Publié le 23 sept. 2019 à 14:00

En cette aube estivale, la brume de chaleur se dissipe. Au loin émergent peu à peu des falaises. Les vagues viennent s'échouer au pied de cette immense muraille immaculée. Véritable forteresse entrecoupée de valleuses et de plages de galets, la Côte d'Albâtre du pays cauchois étire ses 130 km. L'autre côté de la Manche offre le même aspect du côté de Douvres. Célèbre à l'époque romaine, la blancheur (albus, en latin) des falaises serait à l'origine de l'expression « perfide Albion » employée pour désigner la Grande-Bretagne.

Cette couleur laiteuse s'explique par la constitution crayeuse de la côte. Une craie qui résulte d'un dépôt de calcaire au fond de la mer pendant des millions d'années, à l'ère du Crétacé. Les coccolithophoridés - des microalgues unicellulaires, partie intégrante du phytoplancton - sont à l'origine de cette formation géologique. Comment ? Par un phénomène de photosynthèse que les arbres ne sont pas les seuls à pratiquer. Ces micro-organismes océaniques captent le gaz carbonique (CO2), se multiplient et rejettent de l'oxygène. Le CO2, lui, se transforme en calcite génératrice de la craie. A l'heure de la lutte contre le réchauffement climatique et de la réduction des émissions de gaz à effet de serre dont fait partie le CO2, les microalgues seraient la panacée pour limiter le réchauffement terrestre. Certains en sont convaincus.

En décembre prochain, la start-up Kyanos s'apprête à implanter dans la métropole toulousaine un arbre d'un nouveau type.

Kyanos mise sur les microalgues

Au sein d'une grande cuve d'eau cylindrique, des microalgues vont capter le CO2 émis en ville par photosynthèse et donc purifier l'air. Les microparticules récupérées pourraient être transformées en engrais. Les études sont en cours. La cinquantaine, yeux noirs perçants, barbe poivre et sel, Pierre Calleja, cofondateur de Planet Forever, lui aussi ne jure que par ces pour résoudre le problème climatique actuel. « Quand cette microalgue est apparue, il y a 4 milliards d'années, l'atmosphère terrestre contenait environ 5.000 fois plus de CO2 qu'aujourd'hui. Grâce à son action, ce CO2 a été transformé de manière irréversible en calcaire et l'atmosphère est devenue respirable pour les organismes vivants », exulte-t-il.

Notre arbre peut séquestrer autant de carbone que 3.500 arbres dans une forêt et rejeter autant d'oxygène. Pierre CallEja Cofondateur de Planet Forever

Son dernier projet ? Un arbre aux allures futuristes dont les feuilles ont été remplacées par de grosses poches vertes remplies d'eau et de microalgues. « Nous pensons le présenter d'ici à six mois », promet-il. Haut de 8 mètres, « cet arbre peut séquestrer autant de carbone que 3.500 arbres dans une forêt et rejeter autant d'oxygène », revendique-t-il. « Nous sommes en discussion avec plusieurs municipalités de grandes villes dans le monde, concernées par la thématique du réchauffement climatique. Dans ce cadre et afin d'accompagner la fondation Planet Forever, nous envisageons l'éventualité d'une vente aux enchères pour notre premier arbre. »

Une colonne à Créteil

Pierre Calleja n'en est pas à son premier coup d'essai. Il a aussi noué un partenariat avec le groupe Suez , alors qu'il était encore président de Fermentalg, société qu'il a créée en 2009. Suez regarde de près cette technologie. « En mars dernier, nous avons lancé, à Créteil, notre puits de carbone sur l'unité de valorisation énergétique Valo'Marne. L'objectif est de capter, grâce aux microalgues, le CO2 issu de fumée d'incinération d'ordures ménagères », explique Jérôme Arnaudis, directeur du pôle air de Suez.

Comment fonctionne le puits de Suez

Il se présente lui aussi sous la forme d'un gros tube, rempli de 500 litres d'eau contenant des microalgues, dans lequel la fumée est directement injectée. « Chaque semaine, une vidange à 90 % est opérée pour renouveler les microalgues. La matière récupérée, gorgée de CO2, est envoyée, via le réseau d'assainissement, vers une station d'épuration voisine équipée d'un méthaniseur pour la transformer en biométhane. Après traitement, celui-ci pourra être utilisé sous forme d'électricité ou réinjecté dans le circuit d'alimentation du gaz de ville », détaille Jérôme Arnaudis. Ce dispositif pilote installé à Valo'Marne s'inscrit dans la suite d'un premier projet de puits de carbone testé pendant deux ans en 2017 et 2018 à la station d'épuration de Colombes avec le Syndicat interdépartemental pour l'assainissement de l'agglomération parisienne (SIAAP).

Suez a implanté à Créteil un puits de carbone traitant les fumées des ordures ménagères incinérées.Suez

Cette première expérience visait à valider le cycle complet : la captation de CO2 issu des fumées, le transport des microalgues dans le réseau d'assainissement et la capacité de ces microalgues à produire de l'énergie verte. « Les premiers résultats sont à la hauteur de nos espérances. Nous allons maintenant tester différentes conditions d'exploitation du pilote pour capter une tonne de CO2 par mètre cube, soit une performance équivalente à l'activité de 75 arbres », prédit Jérôme Arnaudis. Si le groupe Suez mise sur la culture intensive en milieu fermé des microalgues, un autre projet - Vasco 2 - se base, lui, sur la culture extensive.

De vastes bassins à Fos-sur-Mer

Lancé en 2015 et localisé au sein des 10.000 hectares de la zone industrialo-portuaire de Fos-sur-Mer, Vasco 2, qui réunit douze partenaires dont ArcelorMittal, Total, l'Ifremer, l'Ademe et le CEA, a aussi pour ambition de traiter des fumées industrielles par la culture de microalgues. Sauf qu'ici, elles prospèrent dans des bassins à ciel ouvert. « En phase de test, nous avons construit des bassins de culture de 10 mètres carrés et de 160 mètres carrés sur le site de l'Ifremer à Palavas en 2016, puis sur les sites de Kem One, d'ArcelorMittal et de Solamat-Merex à Fos en 2017 », détaille Michaël Parra, coordinateur du projet pour le Grand port maritime de Marseille.

« Nous avons pris des microalgues locales sans les trier. Nous avons aussi pris le parti de laisser faire la nature avec des tests en eau de mer et en eau douce sans prétraitement de l'eau et des fumées. Les résultats sont prometteurs, se réjouit-il. Nous avons réussi à capter entre 60 et 80 % du CO2 des fumées industrielles que nous avons injectées dans nos bassins. » Reste maintenant à transformer l'essai et à passer au stade de l'industrialisation avec des bassins plus étendus. Il reviendra à Vasco 3 de valoriser le CO2 capté pour le convertir, par exemple en biocarburant. « Sur ce point nous sommes en cours d'élaboration d'un nouveau projet, nous devrions être prêts l'an prochain. »

Tests à Alicante

Que ce soit en culture intensive sous forme de tube ou extensive avec des bassins à l'air libre, la culture des microalgues intéresse bon nombre de pays. Des projets sont répertoriés aux Etats-Unis, en Chine, en Israël, notamment. En Espagne, la société Bio Fuel Systems est à l'origine d'une forêt de près de 400 tubes de huit mètres de haut remplis d'eau et de microalgues, près d'Alicante en Espagne. Alimentée par les fumées carbonées d'une cimenterie voisine, l'entreprise espère aussi produire du biopétrole. Les ingénieurs simulent les conditions qui existaient il y a des millions d'années, quand le phytoplancton s'est transformé en pétrole.

L'exploitation des microalgues est compliquée et coûte cher. La quantité de CO2 captée demeure limitée. Aicha El Khamlichi Ingénieure à l'Ademe

Les microalgues seront-elles la solution miracle pour diminuer la teneur en CO2 de l'atmosphère et résoudre le réchauffement ? Pas si vite. Les professionnels reconnaissent que nous sommes à l'aube de cette technologie. Il existe des milliers d'espèces de microalgues. Toutes n'ont pas été répertoriées. « L'exploitation des microalgues est compliquée et coûte cher. La quantité de CO2 captée grâce à leur concours demeure limitée. Surtout, il importe de savoir ce qu'on fait de la biomasse algale produite. Pour l'heure, le biocarburant issu des microalgues se révèle plus coûteux que l'énergie fossile comme le pétrole », observe Aicha El Khamlichi, ingénieure à l'Ademe dans le département captage, stockage et valorisation du CO2. « De plus, la culture extensive de microalgue demande beaucoup d'eau et de place pour construire les bassins », ajoute-t-elle. D'où une autre idée, plus ancienne celle-là, d'enfouir ce CO2 sous terre comme le font certains.

Enfouir le CO2

C'est le cas à Dunkerque où un consortium de 11 acteurs européens, dont ArcelorMittal, l'IFP Energies nouvelles (IFPEN) et Total, a lancé cette année le projet 3D . « Il s'agit de capter le CO2 émis par l'usine d'ArcelorMittal, de le liquéfier puis de l'envoyer, par bateau, vers un site d'enfouissement situé en Norvège. Le gaz liquéfié sera injecté sous terre dans un environnement aquifère afin qu'à terme, il se transforme en calcaire », explique Paul Broutin, ingénieur à l'IFPEN et chef du projet captage de CO2. « En 2019, une vingtaine de projets intégrés de captage stockage et/ou utilisation du CO2 sont opérationnels. De 30 à 40 millions de tonnes de CO2 sont captées chaque année », indique Florence Delprat-Jannaud, responsable du programme captage et stockage du CO2 à l'IFPEN. « Grâce à cette technique, en 2050, 5.000 milliards de tonnes devront être captées », prédit Paul Broutin.

Un défi titanesque

Que ce soit par microalgues ou par enfouissement, le captage du CO2 ne résoudra pas totalement l'équation climatique actuelle. Les initiatives sont louables et vont permettre, à terme, de diminuer la pression. Mais elles ne sont pas suffisantes. Les données du problème sont simples, comme l'explique Renaud Bettin, expert en neutralité carbone chez Carbone 4. « Aujourd'hui, la France émet 450 millions de tonnes de CO2 par an et les puits de carbone naturels en captent 50 millions. Pour atteindre la neutralité carbone en 2050, il faut réduire les émissions à 100 millions de tonnes et doubler les capacités de captage pour passer de 50 à 100 millions de tonnes. » Dans ce but, toutes les ressources doivent être mobilisées.

Capter le CO2 dans l'atmosphère va prendre des centaines d'années. Aujourd'hui, le véritable enjeu reste la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l'augmentation des puits de carbone. Renaud Bettin Expert en neutralité carbone chez Carbone 4

Reboisement et exploitation des forêts, captage de CO2 par les sols et les océans. « C'est un tout. Capter le CO2 dans l'atmosphère va prendre des centaines d'années. Aujourd'hui, le véritable enjeu reste la réduction des émissions de gaz à effet de serre et l'augmentation des puits de carbone. Dans ce contexte, la technique utilisant les microalgues n'est intéressante que si le carbone est valorisé en biocarburant qui se substituera aux énergies fossiles. L'enfouissement du CO2 sous terre me laisse sceptique. Elle revient à cacher la poussière sous le tapis », dit-il. Les milieux écologistes évoquent des risques de fuites, de mouvements de terrain, voire de réactivation de failles sismiques associées à ce stockage géologique.

Nécessité de réduire les émissions

Alors que s'est tenu, lundi 23 septembre, le sommet des Nations unies sur le climat à New York, Patricia Espinosa, secrétaire exécutive de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, enjoignait au début du mois à déployer des technologies pour éliminer le carbone de l'atmosphère. Bien que le captage et le stockage « offrent des opportunités, nous devrions les considérer comme la partie d'une combinaison d'outils. Si les entreprises pensent qu'elles peuvent continuer à émettre autant, tout en compensant cela indéfiniment [avec cette technique], elles se trompent ».

Les microalgues, elles, « ne sont pas là pour résoudre le problème du carbone », estimait déjà en 2015 Jack Legrand, professeur à l'université de Nantes, lors d'une intervention à la Maison de la chimie . Pour lui, capter du CO2 pour produire des algues est irréaliste. « Les bilans montrent vite que ce serait complètement impossible à cause de la surface de culture nécessaire », avertissait-il. Mieux vaut réduire les émissions. Et à ce titre, l'instauration d'un prix carbone au niveau mondial aiderait grandement. Mais, « le prix actuel de la tonne de CO2 n'incite pas les industriels à limiter leurs émissions de gaz à effet de serre », remarque Florence Delprat-Jannaud. C'est pourtant la clef de la lutte contre un réchauffement que les microalgues ne pourront résoudre à elles seules.