Les États-Unis sont l’un des pays producteurs principaux de maïs à l’échelle planétaire, chaque récolte annuelle atteignant environ 350 millions de tonnes. Comme n’importe quelle culture, les champs de maïs sont ensuite jonchés de déchets après la moisson, notamment les tiges de cette céréale, qui restent la plupart du temps au sol.
Dans cette étude menée par l’Iowa State University (Ames), publiée au sein de la revue Energy Conversion and Management, cette équipe de chercheurs ont proposé une solution pour les revaloriser. Ces résidus agricoles peuvent être utilisés pour produire une huile végétale capable de piéger le CO2 au fond de puits de pétrole abandonnés. Par rapport à la DAC (Direct Air Capture), l’idée est de capter le gaz que le maïs a déjà absorbé pour croître, évitant ainsi qu’il ne reparte dans l’atmosphère pour participer au déséquilibre climatique actuel.
La revanche des plantes sur le pétrole
Comme l’énorme majorité des plantes, le maïs puise du dioxyde de carbone dans l’air pour pousser : ce carbone se retrouve ensuite stocké dans ses tiges, ses feuilles et ses épis. Mais une fois la récolte terminée, les déchets de cultures abandonnés dans les champs finissent par se décomposer. Le carbone contenu à l’intérieur est libéré sous forme de CO₂, ce qui annule en partie le bénéfice du captage réalisé durant la croissance.
L’équipe du professeur Mark Mba-Right, l’un des auteurs de l’étude dont il est question aujourd’hui, a trouvé comment interrompre ce cycle naturel en transformant ces résidus par un procédé appelé pyrolyse rapide. Les tiges et les feuilles sont introduits dans un réacteur de pyrolyse, une cuve métallique étanche où l’air est totalement absent. En quelques secondes, la biomasse est portée à plus de 500 °C : comme elle est privée d’oxygène, elle ne peut pas brûler.
Trois produits sont issus de cette pyrolyse : un charbon végétal (le biochar), qui peut être utilisé pour améliorer la fertilité des sols, un gaz qui alimente lui-même le four pour entretenir la réaction ; et, ce qui nous intéresse ici, une huile noire et dense, concentrant le carbone capté par la plante durant sa croissance.
Injectée dans les puits de pétrole abandonnés, cette bio-huile peut rester sous le sol pendant des siècles, sans possibilité de remonter à la surface. Tout le carbone que le maïs avait extrait de l’air durant sa croissance est renvoyé sous terre, scellé dans les mêmes cavités où l’industrie fossile l’avait extrait autrefois sous forme de pétrole. C’est exactement comme si l’on inversait le cycle du carbone : il ne vient pas saturer l’atmosphère, mais est replacé sous la terre.
« Nous avons, d’un côté, une masse de déchets végétaux inutilisés, et de l’autre des puits de pétrole qu’il faut absolument sceller. C’est une ressource qui tombe à point pour un besoin pressant », résume Mark Mba-Wright.
Moins chère et plus simple : les avantages de la bio-huile
Selon les données officielles des États-Unis, il y aurait sur le sol américain 120 000 puits de pétrole à reboucher ; les autorités les appellent « puits de pétrole orphelins ». Ce sont seulement-là les sites recensés, car selon d’autres estimations, il y en aurait des centaines de milliers supplémentaires, encore non répertoriés à ce jour.
Des trous béants qui continuent, pour beaucoup, à relâcher des effluves de méthane (CH₄) dans l’atmosphère, un gaz à effet de serre encore plus « puissant » que le CO2. En effet, sur une période de 100 ans, son potentiel de réchauffement est environ 28 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Sur une période plus courte de 20 ans, cette puissance est encore plus grande, atteignant 84 fois celle du CO₂. Les remplir avec cette bio-huile permettrait donc de résoudre deux problèmes à la fois : sécuriser ces puits tout en enfermant le carbone de manière durable.
Selon l’étude, le coût de cette capture, appelée « séquestration », est évalué à approximativement 152 dollars/tonnes de CO2. Il est donc situé dans la même fourchette que les projets de DAC, mais ne nécessite pas les mêmes infrastructures, des usines souvent gigantesques, réclamant de colossaux investissements.
Il serait possible, selon les auteurs, de déployer des mini-unités de pyrolyse mobiles directement sur place, qui transformerait les déchets agricoles en bio-huile. Pour Peter Reinhardt, PDG de la start-up californienne Charm Industrial, qui finance une partie des travaux, cette avantage est une évidence. « Nous l’entendons sans cesse : après avoir examiné de près les différentes options, les principaux acheteurs de crédits carbone [NDLR : entreprises ou institutions qui financent des projets de séquestration pour compenser leurs propres émissions] considèrent que la séquestration par bio-huile est l’une des solutions les plus fiables et les plus rentables », souligne-t-il.
Comme expliqué plus haut, la pyrolyse rapide produit du biochar, un charbon végétal très riche en carbone. Il pourrait être utilisé par les agriculteurs locaux, car une fois répandu dans les champs, il les rend plus perméables à l’eau, les allège et favorise la vie microbienne. Un intrant très apprécié, car il augmente la capacité des sols à retenir eau et nutriments, ce qui crée, pour les plantes, un environnement plus bénéfique à la pousse et augmente les rendements.
Cette technique de revalorisation du maïs n’est qu’au stade de l’expérimentation, et comme le confesse Mba-Wright, « il nous reste beaucoup d’étapes à franchir pour que notre procédé fonctionne à grande échelle ». Si l’équipe parvient à commercialiser sa solution, elle pourra affirmer que son approche low-tech de la séquestration carbone était valide. Ne nous berçons pas d’illusions toutefois : face aux milliards de tonnes de CO2 émises chaque année, elle restera malheureusement un pansement sur une jambe de bois. On ne contiendra pas l’emballement climatique de cette manière sans s’attaquer à la source du problème : l’appétit insatiable de l’économie mondiale pour les sources d’énergie bon marché et carbonées.
- Des chercheurs testent une méthode consistant à transformer des résidus agricoles ou forestiers en huile riche en carbone, puis à l’enfouir dans d’anciens puits de pétrole pour la piéger durablement.
- Cette approche aurait un coût comparable aux technologies de capture directe du CO₂, mais avec des installations plus petites, décentralisées et moins onéreuses.
- Elle présente en outre des retombées locales : amélioration des sols grâce au biochar, revenus complémentaires pour les agriculteurs et sécurisation des puits abandonnés.
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