui éliminent le dioxyde de carbone (CO₂) de l'air.
Le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat dit des technologies d'émissions négatives seront nécessaires pour atteindre l'objectif de l'Accord de Paris de limiter le réchauffement à bien en dessous de 2 ℃. En d'autres termes, il ne suffit pas de réduire les émissions - nous devons également éliminer les gaz à effet de serre existants de l'air.
La semaine dernière, le gouvernement a élargi les attributions de l'Agence australienne pour les énergies renouvelables (ARENA) et de la Clean Energy Finance Corporation (CEFC). Il a signalé les technologies d'émissions négatives, telles que le carbone du sol, comme une voie d'investissement.
Certaines entreprises d'émissions négatives fonctionnent en Australie à petite échelle, notamment la capture du carbone, reboisement et gestion du carbone du sol. Ici, nous examinons sept façons d'éliminer le CO₂ de l'atmosphère, y compris leurs avantages et inconvénients.
Graphique montrant sept technologies d'émissions négatives. Anders Claassens
1. Gérer le carbone du sol
Jusqu'à 150 milliards de tonnes du carbone du sol a été perdu dans le monde depuis que l'agriculture a commencé à remplacer les forêts naturelles et les prairies. Une meilleure gestion des terres pourrait stocker ou «séquestrer» jusqu'à neuf milliards de tonnes de CO₂ chaque année. Cela pourrait aussi améliorer la santé du sol.
Le carbone du sol peut être construit par des méthodes telles que:
- "sans labour”Agriculture, utilisant des techniques qui ne perturbent pas le sol
- plantation cultures de couverture, qui protègent le sol entre les périodes de culture normales
- pâturage du bétail sur pâturages pérennes, qui durent plus longtemps que les plantes annuelles
- appliquer de la chaux pour favoriser la croissance des plantes
- en utilisant du compost et fumier.
Il est important de se rappeler cependant que le carbone peut être difficile à stocker dans les sols pendant de longues périodes. En effet, les microbes consomment de la matière organique, qui libère du carbone dans l'atmosphère.
2. biochar
Le biochar est un matériau semblable au charbon de bois produit à partir de matières organiques telles que des déchets verts ou de la paille. Il est ajouté au sol pour booster les réserves de carbone, en promouvant activité microbienne et agrégation (touffes de sol) qui empêche la matière végétale organique de se décomposer et de libérer du carbone.
Le biochar a été utilisé par peuples autochtones d'Amazonie pour augmenter la production alimentaire. Plus de 14,000 2005 études sur le biochar ont été publiées depuis XNUMX. Cela comprend travaux de chercheurs australiens montrant comment le biochar réagit avec les minéraux du sol, les microbes et les plantes pour améliorer le sol et stimuler la croissance des plantes.
En moyenne, le biochar augmente les rendements des cultures d'environ 16 % et réduit de moitié les émissions d'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre. La production de biochar libère des gaz qui peuvent générer de la chaleur renouvelable et électricité. Les recherches suggèrent qu'à l'échelle mondiale, le biochar pourrait stocker jusqu'à 4.6 milliards de tonnes de CO₂ chaque année.
Cependant, son potentiel dépend de la disponibilité de matière organique et des terres sur lesquelles la cultiver. En outre, le type de biochar utilisé doit être adapté au site, sinon les rendements des cultures peuvent chuter.
Ajouté au sol, le biochar augmente les réserves de carbone. Shutterstock
3. Reboisement
La plantation d'arbres est le moyen le plus simple de retirer le CO₂ de l'atmosphère. Le reboisement n'est limité que par la disponibilité des terres et les contraintes environnementales à la croissance.
Le reboisement pourrait séquestrer jusqu'à dix milliards de tonnes par an de CO₂. Cependant, le carbone séquestré par le reboisement est vulnérable aux pertes. Par exemple, les feux de brousse dévastateurs de l'été dernier 830 millions de tonnes CO₂.
4. Bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS)
Le matériel végétal peut être brûlé pour produire de l'énergie - ce que l'on appelle la bioénergie. Dans un système BECCS, le CO₂ résultant est capturé et stocké profondément sous terre.
Actuellement, le captage et le stockage du carbone (CSC) n'est viable qu'à grande échelle, et les opportunités de stockage sont limité. Seules quelques installations CCS fonctionnent internationalement.
BECCS a le potentiel de séquestrer 11 milliards de tonnes annuellement. Mais cela est limité par la disponibilité de matière à brûler - qui en théorie pourrait provenir des déchets forestiers et agricoles, et des plantes cultivées à cet effet.
Le déploiement à grande échelle du CCS devra également surmonter des barrières telles que des coûts élevés, des défis pour faire face aux fuites et déterminer qui assume la responsabilité à long terme du carbone stocké.
La bioénergie a un grand potentiel mais est limitée par la quantité de matière disponible à brûler. Shutterstock
5. Altération améliorée des roches
Les roches silicatées captent et stockent naturellement le CO₂ de l'atmosphère lorsqu'elles se détériorent en raison de la pluie et d'autres processus naturels. Cette capture peut être accélérée grâce à "vieillissement amélioré”- broyer la roche et la répandre sur terre.
Le type de roche préféré pour cette méthode est le basalte - riche en nutriments et abondant en Australie et ailleurs. Une récente étude Selon les estimations, le vieillissement amélioré pourrait stocker jusqu'à quatre milliards de tonnes de CO₂ dans le monde chaque année.
Cependant, de faibles précipitations dans de nombreuses régions d'Australie limitent le taux de capture du carbone via l'altération du basalte.
6. Capture et stockage directs du carbone dans l'air (DACCS)
Le captage et stockage directs du carbone dans l'air (DACCS) utilise des produits chimiques qui se lient à l'air ambiant pour éliminer le CO₂. Après captage, le CO₂ peut être injecté sous terre ou utilisé dans des produits tels que les matériaux de construction et les plastiques.
DACCS est aux premiers stades de la commercialisation, avec quelques plantes opérant dans le monde entier. En théorie, son potentiel est illimité. Cependant, les principaux obstacles comprennent les coûts élevés et la grande quantité d'énergie nécessaire pour faire fonctionner les grands ventilateurs nécessaires au processus.
7. Fertilisation et alcalinisation des océans
L'océan absorbe autour neuf milliards de tonnes de CO₂ de l'air chaque année.
L'absorption peut être améliorée par la fertilisation - l'ajout de fer pour stimuler la croissance des algues marines, comme le reboisement sur terre. L'océan peut également absorber plus de CO₂ si nous ajoutons des matériaux alcalins, tels que des minéraux silicatés ou de la chaux.
Cependant, la fertilisation des océans est considérée comme un risque pour la vie marine, et sera difficile à réglementer dans les eaux internationales.
Regard vers un monde zéro carbone
L'investissement gouvernemental annoncé dans les technologies à émissions négatives est une étape positive et aidera à surmonter certains des défis que nous avons décrits. Chacune des technologies que nous avons décrites a le potentiel d'aider à atténuer le changement climatique, et certaines offrent des avantages supplémentaires.
Mais tous ont des limites et ne résoudront pas à eux seuls la crise climatique. Une réduction importante des émissions dans l'ensemble de l'économie sera également nécessaire.
Correction: une version précédente de cet article disait que le biochar pouvait stocker jusqu'à 4.6 millions de tonnes de CO₂ chaque année. Le chiffre exact est de 4.6 milliards de tonnes.
À propos des auteurs
Annette Cowie, professeure associée, Université de Nouvelle-Angleterre; Han Weng, chercheur universitaire, L'Université du Queensland; Lukas Van Zwieten, professeur adjoint, Université Southern Cross; Stephen Joseph, professeur invité, École des sciences et de l'ingénierie des matériaux, UNSW, et Wolfram Buss, stagiaire postdoctoral, Université nationale australienne
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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