Captage direct du CO₂ dans l’air : promesses, chiffres réels et limites

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Dernière modification le 23-10-2026 à 12:16:26

Le captage direct du CO₂ dans l’air est souvent présenté comme une réponse à l’urgence climatique. Depuis la mise en service de Mammoth, en Islande, en mai 2024, les premiers bilans publiés permettent de comparer les promesses aux tonnes réellement retirées. Nous faisons le point sur la technologie, ses coûts, ses limites et sa place dans la stratégie climatique suisse.

De quoi parle-t-on exactement ?

Le captage direct dans l’air (DAC, direct air capture) extrait le CO₂ déjà présent dans l’atmosphère. Associé à un stockage durable, on parle de DACCS (direct air carbon capture and storage) : c’est alors une méthode d’élimination du dioxyde de carbone (CDR, carbon dioxide removal), au même titre que le reboisement ou la bioénergie avec captage et stockage (BECCS).

Il faut la distinguer du captage et stockage du carbone (CCS) sur une centrale fossile ou une cimenterie. Le CCS retient une partie du CO₂ à la cheminée, là où il est très concentré : il réduit des émissions, mais ne retire rien de l’atmosphère. Les chiffres propres au CCS, comme l’électricité d’une centrale consommée par le captage, ne s’appliquent donc pas au DAC. Mammoth n’est pas une centrale équipée de CCS : c’est une usine de DAC alimentée par la géothermie de la centrale d’Hellisheiði (Le Temps, 10 mai 2024).

Le procédé de l’entreprise suisse Climeworks fait passer l’air sur un sorbant solide, régénéré par chauffage vers 100 °C. Celui de Carbon Engineering, rachetée en 2023 par le groupe pétrolier Occidental (Occidental, 2023), utilise une solution liquide et une étape à très haute température. En Islande, le CO₂ est dissous dans l’eau et injecté par Carbfix dans le basalte : lors d’un essai pilote, plus de 95 % du CO₂ injecté s’est minéralisé en moins de deux ans (Matter et al., Science, 2016).

Orca et Mammoth : capacités annoncées, tonnes mesurées

Orca, mise en service en 2021, a une capacité nominale de 4000 tonnes de CO₂ par an. Mammoth, inaugurée en mai 2024, est annoncée à 36 000 tonnes par an une fois ses 72 conteneurs installés (Climeworks, 2024). Ces chiffres sont des capacités de conception, pas des performances mesurées.

En mai 2025, une enquête du média islandais Heimildin, fondée sur les données de certification publiées, a établi que les installations de Climeworks en Islande avaient retiré au total un peu plus de 2400 tonnes depuis 2021, dont 876 tonnes entre décembre 2023 et octobre 2024. Mammoth aurait retiré 105 tonnes durant ses dix premiers mois. Selon la même enquête, les émissions propres de l’entreprise ont atteint environ 1700 tonnes en 2023 (Heimildin, 15 mai 2025).

Climeworks a publié ses propres chiffres en septembre 2026 : 675 tonnes retirées en net par Mammoth au premier semestre 2026, contre 119 tonnes au premier semestre 2025, soit près de six fois plus. L’entreprise l’attribue à des collecteurs améliorés, encore partiellement déployés, et annonce une baisse de plus de moitié de ses coûts d’exploitation par tonne, sans en donner le montant (Climeworks, 2026 ; Bloomberg, 10 septembre 2026). Rapporté à une année, ce rythme représente environ 1350 tonnes, soit un peu moins de 4 % de la capacité annoncée.

L’entreprise a par ailleurs réduit ses effectifs en mai 2025. Les premières informations parlaient de « plus de 10 % » des quelque 500 postes (The Guardian, 17 mai 2025) ; l’annonce finale portait sur 106 postes, soit 22 % (Bloomberg, 21 mai 2025). Climeworks invoquait le recul du soutien public aux États-Unis et la nécessité de viser la rentabilité. Le projet de grand site en Louisiane, mené avec l’entreprise Heirloom et visant jusqu’à un million de tonnes par an, a été maintenu par le Département de l’énergie américain en avril 2026 (La Regione, 27 avril 2026).

Coûts, énergie et bilan net

Climeworks facture aux personnes privées environ 1000 dollars la tonne retirée (Bloomberg, 2025). L’Agence internationale de l’énergie situe le coût des projets existants entre 600 et 1000 dollars la tonne (cité par Net Zero Compare, 2026). La tonne de CO₂ valait alors environ 65 euros sur le marché européen des quotas (Bloomberg, 2025).

Les objectifs pour 2030 varient selon les sources. En 2024, la presse rapportait une cible de 300 dollars la tonne (Le Temps). Climeworks précise pour sa part 250 à 350 dollars par tonne captée, mais 400 à 600 dollars par tonne réellement retirée, une fois déduites les émissions de l’installation (Climeworks, 2024). Cette différence entre CO₂ capté et retiré est essentielle.

Le procédé consomme beaucoup d’énergie, surtout de la chaleur. Heimildin estime la consommation de Mammoth entre 5000 et 6000 kWh par tonne captée ; Climeworks annonce que sa nouvelle génération de sorbants divisera ce besoin par deux. Le bilan dépend donc de la source d’énergie : une analyse du cycle de vie d’une installation Climeworks conclut que 85 à 93 % du CO₂ capté est effectivement retiré avec une électricité bas carbone, mais que le bilan se dégrade fortement avec une électricité carbonée (Deutz et Bardow, Nature Energy, 2021). Le GIEC souligne la concurrence avec d’autres usages de cette électricité (GIEC, AR6, groupe III, chap. 12).

Le pilote suisse : exporter du CO₂ vers l’Islande

Le projet DemoUpCARMA, coordonné par l’ETH Zurich et financé notamment par l’OFEV et l’OFEN, a testé une chaîne complète de transport et de stockage. Le CO₂ ne provient pas du captage dans l’air : il est biogénique, issu du biogaz de la station d’épuration de Berne. Liquéfié, il voyage en conteneurs de 20 tonnes par camion, train et bateau jusqu’en Islande, où Carbfix le dissout dans l’eau de mer avant de l’injecter à 300 à 400 mètres de profondeur dans le basalte (Swissinfo, 28 mai 2024).

En 2024, une quinzaine de conteneurs, soit environ 300 tonnes, avaient été acheminés (RTS, 2024). Selon l’équipe, la chaîne atteint une efficacité d’environ 80 % : pour 100 kg stockés, environ 20 kg sont émis par le transport et la logistique, encore fossiles. Sur 300 tonnes, le gain net serait donc de l’ordre de 240 tonnes. Le coût complet était estimé à environ 300 francs la tonne (Swissinfo, 2024). Son responsable, Marco Mazzotti, le qualifiait lui-même de « goutte d’eau » destinée à préparer de futures infrastructures.

Quelle place dans les trajectoires climatiques ?

Pour le GIEC, l’élimination du CO₂ est inévitable pour contrebalancer les émissions résiduelles difficiles à supprimer, si l’on veut atteindre zéro émission nette (GIEC, AR6, groupe III, résumé, 2022). Dans les trajectoires limitant le réchauffement à 1,5 °C, le cumul 2020-2100 va de 30 à 780 milliards de tonnes de CO₂ pour la BECCS et de 0 à 310 milliards de tonnes pour la DACCS (résumé, C.3.5). La fourchette pour la DACCS commence à zéro : certains scénarios s’en passent entièrement.

En Suisse, la loi sur le climat fixe le zéro net en 2050. La stratégie climatique à long terme de 2021 prévoit qu’il faudra alors capter et stocker, ou retirer de l’atmosphère, environ 12 millions de tonnes de CO₂ par an, en Suisse et à l’étranger, notamment pour la cimenterie, l’incinération des déchets et l’agriculture ; un rapport de 2024 ajoute 1 à 2 millions de tonnes par an pour l’aviation internationale (OFEV, 2025). L’OFEV reconnaît que ces solutions n’existent pas encore à l’échelle nécessaire et que les capacités de stockage en Suisse sont limitées (OFEV, 2025).

Calculs illustratifs à partir de ces chiffres :

  • Pour la Suisse : 12 millions de tonnes par an représenteraient environ 330 installations de la taille de Mammoth fonctionnant à pleine capacité. Couvertes uniquement par du captage dans l’air, avec 5000 à 6000 kWh par tonne, elles demanderaient 60 à 72 TWh par an, davantage que la consommation finale d’électricité du pays en 2025, soit 58 TWh (OFEN, juin 2026). Divisé par deux, ce besoin resterait considérable.
  • Pour une gigatonne par an à l’échelle mondiale : il faudrait environ 28 000 installations de type Mammoth à capacité nominale, ou environ 740 000 au rythme observé au premier semestre 2026.
  • Face aux émissions fossiles mondiales de 2025, 38,1 milliards de tonnes selon le Global Carbon Project (cité par Bloomberg), il en faudrait plus d’un million.

Ce qui est établi, ce qui reste incertain

Établi

  • La technologie fonctionne et le stockage par minéralisation dans le basalte est durable.
  • Les tonnages réels de Mammoth restent très inférieurs à sa capacité annoncée : quelques centaines de tonnes par semestre en 2026, pour 36 000 tonnes par an visées.
  • Le coût actuel se situe autour de 600 à 1000 dollars la tonne, loin du prix du carbone sur les marchés.
  • Le bilan net dépend de l’énergie utilisée, de la construction et du transport.

Incertain

  • La montée en puissance : les améliorations de 2026 restent à confirmer sur toute l’installation.
  • La baisse des coûts vers 400 à 600 dollars par tonne retirée en 2030, objectif de l’entreprise et non résultat mesuré.
  • La disponibilité d’énergie bas carbone sans concurrencer d’autres usages.
  • Le volume de DACCS réellement nécessaire, qui varie de zéro à plusieurs centaines de milliards de tonnes selon les scénarios du GIEC.
  • La vérification (MRV) : seules les tonnes stockées et contrôlées a posteriori devraient compter (CDR.fyi).

Réduire d’abord, éliminer ensuite

Le GIEC indique que limiter le réchauffement à 1,5 °C suppose une baisse des émissions mondiales de gaz à effet de serre de 43 % d’ici 2030 par rapport à 2019 (GIEC, AR6, groupe III, résumé, C.1). Il estime aussi que les mesures portant sur la demande, dont la sobriété, pourraient réduire de 40 à 70 % les émissions des secteurs d’utilisation finale d’ici 2050 par rapport aux scénarios de référence (résumé, C.10). Ces leviers sont disponibles dès aujourd’hui, souvent avec des bénéfices pour la santé, la biodiversité et la justice sociale.

À l’inverse, le captage direct dans l’air retire aujourd’hui quelques milliers de tonnes par an, à un coût élevé et avec une forte demande d’énergie. Nous défendons donc une hiérarchie claire : réduire les émissions le plus vite possible, notamment par la sobriété et la sortie des énergies fossiles, et réserver l’élimination du CO₂ aux émissions résiduelles. Cela suppose des garde-fous : énergie bas carbone et additionnelle, comptabilité stricte des tonnes réellement stockées, séparation nette entre objectifs de réduction et objectifs d’élimination, et refus d’en faire un argument pour prolonger l’exploitation des énergies fossiles.

Sources