La gestion du CO2 une chaîne de valeur à fort potentiel pour l’industrie lourde
Suite de notre sujet sur la capture du dioxyde de carbone (CO2), cet article se penche sur les étapes subséquentes de la chaîne de valeur du CO2 (CUSC), soit le transport, l’utilisation et le stockage du CO2, ainsi que leur potentiel pour certains secteurs industriels.
La CUSC : un vecteur de décarbonation et de croissance économique
La CUSC est appelée à jouer un rôle de plus en plus important dans la décarbonation de l’industrie lourde, notamment dans les secteurs où les procédés de production exigent de très hautes températures ou présentent une forte intensité d’émissions comme le ciment, l’acier, les engrais et le raffinage du pétrole.
Pour les entreprises de ces secteurs, la CUSC offre des perspectives particulièrement intéressantes sur le plan environnemental, mais aussi sur le plan économique – en plus de présenter des bénéfices concurrentiels et réputationnels. La valeur de la CUSC est d’ailleurs de plus en plus reconnue dans le monde et au Canada, où plusieurs projets de grande envergure ont vu le jour ces dernières années, comme l’Alberta Carbon Trunk Line (ACTL) et le projet Quest CCS dans l’Ouest canadien, ou encore le projet Deep Sky à Bécancour, au Québec. La Régie de l’énergie du Canada atteste également l’essor de cette filière, puisqu’elle prévoit que l’industrie lourde canadienne captera un total de 6 Mt d’émissions de GES en 2030 et jusqu’à 24 Mt en 2040 grâce à la CUSC1.
Avantages environnementaux : la séquestration au service de la décarbonation
Les avantages environnementaux de la CUSC sont les plus évidents, puisqu’elle permet aux entreprises de réduire activement leur empreinte carbone en capturant le CO2 qu’elles génèrent et qui peut ensuite être séquestré (stocké) ou utilisé à des fins commerciales. Il existe deux grandes méthodes de séquestration du CO2 capté : la séquestration géologique, dans la croûte terrestre, et la séquestration solide, dans des matériaux comme le béton.
Il existe deux grandes méthodes de séquestration du CO2 capté :
la séquestration géologique dans la croûte terrestre
La séquestration géologique consiste à injecter le CO2 soit dans des réservoirs naturels souterrains comme des gisements de pétrole et de gaz épuisés, des gisements de pétrole parvenus à maturité, ou encore des veines de charbon inexploitables, soit dans des aquifères salins, des réservoirs d’eau salée non potable situés à de grandes profondeurs sous la mer. Selon les estimations actuelles, le sous-sol canadien permettrait théoriquement de stocker les émissions annuelles de CO2 du pays (708 millions de tonnes en 2022) pendant des centaines d’années2. Au Québec, un projet de recherche mené par l’INRS est en cours pour évaluer les capacités de stockage géologique du CO2 des Basses-Terres du Saint-Laurent.
La séquestration solide dans des matériaux comme le béton
La séquestration du CO2 sous forme solide se fait généralement par carbonatation, une réaction chimique qui permet de stocker ce gaz dans des carbonates stables, autrement dit dans des matières solides. Cette méthode de séquestration est actuellement utilisée par des entreprises comme Carbicrete, au Québec, et CarbonCure, en Nouvelle-Écosse, et permet de produire du béton à faible empreinte carbone ou carboneutre. Encore relativement peu développée, cette méthode pourrait cependant présenter un potentiel considérable. À titre indicatif, des chercheurs suisses du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (EMPA) estiment que le béton pourrait stocker de cinq à dix milliards de tonnes de CO2 par année, soit suffisamment pour séquestrer tout le CO2 excédentaire en l’espace de 100 ans3.
Autres
D’autres méthodes prometteuses sont aussi à l’étude, dont la séquestration du CO2 dans des résidus miniers, dans le biochar (une matière obtenue par pyrolyse de la biomasse), ou encore dans des schistes riches en matières organiques ou des formations basaltiques poreuses sous le plancher marin. Toutefois, elles n’ont pas encore été validées à grande échelle.
Avantages économiques : aides financières et développement de marchés
La CUSC présente également une valeur économique pour les entreprises du Québec grâce à différents incitatifs et au marché volontaire du carbone, mais également aux débouchés commerciaux actuels et potentiels offerts par le stockage et l’utilisation du CO2.
- Le crédit d’impôt à l’investissement (CII) pour la CUSC du gouvernement fédéral est un crédit d’impôt remboursable variable (de 37,5 à 60 %) applicable aux dépenses engagées pour l’achat d’équipement de capture, de transport, de stockage ou d’utilisation du CO2 dans le cadre d’un projet de CUSC admissible.
- La Banque de l’infrastructure du Canada, par l’intermédiaire de son programme Accélération de projets, offre du financement pour les projets de transition énergétique, y compris les projets de CUSC.
- Le Fonds de croissance du Canada, d’un montant total de 15 milliards de dollars, investit dans des projets de transition énergétique et soutient notamment le marché de la CUSC grâce à l’émission de contrats sur différence qui permettent de garantir le prix du carbone.
- Au Québec, le Système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre (SPEDE) est un marché réglementé du carbone qui régit notamment la vente de crédits compensatoires (crédits carbone) obtenus grâce à la capture, au stockage ou à la valorisation du CO2. Les entreprises qui dépassent leurs obligations réglementaires en réduisant leurs émissions en-deça de leur intensité de référence continuent de recevoir des crédits compensatoires, qu’elles peuvent vendre à des entreprises désireuses de compenser des émissions de GES incompressibles afin de diminuer leurs coûts de conformité au marché du carbone.
- Le CO2 peut être valorisé de différentes façons, notamment pour le traitement des eaux, la production de boissons gazeuses, de médicaments, de fluides frigorigènes, ou encore de neige carbonique pour les extincteurs. Il est également utilisé pour la production de certains engrais, de polycarbonates, de polyméthanes et de béton à faible empreinte carbone, comme nous le mentionnons plus haut.
- Le CO2 pourrait permettre de fabriquer des carburants synthétiques durables pour le transport de marchandises et l’aviation, des molécules à haute valeur ajoutée pour les industries cosmétique, pharmaceutique et d’alimentation animale, ou encore du gaz naturel renouvelable (GNR) de troisième génération grâce à la méthanation du CO2 ; Énergir s’intéresse particulièrement aux possibilités offertes par cette technologie dans le cadre du développement de sa filière GNR.
- La création de centres de stockage de CO2 régionaux, voire transfrontaliers, pourrait également receler un potentiel commercial, comme l’indique Ressources naturelles Canada dans sa Stratégie de gestion du carbone du Canada.
Le transport du CO2 :
une composante essentielle de la CUSC
Trait d’union entre sa capture et son stockage ou son utilisation, le transport du CO2 est une étape cruciale de la CUSC.
Les pipelines (parfois appelés « carboducs ») sont actuellement le moyen de transport le plus courant pour le CO2. À eux seuls, les États-Unis et le Canada comptent près de 10 000 km de pipelines pour une capacité de transport d’environ 225 Mt par an, un chiffre qui devrait augmenter avec la construction prévue d’environ 7 000 km de canalisations supplémentaires d’ici 20274. Dans les pipelines, le CO2 est généralement transporté à l’état supercritique, c’est-à-dire à une pression supérieure à 74 bars (1 073 psi) et à une température supérieure à 31 °C. Ce type de transport peut nécessiter des recompressions intermédiaires, selon la distance.
Le transport maritime, quoique encore en développement, représente une alternative économiquement avantageuse aux pipelines pour les longues distances (plus de 350 km pour un stockage en mer et 1 100 km pour un transport de côte à côte). Dans ce cas, on utilise des méthaniers avec des cuves pressurisées à 15 bars (217,5 psi) et à une température de -30 °C. Toutefois, la densité du CO2 étant presque deux fois et demie supérieure à celle du méthane, il est possible de transporter de grandes quantités de CO2 dans des cuves plus petites, ce qui pourrait favoriser la construction de navires de taille plus modeste et donc moins énergivores, comme c’est le cas pour le projet Northern Lights, en Norvège.
Le transport par rail constitue également une solution intéressante dans les pays dotés d’un vaste réseau ferroviaire électrifié comme la France ou l’Allemagne, en raison de sa faible intensité carbone.
Bénéfices concurrentiels et réputationnels
En participant à une ou plusieurs des étapes de la chaîne de valeur de la CUSC, les entreprises peuvent aussi améliorer leur compétitivité et leur image de marque.
En effet, la réduction des émissions de CO2 permet non seulement à ces entreprises de contribuer à l’atteinte de leurs propres cibles de décarbonation, mais également aux objectifs gouvernementaux en matière de transition énergétique, comme ceux fixés par le gouvernement du Québec dans son Plan pour une économie verte 2030.
Par ailleurs, l’utilisation du CO2 pour la fabrication de produits à faible empreinte carbone (béton, carburants synthétiques, matières plastiques, etc.) peut représenter un avantage concurrentiel en raison de leur durabilité environnementale, un attribut de plus en plus recherché au Canada et dans de nombreux autres pays.
Enfin, comme toute initiative de décarbonation, la CUSC et ses composantes constituent pour les entreprises un excellent moyen d’améliorer concrètement leurs résultats environnementaux dans le cadre d’une démarche ESG et de rehausser ou de renforcer ainsi leur réputation aux yeux de leurs clients, de leurs investisseurs et autres parties prenantes, ainsi qu’auprès du public.
Une stratégie incontournable pour la décarbonation de l’économie
Bien que la gestion du CO2 soit associée à plusieurs enjeux, notamment en matière de réglementation, de soutien financier, de faisabilité technique et économique et d’acceptabilité sociale, elle constitue un élément essentiel de l’ensemble des mesures de lutte contre les GES présentées dans le Plan de réduction des émissions du Canada à l’horizon 20305. À l’échelle internationale, la CUSC est également reconnue comme indispensable par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC)6 et l’Agence internationale de l’énergie (AIE)7 pour parvenir à des émissions nettes zéro.
Des défis et des opportunités
Il existe donc une dynamique favorable à la mise en œuvre de projets de CUSC pour les entreprises désireuses de réduire leur empreinte carbone ou de tirer profit d’une filière en expansion au Canada et dans le monde ; à titre indicatif, le Pembina Institute estime qu’à lui seul, le marché des produits à base de CO2 devrait atteindre 1 000 milliards $US d’ici 20308. De plus, le Québec et le Canada ont tous les atouts nécessaires pour être des chefs de file dans le domaine de la gestion du carbone grâce à une expertise reconnue, une géologie favorable au stockage de CO2 et des innovateurs de premier plan. Toutefois, comme le souligne un récent rapport sur la gestion du CO2, « le succès de ces initiatives dépendra […] non seulement des avancées en recherche et innovation, mais aussi de la coopération internationale, de l'engagement politique et de la participation active de la société civile. »9
Énergir peut vous soutenir dans vos projets de CUSC
Pour en savoir plus sur l’expertise d’Énergir en matière de gestion du CO2, obtenir du soutien technique pour un projet de CUSC ou simplement discuter du potentiel de la CUSC dans le contexte de vos activités commerciales ou industrielles, communiquez avec votre conseiller grandes entreprises d'Énergir.
1. Régie de l’énergie du Canada : Avenir énergétique du Canada, Résultats
2. Régie de l’énergie du Canada : Aperçu du marché : où et comment le dioxyde de carbone est-il stocké au Canada?
3. EMPA : Le béton comme réservoir de carbone
4. PCO2R Partnership, CO2 Transportation Infrastructure Within the United States and Canada
5. Ministère des Ressources naturelles du Canada, Stratégie de gestion du carbone du Canada.
6. Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) (2021), Rapport spécial sur le changement climatique.
7. Agence internationale de l’énergie (AIE) (2021) Carboneutralité pour 2050.
8. CMC, ACTIA, Pembina Institute (2020) The Carbontech Innovation System in Canada: An evaluation of national carbon conversion technology development competitiveness.
9. Ataha Victoire KOUASSI, rapport d’étude « Captage et séquestration du carbone : état des lieux mondial en 2024 et possibilités pour le Québec », HEC Montréal, Chaire de gestion du secteur de l’énergie.