Un captage élevé du carbone et le stockage permettent une décarbonation rentable du secteur électrique européen

Maintenir l'éclairage tout en réduisant le carbone

L'Europe s'est engagée à réduire fortement ses émissions responsables du réchauffement climatique, pourtant une grande partie de son électricité provient encore de combustibles fossiles. Fermer du jour au lendemain les centrales à charbon et à gaz ferait courir le risque de coupures de courant et d'une envolée des factures. Cette étude se demande si un autre chemin est possible : maintenir en activité certaines centrales fossiles, mais les équiper de systèmes avancés de captage et stockage du carbone (CSC) qui retiennent presque toutes leurs pollutions. Les auteurs montrent comment cette approche, combinée à un déploiement massif de l'éolien et du solaire, pourrait aider l'Europe à atteindre ses objectifs climatiques à moindre coût et avec un réseau électrique plus fiable.

Construire un mix électrique plus propre

Les chercheurs utilisent un modèle informatique détaillé du système électrique européen pour explorer différents avenirs jusqu'en 2050. Le modèle simule la croissance de la demande d'électricité, la vitesse à laquelle de nouvelles centrales et lignes de transport peuvent être construites, et l'influence de la météo sur l'éolien, le solaire et l'hydroélectricité. Il identifie ensuite la combinaison la moins coûteuse de technologies capable de couvrir les besoins électriques tout en respectant des limites strictes d'émissions de dioxyde de carbone. Dans tous les scénarios, l'éolien et le solaire deviennent l'épine dorsale de l'approvisionnement électrique européen, passant d'environ 60 % de la production actuelle à près de 80 % à la moitié du siècle, tandis que l'énergie nucléaire décline progressivement au fur et à mesure du retrait des anciennes centrales.

Qu'advient-il des combustibles fossiles ?

Au lieu de disparaître, l'électricité d'origine fossile se réoriente vers un nouveau rôle. Les centrales au charbon et au gaz sans captage sont de moins en moins utilisées, mais beaucoup restent installées comme réserves rarement sollicitées pour des pics de demande extrêmes. Le principal changement est que de nouvelles centrales fossiles sont construites avec un équipement CSC. Le CSC standard peut éliminer environ 90 % des émissions d'une centrale, tandis qu'une version plus récente à « haut taux de captage » peut éliminer pratiquement la totalité de ces émissions, rendant les centrales effectivement neutres en carbone au point d'émission. Dans le scénario central, en 2050, les centrales fossiles équipées de CSC fournissent environ un cinquième de l'électricité européenne — davantage en termes absolus que la génération fossile non atténuée d'aujourd'hui — tandis que les émissions totales du secteur électrique chutent de plus de 95 %.

Des règles différentes, des résultats différents

L'équipe teste quatre scénarios de type politique. Dans le cas « de base », le CSC standard et le CSC à haut taux peuvent être installés partout où ils sont techniquement disponibles. Un cas « conventionnel » interdit l'option ultra-haute capture, forçant le système à s'appuyer davantage sur le CSC standard, l'éolien, le solaire et la biomasse. Un scénario « sans fossile après 2040 » arrête toute construction de nouvelles centrales fossiles après 2040, même si elles sont équipées de CSC, tandis qu'un scénario « CSC limité » autorise le CSC uniquement dans quatre pays de la mer du Nord disposant d'un potentiel de stockage offshore important. Dans ces différents avenirs, le système s'appuie toujours fortement sur les renouvelables, mais restreindre l'usage ou l'emplacement du CSC rend le système électrique sensiblement plus coûteux. Le cas de CSC limité, par exemple, augmente les coûts totaux de l'électricité d'environ 6 %, car beaucoup plus de parcs éoliens, d'installations solaires et d'unités de stockage doivent être construits pour compenser.

Pourquoi les prix du carbone et l'élimination du carbone comptent

Le modèle calcule aussi à quel niveau les prix du carbone devraient monter pour pousser le secteur électrique vers des réductions plus profondes. Il montre que passer d'environ 93–97 % de réduction des émissions à un plein 100 % est extrêmement coûteux : les prix du carbone devraient s'envoler à plusieurs centaines, voire plus d'un millier d'euros la tonne dans les années 2050. À ce stade, il devient moins cher d'éliminer les derniers pourcents d'émissions en utilisant des méthodes de retrait du dioxyde de carbone (CDR) comme le captage direct dans l'air ou la bioénergie avec CSC, qui extraient le CO2 de l'atmosphère. Les auteurs concluent que la voie la plus rentable est de décarboner le secteur électrique à environ 92–97 % et de compter sur la CDR pour neutraliser les émissions restantes, plutôt que d'obliger le réseau lui-même à devenir durablement « négatif en carbone ».

Ce que cela signifie pour l'avenir énergétique de l'Europe

Pour un public non spécialiste, le message est que la voie la moins chère et la plus fiable vers un système électrique quasi sans émissions en Europe combine trois piliers : des quantités très importantes d'éolien et de solaire, un rôle poursuivi mais transformé pour les centrales fossiles équipées de CSC avancé, et une couche de soutien d'élimination du carbone pour absorber les dernières émissions. Le CSC à haut taux de captage permet à certaines centrales à charbon et à gaz de continuer à fonctionner sans dépasser le budget carbone, réduisant le coût et la difficulté de la transition. Mais cette stratégie exige toujours d'immenses nouvelles infrastructures de transport et de stockage du CO2, des limites strictes sur l'utilisation de la biomasse, des règles rigoureuses pour éviter de verrouiller un usage fossile inutile, et une forte supervision publique. Si ces conditions sont remplies, le CSC peut être un pont aidant l'Europe à maintenir l'éclairage tout en éliminant l'impact climatique de l'électricité fossile.

Citation: Homaei, S., Anantharaman, R., Backe, S. et al. High-capture-rate carbon capture and storage enables cost-effective decarbonization of Europe’s power sector. Commun. Sustain. 1, 34 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00036-8

Mots-clés: captage et stockage du carbone, réseau électrique européen, transition vers les énergies renouvelables, politique climatique, élimination du carbone