Florence Delprat-Jannaud, présidente du Club CO₂ : « Le captage et la valorisation du carbone peuvent sécuriser l’accès à des carburants et des matières indispensables »

Je vais distinguer d’emblée CCU et CCS. Même si le terme CCUS est couramment employé, il est plus pertinent dans la réalité de distinguer utilisation (CCU) et stockage (CCS) du carbone capté. Il est important de les distinguer, car ils renvoient à des filières différentes qui ne rendent pas les mêmes services.

Le CCS est un levier de décarbonation des activités industrielles dont les émissions sont difficiles à éliminer : cimenterie, raffinerie, sidérurgie, etc. Capter ces émissions à la source et les stocker durablement dans des réservoirs géologiques permet d’éviter d’ajouter du carbone dans l’atmosphère.

Le CCU, quant à lui, répond à un enjeu de « défossilisation » des activités qui vont continuer à utiliser du carbone à l’avenir, soit en tant que carburant, comme l’aviation et le transport maritime, soit en tant que matières premières, comme la chimie.

Il s’agit de substituer le carbone d’origine fossile par du carbone capté sur des fumées ou dans l’atmosphère. Par exemple, plutôt que de produire du kérosène à partir de fossiles, on va le produire en fait à partir de CO₂ qui a été capté. Ce recyclage du carbone déjà émis est parfois désigné « économie circulaire du carbone ».

Enfin, comme son nom l’indique, le CDR vise à éliminer du carbone de l’atmosphère. Pourquoi en a-t-on besoin ? D’une part pour compenser les émissions résiduelles diffuses, donc difficiles à capter à la source, comme par exemple celles de l’agriculture.

D’autre part pour retirer le carbone en excès dans l’atmosphère, car, malheureusement, les trajectoires d’émissions actuelles ne permettront vraisemblablement pas de maintenir un niveau de concentration atmosphérique compatible avec l’objectif de limitation du réchauffement climatique à 1,5 °C et même 2 °C.

Du point de vue des scénarios climatiques, il est essentiel de comprendre que le CCS, le CCU et le CDR sont indispensables pour compenser les émissions inévitables ou en excès, mais ne sont pas LA solution. La réduction massive des émissions de gaz à effet de serre, ainsi que la mise en œuvre d’un panel de solutions, restent absolument impératives.

Encore une fois, la filière CCU répond à des objectifs de défossilisation et non de décarbonation. Dans ce contexte, la plus-value climatique de cette filière CCU est variable, car elle dépend à la fois de la source du carbone capté et de la durée de vie des produits dans lesquels il est utilisé.

On comprend bien que, lorsqu’un avion utilise du carburant, le carbone est réémis dans l’atmosphère. Si ce carbone provient du captage de sources industrielles utilisant des combustibles fossiles, la valorisation sous forme de carburant aboutit certes à des émissions, mais évite celles liées à l’usage industriel de départ. On a donc deux usages pour une seule émission.

Mais le carbone valorisé peut aussi provenir de l’atmosphère. On distingue le captage direct, Direct Air Capture en anglais, à travers de grands aspirateurs géants qui filtrent le carbone présent dans l’atmosphère, et le captage indirect du carbone biogénique, c’est-à-dire du CO₂ capté par la biomasse via la photosynthèse.

Il existe entre autres deux grandes voies technologiques pour capter ce carbone biogénique. L’une consiste à capter le carbone issu des infrastructures qui brûlent ou transforment de la biomasse à grande échelle : chaufferies industrielles, usines de pâte à papier, usines de production de bioéthanol, usines de valorisation énergétique des déchets, etc. L’autre voie consiste à capter le carbone issu de la méthanisation des déchets organiques.

Lorsque la valorisation utilise du carbone capté dans l’atmosphère, l’impact est neutre ou quasi neutre pour le climat, puisque le carbone qui est réémis a été préalablement retiré de l’atmosphère. L’Union européenne a adopté en 2024 une nouvelle réglementation appelée Industrial Carbon Management Strategy, qui stipule qu’à partir de 2041 la filière CCU devra être exclusivement alimentée par du carbone d’origine non fossile, le carbone fossile capté sur les sources industrielles devant quant à lui être impérativement stocké à long terme.

Ce principe s’intègre au Système d’échange de quotas d’émissions de l’UE (ETS), ce qui veut dire que tous les industriels concernés souhaitant valoriser leurs efforts de défossilisation devront utiliser du carbone biogénique ou atmosphérique.

Le stockage du CO₂, un projet pour réduire les émissions industrielles - TF1 INFO

Une remarque générale tout d’abord. Ce qui frappe c’est le décalage entre la contribution importante attendue des filières de captage, valorisation et stockage de carbone dans les scénarios climatiques et leur déploiement actuel, qui est loin d’être au niveau des enjeux.

La France ne fait pas exception. Au contraire, elle accuse un retard important dans le développement industriel de ces filières. Nous avons des démonstrateurs, nous avons des projets industriels en phase de préparation, mais nous n’avons toujours pas de projets industriels opérationnels de captage, de transport ou de valorisation d’échelle industrielle en exploitation, contrairement à ce que l’on peut voir en Norvège, aux États-Unis ou en Chine, par exemple.

Depuis une vingtaine d’années, nous avons en France des centres de recherche et des industriels qui ont développé des technologies qui pourraient être mises en place à grande échelle. Pourquoi ce n’est pas le cas aujourd’hui ? D’une part parce que l’on a tendance à hiérarchiser les leviers de décarbonation en considérant que certains sont plus prioritaires ou plus légitimes que d’autres.

Il est sans aucun doute essentiel de commencer par développer les énergies renouvelables. Cela est bien entendu indispensable, mais ce que nous disent les scénarios climatiques, c’est que l’on a besoin d’activer massivement tous les leviers à notre disposition. Attendre pour déployer certains leviers est une erreur qui explique une partie du retard que l’on connaît actuellement.

Il y a d’autre part le frein associé au coût de ces technologies. Capter du carbone, le transporter et le stocker, cela a un coût, ce qui peut rendre un produit décarboné moins compétitif : les produits issus de la valorisation du carbone ont généralement un coût supérieur à leur équivalent fossile. N’oublions pas toutefois que ne rien faire a aussi un coût pour nos sociétés.

Par ailleurs certains industriels sont prêts depuis quelque temps à se lancer dans le captage de leurs émissions, mais, tant que l’aval de la filière n’est pas prêt, c’est-à-dire les infrastructures de transport, de stockage et de valorisation du carbone, ils ne peuvent pas capter le CO₂. Le développement des filières CCU et CCS demande un alignement du déploiement des différentes briques sur toute la chaîne.

Il est important de souligner également les opportunités en matière de souveraineté. Derrière les enjeux de décarbonation, le captage et la valorisation du carbone sur le sol national peuvent permettre, par exemple, de sécuriser l’accès à des carburants et des matières indispensables à certaines activités, tout en réduisant les dépendances aux importations de combustibles fossiles.

Sans vouloir dresser un panorama exhaustif, on peut évoquer quelques projets de captage à différents stades de développement. Par exemple, le projet K6, qui vise à faire de la cimenterie d’EQIOM à Lumbres, dans les Hauts-de-France, l’une des premières cimenteries neutres en carbone d’Europe.

La phase 1 du projet consiste à améliorer l’efficacité énergétique par l’installation d’un nouveau four et la seconde phase porte sur le captage du CO₂ émis par la cuisson du calcaire, en vue de sa réutilisation ou de sa séquestration. Ces deux phases sont complémentaires. La technologie (cryogénie), fournie par Air Liquide, a été choisie pour faciliter le captage de CO₂.

Toujours dans les Hauts de France, le projet CalCC vise à capter le CO₂ émis par l’usine de Réty, premier site de production de chaux en France. Le procédé de captage est le même que pour le projet K6. Autour de Dunkerque, le projet D’Artagnan, comprend deux composantes : un réseau de canalisations pour transporter le CO₂ capté par les usines de Lumbres et de Réty vers Dunkerque, et un terminal CO₂ sur le port de Dunkerque pour réceptionner et préparer le CO₂ en vue de son expédition vers des sites de séquestration.

Le projet D’Artagnan représente un investissement global de 220 millions d’euros. À Dunkerque également, le consortium C4Capture, réunissant Fives, Aluminium Dunkerque, Trimet et Rio Tinto s’attaque quant à lui à la décarbonation de la production d’aluminium, avec le lancement de premiers essais de captation du CO₂ en conditions réelles, afin de développer une solution à même de diviser par deux les émissions directes d’ici 2030.

Ces projets situés dans les Hauts-de-France ont l’avantage de n’être pas loin de la mer du Nord, où il y a un certain nombre de sites de stockage, en opération ou en développement, qui offrent un exutoire pour le CO₂ capté en France. Je pense évidemment à Northern Light en Norvège, mais il y en a aussi aux Pays-Bas et en Angleterre.

Dans l’Ouest de la France, on retrouve la même approche avec le projet GOCO2 qui réunit la cimenterie Lafarge de Saint-Pierre-la-Cour, la cimenterie Heidelberg à Airvault et l’usine de chaux Lhoist à Neau. Il s’agit là aussi de capter les émissions de carbone, de construire un réseau de transport vers le port de Montoir-de-Bretagne où sera installée une unité de traitement, liquéfaction et chargement du CO₂.

Concernant la valorisation du CO₂, le projet Take Kair dans les Pays de la Loire prépare la construction et d’exploitation à l’horizon 2030 d’une usine de production principalement de e-carburants à destination de l’aviation. Elle sera construite à Donges, sur le domaine portuaire de Nantes Saint-Nazaire.

SMART IMPACT - Vers une structuration de la captation et stockage du carbone - B SMART

Le stockage du CO₂ est moins avancé en France : nous en sommes encore au stade de l’évaluation des capacités de stockage. L’étude EVASTOCO2 publiée en 2025, commanditée par la Direction générale de l’énergie et du climat (DGEC), cofinancée par l’ADEME, et coordonnée par le BRGM, a produit une première estimation d’ensemble des capacités de stockage géologique de CO₂ sur le territoire hexagonal.

Deux types de réservoirs potentiels sont identifiés. Les anciens gisements d’hydrocarbures, qui représentent environ 700 millions de tonnes de capacités de stockage, et les aquifères salins avec 2 300 millions de tonnes à terre et 1 800 en mer. Pour donner un ordre de grandeur, les 50 principaux sites industriels émetteurs en France ont émis environ 31 millions de tonnes de gaz à effet de serre en équivalent carbone en 2024.

Ces estimations de capacités de stockage doivent maintenant être affinées et on sait que cela va conduire à une réduction du potentiel. Et ce qu’il faut savoir également, c’est que développer un site de stockage prend en général entre 6 à 10 ans, ce qui explique que les industriels vont d’abord se tourner vers des stockages qui sont disponibles hors de France.

La région lyonnaise est fortement industrialisée, ce qui soulève forcément des enjeux de décarbonation et de défossilisation importants. Elle accueille des projets importants, comme le projet VAIA qui vise à capter puis séquestrer la quasi-totalité des émissions de CO₂ de la cimenterie Vicat de Montalieu-Vercieu, la plus importante de France en termes de capacité de production de ciment.

Ce projet comprend aussi un volet valorisation qui est à l’étude. Concernant la valorisation, un autre projet incontournable est le projet eM-Rhône porté par l’entreprise Elyse Energy, qui vise à produire du e-méthanol.

La difficulté sur ce territoire, c’est qu’à la différence des industriels du Nord ou du Sud de la France qui pourront accéder à des sites de stockage en mer du Nord ou en Méditerranée, il n’y a pas de projet de stockage dans cette région. C’est pourquoi le projet de carboduc « Rhône décarbonation », reliant la région lyonnaise à la plateforme industrielle de Fos-sur-Mer dans le Sud de la France, est important pour transporter le carbone jusqu’à une zone portuaire.

On distingue principalement trois grands débouchés : les carburants de synthèse, ou e-fuels, les molécules pour la chimie, et les matériaux de construction. Ces derniers apparaissent comme les plus intéressants d’un point de vue climatique, car ils permettent un stockage pérenne du carbone par l’utilisation d’agrégats de synthèse ou l’injection de carbone dans le béton. Néanmoins, ce n’est pas le principal débouché en volume : le marché reste très limité.

Le développement du CCU sera d’abord tiré par le marché des carburants de synthèse, pour deux raisons. La première est la taille du marché. Les carburants pour l’aviation et le maritime représentent des quantités et des montants considérables. Bien sûr, cela ne veut pas dire qu’il ne faut pas chercher à être plus sobre par ailleurs en matière de transport aérien et maritime.

La seconde raison pour laquelle les carburants de synthèse seront moteurs de la filière est que la réglementation européenne crée la demande en fixant des objectifs d’incorporation d’e-fuels. Le règlement RefuelUE prévoit un taux d’incorporation de 35 % en 2050 dans l’aviation, en passant par 10 % en 2040 et 5 % en 2035.

Le règlement FuelUE quant à lui s’adresse au transport maritime. Il n’impose pas en tant que tel un type de carburant précis, mais fixe des objectifs de réduction de l’intensité d’émission de gaz à effet de serre (GES) de l’énergie utilisée à bord des navires.

Enfin, les molécules à base de carbone pour la chimie représentent également une application intéressante, mais ce sont des substances difficiles à produire et le marché est de taille moindre.

L'avenir des carburants de synthèse – Mobility TV

IFPEN est un acteur majeur de la recherche publique et de la formation en France, spécialisé dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Notre mission est de développer des technologies pour la mobilité durable (moteurs à hydrogène, électrification, e-fuels), les énergies décarbonées (éolien en mer, captage et stockage du CO₂, géothermie) et la chimie verte (bioplastiques, recyclage des métaux et des plastiques). L’IFPEN se distingue par son lien étroit avec l’industrie. Nous commercialisons certaines de nos technologies via notre filiale AXENS.

IFPEN détient historiquement une forte expertise sur les molécules carbonées. Nous travaillons sur la filière CCS depuis les années 2000 et un peu plus récemment sur le versant utilisation du CO₂. Nous réunissons l’ensemble des compétences — géologie, chimie, économie… — permettant de travailler sur l’intégralité de la filière de captage, de stockage et de valorisation et de stockage du carbone, de la recherche fondamentale jusqu’au stade de préindustrialisation. C’est un atout assez rare et donc précieux.

Parmi les projets phares, on peut évoquer le procédé DMX qui vise à réduire le coût de la phase de captage du CO₂. Il a été testé sur le site d’ArcelorMittal à Dunkerque. En matière de stockage, nous développons par exemple des logiciels de modélisation et de simulation pour la sélection, la conception et la surveillance des sites de stockage.

Concernant la valorisation du CO₂, IFPEN est partie prenante du projet Take Kair, mais aussi d’autres, comme le projet européen H2020 Sun2Chem, qui vise à développer un dispositif capable de convertir directement le CO₂ et l’eau en produits chimiques à haute valeur ajoutée comme l’éthylène en utilisant uniquement l’énergie solaire.

Au-delà des technologies développées par l’IFPEN, il est important de souligner que de nombreux acteurs développent d’autres technologies en France. C’est une chance, car on a besoin d’une diversité de technologies, parce que les conditions de captage diffèrent d’un site industriel à l’autre, parce qu’on a besoin d’élargir les voies de valorisation du carbone, ou encore parce qu’on a besoin de rendre les différents procédés moins consommateurs d’énergie.

Le Club CO₂ est une association créée en 2002 à l’initiative de l’ADEME, avec l’appui de l’IFPEN et du BRGM. C’est un lieu d’échange, d’information et d’initiative entre les acteurs du monde industriel et la recherche sur les enjeux, les problématiques communes et les orientations scientifiques, politiques et stratégiques de la filière CCUS.

Le club ne cesse de s’agrandir. Il y a 5 ans, nous étions 25 membres. Nous sommes aujourd’hui presque une centaine : industriels, centres de recherche, architectes de projet, ports, majors des fossiles, start-ups… Ces acteurs couvrent l’ensemble des briques de la chaîne de valeur du CCS et du CCU et portent différentes visions de son développement, ce qui est une richesse pour le club.

Nous sommes fortement investis non seulement dans le développement des filières CCS et CCU, mais aussi dans différents évènements, tels que des auditions auprès de parlementaires, des tables rondes auprès d’acteurs territoriaux et d’entrepreneurs, ou des manifestions scientifiques.

Le Club CO₂ est aussi mobilisé dans l’écosystème national en contribuant à des groupes de travail sur le captage et le stockage du CO₂, comme le groupe CCUS du Comité stratégique de Filière « Nouveaux Systèmes énergétiques ».

Enfin, le Club CO₂ réalise des études destinées à améliorer l’état des connaissances sur les enjeux et les problématiques des filières CCS et CCU. Les résultats complets de ces études sont réservés aux membres du Club CO₂, mais des résumés sont disponibles sur la page Publications du Club CO₂ et des présentations publiques sous forme de webinaire sont organisées pour les nouvelles études.

Le Club CO₂ a eu de nombreux échanges avec le ministère de l’Économie lors de l’élaboration de la stratégie CCUS, en particulier sur les besoins d’infrastructures. Cette stratégie vise à soutenir le développement de l’ensemble des composantes de la filière : captage, transport, stockage et valorisation. Une communication récente du Gouvernement souligne plusieurs avancées.

Concernant le captage, l’appel d’offres Grands Projets Industriels de Décarbonation (GPID) soutient, sur quinze ans, les investissements et les coûts d’exploitation des projets des sites les plus émetteurs, notamment certains projets évoqués précédemment, comme celui de Vicat. Sur le transport, un cadrage réglementaire des infrastructures de transport de CO₂ a été élaboré avec la Commission de régulation de l’énergie (CRE), afin de garantir des principes d’accès transparents et non discriminatoires.

En matière de stockage, la France a ratifié en juin 2025 l’amendement au Protocole de Londres autorisant le transport transfrontalier de CO₂ à des fins de stockage en mer et signé un accord bilatéral avec la Norvège. Un appel à projets sera prochainement lancé afin d’améliorer la connaissance du sous-sol national et de tester des injections de CO₂.

Le volet valorisation du CO₂ reste en revanche encore timide, la stratégie se contentant pour l’instant de reprendre les obligations européennes d’incorporation de carburant de synthèse dans l’aviation et le transport maritime.