Plus de 140 pays ont adopté des engagements visant à atteindre des émissions nettes nulles de GES d'ici 2050 (y compris les États-Unis, bien qu'ils se soient récemment retirés de l'accord de Paris pour la deuxième fois).
Le Canada s'est engagé à réduire ses émissions de GES de 40 à 45 % par rapport aux niveaux de 2005 d'ici 2030, en vue d'atteindre son objectif d’émissions nettes nulles d'ici 2050. Une partie de cette réduction devra provenir de la décarbonisation de l'industrie.
L'industrie des pâtes et papiers a l’opportunité de devenir un acteur majeur de la décarbonisation. Au cours des dernières décennies, l'industrie canadienne des pâtes et papiers a considérablement réduit ses émissions de GES (de 55 % de 1990 à 2023), principalement en améliorant l'efficacité énergétique, en augmentant la récupération de chaleur et en passant des combustibles fossiles aux biocarburants auxquels elle a facilement accès, tels que l'écorce, les branches et la sciure de bois. Cependant, il existe une autre possibilité « d'émissions négatives », en capturant le CO2 biogénique produit par l'industrie, en particulier dans les usines de pâte kraft, et en l'éliminant définitivement de l'atmosphère. Ceci est connu sous le nom de BECCS (bioénergie avec capture et stockage du carbone). Le secteur des produits forestiers a un rôle important à jouer dans la mise en œuvre de la BECCS, car ce n'est pas une opportunité qui est aussi facilement accessible à d'autres grandes industries, telles que la production de ciment et d'acier. Actuellement, le captage du carbone des chaudières de récupération est techniquement réalisable mais pas économiquement viable à petite échelle, sauf s'il existe un crédit pour l'élimination du dioxyde de carbone (EDC) ou un marché pour vendre le CO2 capté. Ces marchés sont encore naissants, mais on s'attend à ce qu'ils se développent, faisant avancer les efforts vers des émissions nettes nulles.
La technologie de capture du carbone la plus mature consiste à capturer le gaz CO2 dans une solution aqueuse d'une amine telle que la monoéthanolamine, qui réagit avec le CO2. La solution d'amine est ensuite chauffée et décomprimée pour libérer le CO2, ce qui nécessite une quantité d'énergie importante. Les amines peuvent se dégrader avec le temps. Il faut donc en rajouter.
CO280
Une entreprise canadienne basée à Vancouver est à l'avant-garde de l'exploration des opportunités de BECCS dans l'industrie des pâtes et papiers. CO280, un développeur de projets fondé en 2021, tire son nom des 280 ppm de CO2 qui se trouvaient dans l'atmosphère avant la révolution industrielle (aujourd'hui à 420 ppm). Selon CO280,
« La monétisation du CO2 biogénique provenant des émissions de cheminée est une opportunité de 30 milliards de dollars/an de transformer l’industrie nord-américaine des pâtes et papiers en diversifiant les revenus, en doublant l'EBITDA des usines et en décarbonisant les opérations. »
CO280 explore actuellement 14 projets à différentes étapes. Elle dispose d'une usine pilote installée et pleinement opérationnelle depuis le troisième trimestre de 2024 dans une usine non divulguée sur la côte américaine du golfe du Mexique, en partenariat avec SLB Capturi, qui a trois autres projets de capture du carbone en Europe. Son projet commercial le plus avancé consiste à capturer 800 000 tpa de CO2 de la chaudière de récupération d'une usine en Louisiane et à le stocker dans l'aquifère salin sous-jacent présent dans une grande partie du sud-est des États-Unis. Le projet proposé coûterait 600 millions de dollars. Le crédit d'impôt 45Q du gouvernement américain sera utilisé pour garantir les ventes de crédits EDC pour 12 ans. La décision finale d'investissement sera prise en 2026.
Svante
Une autre entreprise canadienne, basée à Burnaby, en Colombie-Britannique, Svante Technologies, travaille depuis sa fondation en 2007 à faire progresser une technologie de capture du carbone qui promet d'être moins coûteuse en termes d'exploitation et d'investissement que la capture des amines. Svante dispose de cinq usines pilotes et a récemment annoncé un projet de CSC à l'usine de pâte Ashdown de Domtar dans l'Arkansas avec une capacité potentielle de 1,5 million de tonnes de CO2. Le projet a été sélectionné pour une subvention par le Département américain de l'énergie (DOE), qui financera une étude d'ingénierie préliminaire pour le captage du carbone provenant des gaz de combustion de la chaudière de récupération de l'usine. La technologie de Svante adsorbe le CO2 dans un ensemble de filtres rotatifs modulaires chargés d'un sorbant solide à base de nanoparticules de réseau métallo-organique (RMO). Le CO2 est ensuite désorbé des filtres en augmentant la température. Par rapport à la technologie des amines, le procédé Svante utilise un adsorbant moins dangereux et a des coûts d'énergie et d'investissement inférieurs.
Mantel
Enfin, Mantel, une société de capture du carbone issue du Massachusetts Institute of Technology en 2022, capture le CO2 à haute température à l'aide de sels de borate fondus. Les borates absorbent rapidement le CO2 des gaz de combustion jusqu'à 600 °C, de sorte que le système de capture peut être intégré dans une chaudière. Le CO2 est désorbé en chauffant les borates jusqu'à 800 °C, et la chaleur supplémentaire est récupérée. Le processus a une efficacité thermique élevée car il n'est pas nécessaire de refroidir les gaz de combustion avant l'adsorption. Contrairement aux amines et aux MOF, les borates fondus restent très stables. Les tests à l'échelle de banc d’essai ont montré des performances presque parfaites d'adsorption-désorption du CO2 pendant des centaines de cycles.
Mantel installe une usine pilote de démonstration à l'usine Kruger Wayagamack à Trois-Rivières, au Québec, qui sera mise en service plus tard en 2025. Le projet a reçu des incitatifs gouvernementaux du Canada et du Québec. Le CO2 capturé à l'usine pilote remplacera le CO2 acheté qui est utilisé pour le contrôle du pH sur la machine à papier de l'usine.
C'est une période passionnante pour les technologies de capture du carbone dans le monde entier, et ces projets pilotes, de démonstration et commerciaux dans l'industrie des pâtes et papiers seront surveillés de près par les leaders de l'industrie qui souhaitent se lancer dans les affaires de BECCS.
Martin Fairbank a travaillé dans le domaine de la foresterie depuis plus de 35 ans, y compris de nombreuses années pour un producteur de pâtes et papier et deux ans avec Ressources Naturelles Canada. Détenteur d'un PhD en chimie et d'une expérience en amélioration de procédés, développement de produits, gestion d'énergie et de production rentable, Martin est actuellement un conseiller indépendant basé à Montréal. Il a aussi publié Resolute Roots qui relate les 200 ans d'histoire de la compagnie Produits forestiers Résolu et de ses prédécesseurs.
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