Le Canada est en train de devenir un leader mondial dans le domaine de la capture directe du carbone (DAC), une technologie essentielle pour lutter contre le changement climatique. Alors que les initiatives américaines connaissent des retards, des entreprises canadiennes comme Deep Sky transforment rapidement la vision de la capture de CO2 atmosphérique en une réalité opérationnelle, attirant des investissements et des technologies de l'étranger.
Points Clés
- Deep Sky a transformé un site de cinq acres en Alberta en un banc d'essai opérationnel pour cinq prototypes DAC en un an.
- L'entreprise américaine CarbonCapture Inc. a déplacé son projet pilote de l'Arizona au Canada en raison d'un soutien décroissant aux États-Unis.
- Le Canada offre des incitations fiscales attractives et un environnement réglementaire favorable pour le développement de la technologie DAC.
- Deep Sky Alpha teste diverses technologies DAC pour optimiser leur efficacité dans différents climats.
L'Alberta, un pôle d'innovation pour la capture du carbone
Dans les vastes plaines de l'Alberta, une entreprise canadienne, Deep Sky, a rapidement établi un centre d'innovation pour la capture directe du carbone. En seulement douze mois, un terrain vacant de cinq acres près d'Innisfail a été converti en un site de test opérationnel. Ce site accueille désormais cinq prototypes de technologies de capture directe du carbone, avec d'autres systèmes en cours d'installation.
Cette avancée contraste fortement avec la situation aux États-Unis, où un plan fédéral ambitieux de 3,5 milliards de dollars pour le développement de pôles DAC est actuellement en suspens. L'administration américaine actuelle a réduit son soutien aux technologies climatiques, ce qui a incité des entreprises à chercher des opportunités ailleurs.
Un fait important
Le dioxyde de carbone représente seulement 0,04% du volume total de l'air ambiant, ce qui rend sa capture directe particulièrement complexe et énergivore.
CarbonCapture Inc. se tourne vers le Canada
CarbonCapture Inc., une startup basée à Los Angeles, en est un exemple frappant. Initialement, l'entreprise prévoyait de déployer sa technologie aux États-Unis. Cependant, en février dernier, elle a décidé de réorienter ses efforts vers le Canada. L'équipement pour son premier projet de démonstration a été transporté de l'Arizona au site de Deep Sky Alpha, nécessitant quatre camions à plateau.
« En raison de ce qui se passe aux États-Unis et du retrait du soutien aux technologies climatiques et à l'élimination du carbone, nous avons pris la décision en février de rediriger notre attention et nos efforts vers le Canada », a déclaré Adrian Corless, PDG de CarbonCapture Inc., lors de l'inauguration du site.
Devant une assemblée de responsables canadiens, M. Corless a souligné la rapidité du développement. « Il y a huit semaines, ce n'était que de la terre. Aujourd'hui, nous allons donner vie au premier de nos modules. »
Le modèle d'affaires unique de Deep Sky
Deep Sky se distingue des autres entreprises du secteur DAC. Au lieu de développer ses propres conceptions brevetées, Deep Sky fonctionne comme un développeur de projets. L'entreprise achète des systèmes DAC, les exploite et vend des crédits carbone basés sur la quantité de CO2 qu'elle parvient à capter et à stocker sous terre. Ces crédits sont ensuite achetés par d'autres entreprises pour compenser leurs propres émissions.
Damien Steel, ancien PDG de Deep Sky, a expliqué ce modèle : l'ingénierie de la technologie et son déploiement dans le monde réel nécessitent des compétences différentes. Le déploiement implique l'approvisionnement en énergie et le développement de sites de stockage pour le CO2 capturé. « Il y a une raison pour laquelle les développeurs d'énergies renouvelables ne construisent pas leurs propres éoliennes et panneaux solaires », a-t-il affirmé.
Contexte de la technologie DAC
La technologie de capture directe du carbone est encore à ses débuts. Actuellement, l'extraction du dioxyde de carbone de l'air est très énergivore, ce qui la rend difficilement viable commercialement. Plus de 100 entreprises dans le monde s'efforcent de résoudre ce défi.
Deep Sky Labs : un laboratoire à ciel ouvert
L'ambition initiale de Deep Sky était d'acquérir une dizaine de prototypes DAC uniques, de les tester côte à côte et d'identifier les plus prometteurs. Ce « centre de commercialisation et d'innovation », initialement nommé Deep Sky Labs et maintenant Deep Sky Alpha, a franchi des étapes importantes. En juin dernier, la construction initiale était achevée, et en août, l'entreprise a annoncé avoir injecté avec succès son premier carbone capturé dans un puits de stockage souterrain.
Le site d'Innisfail, une ville d'environ 8 000 habitants entourée de terres agricoles, est désormais un carrefour de l'innovation. Un bâtiment cylindrique blanc, de la taille d'un hangar d'avion, arbore fièrement le nom « Deep Sky ».
Diversité des technologies et défis hivernaux
Alex Petre, la PDG actuelle de Deep Sky, a souligné l'unicité du site. « C'est le seul endroit au monde où nous réunissons différentes technologies de capture directe du carbone côte à côte. » Lors d'une visite, plusieurs unités DAC étaient visibles, allant d'un petit conteneur d'expédition noir de SkyRenu, conçu pour capturer 50 tonnes de carbone par an (l'équivalent des émissions annuelles d'une douzaine de voitures), à un système beaucoup plus grand d'AirHive, capable de capturer environ 1 000 tonnes par an.
Les systèmes DAC sont des prouesses d'ingénierie chimique et mécanique. Ils utilisent des matériaux appelés sorbants, liquides ou solides, qui attirent les molécules de CO2. Une fois saturé, le sorbant est chauffé ou exposé à l'électricité pour libérer le CO2 pur. Ce gaz est ensuite acheminé vers une installation de traitement où il est préparé pour son stockage permanent sous terre.
- SkyRenu (Québec) : Système compact, capture 50 tonnes/an.
- AirHive (Royaume-Uni) : Système plus grand, capture 1 000 tonnes/an.
- Mission Zero (Royaume-Uni) : Utilise un sorbant liquide, rencontre des défis en hiver.
- CarbonCapture Inc. (États-Unis) : Projet Tamarack, propriété partagée avec Deep Sky.
- Phlair (Allemagne) : Un des cinq systèmes actuellement installés.
Les défis climatiques de l'Alberta
L'objectif de Deep Sky est de tester autant d'itérations de la technologie que possible. En effet, ce qui fonctionne le mieux dans le climat de l'Alberta ne sera pas nécessairement optimal au Québec ou en Colombie-Britannique, sans parler des zones plus chaudes et humides. « Lorsque la matière première, qui est l'air ambiant, est si différente, nous avons besoin de multiples technologies différentes », a expliqué Alex Petre.
Le froid hivernal de l'Alberta pose un défi majeur. Le système de Mission Zero, qui utilise un sorbant liquide, doit être vidangé pour éviter que le sorbant ne gèle. Ce problème n'est pas unique à Mission Zero. « Tout le monde est aux prises avec l'hiver », a confié Alex Petre.
Financement et perspectives d'avenir
Le coût de développement de Deep Sky Alpha a dépassé les 50 millions de dollars canadiens. L'entreprise a levé un montant similaire lors d'une série A en 2023. Elle a également reçu une subvention de 40 millions de dollars de la firme de capital-risque Breakthrough Energy de Bill Gates en décembre 2024. En juin dernier, la province de l'Alberta a accordé à Deep Sky 5 millions de dollars supplémentaires provenant d'un fonds de réduction des émissions financé par les redevances de l'industrie des combustibles fossiles.
Deep Sky possède et exploite la quasi-totalité des unités DAC sur place, tout en collaborant avec les fournisseurs pour résoudre les problèmes et partager les données afin d'améliorer les performances. L'accord avec CarbonCapture Inc. est légèrement différent : Deep Sky héberge la technologie, fournissant l'énergie, l'eau et le stockage souterrain de CO2, tandis que CarbonCapture conserve la propriété et participe aux opérations, les revenus étant partagés.
Incitations canadiennes
Le Canada a mis en place un crédit d'impôt à l'investissement couvrant 60% des coûts d'investissement pour la construction d'une usine de capture directe de l'air. La province de l'Alberta offre un crédit d'impôt supplémentaire de 12%.
Ces incitations sont plus généreuses que celles offertes aux États-Unis, où le crédit d'impôt pour les projets DAC a été augmenté de 50 $ à 180 $ par tonne de carbone stockée. L'Alberta, en particulier, est devenue un leader dans le développement d'infrastructures de stockage de carbone, en grande partie parce que la province, grande productrice de pétrole, considère la capture et le stockage du carbone comme une voie nécessaire pour une transition vers un avenir à faible émission de carbone.
Le gouvernement de l'Alberta possède la plupart des droits souterrains, ce qui lui permet d'offrir facilement des baux aux entreprises pour développer des puits d'injection de carbone. Plusieurs projets, dont le partenaire de stockage de Deep Sky, le projet Meadowbrook Hub au nord d'Edmonton, sont déjà opérationnels.
Perspectives américaines et le rôle de la politique
L'avenir de la technologie DAC aux États-Unis semble incertain. Adrian Corless de CarbonCapture a passé beaucoup de temps à Washington après l'investiture de la nouvelle administration. Il est devenu clair que le financement des pôles DAC et le soutien général au secteur sous l'administration précédente allaient disparaître.
CarbonCapture avait déjà prévu de déplacer son projet du Wyoming vers la Louisiane en raison de difficultés à obtenir une connexion au réseau. L'entreprise a récemment reçu un avis du Département de l'Énergie annulant sa subvention pour une étude d'ingénierie. Bien que l'entreprise envisage toujours ses options, elle a annoncé le déplacement de son usine pilote de 2 000 tonnes par an de l'Arizona au Canada.
Ethan Stackpole, directeur marketing de CarbonCapture, a déclaré par e-mail que le Canada est attrayant « compte tenu des incitations économiques favorables, de l'environnement réglementaire favorable et de l'intérêt général positif pour le déploiement du DAC. Ceci contraste avec l'atmosphère actuelle aux États-Unis. »
Le contrat entre CarbonCapture et Deep Sky pour héberger le projet pilote, baptisé Projet Tamarack, a été signé en mai. L'entreprise a également créé une entité commerciale canadienne, True North, pour sa construction. L'usine de fabrication de CarbonCapture en Arizona est désormais inactive.
Mesure et stockage du CO2
Sur le site de Deep Sky Alpha, des rangées de fils et de tuyaux acheminent l'électricité, l'eau et l'air comprimé vers chaque système DAC. Des tuyaux de retour transportent le CO2 capturé vers l'installation de traitement centrale de Deep Sky, le grand bâtiment cylindrique blanc. Là, l'entreprise mesure la production de chaque système avant de tout combiner en un seul flux.
À l'intérieur, le gaz passe entre de grands instruments tubulaires qui le mesurent, le sèchent, le compressent et le refroidissent pour le liquéfier. « Tout ce qui est à l'extérieur est unique en son genre », a expliqué Alex Petre. « Tout cet équipement à l'intérieur est assez standard pour l'énergie pétrolière et gazière, il est juste agencé d'une manière très différente. »
Des capteurs surveillent les fils et les tuyaux, permettant à Deep Sky de mesurer la quantité d'énergie et d'eau nécessaire pour produire une tonne de CO2. Enfin, des camions transportent le CO2 liquide vers le centre de stockage de Meadowbrook, à environ deux heures au nord, où un puits de séquestration de carbone souterrain, exploité par Bison Low Carbon Ventures, lui offre un foyer permanent.
Obstacles et ambitions futures
Malgré les avantages de l'Alberta pour le DAC, la province présente des inconvénients. Un moratoire de sept mois sur les approbations d'énergies renouvelables, imposé de 2023 à 2024, a entraîné l'annulation de projets. Même après la levée de l'interdiction, de nouvelles réglementations limitant l'éolien et le solaire sur les terres agricoles et près des « paysages vierges » désignés continuent de compliquer la construction.
Alex Petre a indiqué que Deep Sky était l'une des deux seules entreprises en Alberta à avoir obtenu un accord d'achat d'électricité avec une ferme solaire l'année dernière. « Si je disais : 'J'ai besoin de 150 mégawatts pour ma prochaine installation tout de suite', ce serait un processus assez difficile », a-t-elle déclaré, soulignant la concurrence avec les centres de données et d'autres acteurs cherchant à s'implanter dans la région. L'entreprise étudie désormais la possibilité de construire sa propre source d'énergie renouvelable sur site.
Ce sentiment anti-renouvelable découle de l'identité pétrolière et gazière de la région. Lors du lancement du Projet Tamarack, la Première ministre de l'Alberta, Danielle Smith, a affirmé que la province « s'efforçait d'éliminer les émissions, pas la production de pétrole et de gaz ». Elle a promis de doubler la production d'énergie de l'Alberta tout en atteignant la neutralité carbone d'ici 2050. Cette position est audacieuse, car la capture directe du carbone vise à éliminer le CO2 déjà présent dans l'atmosphère, et non à compenser une augmentation continue de la production de combustibles fossiles.
Outre les cinq unités DAC actuellement installées à Alpha (SkyRenu, Airhive, CarbonCapture, Mission Zero et un système de l'entreprise allemande Phlair), Deep Sky a annoncé des plans pour installer deux autres unités de Skytree et GE Vernova. D'autres accords sont en cours de finalisation.
Bien que Deep Sky Alpha ne prouve pas encore la viabilité du DAC à grande échelle, son rôle de banc d'essai est crucial. De nombreux aspects de l'installation sont intentionnellement inefficaces en raison de sa nature expérimentale. « Nous avons dû sur-spécifier et surdimensionner beaucoup de choses », a admis Alex Petre. Cela la rend optimiste quant au prochain projet de Deep Sky, où un plus petit nombre de systèmes sera mis à l'échelle pour une capacité beaucoup plus importante. « Si nous pouvons faire quelque chose d'aussi complexe, il y a beaucoup de place pour simplifier », a-t-elle conclu.
