Qu'est-ce que la capture et le stockage du carbone?

Qu'est-ce que la capture et le stockage du carbone? Les États de l'UE ont convenu que le CSC était vital, mais que les progrès étaient lents. Owen Humphreys / PA

L'équipe de Institut des technologies de l'énergie a récemment signalé que sans captage et stockage du carbone, le coût de la réalisation des objectifs du Royaume-Uni en matière de changement climatique va doubler d’environ 30 milliards d’euros par an en 2050. Alors, comment ça marche?

La première étape consiste à capter le dioxyde de carbone (CO2) émis par la combustion de combustibles fossiles dans les centrales électriques et par des procédés industriels énergivores, tels que les cimenteries ou la sidérurgie. C’est la voie technologique la plus probable pour réduire les émissions de CO2 émissions, car capturer le CO2 directement de l’air, même si cela est réalisable, serait très coûteux.

Le CO2 est séparé des autres gaz sortant des cheminées des centrales électriques à l'aide de produits chimiques spécialement conçus, tels que les amines, l'ammoniac et d'autres sorbants (matériaux absorbants). Cette première étape de capture est capable d’éliminer environ 90% du CO2 émis, et représente environ 70% des coûts totaux (35-60 en £ par tonne de CO2). Ce processus n'est pas nouveau - il est utilisé depuis de nombreuses années dans le secteur du pétrole et du gaz, mais n'a pas encore été déployé à grande échelle.

Une fois le CO2 est capturé, il doit être transporté de la source au stockage. L'expédition et le transport par pipeline sont considérés comme des options majeures à court terme. Cependant, le déploiement à l'échelle commerciale au Royaume-Uni nécessitera de vastes réseaux de pipelines. Cela soulève une question très importante: pouvons-nous réutiliser les gazoducs existants, en particulier offshore, pour les opérations de captage et de stockage de carbone? Ceci est peu probable sans modifications de l'infrastructure existante. Corrosion de pipeline due aux impuretés présentes dans le CO capturé2 est un risque potentiel. Il reste donc du travail à faire sur le CO2 les infrastructures de transport et les matériaux de substitution pour les pipelines.

Hors de l'air, dans le sol

Enfin le CO2 est stocké en permanence. Les formations géologiques profondes sont actuellement considérées comme les sites les plus prometteurs pour la séquestration du carbone. En tirant parti des pressions élevées et des températures naturellement présentes dans le sous-sol, le CO2 peuvent être empêchés de s'échapper à la surface par différents mécanismes de piégeage. La manière dont ils interagissent dans le temps augmente la stabilité du CO stocké2. Par exemple, un million de tonnes de CO2 ont été stockés annuellement au Projet Sleipner en mer du Nord depuis ses débuts en 1996. Bien que pendant plus de 30 années, CO2 également été injecté dans des formations géologiques pour aider récupération améliorée du pétrole.

Quoi qu’il en soit, l’important dans tout projet de CSC est de garantir que le CO stocké2 reste confiné en l'absence d'infiltrations. Une variété de systèmes de surveillance éprouvés sont disponibles, dérivés des méthodes couramment utilisées dans l'exploration gazière et pétrolière. Expériences de laboratoire et étude des émissions naturelles de CO2, tels que ceux provenant de zones géothermiques, sont également utilisés pour évaluer tout impact potentiel sur l’environnement. Cependant, avant tout, la sélection précise du site de stockage est essentielle pour éliminer la probabilité de fuite. Ceci doit ensuite être associé à des techniques de surveillance fiables pour détecter rapidement toute fuite et permettre toute réaction requise.

Ne vous contentez pas de le stocker, utilisez-le

De nos jours, il y a un intérêt croissant à utiliser quelque peu le CO capturé2. Meilleure utilisation industrielle du CO2 (actuellement, seulement environ 0.5% des émissions annuelles) créerait de nouveaux marchés d’affaires et réduirait le besoin de stockage à long terme. Plusieurs questions techniques sont actuellement examinées qui permettraient à de nouvelles méthodes chimiques, photochimiques, électrochimiques, de reformage, biologiques et inorganiques de convertir et d’utiliser le CO capturé.2 en quelque chose d'utile. Une quantité importante de recherche sur le CO innovant2 les utilisations proviennent de l'industrie alimentaire et du secteur du pétrole et du gaz. En fin de compte, le succès dépendra de la capacité des technologies à réduire les émissions de CO2 émissions tout en créant des produits commercialement viables tels que les huiles, les produits chimiques, les engrais et les carburants.

Récemment, Skyonic Corporation aux États-Unis (une coentreprise entre BP et ConocoPhillips) a commencé à exploiter le premier réseau commercial CO2 installation de capture et d'utilisation dans le monde. Utilisation d'intrants chimiques à faible coût pour capturer et minéraliser le CO2 produits négatifs au carbone tels que l’acide chlorhydrique et le bicarbonate de sodium, il est prévu d’éliminer les tonnes de CO 300,0002 par an depuis une cimenterie et créer des emplois 200.

L'équipe de Agence internationale de l'énergie a souligné que le CSC était essentiel pour atténuer les émissions de CO2 les émissions. Mais le déploiement reste lent, avec seulement une poignée des projets commerciaux en cours. La Conversation

A propos de l'auteur

Mercedes Maroto-Valer, responsable de l'Institut de génie mécanique, des procédés et de l'énergie, Université Heriot-Watt; Aimaro Sanna, chercheur, Université Heriot-Watt; Chih-Wei Lin, associée de recherche, Université Heriot-Watt; Giorgio Caramanna, chercheur associé en géologie, Université Heriot-Watt; Qi Liu, chercheur postdoctoral, Université Heriot-Wattet Yolanda Fernandez-Diez, chercheuse postdoctorale en génie chimique, Université Heriot-Watt

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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