Les scientifiques chinois se démènent pour soutenir le plan du gouvernement visant à atteindre « zéro émission nette de carbone » d'ici 2060, car Ling Xin découvre
Alors que la pandémie de COVID-19 faisait rage dans le monde en 2020, entraînant des confinements et une course audacieuse pour créer le premier vaccin, le président chinois Xi Jinping souhaitait s’attaquer à un autre problème scientifique majeur : le climat. Dans une annonce surprise à l'Assemblée générale de l'ONU en septembre 2020, il a annoncé un plan audacieux pour faire passer le pays de l'un des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre au monde à une société « zéro carbone » d'ici 2060.
Cet objectif ambitieux a été un choc pour de nombreuses personnes dans le pays, y compris pour les responsables du gouvernement régional qui sont encore en train de comprendre ce que signifie cet objectif et quelles politiques ils doivent adopter pour l'atteindre. Toutefois, depuis le discours de Xi, des dizaines d’instituts de neutralité carbone ont déjà vu le jour à travers le pays. En décembre 2020, l’Institut de physique atmosphérique de Pékin a inauguré son centre de recherche sur la neutralité carbone – le premier du genre en Chine – qui vise à renforcer les technologies de surveillance des émissions de carbone. D’éminentes universités, dont Tsinghua, Fudan et Shanghai Jiao Tong, ont emboîté le pas, créant leurs propres instituts visant à promouvoir des politiques de neutralité carbone.
En mars, l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé un plan d'action pour placer la Chine à l'avant-garde des efforts en matière de changement climatique. Cet objectif serait atteint, a noté CAS, en développant des technologies visant à favoriser une utilisation plus propre des combustibles fossiles et une énergie nucléaire plus sûre, ainsi qu'en intégrant les énergies renouvelables dans les réseaux électriques existants. Mais la mise en œuvre de telles initiatives représente un défi de taille. « Atteindre les objectifs de la Chine en matière de carbone nécessite une révolution socio-économique profonde et systématique, dans laquelle [les scientifiques] ont un rôle majeur à jouer en unissant leurs forces dans toutes les disciplines et en réalisant des percées technologiques », a déclaré le vice-président de la CAS, Tao Zhang, lors de l'annonce du plan.
Une partie de cette lutte vers le zéro net est la dépendance actuelle de la Chine au charbon. Elle représente environ 60 % de la production d’électricité du pays et la réduction de ce type de production d’électricité très polluant sera la clé d’une société à zéro carbone. Cela pourrait bien nécessiter la mise en œuvre rapide du captage, de l’utilisation et du stockage du carbone (CCUS). Il s’agit d’installer des installations de décarbonation dans les cheminées des centrales à charbon où le carbone est collecté et transformé avant d’être enfoui sous terre ou en mer.
Les scientifiques chinois étudient les technologies CCUS depuis 2004 et ont jusqu'à présent construit 35 projets de démonstration ayant une capacité d'injection moyenne totale de 1.7 million de tonnes de carbone par an. D’ici 2060, cette capacité d’injection devrait être d’environ 1 à 3 milliards de tonnes. Pourtant, les technologies CCUS comportent des risques potentiels, notamment lors du stockage et du transport. Ning Wei, de l'Institut CAS de mécanique des roches et des sols de Wuhan, qui travaille dans ce domaine depuis environ deux décennies, affirme que la Chine est à la traîne dans certaines technologies clés du CCUS, telles que la surveillance et l'évaluation des risques de fuites pour empêcher les écoulements. de dioxyde de carbone, problème auquel son équipe s'efforce actuellement de remédier.
La mise en œuvre à grande échelle d’une telle technologie risque de rendre l’énergie plus chère – du moins à court terme. Wei affirme que le coût de la production d’électricité à partir du charbon devrait augmenter de 20 à 30 cents par kilowattheure si le CCUS est largement mis en œuvre. Cependant, une fois ces technologies arrivées à maturité, on espère que ces coûts diminueront de 50 %.
Socle renouvelable
Certains pourraient être surpris d'apprendre que la Chine est le premier producteur mondial d'énergie renouvelable, avec environ un quart de la demande satisfaite par l'énergie hydraulique, éolienne et solaire. Pourtant, la Chine ne se repose pas sur ses lauriers et prévoit de développer son secteur des énergies renouvelables en construisant ce qu’on appelle des « bases d’énergie verte » dans ses régions désertiques du nord-ouest. Le pays vise à produire un tiers de son électricité à partir d’énergies renouvelables d’ici 2025, avec une capacité éolienne et solaire combinée de 1200 XNUMX GW d’ici la fin de la décennie. « La vue depuis l'Ouest est émerveillée – et enviable », déclare David Elliott, expert en politique technologique de l'Open University au Royaume-Uni.
Les énergies renouvelables pouvant être intermittentes et instables, un défi majeur consiste à les intégrer au réseau électrique. Cela a incité les chercheurs à examiner différentes techniques de stockage d’énergie. "Le stockage de l'énergie est essentiel à l'application à grande échelle des énergies renouvelables, car il donne un certain degré de flexibilité au système électrique qui nécessite un équilibre rigide en temps réel", note Xianfeng Li de l'Institut CAS de physique chimique de Dalian. Li étudie les « batteries à flux », l’une des solutions les plus prometteuses pour le stockage stationnaire de l’énergie grâce à sa haute densité énergétique et ses faibles coûts. Son équipe cherche à utiliser des matériaux et une conception avancés pour améliorer leur efficacité et leur fiabilité tout en réduisant les coûts de commercialisation et d’industrialisation. « Nous aimerions voir un financement plus important pour le développement des technologies de stockage d'énergie, un mécanisme de marché mieux défini pour ces technologies et produits, et un centre d'innovation de haut niveau pour diriger les efforts du pays dans la recherche sur le stockage d'énergie », ajoute Li.
Certains chercheurs estiment que l’énergie nucléaire pourrait être une option à faible émission de carbone pour combler ce déficit d’intermittence. La Chine produit actuellement 55 GW de capacité nucléaire dans 53 centrales nucléaires – soit environ 5 % de la production d'électricité du pays – mais pour atteindre le zéro émission nette, elle pourrait nécessiter l'installation de 560 GW d'énergie nucléaire d'ici 2050. Cela constituerait toutefois un défi de taille, avec les responsables ont exhorté le gouvernement à approuver au moins six projets par an pour porter la capacité totale à 180 GW d’ici 2035.
Pour ce faire, la Chine poursuit la construction de réacteurs nucléaires de quatrième génération. En septembre 2021, un réacteur expérimental a ouvert ses portes aux portes du désert de Gobi. Il utilise du thorium comme combustible et des sels fondus comme liquide de refroidissement principal pour produire une énergie relativement sûre et bon marché. Deux mois plus tard, un réacteur nucléaire de démonstration refroidi au gaz à haute température a été connecté au réseau électrique de la baie de Shidao, dans la province côtière orientale du Shandong, ce qui a marqué la première utilisation au monde de la technologie des réacteurs à lit de galets dans des réacteurs nucléaires. Cependant, tout le monde ne pense pas que l’énergie nucléaire soit la réponse à l’objectif zéro émission nette. «Je pense que c'est une diversion coûteuse et dangereuse», note Elliott.
Les projets énergétiques de la Chine
Même si la réduction des émissions de la Chine tend à se concentrer sur l'offre d'énergie, la demande mérite la même attention. Cela inclut comment persuader davantage de personnes d’utiliser des véhicules électriques et comment intégrer des panneaux solaires dans les immeubles d’habitation. Surtout, pour un pays qui émet plus de gaz à effet de serre que tout autre pays, la réduction des émissions nécessite un changement de paradigme non seulement de la part du gouvernement, de l’industrie et du monde universitaire, mais aussi de la part de chaque citoyen.
La Chine a déjà fait de la réduction des émissions de carbone un objectif quantitatif de développement national – une décision qui obligera le pays à tourner le dos aux combustibles fossiles et à se concentrer sur les énergies renouvelables et éventuellement le nucléaire – et dans les décennies à venir, la neutralité carbone deviendra une stratégie nationale. Et tandis que les scientifiques cherchent à développer de meilleures technologies pour atteindre cet objectif, Daizong Liu, du bureau de Pékin du World Resources Institute, estime que la Chine pourrait y parvenir sans avoir à le faire. "Selon nos calculs, la Chine sera capable de réduire 89 % de ses émissions simplement grâce à l'application massive des technologies existantes", ajoute Liu. "Une génération entière travaillera ensemble pour y parvenir."
