Déploiement rentable du captage, de l'utilisation et du stockage du carbone en mer et optimisation du réseau de transport dans le sud de la Chine

Pourquoi cela compte pour notre avenir climatique

Les mégapoles côtières, comme celles du sud de la Chine, sont des puissances économiques, mais elles émettent aussi d’énormes quantités de dioxyde de carbone. Réduire rapidement ces émissions sans freiner la croissance est un défi mondial majeur. Cette étude examine si l’utilisation des roches sous la mer voisine pour stocker de façon permanente le carbone capté peut offrir une voie réaliste et économiquement raisonnée vers la neutralité carbone pour l’une des régions côtières les plus actives du monde.

Côte dense, émissions importantes

Les auteurs se concentrent sur la province du Guangdong et la zone élargie de la Grande Baie Guangdong–Hong Kong–Macao, l’un des pôles les plus riches et les plus densément peuplés de Chine. Malgré des progrès dans le nettoyage du mix énergétique, la région dépend encore fortement du charbon et d’autres combustibles fossiles. En 2023, elle a émis près de 900 millions de tonnes de dioxyde de carbone, la pollution étant concentrée dans des villes industrielles comme Zhanjiang, Huizhou, Maoming et Guangzhou. Alors que le delta de la rivière des Perles combine de fortes émissions totales avec une intensité relativement faible par unité de production économique, l’ouest du Guangdong présente à la fois de fortes émissions totales et une forte intensité, ce qui indique une forte pression pour réduire la pollution sans saper l’industrie locale.

Faire du fond marin un allié de stockage

Sur la terre ferme, la géologie fracturée du Guangdong offre peu d’endroits sûrs pour enfermer le carbone. Au large, cependant, la situation change. Sous le fond marin du bassin d’embouchure de la rivière des Perles et du bassin du golfe de Beibu se trouvent des couches épaisses de roches sédimentaires capables de piéger le dioxyde de carbone pendant des siècles voire davantage. L’équipe compile des études géologiques existantes et identifie plusieurs « cuvettes » prometteuses et champs pétrolifères, où des couches poreuses sont scellées par des couches imperméables. Certains champs pétroliers disposent déjà de plateformes et de pipelines, et dans quelques cas, l’injection de dioxyde de carbone peut aider à extraire davantage de pétrole, générant des revenus supplémentaires qui contribuent à compenser les coûts du projet. Dans l’ensemble, les formations offshore pourraient contenir des dizaines de milliards de tonnes de dioxyde de carbone, bien plus que les besoins de stockage projetés par l’étude pour ce siècle.

Concevoir une autoroute carbone efficace

Capturer le carbone à la sortie des cheminées n’est qu’une partie du problème. Transporter ce gaz vers des sites de stockage offshore peut être très coûteux si l’on ne planifie pas soigneusement. Les auteurs construisent un modèle informatique en deux étapes qui associe d’abord chaque ville émettrice à des zones de stockage offshore appropriées, puis optimise la configuration des pipelines terrestres et marins en utilisant des outils de théorie des graphes et de cartographie numérique. Ils regroupent les sources industrielles proches en quatre grappes côtières, chacune alimentant une ville‑hub puis un secteur de stockage offshore particulier. Ce réseau optimisé réduit la longueur totale des pipelines de plus de moitié par rapport à une configuration à connexion directe simple, ce qui montre combien une conception d’infrastructure réfléchie peut diminuer fortement les coûts.

Quand cela devient‑il rentable ?

L’étude examine ensuite si un tel système peut être financièrement viable avec un prix du carbone moyen à l’avenir. Elle simule trois niveaux de captage, dans lesquels 20, 40 ou 60 % des émissions sont captés et stockés entre 2030 et 2060. Même après avoir payé les usines de capture, les pipelines et les puits de stockage, le modèle montre que les revenus actualisés totaux issus de la vente des émissions évitées finissent par dépasser les coûts dans les trois scénarios. La grappe la plus proche du rivage, desservant Zhanjiang et Maoming, devrait atteindre l’équilibre la première, vers 2037, grâce à la courte distance des pipelines et à une forte demande industrielle. Les grappes avec des trajets plus longs, en particulier celle desservant Guangzhou et Shenzhen via la cuvette offshore de Huizhou, deviennent rentables plus tard et sont plus sensibles à la distance de transport.

Un plan par étapes pour une voie plus équitable vers la neutralité carbone

Sur la base de ces résultats, les auteurs proposent un déploiement en trois phases. La grappe de l’ouest du Guangdong commencerait autour de 2030, en tirant parti des plateformes offshore existantes et des revenus de récupération pétrolière pour réduire les pertes initiales. Une fois ce projet opérationnel et rentable, la grande grappe du delta de la rivière des Perles suivrait après 2037, avec des grappes plus petites ajoutées autour de 2040 à mesure que l’expérience s’accroît. D’ici 2050, même le scénario de captage le plus faible atteint presque la part des réductions nationales que le Guangdong devrait assumer si celles‑ci étaient réparties selon la force économique, tandis que les scénarios de captage plus élevés dépassent largement cette part. Parce que les roches offshore conservent encore une capacité inutilisée appréciable en 2060, le système pourrait continuer à soutenir la neutralité carbone pendant des décennies. Globalement, le travail suggère qu’un stockage offshore du carbone soigneusement planifié pourrait permettre aux régions côtières riches d’assumer une part plus importante des réductions d’émissions, allégeant la pression sur les zones plus pauvres tout en maintenant les objectifs climatiques réalisables.

Citation: Xiong, P., Jiang, S., Zhang, K. et al. Cost‑effective offshore carbon capture, utilization and storage deployment and transport network optimization in southern China. Commun Earth Environ 7, 462 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03455-6

Mots-clés: stockage du carbone en mer, CCUS, émissions du Guangdong, réseau de transport du carbone, planification neutralité carbone