Les informations suivantes peuvent être retrouvées dans la brochure jointe du projet CSC de capture du CO2. Merci de visiter www.co2captureproject.com pour télécharger une copie.

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L'industrie pétrolière et gazière a des décennies d'expérience dans la compréhension et l’évaluation des sites à des kilomètres de profondeur sous terre. La dernière technologie pour cartographier les champs de pétrole et de gaz est actuellement utilisée pour évaluer les sites appropriés pour la séquestration de CO2. Le moyen le plus efficace pour maintenir en permanence une séquestration sûre est de choisir des sites d'une profondeur suffisante (typiquement plus de 800 mètres) avec une capacité suffisante et un système recouvrant étanche pour assurer le confinement des fluides.

Capture

Plus de 90% du CO2 produit par les combustibles fossiles des installations industrielles en général peut être capturé et empêché d'atteindre l'atmosphère. Trois technologies principales - pré-combustion, post-combustion et oxy-combustion - sont disponibles, permettant de capturer le CO2 provenant des processus industriels comme la production d'électricité, le raffinage du pétrole et la fabrication du ciment.

Capture en précombustion

La capture en précombustion implique la combustion partielle de CO2 pour produire de l'hydrogène et du CO2. La combustion de l'hydrogène ne produit aucune émission de CO2, la vapeur d'eau étant le principal sous-produit. Les composants de la précombustion existent aujourd'hui à l'échelle commerciale, le défi consiste maintenant à les appliquer dans le domaine énergétique.

La capture en postcombustion

Dans la capture postcombustion, le CO2 est éliminé après la combustion des combustibles fossiles. Le CO2 est capturé à partir des gaz d'échappement et d'autres grandes sources. La postcombustion peut être installée sur une nouvelle centrale électrique ou une préexistante – c’est d'une importance vitale étant donné que la centrale fonctionne en moyenne pendant 40 ans. Le défi autour de la postcombustion est la mise de cette technologie à l'échelle commerciale et son intégration dans des applications énergétiques.

La capture en oxycombustion

L’oxycombustion consiste à brûler du combustible à l'oxygène pur au lieu de l'air. Il s’en échappe un gaz constitué principalement de CO2 et d’eau qui est prêt à être séché et compressé pour la séquestration.

Transport

Aujourd'hui, le CO2 est transporté par camion, bateau ou par pipeline. Toutefois, pour le transport de grandes quantités de CO2 des émissions des centrales électriques, les pipelines sont la seule solution pratique. Ce processus de transport par pipeline est bien connu depuis les années 1970 pour le transport de grandes quantités de CO2 vers les champs pétroliers pour la récupération assistée du pétrole (EOR). Par exemple, l'infrastructure pipelinière des États-Unis a la capacité de transporter de manière sûre et fiable 50 millions de tonnes de CO2 par an.

Injection

L'industrie pétrolière et gazière a des années d'expérience d'injection de CO2 sous terre dans des formations géologiques, un processus utilisé pour améliorer la récupération du pétrole (EOR). Des millions de tonnes de CO2 sont injectées chaque année en vertu des règlements qui protègent les communautés locales et l'environnement. Comme l’accès au pétrole et au gaz est devenu plus difficile, l'industrie a rapidement développé des pratiques de forage précises pour relever le défi. Cette technologie est actuellement déployée pour sécuriser la séquestration du CO2.

Mécanismes de piègeage

Pétrole et gaz restent sous terre durant des millions d'années. Les mêmes conditions naturelles permettent au CO2 injecté de rester séquestré en toute sécurité. Une fois le CO2 injecté en profondeur (typiquement sur plus de 800 mètres), il est absorbé puis piégé instantanément dans les pores et les espaces de la structure rocheuse. Une roche de couverture imperméable est ensuite rajoutée comme un sceau final pour garantir une séquestration sûre pour des millions d'années.

Il existe quatre principaux mécanismes de séquestration :

Le piégeage structurel - Sur le site de séquestration, le CO2 est injecté sous pression profondément dans le sol jusqu'à atteindre la formation de séquestration géologique. Les roches de la formation de séquestration sont comme une éponge rigide, ils sont à la fois poreux et perméables. Le CO2 fluide a tendance à remonter vers le haut de la formation jusqu'à ce qu'il atteigne la couche imperméable recouvrant le site de séquestration. Cette couche, appelée la roche couverture, piège le CO2 en toute sécurité dans la formation de séquestration. Le piégeage structurel est le même mécanisme qui a gardé de pétrole et de gaz séquestrés en toute sécurité sous terre depuis des millions d'années.

Le piégeage résiduel - Un autre processus naturel piégeant le CO2. Comme le CO2 injecté se déplace à travers le site de séquestration géologique vers la roche couverture, une partie reste derrière, piégée dans les pores et les espaces microscopiques de la roche. Ce processus est similaire à de l’air enchâssé dans une éponge.

Dissolution et piégeage minéral - Deux autres mécanismes complémentaires pour piéger le CO2. Avec le temps, le CO2 séquestré dans une formation géologique commence à se dissoudre dans l'eau salée environnante. L'eau salée combinée au CO2 devient plus lourde et précipite au fur et à mesure au fond de la formation. Ceci est connu sous le nom de séquestration par dissolution. La séquestration minérale se produit lorsque le CO2 gardé au sein du site de séquestration se lie chimiquement et de façon permanente avec la roche environnante.

Les réservoirs d'hydrocarbures épuisés, tels les champs de pétrole et de gaz, sont très adaptés à la séquestration géologique du CO2. Les lits de charbon inexploitables et les formations salines (des formations rocheuses perméables, qui contiennent des eaux salées dans leurs pores) constituent d’autres sites potentiels de séquestration. Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), ces formations géologiques pourraient offrir un espace de séquestration pour au moins 2000GT (milliards de tonnes) de CO2.