Les gratte-ciel de New York se tournent vers la capture du carbone pour atténuer le changement climatique

Mar 19, 2023

NEW YORK (AP) – De l'extérieur, le gratte-ciel résidentiel de l'Upper West Side de Manhattan ressemble à peu près à n'importe quel autre immeuble de luxe : un portier accueille les visiteurs dans un hall spacieux orné de tapisserie et de marbre.

Pourtant, juste en dessous, au sous-sol, se trouve un ensemble d'équipements inhabituel qu'aucun autre bâtiment de New York - en fait peu dans le monde - ne peut revendiquer. Dans un effort pour réduire considérablement les émissions du bâtiment de 30 étages, les propriétaires ont installé un labyrinthe de tuyaux et de réservoirs torsadés qui collectent le dioxyde de carbone des énormes chaudières à gaz du sous-sol avant qu'il n'aille dans la cheminée et ne soit rejeté dans l'air.

L'objectif est d'empêcher ce gaz qui réchauffe le climat de pénétrer dans l'atmosphère. Et il y a un besoin urgent de réduire les émissions de gratte-ciel comme ceux-ci dans une ville aussi verticale. Les bâtiments sont de loin la plus grande source d'émissions de gaz à effet de serre ici, environ les deux tiers, selon le service des bâtiments de la ville.

Les bâtiments de l'État de New York émettent également plus de pollution atmosphérique que ceux de tout autre État.

Les propriétaires d'immeubles doivent donc procéder à des réductions drastiques à partir de l'année prochaine ou faire face à des amendes croissantes en vertu d'une nouvelle loi municipale. Environ 50 000 structures - plus de la moitié des bâtiments de la ville, sont soumises à la loi locale 97. D'autres villes telles que Boston et Denver ont emboîté le pas avec des règles similaires.

En conséquence, les gestionnaires immobiliers se bousculent pour changer le fonctionnement de leurs immeubles. Certains installent des systèmes de capture du carbone, qui éliminent le dioxyde de carbone, le dirigent dans des réservoirs et le préparent pour la vente à d'autres entreprises pour fabriquer des boissons gazeuses, du savon ou du béton.

Ils y voient un moyen d'atteindre les objectifs d'émissions sans avoir à déplacer les résidents pour des rénovations importantes. Dans ce cas, le dioxyde de carbone est vendu à un fabricant de béton à Brooklyn, où il est transformé en minéral et intégré de manière permanente dans le béton.

"Nous pensons que le problème est de réduire les émissions le plus rapidement possible", a déclaré Brian Asparro, directeur de l'exploitation de CarbonQuest, qui a construit le système. "Le temps n'est pas de notre côté, et ce type de solution peut être installé rapidement, à moindre coût et sans perturbation majeure."

Pourtant, les critiques, dont beaucoup représentent des groupes environnementaux, affirment que les gestionnaires d'immeubles devraient aller beaucoup plus loin : ils soutiennent que pour parvenir à des réductions significatives des émissions, les bâtiments devraient être considérablement modernisés et passer à l'électricité renouvelable au lieu de continuer à brûler des combustibles fossiles. Ils expriment également des inquiétudes quant à la sécurité du stockage de grandes quantités de dioxyde de carbone, un asphyxiant, dans une communauté densément peuplée.

"La capture du carbone ne réduit pas réellement les émissions; elle cherche à les placer ailleurs", a déclaré Anthony Rogers-Wright, directeur de la justice environnementale chez New York Lawyers for the Public Interest. "Les émissions existent toujours. Et nous devons être clairs sur le fait que la seule façon de réduire les émissions … est d'arrêter d'émettre."

On ne sait toujours pas si la technologie de capture du carbone sera même reconnue par la ville de New York comme une réduction d'émissions admissible ; la ville n'a pas encore décidé. Asparro et d'autres tentent de persuader les autorités municipales de l'accepter.

Dans le sous-sol de l'immeuble d'appartements de l'Upper West Side, deux énormes chaudières de 500 chevaux grondent, brûlant du gaz naturel et libérant du dioxyde de carbone. Les chaudières, qui devraient durer encore 10 ou 20 ans, produisent environ la moitié des émissions du bâtiment, a déclaré Asparro.

L'autre moitié des émissions dont, selon la ville, le bâtiment est responsable, sont celles générées par les centrales électriques où le bâtiment obtient son électricité. Le système de capture du carbone, a déclaré Asparro, retient environ 60 % des émissions des chaudières. Tout compte fait, y compris l'électricité pour alimenter le système, cela réduit les émissions du bâtiment d'environ 23 %.

"Des chaudières comme celle-ci sont installées partout, dans les écoles et les hôpitaux du monde entier", a déclaré Asparro. "C'est un très grand défi auquel les bâtiments sont confrontés afin de réduire les émissions."

Le dioxyde de carbone et les autres gaz sont détournés de la cheminée et acheminés vers une pièce où quelques places de stationnement ont été réaménagées pour abriter le système de capture du carbone. Les gaz circulent sur un matériau spécial qui sépare le dioxyde de carbone. Ensuite, il est comprimé et refroidi à moins-10 degrés Fahrenheit (moins-23 Celsius), le transformant en liquide qui est ensuite stocké dans des réservoirs. Ce processus consomme de l'énergie et la capture du dioxyde de carbone augmente la consommation d'électricité du bâtiment, mais dans l'ensemble, le système réduit toujours les émissions du bâtiment.

D'autres tuyaux mènent à des robinets à l'extérieur du bâtiment, où un camion s'arrête une ou deux fois par semaine pour faire le plein de CO2 liquéfié. Le camion le transporte dans les rues de la ville et traverse un pont jusqu'à Brooklyn, où il est vendu à un fabricant de béton.

La technologie de capture du carbone existe à l'échelle industrielle depuis des décennies, utilisée par les sociétés pétrolières et gazières et certaines usines de fabrication pour capturer le dioxyde de carbone qui réchauffe le climat et soit le vendre, soit l'utiliser pour extraire plus de pétrole du sous-sol.

Mais maintenant, une poignée d'entreprises de technologies vertes et de propriétaires d'immeubles tentent pour la première fois de déployer cette technologie à une échelle beaucoup plus petite sur des bâtiments résidentiels. La loi de la ville de New York exige que les bâtiments dépassant 25 000 pieds carrés réduisent les émissions. Dans le Minnesota, Radisson Blu Mall of America, un hôtel, a installé un système qui capture le dioxyde de carbone qui est finalement utilisé pour fabriquer du savon.

Les propriétaires d'immeubles qui peuvent se permettre de payer des équipements de capture du carbone bénéficient d'allégements fiscaux fédéraux pour l'installation des systèmes. Il existe d'autres incitations disponibles pour aider à mettre à jour les bâtiments, selon NYC Accelerator, un programme qui aide les propriétaires et les gestionnaires immobiliers à trouver des moyens de réduire les émissions.

Pour réduire la consommation d'énergie, l'immeuble dispose également de moteurs, de ventilateurs et de pompes informatisés, d'un éclairage LED et d'un stockage de batterie, a déclaré Josh London, vice-président senior de Glenwood Management Corp., qui gère le bâtiment. L'entreprise prévoit d'installer des systèmes de captage du carbone dans cinq autres bâtiments cette année.

Sans action, des immeubles de grande hauteur similaires pourraient faire face à des amendes de près d'un million de dollars par an à partir de 2030, a estimé Asparro.

Selon NYC Accelerator, près de 70 % des grands bâtiments de New York sont équipés de chaudières à vapeur fonctionnant au gaz naturel ou au mazout. Beaucoup ont des systèmes de chauffage vieux de plus d'un demi-siècle, et souvent ils sont sous-entretenus, a déclaré Luke Surowiec, directeur de la décarbonisation des bâtiments chez ICF, une société de conseil qui gère NYC Accelerator.

"Nos bâtiments sont très vieux et inefficaces, et c'est la réalité", a déclaré Surowiec. "Il y a une tonne d'opportunités qui n'ont pas été réalisées."

À Brooklyn, le sol vibre et tremble alors que les machines jaunes tournent chez Glenwood Mason Supply Company Inc., un fabricant de béton sans lien avec Glenwood Management Corp. Des blocs gris descendent une ligne de convoyeur sous un vacarme d'engrenages et de moteurs métalliques. D'une manière ou d'une autre, des oiseaux se sont installés et volent entre d'imposantes piles de blocs.

C'est dans cette clameur qu'un camion livre le dioxyde de carbone liquéfié collecté dans l'immeuble de Manhattan. Ensuite, à l'aide d'un équipement fourni par une société appelée CarbonCure, le dioxyde de carbone liquide est comprimé et transformé en solide.

Alors que des ingrédients concrets tournent dans une structure ressemblant à un four à pizza, le dioxyde de carbone, désormais essentiellement de la neige carbonique, s'écoule comme un brouillard. Le dioxyde de carbone réagit avec les ions calcium du ciment, l'un des ingrédients du béton. Cela forme du carbonate de calcium, qui s'incruste dans le béton.

Une fois que le dioxyde de carbone est dans cet état minéral, il est sécurisé et ne sera libéré que s'il est chauffé à environ 900 degrés Celsius (1652 degrés Fahrenheit), a déclaré Claire Nelson, géochimiste spécialisée dans la capture du carbone à la Columbia Climate School.

"Donc, à moins qu'un volcan n'éclate au sommet de votre bâtiment en béton, ce carbone sera là pour toujours", a déclaré Nelson.

L'un des principaux ingrédients du béton est le ciment, qui contribue à environ 7 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre dans le monde, selon une étude de l'Agence néerlandaise d'évaluation environnementale PBL.

L'ajout de dioxyde de carbone minéralisé au béton peut réduire son empreinte carbone, mais pas beaucoup. En moyenne, les producteurs de béton utilisant la technologie CarbonCure réduisent leur empreinte carbone de seulement 5 à 6 %, a déclaré Robert Niven, PDG de CarbonCure, qui travaille avec 700 producteurs de béton dans 30 pays.

Connie Cincotta, propriétaire de Glenwood Mason, a déclaré que son entreprise prenait également d'autres mesures, par exemple pour réduire la quantité de ciment dans son mélange de béton, en ajoutant du verre post-industriel qui aurait été mis en décharge.

"S'il y a un moyen d'extraire le ciment du mélange, c'est utile", a-t-elle déclaré.

Les blocs de béton de la société contenant du CO2 minéralisé ont été utilisés dans des bâtiments appartenant à Amazon et à une école à charte de Manhattan, entre autres.

De nombreux groupes environnementaux restent sceptiques quant à la capture du carbone et préfèrent plutôt investir dans une transition vers les énergies renouvelables. Ils craignent également qu'il ne soit dangereux de stocker du dioxyde de carbone, qui, à des concentrations extrêmes, peut entraîner la suffocation, dans une habitation résidentielle.

Après la rupture d'un pipeline de dioxyde de carbone à Satartia, Mississippi, en 2020, 45 personnes ont demandé des soins médicaux dans les hôpitaux locaux, y compris des personnes qui avaient été prises dans un nuage de vapeur en conduisant, selon un rapport de la Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration. Les personnes exposées à de fortes concentrations de dioxyde de carbone, selon le rapport, peuvent éprouver une respiration rapide, de la confusion, une pression artérielle élevée et des arythmies accrues. Des concentrations extrêmes de dioxyde de carbone peuvent entraîner la mort par asphyxie.

Stocker du dioxyde de carbone concentré sous un immeuble résidentiel est inquiétant, car "dans le cas du Mississippi, les gens ne vivaient pas juste au-dessus", a déclaré Rogers-Wright. "Nous parlons de grands bâtiments ici à New York. Les risques sont donc inconnus, mais ils sont certainement apparents."

Il y a aussi un risque de fuites, a-t-il dit, si un camion transportant du dioxyde de carbone devait avoir un accident.

Les partisans de la technologie de capture du carbone répondent qu'il existe des garanties pour empêcher de tels scénarios. La technologie de capture du carbone installée dans l'appartement de Manhattan, a déclaré Asparro, a été autorisée par plusieurs agences municipales.

"Nous avons du dioxyde de carbone partout dans les villes", a-t-il ajouté. "Hôpitaux, restaurants, brasseries - tous utilisent du dioxyde de carbone. Et cela se fait de manière assez sûre et gérable."

Nelson, le géochimiste de Columbia, qui a également lancé une entreprise de capture de carbone, affirme que le stockage du gaz naturel dans les sous-sols est plus dangereux que le stockage du dioxyde de carbone, et de nombreuses personnes acceptent les risques posés par le gaz naturel.

Le plus grand défi, selon les partisans, est de mettre à l'échelle cette solution et d'autres suffisamment rapidement pour faire une différence dans le changement climatique.

C'est pourquoi les partisans disent que de nombreuses solutions devraient être déployées à la fois.

De retour à Manhattan, alimenter l'immeuble entièrement avec de l'électricité renouvelable n'est pas encore possible car le service public local n'a pas assez d'énergie renouvelable pour vendre à tous les clients de New York, a déclaré Londres.

Et "avec le solaire, vous avez besoin d'une empreinte plus importante que ce que nous avons dans un bâtiment comme celui-ci", a-t-il ajouté.

Londres a déclaré qu'il souhaitait acheter de l'électricité à partir de parcs éoliens une fois qu'elle serait plus largement disponible.

Mais "cela va prendre beaucoup de temps, donc je ne pense pas que nous ayons le luxe de rester assis", a-t-il déclaré. "Nous pouvons réduire nos émissions en attendant cela."

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