STOCKAGE GÉOLOGIQUE DU CO2

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Les teneurs en dioxyde de carbone (CO2), principal gaz à effet de serre (G.E.S.), ne cessent d'augmenter dans notre atmosphère et il est désormais admis que la combustion de nos ressources fossiles (gaz, pétrole et charbon), qui bat son plein depuis les débuts de l'ère industrielle, y contribue pour la plus grande partie. Aussi, l'urgence, telle qu'elle a été décrétée à Kyōto en 2005 puis à Copenhague fin 2009, est donc de réduire les rejets de CO2 d'origine anthropique pour tenter d'en endiguer les conséquences tant du point de vue des changements climatiques globaux que de l'acidification des océans, afin de ne pas mettre en péril la biodiversité et l'équilibre de notre planète. Cela doit en particulier passer par une utilisation rationnelle de l'énergie, l'amélioration de l'efficacité énergétique ainsi que le développement des technologies propres, des énergies renouvelables et du nucléaire. Toutefois, si l'on considère les réserves en charbon et en gaz encore disponibles et à la portée des pays en voie d'industrialisation massive, de grandes quantités de CO2 vont être encore produites au cours des décennies à venir. La capture et le stockage géologique du CO2 (C.S.C.), qui consiste à injecter dans les roches du sous-sol le CO2 produit au niveau de sources fixes concentrées, est une option sérieusement envisagée pour cette période de transition. Malgré les défis scientifiques et les verrous économiques et sociétaux qu'il reste à ouvrir, la C.S.C. pourrait devenir une réelle filière industrielle dans les années à venir.

La filière C.S.C.

Du captage ...

Avant d'être enfoui, le CO2 doit être capté à la sortie des zones d'émissions majeures, responsables de près du tiers des émissions de ce G.E.S. dans le monde. Les cibles visées sont les industries grosses consommatrices d'énergie comme les centrales électriques thermiques, les aciéries, les raffineries et les cimenteries, les industries papetières et verrières. En fonction du type d'installation (taille, combustible, fonctionnement) et du type de mise en œuvre (installation nouvelle ou existante), différentes technologies sont éligibles même si à ce jour certaines d'entre elles sont encore loin de leur phase de développement : captage en postcombustion (avec récupération à l'aide d'un solvant chimique du CO2, toutefois dilué, dans les fumées de combustion), en oxycombustion (l'oxygène remplace l'air et permet ainsi de concentrer les fumées en CO2) et en précombustion (le combustible est converti par réaction avec l'eau en hydrogène, source d'énergie non polluante, et en CO2 dès lors concentré). Cependant, quelles que soient les technologies utilisées, elles restent lourdes en investissements et fonctionnement et gourmandes en combustible, ce qui a des répercussions critiques sur les coûts d'exploitation (plus de 70 p. 100 du coût total de la filière). Le défi est donc ici de limiter les pénalités énergétiques pour rendre concurrentielle la C.S.C. sur le marché du CO2 et des permis d'émissions négociables, cette bourse du carbone prévue par le protocole de Kyōto qui permet aux bons élèves de revendre à de moins vertueux leurs droits d'émission.

L'acheminement du CO2 jusqu'aux sites de stockage n'est pas un verrou pour la filière puisque les technologies existent et que le transport terrestre du CO2 est déjà pratiqué à l'échelle industrielle depuis plusieurs années en particulier aux États-Unis.

... au stockage

Reste à enfouir le CO2 à des profondeurs comprises entre 800 et 5 000 mètres et à le maintenir ainsi piégé de manière durable. Le stockage souterrain du CO2 n'est pas une idée nouvelle ni aberrante puisqu'il est déjà pratiqué depuis plusieurs décennies pour la récupération des hydrocarbures. Le CO2 à l'état supercritique est en effet un puissant solvant qui permet d'extraire les huiles résiduelles des gisements difficiles ou en baisse de production. Le stockage saisonnier de gaz naturel est également le moyen pour les pétroliers de compenser fluctuations d'approvisionnement ou variations de la consommation. Toutefois, injecter du dioxyde de carbone dans un système où roches et eaux souterraines sont à l'équilibre n'est pas anodin. Le point critique [...]

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Bénédicte MÉNEZ, « STOCKAGE GÉOLOGIQUE DU CO2 », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/stockage-geologique-du-co2/