Lorsque le dioxyde de carbone est dissout dans l'eau, il peut réagir avec une molécule d'eau pour former une substance acide, l'acide carbonique H2CO3.
La glace carbonique (CO2) change d'état au contact de l'eau et libère des molécules de CO2 gazeux, qui se dissolvent en partie dans l'eau de mer. On remarque que la couleur passe du rouge au jaune, donc la solution s'est acidifiée. On peut conclure que le CO2 acidifie l'eau.
Lorsque le CO2 se dissout dans l'eau de mer, il forme de l'acide carbonique (H2CO3), un acide faible qui se dissocie en ions bicarbonate (HCO3-) et hydrogène (H+). Une hausse de la teneur en ions H+ augmente l'acidité (baisse du pH), mais là n'est pas le seul problème.
Le CO2 se dissout progressivement dans l'eau et cela produit (entre autre) de l'acide carbonique qui réduit le pH de l'eau.
Un pH à 7,0, au centre de cette échelle, est neutre. Le sang est normalement faiblement basique, avec un pH qui varie entre 7,35 et 7,45.
Une fois émis, le gaz est en partie absorbé par les puits de carbone naturels. Cette absorption du dioxyde de carbone a doublé en cinquante ans (de 1960 à 2010) mais cela ne suffit pas pour compenser la hausse des émissions : la moitié du CO2 rejeté par les activités humaines s'accumule dans l'atmosphère.
En effet, la circulation thermohaline contribue à enfouir le CO2 dans les eaux profondes : lorsque les eaux froides et denses plongent vers le fond de l'océan, elles « emportent » avec elles les molécules de CO2 dissoutes en surface et contribuent ainsi à la répartition verticale du CO2 dans les océans.
Quand le CO2 est dissout dans l'eau, qu'elle soit douce (terrestre) ou salée (océans), de l'acide carbonique se forme: Cet acide carbonique se dissocie en libérant ses atomes d'hydrogène. Quand son premier atome est libéré, il se forme un ion bicarbonate: Le pH de l'eau contrôle cette réaction.
L'acidité des océans aurait augmenté de 30 % environ depuis le début de la révolution industrielle. Ceci correspond à une chute de 0,1 du pH, pour atteindre 8,1 ou 8,14 selon les sources aujourd'hui (les océans sont ainsi alcalins et non acides, leur pH se situant au-dessus de 7).
La concentration en CO2 dans le sang augmente ; ce gaz est alors transformé par réaction chimique : CO2 + H2O = H+ + HCO3–, ce qui entraîne une baisse du pH sanguin.
Selon une étude de 2020, l'océan Austral capture en effet environ 40 % du CO2 atmosphérique rejeté par les activités humaines qui est absorbé par l'océan mondial. L'acidification océanique perturbe la biologie de nombreux organismes marins.
On classe les acides faibles en fonction de leur constante d'acidité, c'est-à-dire en fonction de leur capacité à plus ou moins se dissocier en présence d'eau. On considère qu'un acide est faible lorsque son pKa est supérieur à −1,74 à 25 °C (pKa du cation hydronium H3O+).
pH = - log [H3O+]
où [H3O+] est la concentration molaire en ions oxonium H3O++ exprimée en moles par litre.
Les paramètres de la chimie des carbonates se modifient. Ce phénomène présente un risque majeur pour certains planctons, les coraux et la biodiversité marine. En effet, l'acidification des océans affecte la capacité de certains phytoplanctons à croître et à se renouveler.
Répartition sectorielle des émissions de CO2 dans le monde
En 2018, la production d'électricité reste le premier secteur émetteur de CO2 dans le monde, avec 41 % du total des émissions dues à la combustion d'énergie. Elle est suivie par les transports (25 %) et l'industrie (18 %, y compris la construction).
Les gaz à effet de serre étant émis en trop grande quantité, la composition de l'atmosphère est changée, ce qui augmente sa capacité à retenir la chaleur. En fait, c'est la partie artificielle (ou anthropique) de l'effet de serre qui est en cause.
Le captage par Adsorption: le CO2 des fumées est adsorbé sur de la roche poreuse de type charbon actif qui est régénérée par apport énergétique ou par baisse de pression. Le captage par cycle calcium : il consiste à capter le CO2 par de la Chaux vive pour donner du calcaire.
Il joue un rôle primordial dans le cycle du carbone sur la planète : l'être vivant transforme l'oxygène en CO₂ tandis que les plantes transforment le CO₂ en oxygène. Le dioxyde de carbone participe ainsi activement à la respiration des êtres vivants et à la photosynthèse des plantes.
A température ambiante, le dioxyde de carbone (CO2) est un gaz inodore, incolore, plus lourd que l'air, ininflammable, non conducteur d'électricité. A forte concentration, il aurait une saveur légèrement piquan- te [1].
Le secteur énergétique
La production d'énergie et d'électricité est la championne des secteurs polluants. Elle est à l'origine de 31,5 % des émissions de GES.
Le gaz carbonique est naturellement produit par tous les organismes vivants, lors de la respiration des animaux et de la photosynthèse des végétaux. Ces sources naturelles de gaz carbonique existent depuis la nuit des temps et ne contribuent pas au changement climatique.
Gaz carbonique
Cf dioxyde de carbone (CO2). Gaz qui n'obéit pas à la loi des gaz parfaits car les atomes ou les molécules dont il est constitué ne sont pas indépendants les uns des autres du fait des interactions régnant entre elles.