Dans la lutte urgente contre le changement climatique, ces partenariats sont apparus comme un mécanisme essentiel pour faire progresser les technologies de captage, d'utilisation et de stockage du carbone (CCUS). Avec l'augmentation des émissions mondiales de dioxyde de carbone, le CCUS offre l'une des rares solutions évolutives pour atténuer les émissions provenant des infrastructures industrielles et de la production d'énergie existantes, tandis que les transitions mondiales vers les énergies renouvelables sont possibles.

L'importance de la technologie de captage du carbone

Le captage et le stockage du carbone (SCC) consistent à capter le CO2 à partir de grandes sources ponctuelles, comme les usines de traitement du gaz naturel, les fours à ciment, les aciéries et les centrales électriques avant que le gaz ne soit rejeté dans l'atmosphère. Le CO2 capturé est ensuite comprimé, transporté et injecté dans des formations géologiques profondes pour le stockage permanent.

Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), limiter le réchauffement de la planète à 1,5 °C exigera l'élimination de milliards de tonnes de CO2 de l'atmosphère chaque année au milieu du siècle, parallèlement à des réductions profondes des émissions. Le CCUS est unique car il peut traiter les émissions provenant de secteurs difficiles à décarboniser par l'électrification seule, comme le ciment, l'acier et la production chimique.

La capacité actuelle de l'USCC installée est d'environ 40 millions de tonnes par an dans le monde, mais la feuille de route de l'AIE Net Zero d'ici 2050 prévoit plus de 1,6 milliard de tonnes par an d'ici 2030, soit une augmentation de 40 fois en moins d'une décennie.Cette lacune énorme souligne l'urgence de l'innovation, de la réduction des coûts et du déploiement à grande échelle.

Comment les partenariats public-privé accélèrent l'innovation

Les PPP accélèrent l'innovation des pays en développement à travers plusieurs mécanismes interconnectés : co-financement de la recherche-développement, partage d'infrastructures, atténuation des risques et rationalisation des voies de réglementation, ce qui permet aux technologies de passer des concepts de laboratoire aux projets pilotes et aux projets à l'échelle commerciale plus rapidement et plus rentable que les efforts purement publics ou privés.

Financement et investissement

Les gouvernements accordent des subventions directes, des incitations fiscales et des garanties de prêts pour réduire la charge financière des partenaires privés. Par exemple, l'initiative du ministère américain de l'Énergie (CarcarbonSAFE) offre un financement à frais partagés pour la caractérisation et l'autorisation des sites de stockage. En Europe, le Fonds d'innovation fournit des milliards d'euros pour les technologies à faible émission de carbone.

L'investissement public couvre également les infrastructures habilitantes telles que les pipelines de CO2 et les puits d'injection, qui sont trop coûteux et complexes pour qu'une entreprise puisse construire. L'investissement du gouvernement norvégien dans le projet Northern Lights, une coentreprise avec Equinor, Shell et TotalEnergies, a financé le développement d'un réseau commun de transport et de stockage du CO2 qui desservira de multiples émetteurs industriels en Europe.

Recherche et développement

Les programmes de R-D en collaboration réunissent des laboratoires nationaux, des universités et des équipes de recherche d'entreprises pour résoudre les défis fondamentaux liés à la capture de la chimie, à la dégradation des solvants, à l'efficacité des membranes et au contrôle du stockage.

Les PPP internationaux, comme l'Association de captage et de stockage du carbone (CSA) et l'Institut mondial de la CSC, facilitent l'échange de connaissances au-delà des frontières.

Infrastructure et démonstration

Les PPA sont essentielles pour la construction de projets de démonstration à grande échelle qui valident les performances technologiques et réduisent les risques d'investissement pour les usines commerciales ultérieures. Les gouvernements fournissent souvent jusqu'à 50 à 80 % du coût en capital des installations de CSC de première génération. Le projet Petra Nova au Texas, un partenariat entre NRG Energy et JX Nippon Oil & Gas Exploration (avec l'appui du département américain de l'énergie), a démontré que le captage après combustion d'une centrale au charbon était à l'échelle commerciale.

Un autre exemple marquant est l'installation du centre de stockage de la rivière Boundary Dam, en Saskatchewan, au Canada, exploitée par SaskPower. Bien qu'elle soit principalement une initiative d'utilité publique, elle a reçu un important financement fédéral et provincial et a collaboré avec un fournisseur de technologie, Cansolv, et des experts en stockage.

Atténuation des risques et soutien réglementaire

Les gouvernements peuvent clarifier la propriété des pores, la gérance à long terme et le transfert de responsabilité par le biais de PPP. Par exemple, la Directive CSC de l'Union européenne établit un cadre juridique pour les permis de stockage et la surveillance, réduisant l'incertitude pour les exploitants. Aux États-Unis, le programme de puits de la catégorie VI de la Environmental Protection Agency établit des normes pour la séquestration géologique et le ministère de l'Énergie offre une assurance publique pour la responsabilité à long terme par le biais de mécanismes comme le programme d'assurance du stockage du carbone proposé précédemment.

Les PPP aident également à surmonter les difficultés d'acceptation par le public. L'engagement communautaire et les ententes de partage des avantages sont souvent facilités par les voies gouvernementales, ce qui peut fournir une surveillance et une confiance que les entreprises privées seules peuvent manquer.

Exemples de partenariats public-privé fructueux

Plusieurs projets marquants dans le monde entier illustrent comment les PPP ont accéléré avec succès le déploiement du captage du carbone, qui couvre différents secteurs, technologies de captage et paramètres de stockage.

  • Petra Nova (Texas, États-Unis): Une coentreprise entre NRG Energy et JX Nippon Oil & Gas Exploration, appuyée par une subvention de 190 millions de dollars du département américain de l'Énergie. Le projet a permis de recueillir environ 1,6 million de tonnes de CO2 par année d'une unité de production d'énergie alimentée au charbon, le CO2 servant à la récupération du pétrole.
  • Northern Lights (Norvège):[ Un partenariat comprenant Equinor, Shell et TotalEnergies, avec un financement public substantiel par l'intermédiaire de l'état norvégien d'environ 1,8 milliard de dollars. Le projet comprend une infrastructure de transport et de stockage du CO2 capable de traiter jusqu'à 1,5 million de tonnes par an. Il est ouvert aux tiers émetteurs, agissant comme un transporteur commun. Northern Lights fait partie de la Norvège ambitieux chaîne de valeur CSC Longship et devrait être un modèle pour le transport transfrontalier du CO2 en Europe.
  • Le ministère de l'Énergie des États-Unis a lancé l'Initiative CarbonSAFE :[ Un programme complet de PPP axé sur le stockage géologique sûr et permanent. Il finance des projets intégrés, de la caractérisation à l'injection, avec des exigences de partage des coûts.
  • Sleipner Project (Norvège):[ Un exemple antérieur de stockage de CO2 en mer, exploité par Equinor (alors Statoil) en partenariat avec le gouvernement norvégien par le biais d'un accord de taxe sur le carbone.Depuis 1996, il a injecté environ un million de tonnes de CO2 par an dans la Formation Utsira, fournissant des données inestimables sur l'intégrité du stockage et le suivi au cours des décennies.
  • Gorgon Carbon Injection Project (Australie):[ Exploité par Chevron avec ses partenaires ExxonMobil et Shell, dans les conditions réglementaires fixées par le gouvernement australien. Le projet capte et stocke environ 4 millions de tonnes de CO2 par an d'une installation de gaz naturel liquéfié.

Ces exemples démontrent que, même si chaque projet fait face à des obstacles techniques et commerciaux uniques, la structure de collaboration des PPP offre une capacité de résilience et d'adaptation que les entreprises purement privées pourraient manquer. L'apprentissage de ces projets est maintenant appliqué aux installations de la prochaine génération, comme le projet Drax BECCS au Royaume-Uni (avec des contrats gouvernementaux pour des différences) et le réseau de pipelines ACTL proposé en Alberta, au Canada.

Défis et orientations futures

Malgré les progrès réalisés grâce aux PPP, il faut surmonter plusieurs défis redoutables pour faire passer le captage du carbone aux niveaux requis par les objectifs climatiques.

Coûts élevés et pistes de réduction des coûts

Les PPA doivent continuer de financer des projets pilotes et des projets de démonstration qui valident ces technologies à l'échelle.

Incertitude en matière de réglementation et de politique

Les mécanismes de tarification du carbone, les crédits d'impôt et les cadres de responsabilité en matière de stockage varient considérablement selon les pays. Le crédit d'impôt 45Q aux États-Unis a été efficace mais nécessite un renouvellement et une expansion périodiques. En Europe, le système d'échange de quotas d'émission (SEQE) fournit un signal de prix du carbone, mais il a été historiquement trop faible pour inciter le CCS sans subventions supplémentaires.

Acceptation publique et licence sociale

Le projet Northern Lights a, par exemple, engagé les collectivités locales dès le début et mis en place un programme de surveillance solide qui comprend l'imagerie sismique, l'échantillonnage des fluides et le suivi de la pression. Les gouvernements peuvent également assurer le transfert de responsabilité après la fermeture du site, en assurant au public que le stockage permanent est sûr.

Infrastructure et logistique

Aux États-Unis seulement, l'AIE estime que plus de 30 000 kilomètres de pipelines de CO2 seront nécessaires d'ici 2050, soit environ dix fois le réseau existant. Les PPP peuvent planifier et financer cette infrastructure de base comme une ressource commune, comme le développement des réseaux de gaz naturel et d'électricité. La ligne de transport du carbone de l'Alberta au Canada, un projet cofinancé par le gouvernement provincial et des partenaires privés, démontre comment les PPP peuvent fournir une infrastructure de transport à grande échelle.

Diversification et intégration de la technologie

Le CSC devra à l'avenir disposer d'un portefeuille de technologies de captage pour différentes sources d'émission : capture post-combustion sur les centrales électriques, oxycombustion pour les fours industriels, boucle chimique, capture directe d'air (DAC) et bioénergie avec le CSC (BECCS). Les PPP peuvent appuyer le développement de chaque voie tout en identifiant les plus prometteurs pour l'expansion. Par exemple, le DOE des États-Unis a établi le chemin de la technologie de captage d'air direct et l'Initiative d'utilisation et de stockage du carbone, qui font intervenir des partenaires privés tels que Climeworks, Carbon Engineering et Occidental Petroleum.

Conclusion

Les partenariats public-privé ne sont pas seulement un mécanisme pratique pour financer des projets de captage du carbone, mais ils constituent un moteur indispensable pour l'innovation, le partage des risques et l'expansion dans un domaine où dominent les défaillances du marché et les externalités. En combinant la capacité des pouvoirs publics à déprécier, réglementer et financer avec le secteur privé les compétences en matière d'agilité, de capital et de développement technologique, les PPP ont déjà réalisé plusieurs projets de CSC de pointe.

La prochaine décennie déterminera si le CCUS peut réaliser son potentiel en tant que solution climatique.Avec des partenariats public-privé robustes à l'avant-garde, la communauté mondiale a une voie réaliste pour déployer le captage du carbone à une échelle qui fait une réduction significative des émissions.Comme le GIEC et l'AIE l'ont souligné à maintes reprises, la fenêtre d'action se rétrécit, mais les outils existent. Il s'agit maintenant d'une volonté collective d'accélérer la collaboration et l'investissement. Pour plus de détails, voir la page IEA=s CCUS, la base de données de projets Global CCS Institute=s et le US Department of Energy=s Carbon Storage Program[ pour des informations actualisées sur les projets et les politiques.