Le potentiel de la géo-ingénierie comme remède au changement climatique

Il est de notoriété publique que le changement climatique est sur le point de nuire à la vie sur Terre. La fonte des calottes glaciaires et les conditions possibles de terribles incendies de forêt, de tsunamis et d’inondations sont parmi les plus grands dangers de cette menace.

Le dioxyde de carbone est reconnu depuis longtemps comme le principal responsable des changements climatiques parce qu’il retient la chaleur dans l’atmosphère terrestre. Le méthane, qui est émis lors de la fracturation, piège en fait de 20 à 25 % plus de gaz à effet de serre que le CO2. Mais l’accent mis actuellement sur la réduction du CO2 est dû au fait qu’il y a beaucoup plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère que de méthane.
Toutefois, on s’accorde de plus en plus à penser que les mesures de réduction ne suffiront pas à elles seules à résoudre le problème. Bien que la réduction des émissions de CO2 par la réduction de la consommation de combustibles fossiles, le passage à la voiture électrique, le vélo, etc. nous aidera, cela n’arrêtera pas les problèmes auxquels nous sommes confrontés dans le domaine des catastrophes climatiques possibles.
Si la quantité de CO2 et d’autres gaz à effet de serre déjà présents dans l’atmosphère a atteint un point de basculement dangereux, la prochaine étape logique serait d’explorer comment retirer le CO2 de l’air. Ce n’est pas seulement une idée farfelue, c’est tout un domaine de recherche actuel, la géo-ingénierie. Ce nouveau terme désigne les efforts déployés pour mettre au point une technologie permettant d’éliminer les gaz à effet de serre de l’air et/ou de refroidir l’atmosphère.
La géo-ingénierie se divise en deux grandes catégories : l’élimination du dioxyde de carbone et la modification de l’albédo. Ces grandes classifications comprennent plusieurs méthodes distinctes de réduction des gaz à effet de serre.

Élimination du dioxyde de carbone

• Prise d’air directe : le captage direct de l’air utilise des bancs de grands ventilateurs circulaires pour aspirer l’air à travers les liquides qui absorbent le CO2. Il est ensuite converti en une solution carbonatée. Cette solution piège le carbone. C’est ton cours de chimie du lycée en action, avec un peu de génie mécanique. Cette méthode est encore en cours de perfectionnement et n’est pas encore largement utilisée.
• Captage et stockage du carbone : cette méthode peut être considérée comme une variante de la capture directe de l’air. Ce n’est qu’une question de ce qui arrive au dioxyde de carbone une fois qu’il est capturé. D’une manière qui ressemble à celle d’un film futuriste, cette méthode élimine le CO2 juste après qu’il se soit échappé des cheminées d’usines et de sources similaires. Après avoir ainsi capturé les matières dangereuses, le procédé nettoie ensuite le carbone. (Il existe, en théorie, d’autres méthodes, mais c’est celle qui est utilisée à ce jour). Ce procédé utilise des substances qui se lient au CO2 et le compriment. Il est ensuite envoyé sous terre, ce qui est la partie stockage (ou « séquestration ») du concept.

Dans certains cas, le CO2 est sous forme liquide. Après avoir été capté d’une centrale électrique, il est ensuite acheminé par pipeline vers un site de forage. Il est ensuite injecté dans le sol, où il trouve refuge dans des formations rocheuses très souterraines. Ici, le CO2 liquide est pressé par les couches qui le recouvrent, et cette pression le maintient sous sa forme liquide et en place. En d’autres termes, il s’agirait de retirer les substances nocives de l’air et de les enfouir sous terre où elles ne peuvent plus retenir la chaleur.
Dans la catégorie du captage et du stockage, il existe d’autres moyens de stocker le carbone. L’une d’elles est la carbonatation minérale, qui est un procédé très intelligent et fascinant. Il ne s’agit pas seulement de stocker le carbone, mais de le transformer. Le carbone est exposé soit à l’oxyde de magnésium, soit à l’oxyde de calcium. Cela produit un composé comme le carbonate de magnésium ou de calcium (calcaire). A ce stade, le CO2 n’est pas disponible pour être rejeté dans l’atmosphère et est inoffensif. Les oxydes énumérés ci-dessus qui sont nécessaires à ce processus sont plus qu’abondants dans la croûte terrestre.
Une autre forme de stockage consisterait à stocker le carbone à de grandes profondeurs dans l’océan. Une fois le carbone capturé par l’une des méthodes ci-dessus, il serait transporté par des pipelines (ou éventuellement par des paquebots de croisière) vers un site de séquestration. Elle serait projetée dans l’océan. Là, il se disperse et ne fait pas de mal.
Pour l’instant, le stockage en mer n’a pas encore été essayé. Cependant, il y a une sorte de « preuve de concept » à trouver dans le fait que les océans absorbent déjà l’excès de CO2 de l’atmosphère.

La modification Albedo

L’albédo est la lumière qui est réfléchie par la Terre (ou par un autre corps céleste). Ainsi, lorsque nous regardons la modification de l’albédo, nous pouvons voir qu’elle tourne autour du rebondissement de la lumière solaire dans l’espace plutôt que de la laisser dans l’atmosphère. Ainsi, alors que le captage du carbone est plus réactif, la modification de l’albédo est préventive. Cela ne veut pas dire qu’une catégorie de retrait est meilleure qu’une autre ; cette distinction n’est plutôt qu’un moyen de clarifier les concepts.
Mais il y a une grande similitude : comme dans le cas de l’élimination du carbone, la modification de l’albédo est une catégorie plus large qui doit être divisée en diverses opérations spécifiques.

• Injection d’aérosol : Aussi appelée « injection d’aérosol stratosphérique », il s’agit d’une nouvelle solution possible quelque peu controversée. Il y a des matériaux comme le dioxyde de soufre qui formeraient une barrière juste au-dessus de la stratosphère (la partie supérieure de l’atmosphère). L’injection consiste à asperger de dioxyde de soufre ou d’autres matières inorganiques similaires dans l’air.
  Parmi les façons d’y parvenir qui sont actuellement à l’étude, mentionnons le largage de substances dans les avions et, ce qui est amusant, leur destruction à l’aide de canons d’artillerie. Ce serait génial d’être l’homme ou la femme qui peut lutter contre le réchauffement climatique avec un gros fusil ? Cependant, l’injection d’aérosols n’est pas sans susciter une petite controverse. Quand vous propulsez des produits chimiques puissants dans le ciel, il y aura des conséquences. Quand vous diminuez la quantité de soleil qui entre, cela aura aussi des conséquences. Il y a une suggestion que la diminution de la lumière du soleil entraînerait des sécheresses en Asie et en Afrique.
  On peut conclure que d’autres recherches sont nécessaires pour trouver les effets secondaires possibles d’un tel déploiement d’aérosols.
• Marine Cloud Brightening : C’est une autre théorie fascinante, semblable à celle du cinéma. Les nuages marins sont ceux qui pendent au-dessus des océans. Beaucoup d’entre eux sont gris foncé. Si nous saupoudrions des gouttes d’eau de mer, les nuages s’éclaireraient, ce qui leur permettrait de mieux réfléchir la lumière du soleil.

La géo-ingénierie est-elle nécessaire ?

Jusqu’à ces dernières années, lorsque les gens ont parlé des changements climatiques, ils ont vanté la nécessité de réduire les émissions. Beaucoup de gens étaient très fiers de passer à des voitures hybrides, souffrant de la chaleur de l’été plutôt que d’utiliser régulièrement un climatiseur, de faire du covoiturage, du recyclage, etc. Ces mesures sont toujours en place et devraient être prises. Mais il semble de plus en plus que les efforts courageux des gens ordinaires ne permettront pas de réduire suffisamment les températures mondiales pour prévenir les catastrophes.
En 2017, les températures mondiales étaient de 0,48 °C supérieures à la moyenne de 1901-2000. Ces températures élevées étaient en fait un peu plus basses que celles de 2014-2016, alors que chaque année établissait un record pour les températures les plus élevées jamais enregistrées.
À titre d’exemple, les températures au pôle Nord ont été de 23 degrés supérieures à la normale en 2016 ; certaines parties du cercle polaire arctique ont été de 35 degrés supérieures.
Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) s’est fixé pour objectif de réduire les températures mondiales à seulement 1,5°C de plus que les chiffres préindustriels. (Les chiffres ci-dessus comparent les températures actuelles à celles de 1901-2000.) Mais les promesses que divers gouvernements du monde ont faites nous mettent sur la bonne voie pour atteindre entre 2 et 3 degrés au cours du siècle à venir.
Si les voitures électriques étaient abordables et de moins en moins chères, si l’énergie solaire, éolienne et hydraulique étaient largement utilisées et aidées par une infrastructure complète, il serait plus facile d’être optimiste quant à la résolution de la crise du changement climatique sans mesures plus radicales. Mais nous sommes loin derrière là où nous devrions être à cet égard.
Par conséquent, des mesures de géo-ingénierie sont probablement nécessaires. Certaines d’entre elles, comme les méthodes de capture et de stockage, n’ont peut-être besoin que d’un certain raffinement.
D’autres peuvent s’avérer plus risquées, et il se peut que lorsqu’elles sont déployées, elles révèlent des bogues à corriger. Il est de plus en plus urgent de trouver des remèdes aux changements climatiques, et les décideurs politiques examineront de plus en plus les solutions de la géo-ingénierie.