Les premiers prototypes pour pomper le CO₂ de l’air voient le jour en France, entre promesses et incertitudes
Des start-up et des chercheurs développent des technologies capables de capter le dioxyde de carbone directement dans l’atmosphère. Prometteuses sur le papier, ces « émissions négatives » restent encore coûteuses, incertaines et controversées.
A première vue, elle passerait inaperçue. Dressée à l’arrière d’une usine de Drancy (Seine-Saint-Denis), la tour de réfrigération s’apparente à une installation industrielle ordinaire : un caisson métallique de 3,5 mètres de haut, coiffé d’un ventilateur, qui tourne dans un bruit de fontaine. Elle est en réalité le premier prototype français de « direct air capture » (captage du dioxyde de carbone dans l’air, DAC), une technologie conçue pour pomper le CO2 directement dans l’atmosphère afin d’atténuer la crise climatique.
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L’air y est aspiré à travers des grilles, puis filtré à l’aide d’un solvant chimique liquide. Dans un hangar où s’enchevêtrent pompes, cuves et tuyaux, un courant électrique alimentant des membranes permet ensuite de récupérer le gaz à effet de serre, enfin concentré. Un procédé complexe pour isoler une molécule qui ne représente que 0,04 % de l’atmosphère.
Depuis juillet 2025, la machine a fonctionné environ 1 500 heures et capturé 1,3 tonne de CO₂. « A ce stade, il s’agit surtout de démontrer que cela fonctionne sans risque », explique Valentin Fougerit, cofondateur et dirigeant de la start-up Yama, en montrant le tableau de bord où s’affichent les mesures en temps réel. Pour l’instant, le gaz récupéré est relâché dans l’air. A terme, l’entreprise projette de le stocker dans du béton ou de l’utiliser pour fabriquer des carburants de synthèse pour les avions.
Mais l’enjeu est ailleurs : changer d’échelle. Aujourd’hui, le prototype peut capter 22 tonnes de CO2 par an, soit l’équivalent de l’empreinte carbone annuelle de deux Français. L’entreprise vise 400 tonnes par an en 2027, 40 000 en 2029-2030 et jusqu’à 1 million en 2033-2034. « A partir du moment où l’on ne veut pas décroître, il faut malheureusement aller vers le technosolutionnisme pour arrêter de détruire la planète », avance Aurélie Gonzalez, qui a cofondé et dirige également Yama.
Enjeu colossal
Cette jeune pousse n’est qu’une pièce d’un puzzle bien plus vaste. Partout en France, les projets se multiplient, à mesure que les premiers démonstrateurs sortent de terre, pour développer ces « émissions négatives ». Il ne s’agit plus seulement d’éviter les rejets de CO₂, mais aussi de retirer celui déjà accumulé dans l’atmosphère. L’enjeu est colossal : le GIEC estime qu’il faudra en capter environ 10 milliards de tonnes par an d’ici à 2100 dans le monde pour limiter le réchauffement à 2 °C.
Pour y parvenir, les approches divergent fortement. Certaines reposent sur des technologies lourdes, comme le captage du dioxyde de carbone dans l’air ou la bioénergie avec captage et stockage du carbone (Beccs), qui combine production d’énergie et enfouissement du CO₂ dans des formations géologiques profondes. D’autres misent sur des solutions plus simples, comme la plantation d’arbres ou l’exploitation de processus naturels.
A Gif-sur-Yvette (Essonne), dans un petit laboratoire hébergé dans un ancien corps de ferme, le géochimiste Esteban Gaitan teste ainsi une méthode fondée sur l’altération accélérée des roches. Dans une série de colonnes remplies de terre, de l’eau s’écoule à travers des basaltes plus ou moins finement broyés. En analysant l’alcalinité, le pH ou encore la température du liquide en sortie, ce scientifique de l’entreprise ClimeRock évalue la quantité de carbone captée.
Le principe consiste à accélérer un phénomène géologique qui se déroule habituellement sur des millions d’années. Au contact de l’eau de pluie chargée en CO₂, les roches silicatées se dissolvent lentement, libérant des nutriments tout en piégeant le carbone sous forme de bicarbonates. Ceux-ci finissent ensuite entraînés vers les océans, où ils sont stockés sur de très longues périodes.
Depuis octobre 2023, ClimeRock réalise des épandages de basalte sur les terres d’agriculteurs et d’éleveurs dans le Cantal et en Haute-Loire. Les roches, issues de carrières voisines, sont transportées par camion jusqu’aux champs. « C’est une approche low tech, c’est cela qui nous a plu », explique Arthur Chabot, cofondateur et codirecteur de l’entreprise. La technique pourrait capter entre 2 et 3 tonnes de CO2 par hectare tous les cinq ans, à condition d’épandre d’importantes quantités de roche. Un autre avantage, souligne-t-il : l’amélioration potentielle de la fertilité des sols.
« Illusion »
« C’est une technique avec un large potentiel », confirme Daniel Goll, chercheur au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement, qui mène plusieurs projets sur le sujet, dont l’un en partenariat avec ClimeRock. Fondée sur une ressource abondante et sans concurrence avec la production alimentaire, elle pourrait capter entre 1 et 2 milliards de tonnes de CO₂ par an à l’échelle mondiale, estime-t-il.
Ces technologies restent toutefois largement expérimentales, et leur déploiement à grande échelle soulève de nombreuses incertitudes. Rapidité du stockage, effets sur les sols, risques de contamination par certains métaux lourds : autant de questions encore en suspens pour l’altération des roches.
Du côté du captage du dioxyde de carbone dans l’air, ce sont surtout le coût et la consommation d’énergie qui suscitent des interrogations. La tonne de CO₂ captée se vend aujourd’hui autour de 1 000 dollars (855 euros) même si les industriels espèrent descendre rapidement sous les 300. Chez Yama, Aurélie Gonzalez assure que sa technologie consomme deux fois moins d’énergie que les DAC de première génération, car elle ne nécessite pas de chauffer les solvants à haute température.
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Au-delà des défis techniques, c’est la place de ces « solutions » dans la stratégie climatique qui provoque un débat. Le risque, soulignent de nombreux experts, est de retarder les efforts de réduction des émissions, pourtant prioritaires. « Ces technologies peuvent donner l’illusion que l’on peut continuer à émettre comme aujourd’hui, alors qu’elles ne sont pas matures, coûtent cher et consomment beaucoup d’énergie », alerte Anne Bringault, la directrice des programmes du Réseau Action Climat.
« Besoin des pouvoirs publics »
Les ONG pointent du doigt un dernier biais : la proximité de certaines entreprises avec l’industrie des énergies fossiles, première cause du réchauffement climatique. Aurélie Gonzalez revendique, au contraire, de s’y associer pour construire de futures usines de captage du dioxyde de carbone dans l’air. « C’est presque contre-productif de ne pas travailler avec une industrie qui existe depuis cent cinquante ans, qui a les puits, les oléoducs et l’argent », plaide-t-elle.
Le secteur dépend aujourd’hui largement du marché volontaire du carbone, où entreprises et particuliers peuvent acheter des crédits pour compenser leurs émissions, notamment à ces start-up. Les jeunes pousses, elles, cherchent à convaincre investisseurs et pouvoirs publics de soutenir leur montée en puissance, dans un contexte où les capitaux se dirigent plus volontiers vers d’autres industries, comme l’intelligence artificielle.
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ClimeRock a levé 300 000 euros depuis 2023, Yama 4,5 millions d’euros – tout en vendant 400 000 euros de crédits carbone sur son prochain démonstrateur. « On a besoin que les pouvoirs publics prennent le relais avec des moyens financiers et une stratégie », appelle Karim Rahmani, le vice-président de l’Association française pour les émissions négatives, évoquant les investissements déjà engagés dans des pays voisins.
Dans l’immédiat, la France temporise. La nouvelle feuille de route climatique prévoit 1 million de tonnes d’« émissions négatives » en 2040 et 21 millions à l’horizon 2050, des objectifs plus modestes que ceux envisagés à l’échelle européenne. Une prudence assumée face aux incertitudes. Car derrière ces technologies se joue une question décisive : peuvent-elles devenir un outil crédible de la lutte contre le réchauffement ou ne resteront-elles qu’un pari incertain ?
« Les entreprises de capture du CO₂ dans l’air émettent plus de carbone qu’elles n’en éliminent »
Chronique
Jean-Baptiste FressozHistorien, chercheur au CNRS
La start-up Climeworks se proposait de piéger le CO₂. Vite valorisée à 1 milliard de dollars, elle a été imitée par bien d’autres. Cette technologie n’a pas tenu ses promesses, et, aujourd’hui, beaucoup d’entreprises et de particuliers pourraient s’estimer floués, observe Jean-Baptiste Fressoz dans sa chronique.
En 2017, Zurich devint le lieu de rendez-vous de la jet-set climatique. Journalistes, activistes et investisseurs s’y pressèrent, non pour admirer les rives paisibles du lac ou les demeures cossues de la ville, mais pour contempler les énormes ventilateurs installés par la start-up Climeworks sur le toit d’un incinérateur à ordures. Même Greta Thunberg fit le déplacement. A l’époque, l’entreprise se présentait comme la vitrine technologique de la capture du carbone. Ses fondateurs, Christoph Gebald et Jan Wurzbacher, accueillaient les visiteurs, leur présentant un dispositif où de puissants ventilateurs aspiraient l’air ambiant pour le faire passer à travers une substance absorbante à la composition tenue secrète, chargée de piéger le CO₂.
Le gaz ainsi capturé était ensuite redirigé vers une serre où l’on cultivait des concombres. Les deux ingénieurs affirmaient pouvoir capter et stocker 1 % des émissions mondiales en 2025, soit environ 400 millions de tonnes de CO₂ par an. L’annonce fit sensation. Les articles fleurirent, les capitaux affluèrent. En 2021, Climeworks inaugura une installation de plus grande envergure en Islande, alimentée par la géothermie. Cette fois, le CO₂ n’était plus utilisé pour faire pousser des légumes, mais injecté dans le sous-sol pour y être minéralisé, générant ainsi des « émissions négatives ». En 2022, la start-up atteignait une valorisation supérieure à 1 milliard de dollars (environ 890 millions d’euros).
Un quart de l’énergie mondiale
Le filon ouvert par Climeworks a été suivi par de nombreuses autres start-ups – Carbon Engineering, Global Thermostat, Rewind, Terraformation, Living Carbon, Charm Industrial, Brilliant Planet, Planetary Technologies, Infinitree… pour n’en citer que quelques-unes. Elles sont aujourd’hui plus de 150, affublées de noms bien grandiloquents pour des entreprises qui émettent plus de carbone qu’elles n’en éliminent.
A cette liste s’ajoutent les entreprises spécialisées dans la « certification » des émissions négatives – Puro. earth, Agoro Carbon Alliance, Riverse – dont le rôle est de valider des crédits carbone aussi douteux que les procédés qui les sous-tendent. En France, on peut citer la récente Association française pour les émissions négatives, financée par la Quadrature Climate Foundation, elle-même financée par les entreprises pétrolières.
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Le problème des émissions négatives relève de la thermodynamique. Ce constat est loin d’être nouveau. Dès 2015, une étude publiée dans Nature rappelait que la capture du CO₂ directement dans l’air, pour passer à plus grande échelle, devrait consommer des quantités colossales d’énergie – plus du quart de l’énergie mondiale – à une seule tâche : aspirer le carbone de l’atmosphère. En 2019, l’analyse du cycle de vie d’une centrale à charbon américaine équipée de dispositifs de capture montrait que ceux-ci ne permettaient d’éliminer que 10,8 % des émissions. Au prix d’une pollution importante liée à l’utilisation de solvants pour capturer le CO₂.
Questions fondamentales
Climeworks se heurte aux mêmes difficultés. En 2024, loin de capter 1 % des émissions mondiales, l’entreprise n’a réussi à extraire que 105 tonnes de CO₂ de l’atmosphère. Sur son site Internet, l’entreprise reconnaît qu’elle ne parvient même pas à compenser ses propres émissions – estimées à 1 700 tonnes de CO₂ par an, sans compter les voyages de presse. Au lieu des 400 millions de tonnes d’émissions négatives, Climeworks annonce maintenant vouloir devenir la première entreprise d’émissions négatives à devenir neutre en carbone avant 2030…
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L’échec de Climeworks pose une série de questions fondamentales. La première concerne la crédibilité des trajectoires de neutralité carbone qui reposent trop souvent sur des techniques inexistantes. La deuxième concerne les finances publiques : est-il légitime de subventionner des start-up dont les promesses sont systématiquement démenties par les faits ? La troisième question est judiciaire. Climeworks a déjà vendu, par anticipation, des crédits carbone équivalant à plusieurs dizaines de milliers de tonnes à des dizaines d’entreprises, dont Microsoft, J.P. Morgan, Swiss Re, TikTok, British Airways, ainsi qu’à 21 000 particuliers désireux de compenser leur empreinte carbone. Beaucoup pourraient se considérer floués, et envisager des recours. Le business des émissions négatives commence à ressembler à une pyramide de Ponzi – avec le climat pour victime.
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