(Encadrant : Sandrine Selosse)
Les questions d'approvisionnement et de consommation plus efficace en énergie, tout comme les politiques climatiques, font l'objet d'une attention croissante depuis ces dernières décennies, tant dans les sphères scientifiques et publiques que dans les débats politiques. Au cœur des défis de société, les enjeux énergie-climat imposent de complètement repenser le système énergétique mondial et orientent particulièrement vers la fin des combustibles fossiles. En ce sens, l’Accord de Paris signale sans ambiguïté une transition vers des systèmes décarbonés supprimant progressivement notre dépendance aux énergies fossiles. Le succès d'une transition énergétique à grande échelle devra donc impliquer une exploitation plus responsable de ces ressources.
La capture et séquestration du carbone (CSC) – notamment lorsqu’elle est combinée avec la bioénergie comme technologie à émissions négatives (NET) – est alors apparue comme l’une des trois principales options technologiques permettant d’atténuer les changements climatiques, les deux autres étant l’amélioration de l’efficacité énergétique et l’utilisation croissante des énergies renouvelables. Plusieurs travaux ont été menés pour mettre en perspective d’une part, ces gigatonnes évitées d'émissions de CO~2~ attendues des investissements dans les technologies de CSC, et d’autre part, les importantes capacités de stockage de carbone à mobiliser et les risques de surexploitation de la filière biomasse-énergie. Encore au stade de pilote ou de recherche, une autre voie tend à se développer en valorisant cette fois le CO~2~ comme une matière première pour certaines industries et en réutilisant ainsi le CO~2~ capté. La récupération assistée des hydrocarbures (EOR) a déjà recours au CO~2~, tout comme la culture de micro-algues par exemple, mais de nouvelles perspectives de développement sont à l’étude.
Dans ce contexte, le cadre général de ce projet repose sur l’évaluation, prospective, des technologies de capture et valorisation du carbone au niveau mondial. Il vise une analyse plus approfondie du système énergétique, et en particulier du secteur industriel, dans lequel des changements importants sont également attendus en vue des enjeux de décarbonation mais pour lesquels moins d’études sont consacrées et moins d’options sont étudiées par rapport au secteur électrique. Il conviendra d’identifier par exemple les utilisations possibles du CO~2~ capté, d’évaluer les sources et volumes potentiels de cette matière première, d’analyser les voies chimiques et biologiques de valorisation, de discuter les options techniques, de réfléchir aux infrastructures nécessaires au développement de cette filière et de questionner l’intérêt du développement du CCUS, au regard par exemple de son bilan environnemental.