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Chapitre complet

Introduction

Les NET (technologies d’émission négative) captent le CO2 des gaz d'échappement résultant de processus difficiles à remplacer ou extraient le CO2 de l'atmosphère et ce, de manière purement technique ou par l’intermédiaire de plantes. Nombre de ces technologies sont déjà testées et utilisées aujourd'hui. Cependant, les émissions négatives qui en résultent sont infinitésimales. Néanmoins, il existe d'énormes potentiels pour le stockage final sûr du CO2 - selon le rapport du GIEC SR 1.5 certainement 2000 Gt, alors que les émissions annuelles s’élèvent actuellement à moins de 40 Gt de CO2. On estime que la sécurité de ces dépôts de stockage est très élevée. Les technologies et les réservoirs nécessaires pour éliminer de grandes quantités de CO2 de l'atmosphère existent déjà aujourd'hui.

En outre, il est incontestable que les NET sont nécessaires pour limiter le réchauffement climatique mondial à 1,5°C, tel que prévu par l’Accord de Paris sur le climat. Ainsi, les 90 scénarios climatiques compatibles avec l'objectif de 1,5 degré, consignés dans le rapport SR 1.5 du GIEC, nécessitent des émissions négatives à grande échelle, débutant entre 2020 et 2030. De plus, presque tous les scénarios climatiques actuels sont basés sur le fait que des quantités massives de CO2 seront éliminées de l'atmosphère dans la seconde moitié du siècle afin de stabiliser le réchauffement climatique.

Image symbolique : Les zones humides sont d'importants puits de carbone.

Néanmoins, les NET ne permettent en aucun cas de maintenir le "business as usual", car l'élimination et le stockage du CO2 sont coûteux et gourmands en énergie - les NET devraient donc être réservés aux émissions difficiles à éviter. L'aviation, l'agriculture et la production de ciment en sont des exemples. Les NET ne sont donc pas une alternative à la réduction des émissions, mais un complément pratiquement indispensable.

Les technologies

Les 7 NETs étudiées ainsi que leurs possibilités de stockage sont brièvement expliquées ci-dessous, ainsi que leurs conséquences potentielles, coûts et effets secondaires (Graphique 2).

  • Capture et stockage directs du CO2 depuis l’air
    Le technologie Direct Air Capture (DAC) permet d’extraire directement le CO2 de l’air. Le CO2 extrait de la sorte en Suisse est ensuite stocké de manière sécurisé (enfoui) sous la croûte terrestre. Selon les estimations, la Suisse aurait une capacité de 2,68 Gt.  Cette technique de stockage, considérée comme très sûre, est déjà utilisée depuis 40 ans et a permis d’enfouir environ 0,26 Gt de CO2.
  • Bioénergie avec captage et stockage de CO2
    La combustion de biomasse (p. ex. des déchets issus des plantes, des résidus de bois etc.) permet de générer de la chaleur ou de l’électricité. Le CO2 contenu dans les gaz émis peut être stocké dans le sol, comme dans le cas de la technologie DAC. Ainsi, le carbone peut être extrait du cycle du carbone et stocké en toute sécurité.
  • Captage et stockage du CO2 dans le secteur industriel
    Au sein de certaines infrastructures industrielles telles que les centres d’incinération de déchets ou les sites de production de ciment, le CO2, hautement concentré, peut être filtré de manière ciblée et enfoui dans le sol, comme dans le cadre du DAC.
  • Altération forcée
    L’altération forcée est un processus au cours duquel des roches minérales sont décomposées et dissoutes à la surface de la terre. Le fait de décomposer les roches accélère leur réaction avec le CO2 contenu dans les eaux de pluie, donc le processus d’altération naturelle. Lorsque l’eau de pluie finit dans les océans, le CO2 s’y trouve stocké, pour de nombreuses années, sous forme de minéraux carbonatés. Ce processus permet également de lutter contre l’acidification des océans.
  • Reforestation, boisement et augmentation de l’utilisation de bois
    La reforestation ainsi qu’un plan de boisement planifié et une augmentation de l’utilisation de bois comme matériau de construction permettent de stocker près de 3 Mt de CO2 chaque année.
  • Carbone végétal
    Il est également possible, grâce à ma chaleur, de transformer des plantes à croissance rapide ou des déchets issus de la production agro-alimentaire en carbone végétal, qui peut être stocker dans le sol. La chaleur générée peut être utilisée directement ou convertie en électricité.
  • Séquestration du carbone dans le sol
    Des changements dans l’utilisation des terres agricoles permettrait d’augmenter la teneur en carbone des sols, donc d’en améliorer la qualité.
Graphique 2 Effets potentiels et coûts des différentes NET en Suisse

Mesures

À l’heure actuelle, le coût de ces NET est deux à trois fois plus élevé que ce que nous avons décrit précédemment. Néanmoins, étant donné l’innovation technologique et l’augmentation de leur utilisation, les prix sont amenés à décroître de manière significative. Pour que ces NET permettent un taux d’émissions nettes à zéro d’ici 2030, et ce, de la manière la plus économique possible, il est primordial d’y avoir recours mais aussi d’en assurer la promotion et d’en étendre l’utilisation dès aujourd’hui. Reporter encore l’utilisation des NET ne fera qu’ajouter un fardeau supplémentaire aux générations à venir et empêchera, au moins partiellement, la Suisse de compenser l’équivalent de ses émissions domestiques, voire plus si nécessaire. Toutefois, étant donné que l’émission de gaz à effet de serre dans l’atmosphère est en fait “gratuit” à l’heure actuelle, aucune compensation financière n’incite les pays à extraire le CO2 de l’atmosphère. Ainsi, dans un véritable soutien politique, les NET seront mis en œuvre trop tardivement pour pouvoir avoir les effets nécessaires sur l’équilibre en CO2 de la Suisse.

Mesure 7.1: Financement des émissions négatives en fixant le prix des GES

A partir de 2030, seuls les GES indemnisés en termes réels par les technologies à émissions négatives (negative emission technologies, NETs) sont autorisés. Pour garantir l’accès aux NETs à un prix abordable d’ici 2030, les projets NET doivent dorénavant être initialement financés par une portion de la taxe CO2 qui augmentera annuellement. Par ailleurs, la taxe sur les voyages aériens peut aussi servir au financement de départ. De cette manière, les usines seront produites industriellement et deviendront plus rentables- l’objectif étant d’arriver à des coûts en deçà des 200 CHF/t.

Assumption: NET costs 200 Fr./t in 2030 (mean value of the assumptions of Fuss et al. 2018)

Goal: a socially and economically acceptable way that all greenhouse gas emissions are either avoided or compensated in real terms via NETs in 2030 - i.e. net zero is reached in 2030. From 2030 onwards, only greenhouse gas emissions compensated in real terms by NETs are allowed. To ensure that NETs are available at affordable costs in 2030, an annually increasing portion of the CO2 tax must flow into NET projects as start-up financing from now on. In this way, the plants are manufactured industrially and become more cost-effective - the goal is to achieve costs below 200 Fr./t. In addition to the CO2 tax, the air ticket tax is also suitable as start-up financing.

  • Initially for example 5% of the increasing CO2 tax of CHF 120 starting 2021 and CHF 525/t CO2 by 2030 must be used for the real compensation of emissions with NETs, the rest is redistributed per capita. The proportion that flows into NETs is increased by 5% each year. It can be assumed that by then the price of NETs will have fallen to 200 Fr./t and thus with the CO2 tax all emissions can be removed from the air in real terms (net zero).
  • The path of the slowly increasing NETs share in the subsidy levy is socially and economically compatible: CO2 emissions will decrease sharply, thereby stabilizing per capita spending on NETs at a low level.

Further remarks:

  • The CO2 levy might not lead to a sufficiently strong reduction in emissions - therefore it is important that DACCS is reserved for emissions that are difficult to avoid and that easily substitutable applications such as combustion engines, oil and gas heating systems etc. are banned. To achieve net zero only through prices would require enormously high CO2 taxes.
  • The tax is called CO2 tax - but it should apply to all greenhouse gas emissions - simply converted to CO2eq
  • This tax requires a border tax adjustment to protect the domestic industry from competitors who do not have a comparable CO2 tax.
  • If the price of NETs continues to fall after 2030, CO2 emitters can use NETs to buy themselves free from the CO2 tax - the government tax of 200 Fr./t is therefore the upper limit.
  • A sensible distribution key between the different NETs has to be elaborated.
  • However, only negative emission technologies are allowed, where a storage of CO2 of >90% over at least 100 years can be expected to be as good as certain (virtually certain). This excludes compensation methods that only simulate artificial CO2 compensation, such as forestation or protection against deforestation.
  • Investments must also be made in technologies that are not the cheapest from the outset, but have the potential to store large quantities of CO2 and become attractively priced (start-up financing).

 

Mesure 7.2: Obligation de compenser les émissions des marchandises importées

La Suisse doit neutraliser la consommation issue des émissions GES. Les émissions qui proviennent de la production et de l’utilisation de tous les importations de biens/fournisseurs d’énergie en Suisse doivent être compensées négativement de 1% en 2022. Cette fraction des émissions totales pour laquelle les émissions négatives doivent être achetées augmente à 2% en 2023, 4% en 2024, 8% en 2025, 16% en 2026, 32% en 2027, 64% en 2028, 85% en 2029 pour atteindre 100% en 2030 selon le modèle d’une courbe d’apprentissage. Les importateurs payent les fournisseurs pour enlever ce pourcentage de CO2 de l’atmosphère et le stocker sur le long terme.

Switzerland neutralizes its consumption based GHG emissions. The emissions from the production and utilization of all imported goods/energy carriers into Switzerland must be negatively compensated by 1% in 2022. The fraction of total emissions for which negative emissions have to be bought increases to 2% in 2023, 4% in 2024, 8% in 2025, 16% in 2026, 32% in 2027, 64% in 2028, 85% in 2029 and remains at 100% in/after 2030, thereby mimicking a learning curve. The importers pay providers to remove this percentage of CO2 out of the atmosphere and store it for the long term. This creates a market that sets a real CO2 price and reduces the demand for GHG intensive goods and services. It also ensures that CO2 will be offset in the long term and that net zero will be reached in 2030, which is in line with the 2015 Paris Agreement. An economic incentive is also created to either mitigate, or not to mitigate and, in turn, pay for the disposal of the resulting emissions. Purchases of negative emissions are possible in Switzerland or abroad and can be credited in an equivalent manner. Independently of the storage location, only negative emission technologies are permitted in which CO2 storage of more than 90% for at least 100 years is expected to be virtually certain. This excludes simple afforestation or forest preservation, well established methods to artificially offset CO2 in 2020. Methane and nitrous oxide emissions have to be compensated with negative CO2 emissions, with an identical annual increase in percentage. The amount of CO2 to compensate is calculated using CO2 equivalents (e.g. 1 t methane emitted = 34 t CO2 to be negatively compensated, 1t nitrous oxide = 298 t CO2). A product specific cross-border adjustment should be introduced for imports and exports of greenhouse gas intensive products. It would be paid at importing from and received at exporting to countries with less strict CO2 policies.

Mesure 7.3: Subventions des NETs et remboursement des taxes générales GES

Cette mesure donne l’assurance aux entreprises et aux particuliers d’une subvention fixe par tonne vérifiable de CO2 éliminée de l’atmosphère durant une période donnée prédéterminée. Cette subvention par tonne de CO2 sera progressivement réduite au fur et à mesure que la capacité NET de la Suisse augmente. La subvention est spécifique au NET. Le niveau de compensation pour chaque NET est déterminé par le portfolio de la Suisse pour ses objectifs de post-décarbonisation.

In order to attract investments into NET-technologies, investors need security of investment. This policy guarantees companies or privates a fixed subsidy for each ton of CO2 verifiably removed from the atmosphere over a predetermined period of time. The subsidy per ton of removed CO2 is gradually reduced as Switzerland’s NET capacity is scaled up. During the scale up the costs per ton of removed CO2 decreases steadily over time and approaches the level of the implemented steering tax at some point in the future. 

The subsidy per ton of CO2 removed is specific to the NET involved. The level of compensation applied to each NET is determined by the NETs portfolio Switzerland aims for post-decarbonization. The composition of that portfolio requires a comprehensive analysis of benefits and risks of constituent NETs, including potential scalability, cost, side-effects and so on.

With this approach, a clear incentive towards a technology portfolio of choice could be provided, avoiding long-term costs resulting from lock-in effects arising from the scale-up of inappropriate NETs due to short-term business considerations. This extends the incentive structure not merely away from fossil fuels (arising from a greenhouse gas levy), but towards a desired end state. It would also reduce one of the main impediments for the flow of capital into novel technological endeavors: investor risk aversion. By guaranteeing compensation, the fat-tail of losses in the return on investment distribution are curtailed. Thus, with downsides managed, investors can focus on potential upsides, which will increase investment. Third, the approach can be naturally combined with any greenhouse gas levy laid out above. The financing of the subsidies can be implemented flexibly.