Sechestrarea geologică a dioxidului de carbon

Sechestrarea geologică , de asemenea , numit stocarea sau reținerea dioxidului de carbon , se are în vedere ca una dintre posibilele forme de tratament carbon recuperate în procesul încă experimental pentru captarea și stocarea dioxidului de carbon (în limba engleză, captarea și stocarea carbonului sau CSC ), cu scopul de a sechestra carbonul (sau dioxidul de carbon ), de a limita contribuția acestui gaz la acidificarea mediilor și la schimbările climatice ale cărora este una dintre cauze.

În realitate, gazul captat la sfârșitul liniei de producție nu este CO 2pur, conține până la 10% din „gaze auxiliare“ ( în general , este Ar, N 2, O 2, SOx și NOx, care ar trebui luate în considerare deoarece unele dintre aceste gaze sunt foarte reactive și pot interacționa cu roca rezervorului prin schimbarea comportamentului rocilor ( porozitate , reologie ) în timpul depozitării, precum și a CO 2care este un acidifiant care poate reacționa cu rocile carbonatice ale unui rezervor geologic, în special la adâncime mare, adică sub presiune ridicată și posibil la temperatură ridicată. NO în faza apoasă sau vaporoasă se arată experimental că este chiar mai agresiv pentru rocă decât CO 2, prin cuplarea unui atac acid cu o oxidare puternică a mineralelor constitutive ale rocii. Același lucru este valabil și pentru SO 2, iar amestecul acestor două gaze este și mai agresiv pentru rocă.

Sechestrarea geologică face obiectul unui număr tot mai mare de proiecte internaționale, susținute de grupuri petroliere și de anumite state, cu deja unele aplicații experimentale.

Provocări

De păduri (relicte, secundare sau de cultură) sau Turbariile și ocean chiuvetele carbon nu mai sunt suficiente pentru a absorbi emisiile umane de CO 2. De asemenea, Protocolul de la Kyoto nu a reușit să reducă emisiile totale de gaze cu efect de seră , care, potrivit lui Ademe, au crescut cu aproximativ 80% din 1970 până în 2004, ajungând la aproximativ 30 de miliarde de tone pe an în 2012.

Sechestrarea se confruntă, prin urmare, cu un interes tot mai mare, teoretic spre sfârșitul anilor 1990, apoi experimental din 1996 ( Sleipner ).

CO 2emise de transport și locuințe sunt prea difuze pentru a putea fi capturate și astfel stocate, dar sursele industriale mari pot face acest lucru (în 2012, în Franța, acestea reprezentau în jur de 75 Mt (milioane de tone) de CO 2 pe an, adică 20% din emisiile țării conform Ademe).

Principiile închiderii forțate

Aceasta implică îngroparea în subsol, masiv și sigur, a dioxidului de carbon „captat” anterior la ieșirea cazanului sau a turbinelor cu gaz și apoi comprimat.

Dacă soluțiile geotehnice testate ar fi validate în conformitate cu IPCC (2005), această soluție ar putea îndeplini potențial 10% până la 55% din efortul total de reducere pentru a căuta secolul XXI  .

Captarea CO 2

Captarea artificială a dioxidului de carbon în aer sau la ieșirea din toate coșurile și conductele de evacuare este o condiție prealabilă pentru depozitare. Această captare este posibilă din punct de vedere tehnic astăzi (deja utilizată pentru purificarea metanului din depozite proaste), dar este costisitoare și consumă multă energie (o creștere de aproximativ 20% a consumului de energie prin procesul general din 2010/2012). Astăzi nu este rentabil din punct de vedere economic în cazul depozitării; Ademe, în avizul său din 2013, se referă la „costuri ridicate și perspective de dezavantaj incerte” și, potrivit acestei agenții, „costul sectorului CSC este estimat la 60 de euro în medie pe tonă de CO 2evitate, din care două treimi este doar pentru colectare ” .

Promotorii eliminării geologice intenționează să reducă costurile cât mai mult posibil, inclusiv prin preluarea acestora doar din instalații industriale mari. De exemplu, compania norvegiană SARGAS a anunțat la mijlocul anului 2008 că a reușit - după șase luni de testare - să capteze 95% din dioxidul de carbon din cazanul său de înaltă presiune din Värtan (Suedia), cu un preț al energiei electrice, cu toate acestea 25% mai mare decât cea a unei centrale electrice convenționale pe cărbune.

Transport

După capturare, CO 2trebuie transportat la locul de depozitare sau utilizare. Transportul dioxidului de carbon se poate face prin conducte sau pe navă:

• Transportul prin conducte: În cazul transportului prin conducte, CO 2este într - o stare supercritică , la o presiune mai mare decât 74  bari , la o temperatură de peste 31  ° C . Acest tip de transport poate necesita recompresii intermediare, în funcție de distanță. De asemenea, este posibil să transportați CO 2conductă în stare lichidă, în condiții adecvate de temperatură și presiune, de exemplu de 10  bari și -40  ° C . Această din urmă soluție ar necesita o bună izolare a conductelor. Cu toate acestea, rămâne să construim și să gestionăm o rețea reală pentru a transporta CO 2 de la site-urile de emisie la site-urile de stocare.

• Transport pe navă: acest mod de transport este potrivit pentru distanțe mai mari de 1000  km . Este necesar să se lichefieze dioxidul de carbon la portul de îmbarcare pentru a reduce volumul acestuia și apoi pentru a-l vaporiza după descărcare. Rezervoarele acestor bărci au caracteristici similare cu cele utilizate pentru transportul GPL. În absența unei piețe globale a dioxidului de carbon, există foarte puține nave pentru transportul CO 2, iar construcția ambarcațiunilor sub presiune este foarte costisitoare în comparație cu ambarcațiunile sub presiune atmosferică.

Conform IPCC, 99% din CO 2 injectat peste 1.000 de ani ar putea fi închis pentru câteva milioane de ani, cu condiția ca tehnologiile necesare să fie dezvoltate și validate.

Acest CO 2ar fi injectat în formațiuni de roci adânci în formă supercritică prin fântâni în roci permeabile situate sub formațiuni considerate suficient de ermetice. Prin urmare, sunt luate în considerare mai multe locații de depozitare:

• Acvifer saline sunt geologically similare cu porțiunea zăcămintelor de hidrocarburi, dar cu o mai mare capacitate de mult. Mai multe mecanisme de captare (structurale, capilare, prin dizolvare și prin mineralizare) par să poată imobiliza CO 2 acolo., cu un risc mai mic de scurgere decât în ​​bazinele de cărbune sau în anumite câmpuri petroliere pline de puțuri și uneori victime ale afundării. Distribuția lor omogenă în întreaga lume ar reduce necesitatea transportului de CO 2, dar nu sunt bine cunoscuți și saramurile lor nu par să poată fi vândute pentru a face operațiunea profitabilă așa cum se poate face în câmpurile de gaz și petrol cu ​​gaz sau petrol împins de CO 2 injectat.
• Câmpurile de gaze naturale și petrol sunt cei mai citați candidați la sechestrarea CO 2. Injecție cu CO 2în câmpurile petroliere, care a fost deja practicat de zeci de ani (în special în Texas ), în scopul recuperării îmbunătățite: acidifiant (și putere puternică de solvent pentru CO 2supercritic ), CO 2ajută la recuperarea unei cantități de ulei rezidual din câmpuri dificile sau în declin. Cu toate acestea, marea majoritate a proiectelor îmbunătățite de recuperare a CO 2(CO 2-EOR, pentru o recuperare îmbunătățită a petrolului ) întreprins până acum utilizează CO 2din surse naturale. Aceasta este o opțiune atractivă pentru cisterne care speră să poată compensa costurile economice și energetice ale stocării prin recuperarea uleiului suplimentar care ar fi extras după injecția cu CO 2 .. Cu toate acestea, câmpurile petroliere sunt adesea departe de sursele majore de dioxid de carbon, iar vechile câmpuri petroliere sunt de mică folosință (apa de mare sau gazul a fost deja injectat în ele, iar substratul ar fi putut fi înfundat). Această soluție pune o altă problemă îngrijorătoare pentru climă: se știe cu certitudine din 2012-2013 că CO 2injectat într-un substrat salin apoi ia cu ușurință locul CH4 care era posibil deja prezent; partea din față a CO 2urmărind astfel metanul care se va ridica mai ușor spre acvifere pe care le poate contamina (dizolvându-se acolo) sau spre suprafața unde ar putea accelera încălzirea globală mult mai repede decât ar face un volum echivalent de CO 2.
• Metan din straturile de cărbune nu exploatate ar putea fi exploatate și înlocuite cu CO 2, vânzarea de metan finanțând stocarea CO 2. Reinjectarea gazului în porii carbonului este teoretic posibilă dacă straturile nu s-au așezat după extracție. Piloții experimentali testează această soluție, care ar putea fi asociată cu gazificarea cărbunelui, dacă ar fi dezvoltate metode convingătoare și sigure. Utilizarea bazinelor de cărbune subterane care au fost deja exploatate este aproape imposibilă din cauza scăderii miniere care a urmat exploatării (bazinul din nordul Franței sau Lorena, de exemplu). Apar probleme asociate cu umflarea carbonului și pierderea permeabilității.
• Alte locații posibile  : Soluțiile preconizate astăzi vizează încă bazinele sedimentare. În regiunile vulcanice, bazaltul prezintă uneori o alternanță de straturi poroase și straturi impermeabile, care ar putea fi folosite și pentru stocarea CO 2.
• De asemenea, ar fi luată în considerare eliminarea geologică între straturile de schist sau în anumite formațiuni bazaltice .

Limite și riscuri

Limite

Numărul de site - uri potrivite pentru condiții de siguranță de stocare geologică pare a fi limitat, dar la speranța pentru un efect semnificativ asupra climei, ar fi necesar să se îngroape aproximativ 3,5 miliarde de tone pe an, sau echivalentul a 28,6 miliarde de barili de petrol. (Prin comparație, 27 de miliarde de barili de țiței sunt extrase din pământ în lume pe an).

Această soluție este limitată la surse de CO 2fixe și mari (centrale termice, industrii chimice, siderurgice și ciment etc.). În general, limita inferioară luată în considerare este de 100.000 de tone de CO 2 pe an.

În plus, aceste surse de CO 2cei mai importanți nu emit acest gaz în stare pură, ci se diluează la mai puțin de 15% în gazele de eșapament, arderea având loc în aer . Cu toate acestea, există câteva industrii care generează CO 2concentrat (purificarea anumitor gaze naturale preluate din rocile din rezervor bogate și în CO 2).

O opinie a lui Ademe din 2013 menționează alte puncte de vigilență:

• tehnologia este „costisitoare și consumatoare de energie”  ;
• rămân (în 2013) „incertitudini cu privire la capacitățile de stocare” , ale căror estimări sunt „în prezent bazate pe estimări teoretice”  ;
• există, de asemenea, „riscuri de mediu și de sănătate care trebuie controlate”  ;
• cu privire la „consultarea necesară cu populațiile […] în fața unei puternice opoziții, unele țări au mers până acolo încât au interzis această tehnică. "

Proiecte de centrale electrice „curate” capabile să capteze CO 2sunt studiate, de exemplu prin extragerea gazelor de eșapament din cazan; sistem care ar putea fi adaptat plantelor existente. Dar consumă multă energie: aproximativ un sfert din producția unei centrale electrice pe cărbune. Prin urmare, acest tip de proces este însoțit, la aceeași putere netă, de o creștere locală a poluării aerului (+ 11% din emisiile de NO x și + 17,9% din SO x în cazul unei centrale de cărbune datorită consumului crescut de combustibil Desulfurarea gazelor arse va necesita mai mult var și tratamentul cu NO x va consuma mai mult amoniac .

Pentru a reduce funcționarea foarte costisitoare a separării gazelor în aval, ideea a fost de a arde combustibilul cu oxigen pur și de a menține o temperatură adecvată de ardere prin înlocuirea azotului din aer cu CO 2.recirculat. Dar această metodă necesită producerea unei cantități mari de oxigen , care este, de asemenea, costisitoare și / sau consumatoare de energie, astfel încât, în ceea ce privește echilibrul energetic, nu ar exista un avantaj semnificativ (în termeni de energie) în comparație cu separarea CO 2 în vapori.

Decarbonizarea combustibilului este foarte studiată: ar fi prin reacții chimice cunoscute sub denumirea de gazificare în cazul combustibililor solizi sau prin reformarea în cazul gazului, transformând combustibilul într-un amestec de CO (monoxid de carbon) și de hidrogen, un amestec cunoscut sub numele de „gaz de sinteză”. CO poate furniza apoi hidrogen și CO 2 suplimentar prin reacție cu vapori de apă.

Hidrogenul și dioxidul de carbon se separă cu ușurință, iar hidrogenul poate alimenta apoi o centrală electrică (turbine sau pile de combustie ), poate fi utilizat pentru produse petrochimice, rafinarea petrolului sau pentru producerea de îngrășăminte, cu un randament energetic final mai bun și o centrală multiproducătoare (cogenerare + producție de hidrogen). Gazele de sinteză ar putea ajuta la producerea benzenului , propilenei sau metanolului , baze pentru alte sinteze chimice mai complexe (inclusiv materiale plastice ).

Proiectele se bazează adesea pe cărbune și alți combustibili ieftini (petrol, lemn , deșeuri municipale sau agroalimentare). Sechestrarea este asociată tot mai mult cu termenul „cărbune curat”. Unele proiecte folosesc gaz natural, care este mai scump, dar mai ușor de transformat.

În schimb, utilizarea surselor regenerabile care generează mult CO 2ar putea scădea cantitatea de dioxid de carbon prezentă în prezent (de fapt, în contextul lemnului replantat, bilanțul este zero, creșterea lemnului consumând CO 2produs în timpul arderii. Prin sechestrarea acestuia, soldul ar fi deci pozitiv, ceea ce ar fi o modalitate mai simplă decât prin captarea dioxidului de carbon prezent în atmosferă).

Riscuri

Pe lângă faptul că este un gaz cu efect de seră , CO 2este un gaz mai greu decât aerul, înăbușitor dacă elimină oxigenul prezent, acid când este dizolvat. Astfel, o eliberare masivă și bruscă a unei cantități mari de CO 2, într-o vale sau într-o zonă urbanizată ar avea consecințe umane și ecologice imediate grave până la fatale (în cel mai rău caz, sufocarea imediată a oamenilor și animalelor). De fapt, în anumite configurații de scurgere și evacuare, CO 2 o scurgere s-ar putea transforma într-o șapă de gaz irespirabil.

Scurgerile difuze sunt teoretic posibile la nivelul sondelor de injecție sau de observare, dacă își pierd etanșeitatea (din cauza unor defecte de fabricație sau în urma îmbătrânirii materialelor în contact cu CO 2, sau în urma unor evenimente seismice.

Posibile variații locale ale porozității rocii, posibila reactivare a defectelor și efectele microseismicității induse de presurizarea rocii rezervorului sau a unei cavități goale ( dintr-o mină de sare în general, deoarece săparea ușoară într-un strat gros, prin injectarea apei (care dizolvă sarea în saramură care este ușor de exportat), dar roca a cărei decomprimă și se modifică în timp) trebuie luată în considerare. După ce IPCC a considerat că stocarea a fost una dintre soluțiile posibile, geologii americani, experți în geomecanică, au estimat că stocarea geologică a CO 2în sine risca să crească riscul seismic și „să compromită etanșarea buzunarelor geologice care conțin CO 2sechestrate ” în special prin redeschiderea defectelor latente.

În același timp, un raport (15 iunie 2012), publicat de Academia Americană de Științe, a concluzionat, de asemenea, că această sechestrare geologică a CO 2„Poate provoca cutremure majore” (mai semnificativ decât în ​​cazul fracturării hidraulice, așa cum este utilizat pentru petrol sau gaze în șisturile petroliere.

Necunoscute rămân, de asemenea, în ceea ce privește comportamentul și efectele chimice (de exemplu, precipitarea evaporitelor, inclusiv de exemplu halita ) și geologica pe termen lung a acestui gaz acid și mai mult sau mai puțin pur, care devine solvent în faza supercritică și efectele presiunii, rocii tipul și rata de umplere a rezervorului pe acești factori.

Pericol de scurgeri

CO 2este acidifiant și coroziv , este, de asemenea, un solvent sub formă lichidă. Prin urmare, poate interacționa cu roci, țevi metalice și beton din fântâni. Exemple naturale sugerează că sechestrarea pe termen lung este posibilă cu condiția ca stăpânirea durabilă a puțurilor de injecție să fie stăpânită: unele câmpuri de gaze naturale conțin o proporție semnificativă de CO 2, ținut sub presiune de milioane de ani. Cu toate acestea, există scurgeri naturale, uneori fatal brutale ca în Lacul Monoun (1984) sau în Lacul Nyos, unde emisia bruscă a unei „bule” enorme de CO 2.în 1986 au ucis peste 1.700 de oameni și mii de animale. Cu toate acestea, o configurație similară cu Lacul Nyos ( Lacul Crater Meromictic ) este extrem de rară. Există, de asemenea, depozite sigilate de CO 2precum în Montmiral ( Drôme , Franța) de exemplu.

În cazul unei scurgeri, gazul presurizat se ridică în atmosferă, unde se răcește rapid și coboară într-o șapă din zona înconjurătoare. În cazul unei scurgeri masive, există riscul de sufocare.

Memento medical: toxicologia CO 2 pentru ființele care respiră aer:

- la 4% în aer, CO 2 provoacă efecte ireversibile asupra sănătății umane; - la 10% în aer, CO 2 are ca rezultat moartea prin asfixiere în decurs de 10 minute.

Recenzii

Experții, ecologiștii, ONG-urile și ecologiștii sunt încă împărțiți în ceea ce privește sechestrarea geologică a CO 2, de exemplu, susținută de organizații precum Fundația Bellona, ​​în timp ce Greenpeace este împotriva acesteia. Printre argumentele adversarilor, putem cita:

• Cheltuielile de cercetare și dezvoltare pentru această soluție sunt, în unele cazuri, în detrimentul bugetelor care ar putea fi alocate energiilor regenerabile .
• Soluție care consumă el însuși energie (plus 10 până la 40%) o fracțiune din producția instalației care trebuie deviată pentru a separa, trata și comprima și apoi îngropa CO 2, reducând eficiența energetică a procesului.

La aceasta, suporterii răspund:

• Că nu există, potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, scenariu credibil care permite o reducere a emisiilor de CO 2 suficient pentru a stabiliza clima doar pe baza surselor regenerabile de energie și a economiilor de energie.
• Această sechestrare nu este o soluție miraculoasă, dar poate face parte dintr-o acțiune mai generală, inclusiv economii de energie, regenerabile, reîmpăduriri și, subiect mai controversat, dezvoltarea energiei nucleare.
• Că siturile care vor fi utilizate pot și trebuie alese cu atenție după evaluarea rezervoarelor. Astfel, câmpul De Lier din Olanda, un câmp de gaze epuizate, fusese considerat un loc de sechestrare, dar după ce studiul a fost exclus din cauza riscului scurgerilor legate de vechile fântâni abandonate.
• Criticii uită să se intereseze de depozitele naturale de CO 2, dintre care unele sunt exploatate industrial.
• Rezervele de cărbune sunt încă abundente și pot asigura independența energetică a unor țări precum Statele Unite, China și India.
• Conform Protocolului de la Kyoto, companiile care sechestrează carbonul ar evita impozitele și ar putea vinde drepturile de emisie, putând beneficia de granturi și programe de cercetare.
• Că nimeni nu este în stare să spună că carbonul prezent astăzi sub formă de cărbune în subsol nu va ajunge în atmosferă mâine sub formă de CO 2, contribuind astfel la efectul de seră .

Potrivit jurnalistului Yves Heuillard, captarea și sechestrarea carbonului permite companiilor petroliere să extragă mai mult petrol din fântânile pe care le operează, ca parte a recuperării îmbunătățite a petrolului , astfel încât această tehnică ar putea agrava indirect schimbările climatice.

Aspecte juridice și de standardizare

La nivel global, sechestrarea este o opțiune menționată în 2006 de IPCC și OSPAR atunci când legislația abia începe să pregătească un cadru de reglementare adecvat pentru o posibilă stocare geologică a carbonului. Între 2010 și 2012, în mai multe țări, inclusiv în Franța, injectări profunde de CO 2sunt deja testate în subsol, în timp ce în 2012, standardele ISO pentru captarea, transportul și stocarea geologică a CO 2(dar nu și refolosirea acestuia) erau încă în pregătire, ca parte a unei lucrări desfășurate sub egida Comitetului tehnic ISO / TC265, cu în 2012 mai multe țări producătoare de CO 2 (Franța, Canada, China, Japonia, Norvegia, Țările de Jos, Germania, Regatul Unit, Italia, Spania, Suedia și Brazilia) și în legătură cu Asociația Europeană a Gazelor Industriale, Institutul Global CCS, Agenția Internațională pentru Energie, IEA GHG, ISO / TC67 și CEN / TC234.

Apar noi întrebări pentru legiuitor , inclusiv în special:

• În cazul unor daune viitoare cauzate de CO 2îngropat în oameni, apă ( acidificarea mării , acidificarea solurilor ), faună sau ecosisteme, în special în regiunile locuite, cine ar fi responsabil  ?
• Cine deține CO 2îngropat? Dacă nu este inert, rămân în mod legal deșeuri , deșeuri toxice sau deșeuri periculoase  ?
• Ce nivel de precauție ar trebui să ia statul și companiile responsabile sau afectate?

In Europa

• Din 2009, peste 100 de kilotone de CO 2, o directivă europeană (2009/31 / CE) reglementează sechestrarea geologică. În special, depozitarea trebuie să fie permanentă și sigură pentru mediu, prevenind și controlând creșterea CO 2spre suprafață, limitând în același timp perturbările mediului subteran. Studiul de fezabilitate trebuie să garanteze în special stabilitatea geologică (risc seismic scăzut) și etanșeitatea rezervorului subteran prevăzute; "Depozitare CO 2în coloana de apă sau într-un loc de stocare situat într-un complex de stocare care se extinde dincolo de teritoriu, nu sunt autorizate zone economice exclusive sau rafturi continentale ale statelor membre ”  ; În Europa, este necesar un permis eliberat de autoritatea competentă din fiecare stat pentru a opera un sit de stocare. Cererea de autorizare trebuie să furnizeze informații despre operator, amplasament, complexul de depozitare propus, evaluarea riscului, cantitatea totală de CO 2pentru a fi injectat, compoziția fluxurilor de CO 2 (care rareori este pur), măsuri preventive, de monitorizare și corective, planul provizoriu post-închidere, garanții financiare;
• Alte lucrări ale Uniunii Europene s-au concentrat pe limitarea emisiilor, inclusiv prin sechestrare;
• Convenția de la Londra a emis un moratoriu împotriva eliminării geologice în straturile submarine.

În Franța

• În 2006, Consiliul General al Minelor , la cererea guvernului francez.
• După Grenelle de l'Environnement din 2007, legea Grenelle II ([articolul 80 din legea Grenelle II, modificarea codului minier și a codului de mediu ) a oferit câteva clarificări:
  • autorizațiile exclusive de explorare pentru stocarea subterană a dioxidului de carbon emise în conformitate cu articolul 3-1 din codul minier , a cărei cerere a fost făcută înainte de intrarea în vigoare a legii Grenelle II, sunt echivalente cu o autorizație exclusivă pentru explorarea subteranului formațiuni adecvate pentru stocarea geologică a dioxidului de carbon;
  • dioxidul de carbon (în acest context) este privit ca un fluid care constă „ în mod esențial de dioxid de carbon“ , dar nu să conțină „sau orice alt adăugat sau deșeuri de material pentru eliminare“ . Cu toate acestea, poate conține „substanțe care au devenit asociate de la sursă sau în timpul operațiilor de captare sau injectare. Se pot adăuga substanțe urme pentru a ajuta la controlul și verificarea migrației dioxidului de carbon. „Concentrațiile tuturor substanțelor asociate sau adăugate sunt sub niveluri care ar putea compromite integritatea stocării sau a infrastructurii de transport adecvate sau ar prezenta un risc semnificativ pentru mediu sau pentru sănătatea umană . „Formațiunile subterane sunt potrivite pentru depozitarea geologică a dioxidului de carbon, dacă au calitățile necesare pentru izolarea sigură și permanentă a dioxidului de carbon în scopul combaterii încălzirii globale  ”  ;
  • Artă. L. 229-29 și respectiv 229-30 din codul de mediu stipulează 1) că codul minier se aplică „formațiunilor subterane adecvate pentru depozitarea geologică a dioxidului de carbon” care sunt prin legea Grenelle „asimilate minelor sau zăcămintelor miniere, explorare lucrările pentru formațiunile subterane adecvate pentru depozitarea geologică a dioxidului de carbon sunt asimilate lucrărilor de explorare a minelor, iar perimetrul stabilit prin decizia de acordare a unui permis de căutare exclusiv pentru formațiunile subterane adecvate stocării geologice a dioxidului de carbon este asimilat unui perimetru minier. "  ; 2) căutarea siturilor subterane potrivite pentru stocarea CO 2să solicite un permis ad hoc exclusiv, eliberat sau prelungit în condițiile prevăzute la articolele 9 și 10 din Codul minier. În cazul în care formațiunile subterane căutate sunt deja acoperite de titluri miniere sau titluri de depozitare subterană, fără soluționare pe cale amiabilă , există arbitraj de către ministrul responsabil de mine, după consultarea Consiliului general pentru industrie, energie și tehnologii.  ;
  • „Testele de injectare a dioxidului de carbon pot fi autorizate prin ordinul de deschidere a lucrărilor prevăzut la articolul 83 din Codul minier, și aceasta pentru o cantitate limitată” . Apoi se creează o „comisie de monitorizare a sitului” în aplicarea articolului L. 125-2-1 din acest cod de mediu (pe cheltuiala exploratorului);
  • Transport CO 2prin conducte, chiar și pentru un test de injecție este în conformitate cu articolul L. 229-30, constituie o operațiune de interes general (în sensul legii din 1965 privind transportul de produse chimice prin conducte.

Apoi :

• În 2007, această temă devine (timp de 4 ani) principalul program de cercetare nr .  3 al ADEME.
• În 2011, sunt așteptate 3 decrete. Un decret ( nr .  2011-1411 din31 octombrie 2011) de aplicare transpune directiva europeană în legislația franceză și Ademe adoptă o foaie de parcurs privind eliminarea geologică. El se încadrează atât în ​​codul de mediu (pentru cercetare și funcționare a siturilor de stocare (conceptul de „situri geologice de stocare a dioxidului de carbon” fiind adăugat la cel de „  instalații de stocare a deșeurilor  ”), cât și codul minier specifică reglementările prin adaptarea acestora la legislația europeană (cf. Directiva 2009/31 / CE din23 aprilie 2009 referitoare la stocarea geologică a dioxidului de carbon), care ar trebui reformată înainte de sfârșitul anului 2013. Acesta completează și actualizează un decret (din 2 iunie 2006) privind titlurile miniere și de stocare subterană și un alt decret (din2 iunie 2006) privind lucrările miniere, lucrările de depozitare subterană și poliția minelor și depozitarea subterană .
  Decretul prevede în special un „plan post-închidere” „care include în special închiderea definitivă a sitului și monitorizarea acestuia pentru o perioadă de cel puțin treizeci de ani de la închiderea sa finală. Această sumă corespunde cel puțin cu suma soldului planificat ” .
• Ademe cu IFPEN și BRGM a creat un „Club CO 2»Asocierea celor mai importanți actori francezi (industriași, organizații de cercetare, grupuri de competitivitate etc.) părți interesate;
• efortul de cercetare condus de comunitate ( prin BRGM și Ademe) a fost susținut din 2001, Ademe oferind sprijin pentru 30 de proiecte de cercetare și dezvoltare (din 2002 până în 2012). 16 teze au fost, de asemenea, cofinanțate de Ademe din 2003 până în 2012 (2 pe bazine de captare și 14 privind eliminarea geologică). Aceasta implică în principal explorarea cu parteneri industriali (Armine, Alstom, Total, Air Liquide, Atanor, IFP, EN, IPGP, INERIS, BRGM, GDF, Geostock, Mines ParisTech, Cired, universități și laboratoare (de exemplu: Laborator de fluide complexe de Universitatea din Pau), SMASH, Oxand, Gaz Intégral, Petrometalic, SITES, Saipem, Technip, Geogreen, Oxand, PHIMECA, și pe tema acceptabilității sociale SMASH, CIRED, TNS-Sofres ...) condițiile de eficiență energetică și controlul riscurilor pentru sănătate, geofizice și ecologice. Cu ajutorul Ademe, au fost finanțați trei demonstranți-pilot:

1. C2A2  ; Proiect de captare a CO 2 în post-combustie utilizând amine avansate (2010-2013, cu EDF, ALSTOM (pentru 21 milioane EUR, inclusiv 5,13 ajutoare).
2. Nordul Franței  ; Proiect de eliminare geologică realizat cu TOTAL, AIR LIQUIDE, EDF, GDF SUEZ, LAFARGE, Vallourec, BRGM, IFP EN, INERIS, EIFER (2009‐2019) pentru 54 milioane EUR, inclusiv 22 în ajutor.
3. TGR-BF (sau „  Top furnal de reciclare a gazelor  ”); în Florange , cu captare într-un furnal , transport și depozitare geologică în acvifere saline cu ArcelorMittal , Air Liquide, BRGM (2009‐2012) pentru 28,5 milioane EUR, inclusiv 11 în ajutor. Se așteaptă o economie de 11% în emisii fără stocare geologică și de 55% cu stocare (studiată în nordul Lorenei , dacă există un acvifer profund salin capabil să primească cantitățile de CO 2 corespunzător duratei de viață a instalației.

Depozitarea geologică, asociată cu recuperarea CO 2este eligibil pentru „  investiții pentru viitor  ”, fără succes până la începutul anului 2013, probabil din cauza prețului scăzut al carbonului.

Actori de cercetare și dezvoltare

• Franța și țările francofone:
  • BRGM
  • DGEMP
  • CO 2 Club
  • IFP New Energies  : IFPen
• Țările vorbitoare de limbă engleză:
  • Castor
  • CCS Association, Marea Britanie
  • FutureGen
  • CO 2GeoNet , rețeaua europeană de institute de cercetare care lucrează la stocarea CO 2
• Alte țări :
  • Climeworks  (Elveția)

Site-uri operaționale

Iată site-urile în care sechestrarea CO 2 este deja în curs la sfârșitul anului 2007.

Sleipner, Norvegia

În Sleipner din Marea Nordului, compania națională Statoil extrage CO 2un depozit de gaz natural bogat în CO 2 în mod natural, care conține până la 9,5%, în timp ce clienții cer ca această rată să nu depășească 2,5%, folosind solvenți amino și din 1996 au reinjectat aproximativ un milion de tone pe an într-o formație de sare, economisind milioane de euro la taxa norvegiană pe carbon de 43  € / tonă introdus în 1992; dar aveți nevoie de o instalație de 6  MW pentru a comprima CO 2a îngropa. Emisiile de CO 2a platformei Sleipner (centrală de compresie, centrală electrică de 6  MW , flare) în ciuda acestei capturi a ajuns la 900.000 de  tone / an . Îniunie 2015, acumularea de CO 2injectat de la început a ajuns la 15,5  Mt (milioane de tone). Costul injecției este de 17 USD / t CO 2. Testele seismice au permis verificarea absenței scurgerilor.

În aprilie 2008, când a fost descoperită o scurgere și experimentul a fost întrerupt, cantitatea de CO 2astfel depozitat din 1996 a atins un total de 10 milioane de tone. În urma incidentului, Autoritatea Norvegiană a Petrolului și-a schimbat descrierea formațiunii geologice folosite din „capabil să stocheze toate emisiile europene de sute de ani” în „nu foarte adecvat” .

Weyburn, Saskatchewan , Canada

La Weyburn începând din 2000, dioxidul de carbon produs de o unitate de gazificare a cărbunelui situată în Beulah ( Dakota de Nord , Dakota de Nord) a fost injectat și depozitat într-un câmp petrolier descoperit în 1954 și epuizat parțial în sud-estul Saskatchewan ( Canada ). Statele Unite ). Acest dioxid de carbon cu o rată de 1,5 milioane de tone pe an crește producția de petrol (și, prin urmare, de dioxid de carbon, indirect). Acesta este primul proiect de CO 2-EOR, având un buget de aproximativ un miliard de dolari, asociind parteneri publici și privați din mai multe țări. Acest depozit estimat inițial la un miliard de barili de petrol, din care aproximativ 350 de milioane pot fi recuperate folosind tehnici convenționale. Aplicarea tehnologiei CO 2-EOR ar trebui să permită extragerea a încă 130 de milioane de butoaie, depozitul rămânând activ până în 2030. Desigur, nu ar trebui dedus din acest exemplu că tehnologia CO 2-EOR face posibilă creșterea rezervelor finale de petrol cu ​​35% în ansamblu: poate fi aplicată doar în anumite domenii, iar Weyburn a fost ales pentru că era deosebit de potrivit pentru acesta.

Injecția cu dioxid de carbon a început în 2000 și de atunci a crescut la aproximativ 1,8 milioane de tone pe an. Aceasta este compania Encana care este responsabilă pentru operațiune.

În Salah, Algeria

Pe acest sit de gaze algerian, din 2004, în fiecare an, 1,2 milioane de tone de CO 2sunt extrase din gaze naturale și apoi reinjectate într-un fost câmp de gaze naturale. Acest sit de sechestrare face parte integrantă dintr-un vast proiect de dezvoltare a zăcămintelor de gaz din regiune, a căror producție este exportată către Europa după tranzitul prin Hassi R'Mel . Gazul extras din acest depozit conține până la 10% CO 2iar această rată trebuie redusă la 0,3% înainte de comercializarea gazului. Dar operațiunile de stocare au fost suspendate în 2011 din cauza colectării de date îngrijorătoare privind integritatea unei probleme de etanșare a dispozitivului de stocare; în plus, a fost observată o ridicare treptată a terenului (ridicare) și o scurgere de-a lungul unei puțuri și a făcut obiectul unor măsuri corective. Există întrebări cu privire la energia cheltuită pentru reinjectare și costul procesului.

Snøhvit, Norvegia

Proiectul constă în reinjectarea CO 2 într-un acvifer.coprodus cu gaz din acest domeniu, ca ceea ce se face în Sleipner și In salah. Injecția a început la Snøhvit înseptembrie 2007.

K12b, Olanda

Acesta este un câmp mic de gaz offshore , epuizat, în care CO 2din depozitele vecine se injectează. Operatorul este Gaz de France

Blue Lake, Colorado , Statele Unite

Intrat în funcțiune la sfârșitul anului 2007, o conductă mică de gaz transportă un milion de tone de CO 2pe an de la o fabrică de procesare a gazelor naturale la rețeaua existentă de conducte care transportă CO 2de la zăcământul muntelui oilor până la proiectele Texas EOR.

Zama, Canada

Acest mic proiect de recuperare asistată într-un vechi câmp petrolier a fost activ pentru decembrie 2007. Dacă este la o scară foarte mică în comparație cu Weyburn, cu aproximativ 25.000 de tone de CO 2pe an, are particularitatea utilizării deoarece este „gazul acid” (70% CO 2, 30% H 2 S) rezultat din tratarea gazelor naturale locale.

Al Reyadah, Abu Dhabi

În Emiratele Arabe Unite , acest site a intrat în directnoiembrie 2016. Captează CO 2produs de două situri siderurgice (care este o premieră mondială), la 800.000 de tone pe an. Gazul este apoi comprimat și transportat printr-o conductă de 41 km către cele două câmpuri petroliere Rumaitha și Bab , unde este injectat ca parte a unei operațiuni îmbunătățite de recuperare a petrolului .

Proiecte

Aproape 70 de proiecte au fost începute și apoi abandonate pentru că erau prea scumpe, potrivit Wood Mackenzie; doar vreo douăzeci sunt operaționale, dintre care majoritatea se află în Statele Unite, unde beneficiază de un regim fiscal favorabil. Sunt chiar profitabile, deoarece au o utilitate economică directă: companiile petroliere injectează CO 2în rezervoarele de petrol pentru a-și îmbunătăți productivitatea. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), pentru a se conforma Acordului climatic de la Paris , lumea ar trebui să stocheze peste 5 miliarde de tone de CO 2pe an în 2050; pentru ca captarea și depozitarea să decoleze cu adevărat, va necesita subvenții publice în fazele de pornire, precum și o taxă pe carbon mult mai mare: cel puțin 90 USD pe tonă în medie; 50 de dolari ar fi suficienți pentru unele centrale electrice, dar ar dura până la 120 de dolari pentru cele mai dificile sectoare de decarbonizare ca industria siderurgică și chiar mai mult de 190 de dolari pe tonă pentru ciment. Sectoarele cele mai afectate de captarea CO 2în 2050, conform IEA, producția de energie (1,88  Gt / an ), ciment (1,17  Gt / an ), produse chimice (0,46  Gt / an ) și oțel-metalurgie (0,39  Gt / an ).

Proiecte europene

Europa speră că până în 2030, 14% din CO 2 emise în lume vor fi stocate în acest fel și că în 2050, 60% din emisiile globale provenite din sectorul electricității ar putea fi „eliminate”, cu o reducere preconizată de 87% a emisiilor provenite de la centralele electrice echipate cu sisteme CCS.

Există mai multe proiecte pilot în UE, care implică în prezent doar câteva zeci de mii de tone pe an și pentru o perioadă destul de scurtă, care vizează validarea stabilității formațiunilor geologice și / sau a tehnologiilor care pot fi utilizate.

• Miller, Marea Britanie  : Proiectul include construirea unei instalații de decarbonizare cu gaz natural și utilizarea CO 2în câmpul Miller din Marea Nordului.
• Ketzin, Germania  : În apropierea Berlinului , acest proiect demonstrativ utilizează formarea anticlinală într-un acvifer care a fost utilizat pentru stocarea sezonieră a gazelor naturale înainte de a fi abandonat. Întreiunie 2008 și August 2013aproximativ 67.000 de tone de CO 2au fost injectate pe acest sit pilot de gresie poroasă la o adâncime de la 630 m la 650 m; un test in situ pentru recuperarea acestui dioxid de carbon stocat a fost efectuat înoctombrie 2014.
• Lindach, Austria  : sursele aici sunt două fabrici (celuloză și îngrășăminte) care emit 300.000 de tone pe an. Capcana ar fi un mic câmp de gaz sărăcit.
• Câmpul „Casablanca”, Spania  : acest proiect de sechestrare folosește un vechi câmp petrolier, dar fără recuperare sporită: producția de petrol va fi definitiv oprită înainte de injectarea de CO 2.start. Acest mic zăcământ este situat lângă Tarragona și 500.000 de tone pe an de CO 2 de la rafinăria din acel oraș vor fi îngropați acolo.
• Lacq , în Franța ( Aquitania ) a fost locația primului proiect, realizat de Total, inaugurat (pentru primele instalații) pe22 ianuarie 2010, La 5 ani de la anunțul său oficial, cu scopul de a demonstra întregul lanț de oxicombustie , de la producția de oxigen până la injectarea și stocarea CO 2într-un câmp de gaze naturale epuizat la uscat . Un cazan existent pe site-ul Lacq a fost transformat în oxigen utilizând tehnologia de oxi-combustie dezvoltată de Alstom, Air Liquide (partener tehnologic), care furnizează unitatea de separare a aerului necesară pentru producerea de oxigen pur. Fumul de oxicombustie , lipsit de balastul de azot din aer, este compus în principal din CO 2și vapori de apă. După condensarea apei, acestea sunt comprimate, uscate și transportate la capul puțului Rousse sau sunt recomprimate înainte de a fi injectate. Se efectuează un studiu geotehnic major, care asociază parteneri industriali și universitari, cu scopul de a garanta integritatea rezervorului și de a obține o primă și valoroasă experiență feedback cu privire la acest pilot (un pilot de transformare a biomasei este, de asemenea, planificat în cadrul „unui public / proiect privat de cercetare Prebiom condus de institutul petrolier francez , tratează doar 2  kg / h în 2010, dar ar trebui să prefigureze o instalație industrială planificată pentru 2013, pentru a trata 300  kg / h de reziduuri agricole și forestiere prăjite la 250  ° C apoi zdrobite și injectat ca combustibil de cogenerare sau biocombustibil
  Veolia Environnement a anunțat13 martie 2008lansarea unui studiu pilot pentru captarea și stocarea geologică a CO 2în Claye-Souilly (77) unde grupul operează deja un centru de recuperare și depozitare a deșeurilor. CO 2din arderea biogazului (200.000 tone pe an de CO 2peste câțiva ani) vor fi injectate la o adâncime de peste 1.500  m într-un acvifer salin lipsit de interes ecologic și economic. Grupul va apela la Geogreen, o filială comună a IFP , BRGM și Géosel , creată în 2008, specializată în transportul și stocarea subterană de CO 2..
• Porturile Benelux organizează lansarea unui proiect gigant de stocare a CO 2pe care le emit în vechile câmpuri de petrol sau gaze epuizate, la aproximativ douăzeci de kilometri de coasta olandeză. Lansat în 2017 de portul Rotterdam, acestui proiect i s-au alăturat în 2019 Antwerp și alianța portuară belgian-olandeză North Sea Port (Ghent, Terneuzen și Vlessingue). Numit Porthos, pentru „Port of Rotterdam Transport Hub & Offshore Storage”, va necesita o investiție de aproximativ 400 până la 500 de milioane de euro. Aceste porturi și companiile situate acolo emit până la 60 de milioane de tone de CO 2pe an și sunt responsabili pentru o treime din emisiile de gaze cu efect de seră din Benelux; Rotterdam, principalul port european, produce singur 15% până la 20% din emisiile de CO 2Din Olanda. În funcție de programul planificat, 2 până la 5 milioane de tone de CO 2ar putea fi inițial îngropat în fiecare an în Marea Nordului, apoi în cele din urmă 10 milioane. Acest proiect ar presupune construirea unei rețele de conducte între facilitățile portuare și aceste cavități subacvatice. Traseul ar trebui, de asemenea, să traverseze cei 40 de kilometri din zona portului Rotterdam pentru a colecta CO 2emise de companiile stabilite acolo. Această rețea ar trebui construită din 2026. Lucrările de construcție ale celorlalte conducte care leagă portul olandez de Anvers și de celelalte porturi ale portului de la Marea Nordului ar avea loc între 2026 și 2030.

În octombrie 2020este anunțat un proiect condus de BP , cu participarea Total , Shell , Equinor și Eni , pentru captarea unei părți din dioxidul de carbon emis de industriile din aglomerațiile Teeside și Humber (rafinare, produse petrochimice, siderurgie, ciment, electricitate) producție: peste 15 milioane de tone de CO 2pe an), comprimați-l, transportați-l prin conductă și depozitați-l în cavități de la baza Mării Nordului. Aceștia vor solicita subvenții publice din Regatul Unit pentru acest proiect care ar fi pus în funcțiune în 2026. Aproximativ 30 de proiecte au fost anunțate în perioada 2018-2020; cele mai avansate reprezintă investiții de 27 de miliarde de dolari, potrivit IEA. Volumul de carbon captat ar fi înmulțit cu douăzeci până în 2030. Majoritatea proiectelor se află în Europa, în special în Marea Nordului. Captarea și stocarea CO 2 sunt cruciale, deoarece se referă la emisiile care nu pot fi eliminate altfel, de exemplu în industria siderurgică, industria cimentului sau industria petrochimică.

În decembrie 2020, guvernul norvegian aprobă finanțarea proiectului Northern Lights , realizat de Equinor , Shell și Total . Un milion și jumătate de tone de CO 2pe an vor fi stocate 2.600 de metri sub Marea Nordului, în largul coastei Norvegiei, începând cu 2024. Dioxidul de carbon va proveni din siturile industriale din Norvegia și din alte țări de coastă din Marea Nordului. O fabrică norvegiană de ciment a semnat deja un contract pentru furnizarea a 400.000 de tone de CO 2pe an. CO 2va fi ridicat și apoi lichefiat la o temperatură de -25  ° C . Acesta va fi apoi transportat cu barca la Øygarden, nu departe de Bergen, pe coasta de vest a Norvegiei, și depozitat temporar înainte de a fi transportat prin conductă la locul de depozitare, situat la 100  km de coastă. O extindere a proiectului este planificată pentru a stoca până la 5  Mt pe an.

Proiecte nord-americane

Statele Unite au o lungă istorie a tehnologiei CO 2-EOR. Obiectivul principal este acum construirea de centrale electrice echipate cu sechestrarea CO 2 ..

• Canada de Vest: multe câmpuri de gaz din această regiune conțin cantități semnificative de H 2 S și ​​CO 2. Mulți operatori injectează aceste gaze în acvifere sau în câmpuri epuizate. Aceste operațiuni au fost întreprinse pentru a scăpa de H 2 S, un gaz foarte poluant, dar sechestrează și cantități mici de CO 2.
• Rar, Colorado  : CO 2-EOR activ din 1986 folosind o parte din CO 2 produs în combinație cu gaz natural și heliu de pe site-ul LaBarge.
• Câmpurile petroliere din Wyoming  : CO 2, de asemenea de la fabrica de procesare LaBarge, este direcționat către mai multe câmpuri printr- o nouă conductă. Furnizează în principal cele două mari zăcăminte ale Salt Creek (proiectul comercial Anadarko , care vizează în principal producția de petrol) și Teapot Dome (proiect public, favorizând sechestrarea CO 2. Mai multe depozite mai mici vor fi legate.
• Carson ( California ): proiectul include construcția unei instalații de gazeificare care transformă reziduurile de petrol produse de o rafinărie în hidrogen și utilizarea CO 2 (4 milioane de tone pe an timp de 10 ani din 2011, ceea ce îl face unul dintre cele mai mari proiecte din lume) într-un câmp petrolier.
• Saskpower Plant: Această companie electrică canadiană planifică o centrală electrică pe cărbune care utilizează tehnologia oxi-combustibilă, cu o capacitate de 300 MW, care va intra în funcțiune la începutul următorului deceniu dacă proiectul va fi aprobat.
• New Haven , Virginia de Vest  : Anunțat de American Electric Power înMartie 2007, acest proiect va aplica sechestrarea post-combustie unei părți a gazelor de eșapament dintr-o mare centrală electrică pe cărbune. Aproximativ 100.000 de tone de CO 2 pe anvor fi sechestrate într-un acvifer local foarte adânc. Proiectul ar putea fi operațional încă din 2008 și ar trebui să dea naștere unei versiuni mai mari, instalate în Oklahoma, pentru 1,5  Mt / an în 2010.
• Beulah ( Dakota de Nord ): un milion de tone de CO 2pe an vor fi capturate de la o centrală electrică existentă pe bază de cărbune și injectate în conducta deja construită pentru proiectul Weyburn. Captura va fi post-combustie, pe bază de amoniac.
• Muntele Simon ( Ohio ): această formațiune acviferă va primi 100.000 de tone de CO 2pe an dintr-o plantă de etanol. Acest proiect desfășurat în cadrul Parteneriatului regional de sechestrare a carbonului din Midwest ar trebui să demonstreze capacitatea acestei mari structuri geologice de a fi utilizată ulterior pentru stocare pe o scară mai mare.
• Kimberlina ( California ): o instalație de combustie Oxy de 50 MW va furniza un milion de tone de CO 2pe an, care, ca parte a parteneriatului regional de sechestrare a carbonului de pe Coasta de Vest, va fi distribuit între mai multe structuri subterane de deasupra uzinei, pentru a compara capacitatea lor de stocare a CO 2.
• Alberta ( Canada ): Producătorul de îngrășăminte Agrium și noua companie petrolieră Enhance Energy au semnat un acord prin care CO 2 de la o plantă de îngrășăminte Agrium vor fi utilizate pentru recuperarea îmbunătățită în mai multe câmpuri mici din 2011.
• Vest: această companie petrolieră intenționează să aplice tehnologia CO 2-EOR la ​​mai multe zăcăminte din bazinul permian în prezent abandonate sau aproape de a fi abandonate. CO 2va proveni dintr-o nouă fabrică de procesare a gazelor naturale, deci este o sursă antropogenă. 500 de milioane de barili trebuie să fie extrase.

Alte proiecte

• Gorgon, Australia  : un alt proiect acvifer, asociat cu exploatarea unui grup de câmpuri de gaze naturale care conțin prea mult CO 2. Acesta este un proiect la scară foarte mare, care vizează un total de 120 de tone de CO 2 peste 40 de ani.
• Stanwell, Australia  : o centrală electrică pe cărbune, vărul proiectului american Futuregen, inclusiv CO 2ar fi trimis la un acvifer. Dacă proiectul este finalizat, acesta ar putea fi în funcțiune încă din 2010.
• Daqing , China  : o mică parte din acest câmp petrolier mare ar putea primi injecție cu CO 2(aproximativ 1 milion de tone pe an) din 2009, ceea ce ar permite producția de aproximativ 30-40.000 de barili / suplimentar. CO 2ar proveni de la o centrală electrică pe cărbune, nu se cunosc detalii tehnice. Japonia este implicată în proiect.
• Sécunda, Africa de Sud  : încă în faza studiilor inițiale, acest proiect ar stoca CO 2 din producția de combustibili sintetici în cusături de cărbune.

Prospectiv

În proiectele existente, o sursă de CO 2este direct legat de un proiect de sechestrare. Aceasta nu este neapărat cea mai bună soluție: această conexiune directă face ca cele două elemente să fie interdependente. Durata de viață a unui proiect de CO 2-EOR are de obicei aproximativ cincisprezece ani, în timp ce o centrală electrică este construită timp de 40 de ani. În cele din urmă, mai multe surse și mai multe site-uri de sechestrare vor fi probabil conectate. O rețea experimentală de CO 2este în curs de dezvoltare în bazinul permian .

Sunt avute în vedere aplicații „în amonte” în sectorul transporturilor sau chiar încălzire, prin transformarea mai întâi a combustibililor fosili într-o formă de energie „decarbonizată” (total: electricitate , hidrogen sau parțial, cum ar fi metanolul ).

De asemenea, este prevăzut un combustibil chimic cu combustie pe pat fluidizat , catalizat opțional; oxigenul nu ar fi gazos acolo, ci s-ar absorbi pe particulele de oxizi metalici care sunt teoretic reutilizabili de un anumit număr de ori într- o buclă chimică ( combustie cu buclă chimică ) . Emisiile ar consta atunci în principal din CO 2și vapori de apă care pot fi separați prin condensare (cu posibilitatea recuperării unor calorii), după care particulele metalice ar putea fi reîncărcate cu oxigen în aer pe un alt pat fluidizat , cu recuperarea căldurii în fazele care urmează „Arderii” .

Sunt menționate sau în curs de studiu sisteme de fotosinteză artificială sau din plante marine sau terestre dopate sau din OMG-uri , care ar putea fi asociate cu stocarea geologică pasivă (sedimentare în oceane) sau activă, dar în toate cazurile cu costuri ridicate și / sau riscuri de mediu , mari incertitudini și randamente mult mai mici decât cele din chiuvete de carbon din plante naturale, plancton sau corali.

Cheltuieli

Acestea includ costurile de captare și filtrare, compresie, transport, injecție, precum și cele de săpare a cavităților ad hoc și măsurile de monitorizare și siguranță necesare.

Costul capturii variază în 2019 între 15 EUR pe tonă de CO 2captată într-o centrală pe benzină și până la 100 de euro pe tonă pe o șantieră și chiar 120 de euro într-o fabrică de ciment. Potrivit AIE, 450 de milioane de tone de CO 2 ar putea fi capturate și stocate în întreaga lume cu o subvenție mai mică de 40 EUR pe tonă.

Singurul cost de captare la ieșirea unei centrale termice a fost estimat în 2013 între 20 și 40 EUR pe tonă de CO 2, ceea ce duce, de exemplu, la un cost de 4 până la 11 miliarde de euro pe an pentru captarea carbonului emis de centralele electrice germane pe cărbune. Costul transportului prin conducte variază de la 0,5 la 15 EUR pe tonă și la o sută de kilometri.

O parte din aceste costuri ar putea fi compensate prin modernizarea carbonului recuperat. aceasta poate fi injectată în special în anumite puțuri de petrol pentru a elimina hidrocarburile din acestea („recuperare îmbunătățită”). O mică parte din costuri ar putea fi acoperite și pentru comercializarea CO 2 ca solvent sau agent de răcire (zăpadă cu dioxid de carbon) sau ca substanță chimică utilă în anumite procese (intermediari chimici pentru chimia organică sau producția de combustibili sintetici etc.).

Concluzie

Sechestrarea CO 2studiat de IPCC , prezintă interes pentru un număr tot mai mare de cercetători și factori de decizie, precum și pentru public, dar nu pare a fi o soluție disponibilă pe termen scurt și nici operațională pe scară largă pe termen mediu.

Experimentele sunt în curs de desfășurare și aproximativ zece proiecte industriale la scară largă ar putea fi operaționale în 2010, dar vor rămâne nesemnificative în comparație cu emisiile globale de aproximativ 25 miliarde de tone pe an de CO 2.. Pentru a sechestra doar 10% din aceste emisii ar necesita aproximativ 1.000 de proiecte la scară largă și câteva sute de locuri sigure, precum și mii de kilometri de conducte sau mii de nave speciale pentru transportul de CO 2.lichefiat sau inert. Prin urmare, o reducere a emisiilor la sursă ( factorul 4 sau 5) și protecția și refacerea chiuvetelor naturale de carbon par să rămână o prioritate urgentă, care nu a fost încă pusă în aplicare.

Guvernul Statelor Unite a aprobat construirea primei fabrici de CSC din lume ( FutureGen ), iar BP planifică o uzină pentru captarea și stocarea carbonului de 350  MW în Scoția (acest proiect a fost anulat din motive financiare); CO 2 separat de gazul natural va fi injectat în câmpul de gaze Miller (Marea Nordului).

În Europa, proiectul CASTOR urmează să „definească strategii” care vor sechestra în cele din urmă 10% din emisiile de CO 2 .Uniunea Europeană, adică 30% din centralele electrice și alte surse staționare mari (rafinării, industria grea). Această cifră este stabilită doar pentru studiul scenariilor și nu ca un obiectiv real.

Conform IPCC , dacă lacunele de cunoștințe sunt umplute și sunt îndeplinite diferite condiții, sistemele de captare și stocare a CO 2ar putea fi desfășurate pe scară largă în câteva decenii, cu condiția să fie puse în aplicare politici explicite care limitează puternic emisiile de gaze cu efect de seră în atmosferă. Este posibil ca aceste sisteme să fie adoptate pe scară largă doar de sectorul de producere a energiei electrice - unde potențialul este de departe cel mai mare - atunci când prețul emiterii unei tone de CO 2 depășește 25-30 USD pentru durata proiectului.

Note și referințe

1. Renard S (2010). Rolul gazelor anexe asupra evoluției geochimice a unui sit de stocare a dioxidului de carbon. Aplicarea în rezervoare de carbonat (disertație de doctorat, Universitatea Nancy).
2. ADEME (2013), CO 2 captarea și stocarea geologică(CSC) , col. Opiniile lui Ademe, PDF, 5 p.
3. Enerpresse , 19 iunie 2008, p.  4 .
4. „  Transportul CO 2 » , Pe captage-stockage-valorisation-co2.fr .
5. „  Transportul dioxidului de carbon prin conductă  ” , pe centre-cired.fr (accesat la 4 decembrie 2016 ) .
6. „  Transportul CO 2 : Club CO 2 » , Pe captage-stockage-valorisation-co2.fr (consultat la 28 decembrie 2016 )
7. „  Transportul CO 2 : constrângeri și perspective  ” , pe geosoc.fr
8. Lu, J., YK Kharaka, JJ Thordsen, J. Horita, A. Karamalidis, C. Griffith, JA Hakala, G. Ambats, DR Cole, TJ Phelps și MA Manning. 2012. Interacțiuni CO2-rocă-saramură în Formația Tuscaloosa de Jos la situl de sechestrare a CO2 Cranfield, Mississippi, SUA Geologie chimică 291: 269-277
9. Doughty, C. și BM Freifeld. (2013). Modelarea injecției de CO2 la Cranfield, Mississippi: Investigarea efectelor de metan și temperatură . Gaze de seră 3, # 6: 475–490.
10. Soltanian, MR, Amooie, MA, Cole, DR, Darrah, TH, Graham, DE, Pfiffner, SM, ... & Moortgat, J. (2018). Impactul metanului asupra stocării dioxidului de carbon în formațiunile de saramură. Apele subterane, 56 (2), 176-186.
11. RTBF (2012) Clima: riscul seismic face periculoasă stocarea geologică a CO 219.06.2012 .
12. (Tabelul 3; 5, IPCC, 2005 citat de captarea și stocarea carbonului ).
13. Stéphane Sainson, Jurnalele de coroziune: achiziția și interpretarea datelor . Ed. Lavoisier, 2010
14. Raport la stocarea dioxidului de carbon: securitate geologică și probleme de mediu - Studiu de caz asupra câmpului de gaz Sleipner din Norvegia către Solomon Semere, Fundația Bellona, ​​iulie 2006 [PDF] .
15. "  Perspective tehnologice: inovație în domeniul energiei" curate "  " pe connaissancedesenergies.org ,3 iulie 2020.
16. [PDF] Depozite naturale de CO 2în Franța, BRGM, vezi arhiva. .
17. „  Captarea și stocarea carbonului, un remediu mai rău decât răul  ” , pe Reporterre ,10 februarie 2021.
18. Linii directoare IPCC, 2006. Linii directoare 2006 IPCC pentru inventarele naționale de gaze cu efect de seră. Transportul, injectarea și depozitarea geologică a dioxidului de carbon (capitolul 5).
19. OSPAR, 2006. Comisia OSPAR. Plasarea CO 2în structurile geologice submarine . Un raport întocmit de Norvegia și Regatul Unit și revizuit de Comitetul pentru industria offshore OSPAR și Comitetul OSPAR pentru biodiversitate.
20. Hendriks, C., Mace, MJ, Coenraads, R., 2005. Impactul dreptului UE și internațional asupra implementării captării carbonului și stocării geologice în Uniunea Europeană .
21. MJ Mace, C Hendriks, Rogier Coenraads, Provocări de reglementare pentru implementarea captării și stocării geologice a carbonului în Uniunea Europeană în conformitate cu legislația UE și internațională  ; Jurnalul internațional de control al gazelor cu efect de seră, 2007 - Elsevier, [PDF].
22. Clubul CO 2, Au fost lansate lucrările privind standardizarea internațională a CSC , Paris, 01/10/2012, consultat 27-03-2013.
23. Purdy, R., Macrory, R., 2004. Sechestrarea geologică a carbonului: probleme juridice critice , Documentul de lucru al Centrului Tyndall nr. 45, la 24-25.
24. Directiva 2009/31 / CE a Parlamentului European și a Consiliului din 23 aprilie 2009 privind stocarea geologică a dioxidului de carbon și de modificare a Directivei 85/337 / CEE , Directivele 2000/60 / CE , 2001/80 / CE , 2004/35 / CE , 2006/12 / CE și 2008/1 / CE și Regulamentul (CE) nr .  1013/2006 al Parlamentului European și al Consiliului.
25. Depozit geologic de dioxid de carbon , rezumat.
26. (ro) Platforma tehnologică europeană privind centralele electrice cu combustibil fosil cu emisii zero (ETP ZEP) .
27. (fr) Raport: stocarea subterană a dioxidului de carbon; cadru legal, 5 aprilie 2006 [PDF] .
28. Art. L. 229-31 din codul de mediu, modificat de art. 80 (V) din legea Grenelle II nr .  2010-788 din 12 iulie 2010 .
29. Articolul 1 din legea nr .  65-498 din 29 iunie 1965 privind transportul de produse chimice prin conducte.
30. Ademe (2012), Raport privind activitățile ADEME pe CCS , octombrie 2011, Simpozion: Captarea, stocarea, recuperarea CO 2din 11 octombrie 2011; Alcazar - Marsilia, octombrie 2011, PDF, 30 p.
31. Decretul n °  2011-1411 din 31 octombrie 2011 privind stocarea geologică a dioxidului de carbon în lupta împotriva încălzirii globale (JO, 1 st -11 2011, p.  18415 ).
32. Decretul nr .  2006-648 din 2 iunie 2006 privind drepturile miniere și drepturile de depozitare subterană.
33. Decretul nr .  2006-649 din 2 iunie 2006 privind operațiunile miniere și de depozitare subterană și reglementările care reglementează exploatarea minieră și depozitarea subterană.
34. Sold prevăzut în d din I al articolului L. 229-47.
35. Site web Club CO 2, accesat la 27.03.2013.
36. Platforma norvegiană Sleipner, pionieră în captarea CO2 , Le Monde , 19 mai 2008.
37. (în) Fișă informativă Sleipner: Proiectul de captare și stocare a dioxidului de carbon , Massachusetts Institute of Technology , Programul de tehnologii de captare și sechestrare a carbonului , 25 februarie 2016.
38. (ro) Deep in the Earth: The Weyburn CO 2 Monitoring and Storage Project pe site-ul guvernului canadian Resurse naturale Canada.
39. (ro) Inundație miscibilă de CO 2 la locul Encanei.
40. (en) Raport special IPCC privind captarea și stocarea dioxidului de carbon p.  33 ,.
41. Îndoieli cu privire la viabilitatea tehnică și financiară a sechestrării carbonului în In Salah , algeria-watch.org, 18 decembrie 2013.
42. „  Abu Dhabi lansează primul proiect comercial de captare a carbonului din oțel din lume  ” , pe thenational.ae ,5 noiembrie 2016(accesat la 10 noiembrie 2016 ) .
43. Captarea CO2: o tehnologie scumpă și controversată , Les Échos , 15 decembrie 2020.
44. (în) site-ul oficial al BP .
45. Le Monde , 2 iulie 2008.
46. Test in situ  : recuperarea CO 2stocate într-un strat geologic , Buletine electronice ale Ministerului Afacerilor Externe , 24 octombrie 2014.
47. pagina oficială a site-ului web .
48. „  pagina oficială a site-ului  ” ( Arhivă • Wikiwix • Archive.is • Google • Ce să faci? ) , Pe airliquide.com .
49. Didier Burg, „  Porturile belgiene se alătură mega proiectului porturilor olandeze pentru a-și reduce amprenta de carbon  ” , Les Échos ,7 mai 2019.
50. Vincent Collen, „  De ce companiile petroliere se bazează pe stocarea CO 2 " , Les Echos ,27 octombrie 2020.
51. verde pentru stocarea CO2 sub Marea Nordului , Les Échos , 15 decembrie 2020.
52. (în) anunț: AEP va testa noua tehnologie pe site-ul web New Haven .
53. Agrium pentru a furniza CO 2 pentru a îmbunătăți proiectele EOR Energy 5/27/2008 7:44 AM ET (RTTNews).
54. Occidental va dezvolta active majore de recuperare a petrolului din New Texas, crescând producția SUA; Los Angeles, 30 iunie 2008 (Prime Newswire).
55. (în) site-ul oficial al Gorgon .
56. Japonia și China vor adera la 300  $ mln CO 2 proiect: hârtie, Reuters, 2 mai 2008.
57. Pariuri totale pe captarea și stocarea CO2 , Les Échos , 9 iulie 2019.
58. Captarea carbonului, studiul cazului german .
59. Mâine, energie , Christian Ngo.
60. (în) Oportunități pe termen scurt pentru captarea și stocarea dioxidului de carbon .
61. (en) Consens științific privind captarea și stocarea site-ului CO 2 GreenFacts, martie 2008.

Vezi și tu

Articole similare

• Câmp de gaze Sleipner
• Ciclul carbonului
• Decarbonizarea
• Chiuveta de carbon
• Sechestrarea dioxidului de carbon
• Ieșiți din combustibili fosili

linkuri externe

• Metstor: sistem de informații de captare și stocare a CO 2realizat sub egida ADEME de nouă parteneri conduși de BRGM , cu cartografiere
• Captarea și stocarea CO 2Dosar GreenFacts care rezumă un raport IPCC special
• "Ce înseamnă cu adevărat stocarea geologică a CO 2 ?" ? "  : Stocarea geologică a CO 2 în 6 întrebări cheie

Bibliografie

• Clefs du CEA , nr .  50/51, iarna 2004-2005, versiune pdf pe site-ul CEA [PDF]
• (en) Raport special al Grupului interguvernamental IPCC privind schimbările climatice ( (fr) Rezumatul primei părți în franceză [PDF] ).
• Robert Socolow, Putem îngropa încălzirea globală? , Dosar pentru știință, climă, Cum să eviți supraîncălzirea, ianuarie-Martie 2007, p.  88-93 .