Grösste CO2-Filteranlage in Island verwandelt Kohlendioxid in Stein
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La plus grande usine de captage de dioxyde de carbone a été mise en service en Islande. Développée par la société helvétique Climeworks, elle représente un premier pas important vers une véritable décomposition du CO2.
Die Anlage in Island ist ein wichtiger erster Schritt zum realen CO2-Abbau. Entwickelt wurde sie vom Schweizer Unternehmen Climeworks.
Après deux ans de développement, puis un an de construction, l’usine de captage de CO2 «Orca» est enfin sortie de terre. Elle a été inaugurée le 8 septembre dernier, en Islande. Il s’agit actuellement de la plus grande usine de captage de CO2 au monde. «Orca» (mot islandais signifiant «énergie») prélèvera chaque année 4000 tonnes de CO2 directement dans l’air afin de les transformer en pierre.
La technologie utilisée a été empruntée à la nature. Cette dernière utilise en effet des processus chimiques et physiques qui ont lieu sur des milliers d’années et permettent de convertir le dioxyde de carbone en pierre. Une méthode que «Orca» parvient à reproduire en seulement deux ans!
Zwei Jahre dauerte die Entwicklung, für den Bau brauchte es ein Jahr: Am 8. September 2021 wurde in Island die CO2-Filteranlage «Orca» des Schweizer Unternehmens Climeworks eingeweiht. Es handelt sich um die derzeit grösste CO2-Entfernungs-Anlage der Welt: «Orca» (isländisch für «Energie») soll pro Jahr 4000 Tonnen CO2 aus der Luft filtern und in Stein verwandeln.
Die Technologie ist der Natur entlehnt. In Jahrtausenden binden chemische und physikalische Prozesse in der Natur das Kohlendioxid und verwandeln es in Stein. «Orca» macht dies innerhalb von zwei Jahren.
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Il se transforme en calcaire
Comment cela fonctionne? Pour faire simple, huit conteneurs munis de grands ventilateurs aspirent l’air ambiant. Les particules de dioxyde de carbone sont captées, puis mélangées à de l’eau – un procédé connu sous le nom de «Direct Air Capture». Cette eau est ensuite injectée dans une couche profonde (jusqu’à 1000 mètres) de roche basaltique. Le CO2 se transforme ensuite en carbonate de calcium (calcaire). Grâce à la minéralisation, le CO2 se pétrifie alors pour toujours.
Au regard des émissions mondiales, qui sont d’environ 39 milliards de tonnes par an (2020), ces 4000 tonnes semblent presque dérisoires. Cependant, «Orca» n’est qu’un début. «La prochaine usine sera déjà dix fois plus grande», explique Daniel Egger, directeur commercial de Climeworks. Elle sera probablement aussi implantée en Islande, car le sous-sol y est particulièrement adapté.
Grâce à un procédé dit de CarbFix, le CO₂ est mélangé à de l’eau afin d’être transformé en carbonate de calcium (ou calcaire). Sur l’image, on distingue les taches blanches dans la roche basaltique. Photo: Carbfix/Sandra O Snæbjornsdottir
Des objectifs ambitieux
«D’ici à 2050, nous devons être en mesure d’extraire de l’air entre cinq et dix milliards de tonnes de CO2 par année (pour atteindre les objectifs fixés en la matière, ndlr)», ajoute Daniel Egger. Une telle croissance des installations est ambitieuse, mais réalisable, assure-t-il. «Toutefois, pour y parvenir, l’industrie de l’élimination du CO2 devra avoir une croissance annuelle de 60 %.»
La réduction du CO2 n’est en revanche pas gratuite: l’usine «Orca» a coûté entre 10 et 15 millions de dollars. Ce montant est notamment financé par les compensations climatiques de certaines grandes entreprises. Climeworks collabore par exemple avec Microsoft, Shopify et Swiss Re.
Réellement supprimé
«Nous vendons l’élimination réelle du CO2 comme un service», note Daniel Egger. Contrairement aux certificats CO2 classiques, où l’échange se fait avec la surproduction et la sous-production de dioxyde de carbone, Climeworks évince vraiment le CO2 de l’air.
Etant donné qu’il sera impossible d’éviter les émissions dans 30 ans, il est crucial de les retirer de l’air en quantités suffisantes d’ici là et de les stocker dans le sol à long terme. «C’est le seul moyen d’atteindre le «zéro net», insiste Daniel Egger. Et pour assurer la neutralité en CO2 de l’installation elle-même, l’électricité provient d’une centrale géothermique régionale».
Pour que l’usine «Orca» ne contribue pas au réchauffement climatique, elle utilise de l’électricité renouvelable provenant du puit géothermique de Hellisheiði. Photo: ON Power/Arni Saeberg
Es werde Kalk
Acht Container mit grossen Ventilatoren saugen dabei die Luft an. Die Kohlendioxid-Partikel werden aus der Luft gefiltert und in Wasser gebunden – ein Vorgang, der in der Fachsprache als «Direct Air Capture» bezeichnet wird. Das Wasser wird anschliessend in eine Basaltgesteinsschicht bis zu tausend Meter unter dem Boden gepumpt. Dort reagiert das CO2 mit dem Basalt und wird zu Kalziumkarbonat – zu Kalk. So bleibt das CO2 praktisch ewig gebunden.
Angesichts eines weltweiten Ausstosses von rund 39 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr (2020) muten die 4000 Tonnen allerdings verschwindend klein an. «Orca» soll aber erst der Anfang sein. «Die nächste Anlage ist bereits zehn Mal grösser», sagt Daniel Egger, Chief Commercial Officer von Climeworks. Die Anlage werde voraussichtlich ebenfalls in Island stehen, da hier der Untergrund besonders geeignet ist.
Mit einem sogenannten Carbfix-Prozess wird das in Wasser gebundene CO2 in Kalziumkarbonat, kurz Kalk (im Bild die weissen Stellen im Basaltstein), umgewandelt. Carbfix/Sandra O Snæbjornsdottir
Ambitionierte Ziele
«Bis ins Jahr 2050 müssen wir jährlich zwischen fünf und zehn Milliarden Tonnen aus der Luft nehmen können», sagt Egger – nur so liessen sich die CO2-Ziele erreichen. Ein solches Wachstum der Anlagen sei zwar ambitioniert, aber machbar. «Um das Ziel zu erreichen, müsste die Industrie der CO2-Entfernung jährlich um sechzig Prozent wachsen.»
Die CO2-Reduktion gibt es indessen nicht gratis: Die «Orca»-Anlage hat zwischen zehn und 15 Millionen Dollar gekostet. Finanziert wird sie auch über die Klimakompensation grosser Player. So arbeitet Climeworks beispielsweise mit Microsoft, Shopify oder Swiss Re zusammen, die so ihre CO2-Emissionen kompensieren.
Echte Entfernung statt Vermeidung
Der Clou: «Wir verkaufen echte CO2-Entfernung als Dienstleistung», sagt Egger. Im Unterschied zu den traditionellen Vermeidungs-Zertifikaten, wo ein Handel mit Über- und Unterproduktion von CO2 betrieben wird, wird durch Climeworks tatsächlich CO2 aus der Luft entfernt.
Emissionen liessen sich auch in dreissig Jahren nicht vermeiden. Deshalb sei es entscheidend, bis dann CO2 in genügender Menge aus der Luft zu entfernen und langfristig im Boden zu speichern. Egger: «Nur so kommen wir auf Netto Null.» Damit die CO2-Neutralität der Anlage selbst gewährleistet ist, stammt der Strom zudem von einem regionalen Geothermie-Kraftwerk.
Damit «Orca» den Klimawandel nicht selbst antreibt, wird erneuerbarer Strom der Geothermiequelle in Hellisheiði verwendet. ON Power/Arni Saeberg
