Séquestration du carbone pour des émissions négatives géologiques de la filière du gaz de schiste en Chine

Transformer un problème en aide climatique cachée

La combustion des combustibles fossiles est un facteur majeur du changement climatique, pourtant le monde dépend encore largement d’eux pour son énergie. Cette étude examine une question intrigante : une industrie des combustibles fossiles peut-elle non seulement réduire sa pollution, mais en réalité extraire de l’atmosphère plus de dioxyde de carbone qu’elle n’en émet ? En se concentrant sur le secteur du gaz de schiste en forte croissance en Chine, les chercheurs montrent comment des opérations conçues avec soin pourraient transformer le gaz de schiste d’un passif climatique en une puissante éponge souterraine à carbone.

Pourquoi le gaz de schiste compte pour la Chine et le monde

La production de gaz de schiste en Chine a explosé au cours de la dernière décennie, aidant le pays à réduire sa dépendance au gaz importé et à remplacer une partie du charbon dans les centrales électriques et les usines. Ce remplacement peut diminuer la pollution de l’air et les émissions de carbone, mais le gaz de schiste dégage encore d’importantes quantités de gaz à effet de serre lors du forage, du traitement, du transport et de l’utilisation finale. Des équipements qui fuient, le torchage du gaz et la quantité même de combustible brûlé s’additionnent. Comme la géologie et la réglementation chinoises diffèrent de celles des États‑Unis — le producteur de schiste le plus étudié — comprendre l’empreinte propre de la Chine est crucial pour évaluer les progrès climatiques mondiaux.

Utiliser le carbone lui‑même comme outil

Le cœur de ce travail est une famille d’approches qui utilisent le dioxyde de carbone non pas seulement comme déchet, mais comme fluide de travail et hôte à long terme sous terre. L’équipe examine trois techniques principales. Dans la première, du dioxyde de carbone à haute pression est employé à la place de l’eau pour fracturer la roche et ouvrir des voies pour le gaz. Dans la seconde, du dioxyde de carbone est injecté par cycles dans un puits vieillissant pour chasser davantage de gaz. Dans la troisième, une fois le gaz largement épuisé, le puits déplété est transformé en site de stockage, le dioxyde de carbone occupant l’espace poreux libéré. Ensemble, ces méthodes augmentent à la fois la récupération du gaz et verrouillent le carbone sous terre de plusieurs manières : piégé dans les structures rocheuses, adsorbé sur les surfaces minérales et progressivement transformé en composés stables.

De source de carbone à puits de carbone

Pour évaluer ce qui est possible, les chercheurs construisent une « histoire de vie » complète du gaz de schiste en Chine — depuis la construction de la plateforme jusqu’au forage, à la production, aux pipelines et à l’usage final — puis superposent différentes stratégies futures. En mode affaires comme d’habitude, la filière du gaz de schiste reste un important émetteur de dioxyde de carbone et de méthane. Mais lorsque la détection des fuites est améliorée, que des méthodes de production plus intelligentes sont adoptées et que l’usage systématique des puits déplétés pour le stockage est combiné, le tableau s’inverse. Dans les principaux bassins de schiste de Chine, l’étude montre que l’industrie pourrait, en théorie, enfouir plus de carbone qu’elle n’en émet, devenant ainsi un système net d’« émissions négatives géologiques ». Le puits potentiel est énorme : des dizaines de milliards de tonnes d’équivalents dioxyde de carbone, comparables à plusieurs années des émissions nationales actuelles de la Chine, tout en augmentant la production totale de gaz.

Argent, roches et différences régionales

Les bénéfices climatiques ne suffisent pas seuls — les entreprises doivent aussi être rentables. L’équipe associe donc l’analyse environnementale à une modélisation financière, en suivant coûts et revenus sur l’ensemble de la vie d’un projet type. Ils constatent que les résultats varient fortement selon les régions. Dans le bassin du Sichuan, où la roche est particulièrement adaptée et les infrastructures bien développées, de nombreuses configurations à émissions négatives paraissent déjà rentables ou proches de l’être. Dans d’autres bassins à géologie plus difficile, les coûts supplémentaires de capture, de transport et d’injection du dioxyde de carbone dépassent les gains tirés du gaz additionnel, sauf si les prix du carbone sont élevés ou si des subventions sont accordées. Des prix du carbone de style international élargissent fortement le nombre de projets rentables, ce qui suggère que des signaux de marché plus forts pourraient débloquer une grande partie de ce potentiel.

Ce que cela signifie pour un avenir neutre en carbone

Globalement, l’étude montre qu’avec le bon mélange d’ingénierie, de politique et de finance, les opérations de gaz de schiste en Chine pourraient passer d’une source tenace de pollution climatique à une partie de la solution — en stockant des quantités significatives de carbone sous terre tout en fournissant de l’énergie. Cela ne sera pas facile : il faudra une surveillance attentive pour éviter les fuites, une gestion rigoureuse des risques sismiques et des prix du carbone robustes ou des soutiens ciblés dans les régions moins favorables. Mais si ces obstacles sont surmontés, l’approche offre une voie pratique pour les pays riches en ressources de schiste pour contribuer à stabiliser le climat pendant leur transition vers des systèmes énergétiques plus propres.

Citation: Hong, P., Guo, M., Liang, S. et al. Carbon sequestration for geological negative emissions of the shale gas value chain in China. Nat Commun 17, 3504 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68829-y

Mots-clés: gaz de schiste, stockage du carbone, émissions négatives, prix du carbone, transition énergétique