A première vue, ça a l'air presque fou. Pouvons-nous vraiment prendre les émissions de dioxyde de carbone d'une installation industrielle et les stocker sous terre ? Découvrir, des recherches sont actuellement en cours pour tester si une telle idée est non seulement viable mais sûre, et le prouver au public.

Cette approche est connue sous le nom de capture et stockage du carbone (CSC) et elle existe depuis des décennies mais n'a jamais vraiment décollé. Dans ses récents rapports, cependant, le Groupe d'experts intergouvernemental des Nations Unies sur l'évolution du climat (GIEC) a déclaré que le CSC pourrait avoir un rôle clé à jouer si nous voulons atteindre nos objectifs climatiques dans les années à venir.

Si tout est bien fait, les signes sont prometteurs. Des études ont montré que le CO2 peut être stocké en toute sécurité sous terre, comme en profondeur, formations rocheuses poreuses, Pour des milliers d'années, et nous avons même trouvé des poches naturelles de CO2 qui existent depuis des millions.

L'opinion publique et scientifique sur le CSC reste divisée, cependant, notamment parce que l'approche semble encourager l'utilisation continue des combustibles fossiles plutôt que le passage à des sources d'énergie renouvelables. On ne sait pas non plus dans quelle mesure le CSC peut être étendu.

On estime que jusqu'à 90 % des émissions de carbone provenant de l'utilisation industrielle de combustibles fossiles pourraient être captées par le CSC, qui a donné lieu à plus d'une douzaine de projets à grande échelle dans le monde au cours des deux dernières décennies. Mais des questions subsistent quant à l'efficacité réelle du CSC, ainsi que de faibles taux d'adoption en raison d'une analyse de rentabilisation limitée et des préoccupations persistantes du public concernant la sécurité.

Une préoccupation majeure avec le CSC est que le CO2 pourrait s'échapper de ces réservoirs souterrains dans l'air environnant et contribuer au changement climatique, ou altérer les approvisionnements en eau à proximité. Un autre est le risque de tremblements d'origine humaine causés par l'accumulation de pression sous terre, connue sous le nom de sismicité induite.

Les scientifiques d'un projet appelé ENOS mènent des recherches sur cinq sites d'essai à travers l'Europe pour examiner certains des problèmes auxquels est confronté le stockage du carbone.

"L'objectif global d'ENOS est de démontrer un stockage sûr et sécurisé, " dit Rowena Stead, chef de projet au Bureau des recherches géologiques et minières (BRGM) qui coordonne le projet. « Il s'agit de développer et de tester des techniques sur le terrain et en conditions réelles.

Injection

Pour étudier la question des fuites et des techniques de stockage sûres, ENOS mène des recherches sur l'injection - ou le pompage - de CO2 dans le sol à l'usine de développement technologique de Hontomin (TDP), près de la ville de Burgos en Espagne, où le CO2 est pompé dans un 1, Puits de 600 mètres de profondeur à côté d'un réservoir souterrain.

Jusqu'en septembre 2020, le projet utilisera une variété de capteurs souterrains et de surface pour surveiller les puits et rechercher tout gaz qui pourrait s'échapper dans l'approvisionnement en eau à proximité.

ENOS utilisera également des capteurs géophysiques pour surveiller toute activité sismique, comme les tremblements, causé par l'injection de CO2.

"L'ampleur de tels événements est faible, ce qui signifie que le risque d'avoir des tremblements en surface est nul, " précise le Dr Pascal Audigane, chef de l'unité ressources en eaux souterraines du BRGM. "Mais les outils de surveillance géophysique peuvent détecter ces événements pour éviter tout risque de pression inattendue."

ENOS modélisera la façon dont les ondes sismiques causées par les injections de CO2 se déplacent dans le sol. L'idée est que si nous savons comment ces tremblements sont causés, cela pourrait alors aider à la sélection de futurs sites de stockage de carbone qui présentent un risque minimal.

Sur deux autres sites au Royaume-Uni et en Sardaigne, Italie, qui devraient bientôt commencer à s'injecter, ENOS mènera également des expériences pour comprendre comment les roches ou failles sus-jacentes – des endroits dans le sol où les roches glissent les unes sur les autres – contribuent aux fuites. Ces expériences sont conçues pour aider à créer de meilleurs outils de détection et à sélectionner des sites sûrs.

La clé de la recherche d'ENOS sera non seulement de tester si le CSC est sûr et viable, mais aussi de répondre aux préoccupations du public. Selon Stead, ENOS a organisé des réunions avec les communautés locales à proximité des sites de test pour répondre à leurs questions et expliquer le fonctionnement de la technologie.

Cycle complet

Alors qu'ENOS continue de tester la sécurité du stockage du carbone, un autre projet appelé CarbFix2 en Islande montre comment capturer, transporter et stocker le carbone de façon permanente sous forme de minerai. Cela s'appuie sur un projet antérieur qui a testé comment capturer et injecter du CO2 dans des formations rocheuses.

Le projet, qui a débuté en août 2017, durera trois ans et demi et se déroulera à la centrale géothermique de Hellisheidi, près de la capitale islandaise Reykjavik. Ici, Le CO2 est capté de l'usine, transportés par pipelines puis stockés à des centaines de mètres sous terre.

Pour faire face aux problèmes de fuite, CarbFix2 a une nouvelle solution. Ils dissolvent leur CO2 dans l'eau avant qu'elle ne soit injectée sous terre, ce qui signifie qu'il est stocké dissous dans un liquide plutôt que dans un gaz. Et ils ont choisi la roche basaltique comme lieu de stockage, qui réagit avec le carbone pour former de la calcite.

« Nous procédons à l'injection d'une manière totalement différente du stockage (traditionnel) par captage de carbone, " a déclaré la coordinatrice du projet, le Dr Edda Sif Aradóttir, directeur général adjoint de Reykjavik Energy. "Nous n'avons donc pas à nous soucier des fuites."

Pour lutter contre la sismicité, l'usine gère étroitement l'injection d'eau et de gaz dissous pour éviter de provoquer des secousses dans une zone déjà sismiquement active. Le type de roche est également important :une perméabilité et une porosité élevées permettent au CO2 de circuler plus facilement sans se boucher.

Le plus gros risque dans ce projet ne vient pas du captage du CO2, transport ou stockage, note le Dr Aradóttir, mais plutôt de la co-capture de l'hydrogène sulfuré (H2S), qui est également produit à l'usine. À des concentrations élevées, cela peut être toxique, il faut donc veiller à éviter les fuites de gaz dans le processus de captage qui pourraient nuire aux travailleurs.

CarbFix2 a démontré un cycle complet de CCS en capturant, transporter et stocker du CO2 à 22 € la tonne métrique, ce qui représente moins de la moitié des estimations de coûts précédentes. Actuellement, leur système capte environ 35 % du CO2 provenant de l'usine, mais le Dr Aradóttir a déclaré qu'il n'y aurait aucun problème à augmenter cela jusqu'à 100 %. "Nous avons théoriquement plus qu'assez de capacité pour stocker en permanence tout le CO2 issu de la combustion (combustibles fossiles), " elle a dit.

Avant que cela puisse arriver, il faudrait la volonté politique d'investir dans le stockage du carbone, selon le Dr Aradóttir. La clé pour cela sera de répondre aux problèmes de sécurité. Mais si des projets comme ENOS et CarbFix2 peuvent prouver que la technologie est à la fois sûre et viable, alors cela pourrait être important pour notre avenir. "(Cela) pourrait être un facteur majeur dans la lutte contre le changement climatique, " elle a dit.