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Le captage et le stockage du CO2 font un pas en avant

Françoise de Vaugelas

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Le captage et le stockage du CO2 font un pas en avant

Face à l'urgence climatique, le CCS s'affirme de plus en plus comme une technologie indispensable au respect de l'Accord de Paris. Les industries pétrolières, à l'instar du groupe Total, n'hésitent plus à investir dans ce domaine.

Les géants pétroliers Equinor, Shell et Total ont fait part de leur décision d'investissement dans le projet norvégien Northern Lights. Ce projet de captage-stockage de CO2 (CCS) prévoit de capter le dioxyde de carbone de plusieurs sources industrielles afin de le stocker en mer du Nord dans des aquifères salins profonds, des roches poreuses permettant d'emprisonner le CO2 en grandes quantités. Motivé par la mise en place d'une taxe carbone, Equinor (anciennement Statoil) stocke depuis 1996 un million de tonnes de CO2 par an dans le sous-sol de la mer du Nord.          « Dans les années 1990, la réglementation norvégienne avait fixé une taxe carbone de 50 euros par tonne de CO2 rejetée dans l'atmosphère. À cette période, Statoil exploitait un champ de gaz naturel dont la teneur en dioxyde de carbone était de 9 %, un taux trop élevé pour la consommation. Il fallait donc le séparer du gaz, mais que faire du CO2 après ? », raconte Florence Delprat-Jannaud, responsable du programme CCS à l'IFP Énergies nouvelles (IFPEN). Avant d'expliquer : « Juste au-dessus de la poche de gaz exploitée se trouvaient des aquifères salins profonds. Des études, lors de l'exploration préalable, ont permis de constater qu'il était possible d'y stocker le dioxyde de carbone. C'est en 1996 qu'a démarré le projet Sleipner qui permet à Equinor de stocker un million de tonnes de CO2 par an depuis plus de vingt ans dans cette structure. » Depuis, de nouveaux projets ont vu le jour, à l'image de Northern Lights, dont les plans de développement et d'exploitation ont été remis au ministère norvégien du Pétrole et de l'Énergie. « Le projet Northern Lights pourrait être le premier pas vers le développement d'une chaîne de valeur du CCS, indispensable pour atteindre les objectifs mondiaux en matière de lutte contre le changement climatique définis par l'Accord de Paris », a déclaré Anders Opedal, directeur exécutif Technologie, Projets et Forage d'Equinor. En effet, la première phase du projet devrait permettre de transporter, injecter et stocker jusqu'à 1,5 million de tonnes de CO2 par an dans le plancher sous-marin de Norvège. C'est pourquoi les trois géants du pétrole devraient investir environ 6,9 milliards de couronnes norvégiennes, soit 628 millions d'euros, dans ce projet.

Mais pourquoi ces projets se déroulent-ils pour la plupart en Norvège ? Certains estiment que l'épuisement des ressources en gaz et en pétrole, et par conséquent la présence de « réservoirs » disponibles, sont la principale raison de ce choix géographique. Ce à quoi Florence Delprat-Jannaud répond : « Les réservoirs déplétés ont une capacité de stockage beaucoup plus faible que celle des aquifères. La majorité des programmes européens de CCS se font en Norvège car ce pays possède une grande expérience dans le domaine de l'exploration. » En effet, afin de déterminer si un aquifère salin est exploitable pour le CCS, il est nécessaire d'évaluer, entre autres, son étanchéité. Et ces études sont souvent réalisées en parallèle des explorations pétrolières et gazières. Une autre raison du développement important du CCS en Norvège n'est autre que le soutien politique. « Ce type de projets nécessite une volonté et un soutien des instances publiques. Des pays comme la Norvège, les Pays-Bas et le Royaume-Uni ont une réelle volonté de développer cette technologie », constate Florence Delprat-Jannaud.

Un véritable enjeu climatique

« Pour atteindre les objectifs fixés lors de la COP 21, le captage et le stockage sont envisagés dans tous les scenarii de l'Agence internationale de l'énergie (AIE). Le CCS représenterait 9 à 10 % de l'effort nécessaire dans le dernier scenario de l'AIE », pointe Florence Delprat-Jannaud. Pour Mechthild Wörsdörfer, directrice du développement durable, des technologies et des perspectives énergétiques à l'AIE, « le CCS fait partie des rares technologies capables de décarboner l'industrie ». Selon les données de l'Agence, cette technologie permettrait d'éviter l'émission de 8,2 milliards de tonnes de CO2 d'ici à 2050. Comme le détaillait David Nevicato, responsable du programme R&D CCUS chez Total, à InfoChimie Magazine, en novembre 2019, l'un des axes stratégiques des engagements sur le climat de Total est la neutralité carbone, pour laquelle la séquestration du CO2 est indispensable : « À terme, ce sont 5 à 10 milliards de tonnes de CO2 qu'il faudra être capable de stocker pour avoir un impact visible sur le climat. » C'est pourquoi des sociétés telles que Total, Shell et Equinor, particulièrement pointées du doigt dans le réchauffement climatique, se mobilisent pour développer le CCS. Les projets Sleipner et Snøhvit ont d'ores et déjà permis de stocker 20 millions de tonnes de dioxyde de carbone dans des aquifères salins. Si les autorités norvégiennes donnent un avis favorable au projet Northern Lights en 2020, la première phase devrait démarrer en 2024.

STOCKAGE OFFSHORE OU ONSHORE ?

Il existe deux possibilités de lieu pour le stockage du CO2 : les réservoirs déplétés de pétrole et de gaz, et les aquifères salins profonds. Ces deux types de stockage se trouvent à la fois en offshore (au large des côtes), et à terre. « Il y a un questionnement de la population sur l'utilisation des sous-sols. En Europe, le stockage du CO2 devrait commencer en offshore », explique Florence Delprat-Jannaud. Même si les réservoirs déplétés ont la capacité de stocker de grandes quantités de dioxyde de carbone, celle des aquifères salins profonds est bien supérieure. De plus, la question de l'étanchéité au gaz se pose : les études préalables sur les aquifères permettent de s'assurer de la capacité à maintenir le CO2 confiné. Un système de surveillance est mis en place pour s'assurer qu'il n'y a aucune fuite de CO2 ainsi que des protocoles pour pouvoir y remédier, le cas échéant.

 

DES ROCHES SEMBLABLES À DES ÉPONGES

Les aquifères salins profonds sont des structures géologiques « comparables à des éponges ou à du sable », détaille Florence Delprat-Jannaud (IFPEN). Ces roches sont présentes sur de très grandes étendues, à des profondeurs comprises entre un et deux kilomètres, et contiennent de la saumure - eau très concentrée en sel - dans leurs interstices. « Le CO2 est injecté sous l'état supercritique, c'est-à-dire qu'il est dans un état fluide, avec le volume d'un liquide et la fluidité d'un gaz. Les conditions de pression et de température à ces profondeurs sont telles que le dioxyde de carbone est en phase très dense », explique Florence Delprat-Jannaud. La saumure étant plus concentrée en sel que l'eau de mer, il n'y a pas de conflit d'usage avec des ressources en eau. Le CO2 se dissout, et à terme, se minéralise et est donc stocké de façon pérenne.

 

NORTHERN LIGHTS EN BREF

Domaine : captage et stockage du CO2

Localisation : au large de la Norvège

Début du projet : juin 2017 (première évaluation du sous-sol norvégien pour le stockage)

Porteur du projet : l'État de Norvège

Financement : 6,9 Mrds de NOK par Total, Shell et Equinor

Objectif : stocker 1,5 Mt de CO2 par an dès 2024

 

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