BECCS : bioénergie et capture du carbone expliquées
Le BECCS combine bioénergie et capture du CO₂ pour produire des émissions nettes négatives. Un pilier des scénarios climatiques 1,5–2 °C à connaître.
Atteindre la carboneutralité ne consiste plus seulement à réduire les émissions, mais à compenser les émissions résiduelles difficiles à éliminer. Industrie lourde, aviation, agriculture : certains secteurs continueront à émettre du CO₂ malgré les progrès technologiques. C’est dans ce contexte que les technologies de retrait du carbone prennent une importance croissante dans les scénarios climatiques internationaux.
Selon l’AIE, les retraits atmosphériques combinés par le captage direct dans l’air avec stockage (DACS) et la bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS) devraient atteindre environ 0,6 Gt de CO₂ en 2035 et 1,7 Gt de CO₂ en 2050 dans le scénario Net Zéro [4]. Ces volumes illustrent l’ampleur du défi : il ne s’agit plus uniquement de limiter les flux d’émissions, mais bien d’organiser des retraits massifs et durables de carbone atmosphérique.
Parmi ces solutions, le Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) occupe une place singulière. En combinant production d’énergie renouvelable à partir de biomasse et stockage géologique permanent du CO₂, il permet théoriquement d’obtenir des émissions nettes négatives [1]. Intégré dans la majorité des scénarios compatibles avec un réchauffement limité à 1,5–2 °C, cette technologie s’impose progressivement comme un levier complémentaire aux renouvelables, à l’efficacité énergétique et à l’électrification.
Le CCUS : une technologie au cœur de la décarbonation
Avant de définir le BECCS spécifiquement, il est utile de rappeler brièvement ce qu'est le CCUS — Carbon Capture, Utilization and Storage — dont le BECCS constitue une variante particulièrement prometteuse.
Le principe général du CCUS
Le CCUS regroupe les technologies de captage du CO₂ à la source — qu'il s'agisse d'installations industrielles ou de centrales énergétiques — ainsi que sa compression, son transport et son injection dans des réservoirs géologiques profonds, assortis d'une surveillance à long terme. Concrètement, cette approche permet d'intercepter le CO₂ avant qu'il ne rejoigne l'atmosphère, en le détournant vers un stockage permanent sous terre.
Le BECCS pousse cette logique encore plus loin, en ajoutant une dimension biologique qui permet non seulement d'éviter des émissions, mais d'en retirer activement de l'atmosphère.
Pour aller plus loin : "Qu'est-ce que la capture et le stockage du carbone ?"
BECCS : définition et mécanisme des émissions négatives
Le BECCS repose sur le principe suivant : exploiter le cycle naturel du carbone — soit la capacité des plantes à absorber le CO₂ atmosphérique par photosynthèse — et y greffer une technologie de capture industrielle pour que ce carbone ne retourne pas dans l'air.
Qu'est-ce que le BECCS ?
Pour comprendre ce qui rend le BECCS distinct, il convient d'abord de distinguer deux notions. La réduction d'émissions consiste à éviter de rejeter du CO₂, par exemple en remplaçant une centrale au charbon par une éolienne. Les émissions négatives, quant à elles, désignent quelque chose de différent : le retrait actif de CO₂ déjà présent dans l'atmosphère et son stockage durable, aboutissant à un bilan net inférieur à zéro. C'est cette deuxième catégorie dans laquelle s'inscrit le BECCS.
Techniquement, le BECCS combine les processus de conversion de la biomasse en formes d'énergie utilisables — électricité, chaleur, biocarburants ou hydrogène — avec les technologies de capture et de stockage permanent du CO₂ émis lors de cette conversion [8]. Lorsque la biomasse pousse, elle absorbe du CO₂ atmosphérique par photosynthèse. Lors de la combustion ou de la conversion en énergie, ce CO₂ est recapté et stocké géologiquement plutôt que réémis, créant ainsi un bilan carbone net négatif [1]. En d'autres termes, comme le résume la Clean Air Task Force (CATF), le BECCS transfère des atomes de carbone captés par photosynthèse vers un stockage géologique, tout en fournissant de l'énergie zéro ou bas carbone [8].
Le schéma du cycle BECCS
Le fonctionnement du BECCS peut se résumer en cinq grandes étapes qui forment une boucle quasi-fermée pour le carbone [8][1] :
Croissance de la biomasse : les végétaux absorbent le CO₂ atmosphérique par photosynthèse pendant leur croissance (bois, cultures énergétiques, résidus agricoles, etc.).
Récolte et transport : la biomasse est collectée et acheminée vers une installation de conversion énergétique.
Conversion en énergie : par combustion, fermentation ou gazéification, la biomasse est transformée en électricité, en chaleur, en biocarburants ou en hydrogène.
Capture du CO₂ : à la cheminée de l'installation, le CO₂ dégagé est intercepté par absorption chimique ou une autre technologie de captage.
Transport et injection géologique : le CO₂ comprimé est injecté dans des réservoirs géologiques profonds, tels que des aquifères salins ou d'anciens gisements de pétrole et de gaz.
"Le cycle du carbone dans un système BECCS" Source : The Global CCS Institute
L'efficacité réelle : pas parfaite, mais très élevée
Il importe de noter que le BECCS n'est pas parfaitement neutre sur l'ensemble de sa chaîne : des émissions subsistent lors du transport de la biomasse, de la logistique associée et de certaines étapes de transformation. En pratique, les efficacités de retrait de CO₂ attendues pour le BECCS se situent entre 65 % et 85 %[5], selon le taux de capture à la source, la chaîne d'approvisionnement et sa logistique. Ce chiffre reste particulièrement élevé pour une technologie industrielle à grande échelle, ce qui explique en grande partie l'intérêt que lui portent les scénarios climatiques mondiaux.
Le potentiel du BECCS dans les scénarios de transition énergétique mondiale
Le BECCS n'est pas seulement une idée prometteuse sur le papier : il occupe une place centrale dans les modèles climatiques les plus rigoureux, de l'Agence internationale de l'énergie (AIE) au Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).
La place du BECCS dans les scénarios AIE
L'AIE publie régulièrement des trajectoires modélisant la marche vers la neutralité carbone du secteur énergétique mondial. Dans son scénario Net Zéro (NZE), mis à jour en 2023 et visant la carboneutralité d'ici 2050, les retraits atmosphériques combinés via le BECCS et le captage direct dans l'air (DACS) doivent atteindre environ 0,6 Gt de CO₂ en 2035, puis 1,7 Gt en 2050 [4]. Ces retraits sont destinés à compenser les émissions résiduelles des secteurs les plus difficiles à décarboner entièrement, notamment l'aviation, l'industrie lourde et l'agriculture [4].
Dans un scénario d'action retardée, les exigences deviennent considérablement plus importantes. Pour ramener la hausse des températures sous 1,5 °C, le retrait atmosphérique via BECCS et DACS devrait dépasser 5 Gt de CO₂ par an dans la seconde moitié du siècle, dont 2 Gt/an via le BECCS seul, ce qui mobiliserait environ 135 millions d'hectares de terres [4]. Ces ordres de grandeur soulignent l'importance d'agir tôt pour éviter d'avoir à recourir massivement à ces technologies plus tard.
Le rôle du BECCS dans les scénarios du GIEC
Le GIEC, dans son Sixième Rapport d'évaluation (AR6), a modélisé plusieurs milliers de trajectoires compatibles avec les objectifs de l'Accord de Paris. Dans les scénarios qui limitent le réchauffement à 2 °C ou moins avec une probabilité supérieure à 67 %, le GIEC estime que les volumes cumulés de retrait par BECCS atteignent 328 GtCO₂ en valeur médiane sur 2020–2100, avec une fourchette de 168 à 763 GtCO₂. Les valeurs médianes correspondantes sont de 252 GtCO₂ pour l’AFOLU et de 29 GtCO₂ pour le DACCS [2]. Dans les trajectoires visant 1,5 °C à faible dépassement, ce sont environ 334 Gt de CO₂ d'origine biogénique qui seraient stockés via le BECCS d'ici 2100, selon la médiane des scénarios [3]. Ces projections confirment que le BECCS est identifié comme l'un des piliers incontournables de toute stratégie crédible de carboneutralité à l'échelle mondiale.
Le BECCS à l'échelle mondiale : projets, politiques et innovations
Le BECCS est en train de passer du stade de la modélisation théorique à celui d'un déploiement concret, avec des engagements politiques chiffrés, des investissements massifs et une production académique croissante sur ses applications sectorielles.
L'exemple britannique : une politique nationale ambitieuse
Le Royaume-Uni offre l'un des exemples les plus structurés de politique nationale en faveur du BECCS. Le pays s'est fixé l'objectif de déployer au moins 5 Mt de CO₂ retirés par an d'ici 2030 via ses technologies de retrait de gaz à effet de serre (Greenhouse Gas Removal, ou GGR), avec une montée en charge pouvant atteindre 23 Mt CO₂/an en 2035. Ce programme repose sur un engagement de £20 milliards pour le déploiement précoce du CCUS via quatre clusters industriels, les deux premiers étant attendus pour le milieu des années 2020 [5].
Cet exemple est révélateur d'une tendance plus large : le BECCS s'intègre naturellement aux hubs industriels existants, en mobilisant des compétences en forage, en géologie des réservoirs et en infrastructure de transport du CO₂, autant de savoir-faire directement transférables depuis le secteur minier et de l'énergie.
Les secteurs applicatifs les plus prometteurs
Plusieurs filières industrielles sont particulièrement bien positionnées pour accueillir le déploiement du BECCS [8] :
Production d'électricité à partir de biomasse : les centrales à biomasse constituent un point d'application naturel, avec des flux de CO₂ concentrés qui facilitent techniquement la capture.
Industrie du bioéthanol : le processus de fermentation génère un flux quasi-pur de CO₂, ce qui en fait un candidat idéal pour une capture à faible coût marginal — une caractéristique économiquement attractive.
Industrie papetière et cellulosique : les procédés de valorisation de la biomasse lignocellulosique représentent également des vecteurs potentiels d'application du BECCS à grande échelle.
Production d'hydrogène bas carbone : la gazéification de la biomasse couplée à la capture permet de produire un hydrogène avec un bilan carbone fortement négatif, un angle d'intérêt particulier pour les stratégies nationales d'hydrogène propre.
Aussi lire : "Matériaux carbonégatifs et CCUS : vers une approche complémentaire"
La recherche académique récente
Une revue de littérature publiée en 2024 présente le BECCS comme une approche émergente de mitigation climatique, en examinant ses synergies technologiques, ses défis de déploiement, ses impacts environnementaux et ses perspectives futures [7]. D’autres sources soulignent que les procédés BECCS peuvent être associés à la production d’électricité, de chaleur, de biocarburants ou d’hydrogène [1] [5] [8].
Les auteurs soulèvent par ailleurs un enjeu souvent méconnu : environ 37 % (24 EJ) de la bioénergie consommée mondialement est encore utilisée de façon traditionnelle pour la cuisson et le chauffage par 2,4 milliards de personnes, faisant de cette bioénergie non modernisée la principale source d'émission de carbone noir (black carbon), un agent climatique au fort potentiel de réchauffement malgré sa courte durée de vie dans l'atmosphère [6]. Cela souligne la nécessité de moderniser les pratiques bioénergétiques, les méthodes traditionnelles étant non seulement inefficaces sur le plan climatique, mais également responsables de 3,6 millions de décès par an liés à la dégradation de la qualité de l'air intérieur [6].
Sur le plan économique, cette technologie est de plus en plus reconnu dans le marché des crédits de retrait carbone durables : selon Carbonfuture, les projets BECCS représentaient en 2024 le plus grand volume de crédits de retrait carbone vendus parmi les méthodes durables de CDR [9]. Cela signifie concrètement que les projets BECCS peuvent générer des revenus additionnels via la vente de crédits carbone, améliorant ainsi leur viabilité économique.
Conclusion
Le BECCS illustre également une réalité de plus en plus présente dans les discussions sur la transition énergétique : les solutions les plus efficaces croisent souvent plusieurs disciplines à la fois. Dans ce cas précis, la biologie végétale, l'ingénierie de l'énergie, la géologie des réservoirs et la surveillance des sous-sols se combinent en un seul système cohérent. Cela implique que les compétences développées dans les secteurs du forage, de l'enfouissement du CO₂ et de la caractérisation géologique s'avèrent directement pertinentes pour les projets BECCS qui verront le jour dans les prochaines décennies.
À mesure que les gouvernements et les entreprises cherchent à diversifier leurs outils de décarbonation, le BECCS s'impose comme un levier complémentaire aux énergies renouvelables, à l'hydrogène et au nucléaire avancé — un espace où expertise en ressources du sous-sol et ambition climatique se rejoignent naturellement.
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Références
[1] National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. "Bioenergy with Carbon Capture and Sequestration." Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda. National Academies Press, 2019. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541444/
[2] IPCC. "Chapter 12: Cross-Sectoral Perspectives." Sixth Assessment Report, Working Group III: Mitigation of Climate Change. IPCC, 2022. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/chapter/chapter-12/
[3] Clean Air Task Force. "What Does the Latest IPCC Report Say About Carbon Capture?" CATF, 2022. https://www.catf.us/2022/04/what-does-latest-ipcc-report-say-about-carbon-capture/
[4] IEAGHG. "IEA Net Zero Roadmap Update 2023 — IP13." IEAGHG Insights, 2023. https://ieaghg.org/insights/iea-net-zero-roadmap-update-2023-ip13/
[5] UK Government, Chief Scientific Advisor's Task and Finish Group. "The Ability of Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) to Generate Negative Emissions." HM Government, 2023. https://assets.publishing.service.gov.uk/media/64d4b25a5cac65000dc2dd1f/task-finish-group-report-ability-beccs-to-generate-negative-emissions.pdf
[6] Ganeshan, Prabakaran, et al. “Bioenergy with Carbon Capture, Storage and Utilization: Potential Technologies to Mitigate Climate Change.” Biomass and Bioenergy, vol. 177, Oct. 2023, article 106941, doi:10.1016/j.biombioe.2023.106941.
[7] Kwakye, J. M., Ekechukwu, D. E., and Ogundipe, O. B. "Reviewing the Role of Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) in Climate Mitigation." Engineering Science & Technology Journal, vol. 5, no. 7, 2024, pp. 2323–2333. https://fepbl.com/index.php/estj/article/download/1346/1578
[8] Clean Air Task Force. "Bioenergy with Carbon Capture and Storage as a Tool for Climate Change Mitigation." CATF, 2025. https://www.catf.us/resource/bioenergy-carbon-capture-storage-tool-climate-change-mitigation/
[9] Carbon Future. "Bioenergy with Carbon Capture and Storage." CarbonFuture, 2024. https://www.carbonfuture.earth/cdr-technology/bioenergy-with-carbon-capture-and-storage
