CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage (captage, utilisation et stockage du carbone) · Glossaire

CCUS signifie Carbon Capture, Utilization and Storage. Il s'agit du captage du dioxyde de carbone dans des effluents gazeux, des gaz de procédé ou l'air ambiant. Le CO₂ est ensuite soit utilisé, soit stocké durablement dans le sous-sol. Le terme regroupe ainsi deux filières distinctes : le CCS (Carbon Capture and Storage) et le CCU (Carbon Capture and Utilization). Toutes deux commencent par le captage du CO₂. Elles se distinguent par ce qu'il advient ensuite du carbone capté et par la durée pendant laquelle il reste hors de l'atmosphère.

La principale grandeur de référence est généralement la tonne de CO₂. On évalue les quantités captées, les taux de captage, les émissions résiduelles, les besoins en énergie, les volumes transportés et la durée du stockage ou de l'utilisation. Une installation qui capte environ 90 % du CO₂ d'un flux de gaz d'échappement doit être jugée différemment, du point de vue de la politique climatique, d'une installation avec un taux de captage plus faible ou avec des émissions supplémentaires élevées dues à la consommation d'énergie, aux produits auxiliaires et au transport. La mention « avec CCUS » dit donc peu de chose sur l'impact climatique. Un bilan sur l'ensemble du processus est nécessaire.

Captage, utilisation et stockage

Dans le cas du CCS, le CO₂ est capté, traité, comprimé, transporté par pipeline ou par navire, puis injecté dans des formations géologiques appropriées. Sont concernés surtout les aquifères salins profonds et les gisements de pétrole ou de gaz épuisés. Une roche de couverture doit retenir le CO₂. Le droit allemand décrit le stockage permanent comme l'injection et le stockage sans conteneur dans des couches rocheuses profondes. L'objectif est d'empêcher toute fuite pour une durée illimitée. Cela exige une aptitude géologique, une modélisation, une surveillance continue, des règles de responsabilité et une attribution claire des compétences pour l'exploitation, la mise hors service et le suivi post-fermeture.

Le CCU désigne l'utilisation du CO₂ capté comme matière première, par exemple pour des carburants de synthèse, des produits chimiques, des matières plastiques, des matériaux de construction ou dans l'industrie alimentaire. L'impact climatique dépend fortement de la filière d'utilisation. Exemple : le CO₂ est fixé dans un carburant de synthèse et libéré à nouveau lors de sa combustion. Dans ce cas, aucun CO₂ n'est retiré durablement de l'atmosphère. Un bénéfice peut néanmoins apparaître si le carburant remplace du carbone fossile et si l'énergie employée provient de sources à faibles émissions. Le CCU est plus durable lorsque le CO₂ est minéralisé ou fixé dans des produits à très longue durée de vie. De nombreuses applications du CCU ne font toutefois que déplacer les émissions dans le temps ou vers un autre secteur.

Il faut en distinguer l'élimination du CO₂ de l'atmosphère. Le Direct Air Capture prélève le CO₂ directement dans l'air ambiant. Si ce CO₂ est ensuite stocké durablement, des émissions négatives peuvent en résulter. À l'inverse, le CCUS appliqué à une source fossile empêche seulement qu'une partie des émissions en cours n'atteigne l'atmosphère. Il ne produit en principe pas d'émissions négatives, car le carbone provient de gisements fossiles. Cette distinction est essentielle, car les débats politiques confondent souvent captage, évitement et élimination.

Pertinence pour l'industrie et le système électrique

Le CCUS est surtout pertinent là où le CO₂ ne peut pas être évité uniquement par l'électrification, l'efficacité ou le passage aux énergies renouvelables. Le gouvernement fédéral cite comme exemples l'industrie du ciment et de la chaux, certaines parties de la chimie de base et l'incinération des déchets. Pour le ciment et la chaux, une grande partie des émissions ne provient pas des combustibles, mais de la décomposition chimique du calcaire. Ces émissions de procédé subsistent même lorsque le four fonctionne avec de l'énergie neutre pour le climat. Le CCUS vise précisément de telles émissions résiduelles. Dans la sidérurgie, en revanche, le CCUS est en concurrence avec des procédés à base d'hydrogène. Son rôle y dépend davantage de la filière de procédé retenue.

Dans le système électrique, le CCUS joue un autre rôle. Des centrales fossiles avec captage du CO₂ pourraient fournir de la puissance garantie tout en émettant moins que les installations conventionnelles. Dans la pratique, il existe plusieurs restrictions. Le captage réduit le rendement, car de l'énergie supplémentaire est nécessaire pour la régénération du solvant, la compression et les installations annexes. Une centrale avec captage consomme donc davantage de combustible par kilowattheure produit que la même centrale sans captage. En outre, les émissions résiduelles à la cheminée, les émissions de méthane en amont de la chaîne du gaz naturel et les émissions liées à la construction et à l'exploitation de l'infrastructure restent pertinentes. En Allemagne s'ajoute une limite juridique : le CO₂ issu de la combustion du charbon pour la production d'énergie n'obtient pas d'accès aux réseaux de conduites et aux sites de stockage de CO₂ (voir ci-dessous).

Dans un système électrique à forte part d'énergies renouvelables se pose en outre la question de la fréquence de fonctionnement de telles installations. Si une centrale équipée de CCUS ne fonctionne que quelques heures, par exemple pour la charge de pointe ou lorsque la production éolienne et solaire est faible, les coûts d'investissement élevés se répartissent sur un petit nombre d'heures de fonctionnement. La rentabilité dépend alors fortement des mécanismes de capacité, des prix du CO₂, des règles de soutien ou de modèles de revenus garantis par l'État. Le terme technique de CCUS conduit ainsi directement à des questions de conception du marché, de sécurité d'approvisionnement et de financement de la puissance de réserve et de la puissance garantie.

Le CCUS peut en outre générer des besoins énergétiques supplémentaires. Le captage, la compression, les pompes, le transport et, le cas échéant, la conversion chimique consomment de l'énergie. Pour les applications de CCU comme les carburants de synthèse s'ajoute un besoin élevé en électricité renouvelable pour produire l'hydrogène. Le CCUS touche ainsi aux coûts du système, au développement des réseaux et à la concurrence pour l'énergie renouvelable. Une tonne de CO₂ captée dit peu de chose du point de vue de la politique climatique tant que l'on ignore quelle énergie a été employée et quelle autre utilisation cette énergie a évincée.

Cadre juridique dans l'UE et en Allemagne

Dans l'UE, la directive CCS 2009/31/CE régit le stockage géologique du CO₂ sur le territoire des États membres, dans leurs zones économiques exclusives et sur leurs plateaux continentaux. Elle exige des autorisations de stockage, une surveillance, des mesures en cas de fuites, des obligations en matière de fermeture et de suivi post-fermeture ainsi qu'une garantie financière. La responsabilité d'un site fermé ne peut être transférée à l'État qu'après un délai minimal de principe de 20 ans. Auparavant, il doit être démontré que le CO₂ est retenu de manière complète et permanente. La directive ne s'applique pas aux projets de recherche dont le volume total de stockage est inférieur à 100 kilotonnes.

Le règlement (UE) 2024/1735 sur l'industrie à zéro émission nette fixe un objectif de l'UE d'au moins 50 millions de tonnes de capacité annuelle d'injection de CO₂ dans des sites de stockage géologique d'ici 2030. Les producteurs de pétrole et de gaz titulaires de licences d'exploitation dans l'UE doivent y contribuer au prorata. La Commission européenne estime qu'à partir de 2040 environ, quelque 250 millions de tonnes de CO₂ par an devraient être captées et stockées durablement pour atteindre la neutralité climatique d'ici 2050. L'objectif de 50 millions de tonnes est un objectif de développement de la capacité de stockage. Il ne décrit pas une quantité de stockage déjà atteinte.

En Allemagne, la loi de 2012 sur le stockage du dioxyde de carbone n'autorisait jusqu'en 2025 le stockage pratiquement que pour la recherche et la démonstration. La révision est entrée en vigueur le 28 novembre 2025. Depuis, la loi s'intitule loi sur le stockage et le transport du dioxyde de carbone (Kohlendioxid-Speicherung-und-Transport-Gesetz, KSpTG). Elle autorise le stockage de CO₂ à l'échelle industrielle et réglemente pour la première fois de manière globale le transport par conduite. À l'état de novembre 2026, les points essentiels suivants s'appliquent notamment :

Priorité à l'offshore : sont autorisés les sites de stockage situés en grande partie dans la zone économique exclusive et sur le plateau continental. L'injection dans la mer territoriale est exclue. Les Länder peuvent décider par opt-in que le stockage à terre est également autorisé sur leur territoire, le cas échéant seulement dans certaines zones.
Protection marine : dans les aires marines protégées (état au 31 décembre 2023) et à une distance inférieure à 8 kilomètres de celles-ci, les installations d'injection et les points d'injection ne sont pas admissibles. Les couches de stockage situées sous de telles zones sont également exclues. Un élargissement des surfaces de stockage n'est possible que par voie d'ordonnance, avec l'accord du Bundestag et du Bundesrat.
Transport : la construction, l'exploitation et la modification de conduites de CO₂ et de sites de stockage de CO₂ relèvent d'un intérêt public supérieur, sauf dans les zones marines protégées. Les conduites sont soumises à une procédure d'approbation de plan (Planfeststellung). Sous certaines conditions, des expropriations sont également admissibles.
Accès de tiers : les exploitants de réseaux de conduites et de sites de stockage de CO₂ doivent accorder à d'autres entreprises un raccordement et un accès non discriminatoires. L'Agence fédérale des réseaux (Bundesnetzagentur) en assure le contrôle.
Exclusion du charbon : pour le CO₂ issu de la combustion du charbon dans des installations de production d'énergie relevant du système d'échange de quotas d'émission, les exploitants doivent refuser le raccordement et l'accès. Pour les centrales à gaz, la loi ne prévoit pas d'exclusion équivalente.
Responsabilité et suivi post-fermeture : les exploitants de sites de stockage répondent des dommages et doivent constituer une garantie de couverture. La responsabilité ne peut être transférée au Land compétent au plus tôt que 40 ans après l'achèvement de la mise hors service, plus tôt seulement en cas de sûreté à long terme démontrée. En outre, une contribution de suivi post-fermeture est due, qui doit couvrir au moins les coûts de surveillance pendant 30 ans après le transfert.
Sites de stockage de recherche : sont considérés comme sites de stockage de recherche les projets dont le volume total de CO₂ injecté est inférieur à 100 000 tonnes.

Le cadre juridique ne signifie pas que l'infrastructure est déjà construite. Selon le gouvernement fédéral, la mise en place d'une infrastructure de transport et de stockage peut prendre sept à dix ans. Pour l'exportation de CO₂ en vue de son stockage dans d'autres États, les règles de droit international relatives au transfert en mer sont en outre déterminantes.

Idées reçues courantes

Une idée reçue répandue est que le CCUS serait une simple poursuite de l'utilisation fossile avec une épuration en aval. Or le captage couvre rarement l'ensemble des émissions d'une installation. S'y ajoutent les émissions liées à l'extraction du combustible, au transport, à la construction de l'infrastructure et au besoin supplémentaire en énergie. Pour évaluer le CCUS, il faut donc distinguer entre le taux de captage à la cheminée et l'impact climatique net sur l'ensemble de la chaîne de valeur.

Une deuxième idée reçue concerne le CCU. L'utilisation du CO₂ évoque la valorisation d'un déchet, mais ne dit rien de la durée de la fixation. Le CO₂ contenu dans des boissons, des carburants ou des produits chimiques de courte durée de vie retourne généralement rapidement dans l'atmosphère. De telles applications peuvent être judicieuses sur certains marchés. Elles ne remplacent toutefois pas un stockage permanent lorsqu'il s'agit de réduire durablement les gaz à effet de serre. Le CCU ne devient un instrument de protection du climat robuste que lorsque l'origine du CO₂, l'énergie employée, la durée de vie du produit et l'alternative fossile remplacée sont correctement comptabilisées.

Une troisième idée reçue est d'assimiler le CCUS aux émissions négatives. Des émissions négatives n'apparaissent que lorsque du CO₂ est retiré de l'atmosphère et stocké durablement. C'est le cas par exemple du Direct Air Capture avec stockage ou du CO₂ biogénique issu de biomasse durable avec stockage géologique (BECCS). Le CCUS appliqué à une source fossile réduit les émissions par rapport à une installation sans captage. Il ne retire toutefois pas de CO₂ déjà présent dans l'atmosphère.

Infrastructure, responsabilité et ordre politique

Le CCUS n'est pas une installation isolée, mais une chaîne composée du captage, du traitement, du transport ainsi que du stockage ou de l'utilisation. Chaque étape requiert des normes techniques et des règles institutionnelles. Les pipelines de CO₂, les navires, les stockages intermédiaires, les compresseurs et les systèmes de mesure doivent être planifiés, autorisés et financés. Les sites de stockage nécessitent une exploration géologique, une surveillance à long terme et des règles de responsabilité pour d'éventuelles fuites. La qualité du flux de CO₂ est elle aussi réglementée : il doit être constitué très majoritairement de CO₂ et ne doit pas contenir de déchets destinés à l'élimination. Les délais de transfert de la responsabilité répondent à la question de savoir qui est responsable pendant des décennies du CO₂ stocké. La question demeure néanmoins aussi politique.

Les incitations économiques ne sont pas neutres non plus. Un prix du CO₂ élevé et fiable peut rendre le CCUS plus attractif pour des procédés industriels difficiles à décarboner. Si le prix ne suffit pas ou si les risques sont difficiles à chiffrer, apparaissent des modèles de soutien, des contrats pour différence, des garanties de l'État ou des infrastructures régulées. Le CCUS devient ainsi une question de gouvernance. Quelles émissions sont considérées comme difficilement évitables ? Quelles installations obtiennent l'accès à l'infrastructure de stockage ? Qui supporte les coûts de transport et de stockage ? Et comment éviter que la rare capacité de stockage soit occupée par des émissions évitables ? La loi allemande prévoit expressément d'examiner, lors d'évaluations futures, si des émetteurs éloignés, sans proximité de la côte ou d'un cluster, peuvent seulement être raccordés à des conduites ou s'ils doivent supporter des redevances de réseau élevées.

Pour la distinction avec d'autres options de protection du climat, l'ordre de priorité est important. L'évitement par l'efficacité, les énergies renouvelables, l'électrification ou la substitution de matériaux réduit le besoin d'infrastructure de CO₂. Le CCUS traite les émissions restantes, dont l'évitement est techniquement difficile, très coûteux ou inhérent au procédé. Ce positionnement évite deux erreurs d'appréciation : rejeter le CCUS en bloc comme fausse solution ou le surestimer comme technique universelle de protection du climat.

Le CCUS ne désigne donc pas une astuce technique isolée, mais une chaîne de processus soumise à des conditions physiques, économiques et institutionnelles claires. Le terme ne devient précis qu'avec des indications concrètes : où le CO₂ est produit, quelle part en est captée, quelle énergie y est consacrée, s'il est utilisé ou stocké, quelle est la durabilité de la fixation et qui porte la responsabilité du transport, du stockage et de la preuve.

Sources

Gesetz zur dauerhaften Speicherung und zum Transport von Kohlendioxid (Kohlendioxid-Speicherung-und-Transport-Gesetz – KSpTG) — Bundesministerium der Justiz / Bundesamt für Justiz (gesetze-im-internet.de); 2012-08-17 (Ausfertigung); zuletzt geändert durch Art. 1 G v. 25.11.2025, in Kraft ab 28.11.2025. § 2 Abs. 3 und 5; § 3 Nr. 1 und 3; § 4 Abs. 1; § 4b; § 13 Abs. 1 Nr. 9; § 24 Abs. 1; § 25 Abs. 3; §§ 29–31; § 33 Abs. 1 und 5; § 44 Abs. 2 Nr. 3b
Weg frei für die Speicherung von Kohlendioxid — Presse- und Informationsamt der Bundesregierung; 2025-11-28. Abschnitte „Mit Kohlendioxidspeicherung Klimaziele erreichen“ und „Rechtsrahmen ausgeweitet“
Richtlinie 2009/31/EG über die geologische Speicherung von Kohlendioxid — Europäisches Parlament und Rat der EU (EUR-Lex); 2009-04-23. Art. 2 (Geltungsbereich), Art. 13 bis 20, insbesondere Art. 18 (Übertragung der Verantwortung) und Art. 20 (Finanzierungsmechanismus)
Industrial policy: Council gives final approval to the net-zero industry act — Rat der Europäischen Union; 2024-05-27. Abschnitt „Boosting green technologies“
About the target – EU's 2030 carbon storage target — Europäische Kommission, GD Klimapolitik; unbekannt. Abschnitte zum 2030-Ziel und zum Speicherbedarf ab 2040

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Edited by eCMS on 11.11.2026 17:08