Reduire Emissions Co2


Réduire nos émissions de dioxyde de carbone



Nous avons vu précédemment les causes et conséquences d'un réchauffement climatique. Ainsi faut-il que nous arrivions à l'endiguer.
Cela passe par une diminution de nos émissions de gaz à effet de serre en priori. Si l'on reste sous la barre des 2°C (voire 3°C, les études se contredisent parfois), le pergélisol ne sera pas atteint, et le cercle vicieux qui nous avions évoqué n'aura pas lieu. Ainsi aurons-nous grandement limité les dégâts.

Et dans le pire des cas, nous savons comment refroidir artificiellement la Terre. Ces solutions nous feraient gagner un temps considérable, et sauveraient de nombreuses vies. En revanche elles ne résolvent pas le problème de la concentration de dioxyde de carbone dans l'air.

Ainsi convient-il de désormais nous demander comment nous pourrions réduire drastiquement nos émissions de dioxyde de carbone, sans pour autant avoir à diminuer notre qualité de vie et à entreprendre des changements si radicaux qu'ils ne seraient jamais acceptés par la population.
En effet nous savons diminuer nos émissions de dioxyde de carbone tout en gardant un mode de vie agréable. Mais alors, comment faire ?

I. Aspirer le dioxyde de carbone

Une équipe de chercheurs de l'Université de l'Alberta à Calgary, menée par David Kleith, climatologue de l'Institute for Sustainable Energy Environment and Economy, University of Calgary (ISEEE), a mis au point une machine capable de capturer le dioxyde de carbone présent dans l'air. Celle-ci se présente sur la forme d'une tour qui aspire l'air ambiant et en extrait le CO2 en utilisant une solution d'hydroxyde de sodium.
Keith et son équipe peuvent capturer le C02 dans l'air à moins de 100 kilowatt-heure d'électricité par tonne de C02. Leur tour de démonstration était capable de capturer l'équivalent de 20 tonnes de C02 par an avec une installation occupant un mètre carré au sol : c'est-à-dire, la quantité moyenne d'émissions qu'une personne produit chaque année en Amérique du Nord : « Cela signifie que si vous utilisez l'électricité d'une centrale à charbon, vous capturerez 10 fois plus de C02 par unité d'électricité que la centrale n'en émet. »

Ce ne sont pas les premiers à avoir entrepris un projet de ce type. En effet, une entreprise suisse nommée Climeworks fondée par les ingénieurs Christoph Gebald et Jean Wurzbacher avait déjà réussi à développer et à commercialiser un "aspirateur à CO2".

Mais comment cela fonctionne-t-il ?
Le fonctionnement est assez simple. Il comporte une soufflerie et un filtre. Celui-ci comporte, toutefois, des granulés poreux contenant des amines, un composé chimique dérivé de l'ammoniac qui emprisonne deux composants de l'air : l'humidité et le gaz carbonique. L'entreprise Climeworks présente sa solution dans cette vidéo.

Une fois le dioxyde de carbone emprisonné, il peut servir à l'agriculture en accélérant la pousse de légumes. Il peut être stocké en étant solidifié en roche calcaire (Il s'agit du projet carbifix). Il peut également être utilisé en carburant, ou surtout être transformé en glucose.

Il est difficile de croire qu'il sera possible d'aspirer toutes nos émissions de dioxyde de carbone seulement en ayant recours à ces "aspirateurs". En revanche, il pourrait être obligatoire de placer de tels dispositifs aux abords des usines polluantes. Ainsi, l'industrie ne relâcherait plus de dioxyde de carbone dans l'air.

Nous pouvons également placer ce genre de dispositif aux abords des zones de pergélisol dont nous avions déjà parlé ici afin d'empêcher la libération dans l'atmosphère de grandes quantités de méthane et de dioxyde de carbone si le réchauffement se fait trop important.

Voyons maintenant comment procéder pour le secteur du transport.

II. Un transport décarbonné

1) Le secteur automobile

Pour le secteur automobile, il est nécessaire d'entamer un changement du parc automobile mondial. Changement qui est déjà en train d'avoir lieu.

Il nous faut en effet passer à un transport automobile décarbonné. Pour ce faire, plusieurs solutions sont envisagées.

La plus connue est celle de la voiture électrique. Elle est une bonne solution, si tant est que l'électricité soit produite sans rejeter de gaz à effet de serre. Ce qui est tout à fait possible ! Pour plus d'informations à ce sujet : [A VENIR]

Le problème principal régulièrement soulevé de la voiture électrique est l'utilisation de batteries au lithium.

Actuellement, plus de 95% du lithium est produit en pompant de la saumure sous la terre et en laissant l’eau s’évaporer dans de grandes cuves, ou directement à l’air dans des marais salants. Le lithium est ensuite séparé de la saumure obtenue par électrolyse.

Les principales sources de lithium sont dans le désert d’Atacama au Chili et la plaine saline d’Uyuni en Bolivie. Ce sont deux des endroits les plus dépourvu de vie sur terre !
Tout le désert salé n’est pourtant pas complètement dépourvu de vie. A certain endroits on trouve des étendues d’eau ou il y a des crevettes très résistantes au sel, et aussi des flamants roses qui viennent dans ce lieu perdu. Les autorités ont donc fait de cet endroit une réserve nationale : la réserve nationale Los Flamingos (image ci-dessous).

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Ainsi l'exploitation de lithium n'a-t-elle pas nécessairement à se faire à l'encontre des considérations de biodiversité. Dans la réserve nationale de Los Flamingos, aucun lithium n'est extrait.

Ainsi la plupart des critiques sur le Lithium sont-elles infondées. Mais quand bien même.
La plupart se portent autour des machines utilisées pour l'extraction qui rejette du CO2. En vérité il y a une solution très simple à cela : faire fonctionner ces machines à l'électricité ou à l'hydrogène. Il n'y a aucun argument qui tendrait à nous prouver que cette solution est irréalisable. Il suffit simplement d'être un peu visionnaire.

Un autre argument est le possible pénurie de lithium. En réalité, cela n'a que peu de fondements.

En effet, les réserves mondiales de lithium étaient estimées par l'USGS à 13 millions de tonnes à la fin de 2010, dont 58 % en Bolivie et 27 % en Chine. En janvier 2018, cette estimation de l'USGS était passée à 16 millions de tonnes, et l'ensemble des ressources identifiées à 53,8 millions de tonnes. La production mondiale, quant à elle, s'est élevée à 43 000 tonnes en 2017, hors États-Unis (dont les données ne sont pas rendues publiques par l'USGS), assurée essentiellement par l'Australie (43 %), le Chili (33 %), l'Argentine (13 %) et la Chine (7 %). Alors si on rajoute les Etats-Unis et qu'on prend des prédictions ultra pessimistes disons 100 000 tonnes par an de lithium consommés. 53.8M/100 000 = 538. Nous disposons encore en réserve de quoi assurer 538x la seule consommation mondiale de l'année 2017. Cela est une réserve conséquente, d'autant plus quand on sait que pour arriver au chiffre de 100 000 nous avons pris les estimations les plus mauvaises, et que l'on ne parle que des réserves connues.
Le lithium est le 33ème élément le plus abondant sur Terre. Les analystes de la banque Morgan Stanley prévoient d'ailleurs, en avril 2018 une chute de 45 % du prix du lithium d'ici à 2021 grâce aux nombreux projets en développement au Chili, qui pourraient augmenter l'offre mondiale de 500 000 tonnes/an. Les experts de Wood Mackenzie prévoient également que dès 2019, la hausse de l'offre commencera à dépasser celle de la demande et que le niveau des prix déclinera en conséquence. ET si je prends encore des prévisions plus pessimistes : BP donne des estimations nettement inférieures : 61 800 tonnes de production en 2018, l'écart portant pour l'essentiel sur l'Australie dont la production est de 27 200 tonnes selon BP. Pour les réserves, BP reprend les estimations de l'USGS.
Les réserves assureraient ainsi SELON LES ESTIMATIONS LES PLUS BASSESS 227 ans de production au rythme actuel. Donc le lithium on en a encore pour un bout de temps.

De toute manière, on sait aujourd'hui utiliser des accumulateurs lithium fer phosphate, moins demandeurs en lithium, ou des accumulateurs sodium-ion. Il existe également d'autres substituts comme le Cobalt, ou le Nickel.
Nous pouvons également utiliser des pile à combustible (où la génération d'une tension électrique se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur (par exemple l'hydrogène) couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, tel que l'oxygène de l'air.). Qui est une technique qui existe déjà.
En outre, nous savons également développer des batteries à base d'eau salée : ça existe déjà, et ça se miniaturise de plus en plus tout en étant peu coûteux, sûr et efficace. Elles sont notamment commercialisées par l'entreprise Aquion. Chaque batterie peut résister environ 10 ans, et tous les éléments sont entièrement recyclables.
Le magazine Eco-habitation dans un article de Mike Reynolds et Lydia Paradis Bolduc nous résume les avantages de cette technologie :

  • Ne possède aucun produit chimique toxique ou de métaux lourds : n'est donc pas explosive, inflammable ou corrosive, ce qui en fait la batterie la plus sûre sur le marché
  • durée de vie oscille entre 2 000 et 3 000 cycles (soit environ 10 ans)
  • lorsque plusieurs batteries sont connectées en série ou en parallèle, elles se nivellent pour une charge uniforme
  • Possibilité d’ajouter des batteries au système si la demande en stockage augmente.
  • Peuvent être déchargées jusqu’à 90 % de leur capacité - alors que les piles au plomb et celles au lithium ne doivent pas être déchargée sous 50 % de leur capacité (si on ne veut pas raccourcir leur durée de vie).

En ce qui concerne la recyclabilité des batteries, il convient de rappeler que l'on sait recycler à 100% des batteries automobiles au lithium. La difficulté lié au recyclage n'est pas un problème pratique mais économique. En effet le coût est élevé est les bénéfices faibles. Pour ce qui est du lithium dans les voitures le taux de recyclage est faible car il existe peu de batteries à recycler pour le moment en raison de la jeunesse de ce marché. Plus la capacité mondiale augmentera, plus les coûts baisseront (certains économistes prévoient que le gisement deviendra assez important vers 2025 pour que les coûts soient assez faibles pour un recyclage complet).

Mais, plus intéressantes que les voitures électriques encore, les voitures à hydrogène.
En effet, les problèmes de "batteries électriques" sont alors réglées.
Les véhicules à hydrogène ne polluent absolument pas. Pour le moment ils sont peu développés car la production d'hydrogène se fait en utilisant du méthane.

En effet le reformage du gaz naturel par de la vapeur d'eau surchauffée est un procédé très utilisé pour produire de l'hydrogène. Sous l'action de la vapeur d'eau et de la chaleur, les atomes qui constituent le méthane (CH4) se séparent et se réarrangent en dihydrogène (H2) d'une part et dioxyde de carbone (CO2) d'autre part.

Mais nous savons faire autrement ! Lorsque l'on électrolyse de l'eau (H2O), c'est-à-dire qu'on la décompose à l'aide d'un courant électrique, on obtient du dioxygène (O2) et du H2. Ce procédé est intéressant car il permet d'obtenir assez facilement un hydrogène pur.
Ainsi il suffit d'utiliser la technique de l'électrolyse sur de l'eau pour obtenir un hydrogène pur sans aucun rejet !
Il existe également des microbes qui, une fois modifiés et soumis à la lumière du soleil, peuvent produire de l'hydrogène. C'est aussi le cas de cellules photo-électrochimiques, qui électrolysent l'eau grâce à l'énergie reçue par le soleil.

Précisons également que nous pouvons utiliser des biocarburants comme l'éthanol (déjà utilisé pour les fusées) produit à partir de betteraves ou de céréales. Le ministère de la transition nous renseigne sur cette technique sur cette page :
"Les sucres (glucose ou saccharose) contenus dans les plantes sucrières (betterave à sucre, canne à sucre) et les plantes amylacées (céréales comme le blé ou le maïs) sont transformés en alcool par un procédé de fermentation industrielle. L’alcool est ensuite distillé et déshydraté pour obtenir du bioéthanol. Les coproduits obtenus lors du processus de production (drêches et pulpes) sont destinés à l’alimentation animale."

Nous vous incitons à consulter cette page du ministère, qui présente beaucoup d'autres techniques pour obtenir du bioéthanol de manière assez complète et détaillée tout en restant abordable.

Précisons en outre que des moteurs à dopage d'eau permettant d'économiser jusqu'à 25% d'énergie et de réduire la pollution (particules imbrûlées, CO, NOx) existent et sont notamment développés par BMW.

2) Secteur de l'aviation

Depuis le début nous nous focalisons sur l'automobile verte.
Mais cela reste aussi valide pour les avions !
Souvent nous entendons qu'il faudrait interdire, par exemple, les vols intérieurs car les avions polluent trop. C'est un fait, ils polluent beaucoup. Mais encore une fois, rien ne nous oblige à n'utiliser que des avions à combustible carboné !

Les solutions sont les mêmes que pour le secteur automobile. Tout d'abord nous pouvons faire des avions électriques. Des prototypes existent déjà comme l'avion Solar Impulse 2 qui a réalisé un tour du monde.
En outre, Airbus ou encore EasyJet travaillent sur des vols commerciaux à courte distance par avion électrique (d'ici 2027).
Le principal problème pour le moment étant le poids : les batteries sont lourdes.

Nous pouvons également très bien utiliser des biocarburants, déjà évoqués pour le secteur automobile. Le principe demeure identique.

Mais encore une fois le plus intéressant demeure les avions à hydrogène. Hydrogène qui, rappelons-le, ne nécessite pas de polluer pour l'obtenir si nous utilisons la technique de l'électrolyse de l'eau, par exemple.

Des essais de ce genre ont déjà eu lieu, comme le HY4, avion électrique à hydrogène ou encore Element One, par HES Energy Systems, avion de ligne électrique à hydrogène dont voici une représentation ci-dessous.

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Encore une fois, il suffit d'être visionnaire et tout de suite un autre monde s'ouvre à nous.

3) Secteur maritime

Un seul bateau commercial pollue autant qu'un million de voitures, nous indique l'association France Nature Environnement. Du fuel lourd est utilisé comme carburant, qui est extrêmement polluant.

Mais encore une fois, plein de solutions à ce problème s'ouvrent à nous. Encore une fois les précédentes solutions sont valables : électrique, biocarburant, hydrogène…
De plus, l'installation d'épurateurs pour réduire plus de 90% des émissions d'oxydes de souffre est également plébiscitée.

Encore une fois des bateaux électriques existent déjà, le principal obstacle pour le moment étant le prix. Les navires à hydrogène existent également déjà comme le prototype Hydra ou encore l'Energy Observer, projet français nommé le premier ambassadeur des Objectifs de développement durable par le Ministère de la transition écologique et solidaire dont voici une photographie ci-dessous.

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III. Plantation d'arbres

Jean-Francois Bastin et Thomas Crowther, chercheurs à l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich en Suisse ont livré une étude dans laquelle ils affirment que la plantation de 1 200 milliards d'arbres pourrait enrayer le réchauffement climatique.

Il y a actuellement 3 000 milliards d'arbres aujourd'hui. En planter 1 200 milliards de plus permettrait selon les scientifiques de stocker deux tiers des émissions de carbone qui se sont rajoutés à l'atmosphère depuis la fin du 19ème siècle avec le début de l'ère industrielle.

Planter 1 200 milliards d'arbres représentent 900 millions d'hectars.
Si on sait détruire, on sait aussi construire et ainsi voit-on que cette technique est tout à fait possible.

Selon Thomas Crowther, le coût de ce projet pourrait s'élever à 300 milliards de dollars. A titre de comparaison il s'agit du même montant que celui dépensé pour rénover les installations militaires juste en France.
Donc encore une fois, un tel projet est tout à fait possible.

Mais où planter ces arbres ?

L'étude nous renseigne aussi sur cette question. Planter ces arbres ne se feraient ainsi pas sur des terres urbaines ou agricoles. Les scientifiques ont étudié via des images satellites les lieux les plus propices pour la plantation de ces arbres. Ils ont analysé les forêts actuelles, le climat, le sol.
Il en est ressorti que la moitié des zones reboisables sont concentrées dans six pays : Russie, Etats-Unis, Canada, Australie, Brésil et Chine. Et que l'Europe joue tout de même un rôle majeur.
Il s'agirait de les planter sur des terres qui ne sont pas utilisées par l'Homme ni pour des habitations, ni pour l'agriculture. Des terres inutilisées.
Ainsi l'Australie a déjà dépassé son objectif de planter un milliard d'arbres, et le Pakistan 10x plus. Élevée à un niveau mondial, cette solution peut être excellente.

Il ne serait pas nécessaire d'en planter autant, étant donné que les émissions auraient fortement baissé avec les solutions précédemment citées.

De plus, si cette solution est très efficace il ne faut pas oublier qu'en cas d'incendie, ou si les arbres pourrissent à cause d'une maladie par exemple, le dioxyde de carbone sera relâché dans l'atmosphère (enfin qu'en faible partie, pour que tout le CO2 accumulé soit relâché dans l'atmosphère il faudrait que toutes les forêts plantées dans le monde brûlent en même temps. Assez invraisemblable.)

Voici une illustration des surfaces disponibles pour la plantation de ces arbres (ce qui exclut les forêts déjà existantes, les villes, les cultures etc).
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IV. Energie

Enfin, le dernier secteur sur lequel agir pour baisser nos émissions de gaz à effet de serre est celui de l'énergie. De plus, il faut penser à l'énergie après-pétrole, les stocks mondiales s'épuisant.

Pour consulter nos pages à ce sujet : CLIQUEZ ICI ! ou CLIQUEZ ICI !

V. Conclusion

Ces techniques permettent de diminuer nos émissions de gaz à effet de serre grandement, et d'atteindre la neutralité carbone. Ce faisant, de nombreux dégâts auront été évités, de nombreuses vies sauvées, sans avoir eu à baisser notre confort de vie (au contraire, nous vivrons alors dans un monde à l'air sain).
Cependant, si ces techniques ne sont pas mises à temps nous risquerions d'être contraints d'utiliser le plan B pour gagner du temps et sauver des vies. Un plan B qui serait très efficace, mais controversé en ce qu'il implique de modifier artificiellement le climat terrestre. En revanche gardez à l'esprit que cela a peu de chance d'arriver, les solutions présentées sur cette page se mettant en oeuvre de plus en plus rapidement et étant particulièrement efficaces.




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