Le captage et le stockage du carbone (CSC) sont une méthode cruciale pour atténuer le réchauffement climatique en réduisant les émissions de carbone. Ce processus comprend trois étapes : la capture des émissions de dioxyde de carbone provenant de la production d’électricité ou de processus industriels comme la fabrication de l’acier et du ciment, le transport du CO2 capturé et son stockage sécurisé sous terre.
Comment fonctionne le CCS ?
Le processus CCS comprend trois étapes clés :
- Capture du dioxyde de carbone : Le dioxyde de carbone (CO2) est isolé des autres gaz générés lors d’opérations industrielles, comme celles des centrales électriques au charbon ou au gaz naturel, des aciéries ou des cimenteries.
- Transport: Le CO2 capturé est comprimé et transporté par pipelines, par transport routier ou par bateau vers un site de stockage désigné.
- Stockage: Le CO2 est ensuite injecté profondément dans les formations rocheuses pour un stockage sécurisé à long terme.
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Comment le CCS contribue-t-il à la lutte contre le réchauffement climatique ?
Pour atteindre l’objectif de l’Accord de Paris de limiter la hausse des températures à 1.5 °C (2.7 °F), le GIEC souligne la nécessité non seulement d'intensifier les efforts de réduction des émissions mais aussi en adoptant des technologies pour extraire le carbone de l’atmosphère. Le CCS fait partie de ces technologies et peut jouer un rôle important dans la résolution des problèmes au réchauffement climatique.
Où sont stockées les émissions de carbone dans le CCS ?
Les émissions de carbone peuvent être stockées dans divers endroits, avec les sites communs étant des aquifères salins ou des réservoirs de pétrole et de gaz épuisés, généralement situés à des profondeurs de 0.62 miles (1 km) ou plus sous terre.
Par exemple, dans le projet du Royaume-Uni Projet Humber zéro carboneLes émissions de carbone seront stockées dans un aquifère salin appelé Endurance, situé dans le sud de la mer du Nord, à environ 1 km sous le fond marin, offrant une capacité de stockage substantielle.
De même, les États-Unis abritent plusieurs sites de stockage de carbone à grande échelle, comme le Projet Citronelle en Alabama, où le carbone est injecté dans un réservoir salin à une profondeur d'environ 1.8 miles (2.9 km).
Comment fonctionne la capture de carbone ?
Il s’agit du processus qui empêche les émissions de carbone de pénétrer dans l’atmosphère en les réutilisant ou en les stockant sous terre dans des endroits tels que des réservoirs de pétrole et de gaz désaffectés, des mines ou des roches perméables telles que des aquifères salins.
Ce processus utilise diverses méthodes pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, notamment des écosystèmes naturels qui convertissent le carbone atmosphérique en biomasse, notamment par la plantation d'arbres. Il implique également :
1. Capture post-combustion : Il se concentre sur les émissions de gaz de combustion provenant des cheminées des centrales électriques au charbon ou au gaz naturel, ainsi que des sites industriels produisant des matériaux tels que le béton et l'acier. Il implique la collecte des émissions provenant de diverses sources, notamment des usines d'éthanol du Midwest. Technologies de postcombustion utiliser des produits chimiques tels que les amines pour récupérer le dioxyde de carbone Les amines se lient au CO2 à basse température et le libèrent lorsqu'elles sont chauffées, produisant ainsi du dioxyde de carbone pratiquement pur.
2. Capture directe de l'air : Souvent conceptualisé comme un filtre à air massif, il est indéniablement coûteux et énergivore en raison de sa capacité à absorber d'importantes quantités de dioxyde de carbone. Malgré le financement de sites de test par le biais du Loi sur l'investissement dans les infrastructures et l'emploi, il existe des limitations concernant le coût et la consommation d'énergie. La capture du carbone s'avère plus efficace lorsqu'elle cible des sources à fortes concentrations de dioxyde de carbone, telles que les émissions provenant de la production d'éthanol ou de la fabrication de ciment.
3. Transport et stockage : Une fois capturé, le dioxyde de carbone isolé est pressurisé à l'état liquide pour le transport via des pipelines vers des sites d'utilisation ou de stockage. Des projets de pipelines visent à transporter le dioxyde de carbone des usines d'éthanol du Midwest vers le Dakota du Nord et l'Illinois. Néanmoins, des inquiétudes persistent quant à la sécurité et à la gestion des pipelines.
4. Utilisation et séquestration : Le dioxyde de carbone a des applications commerciales telles que la carbonatation des boissons et l'amélioration de l'extraction du pétrole brut en l'injecter dans des puits de pétrole vieillissants. Cependant, les écologistes sont sceptiques à l’égard des technologies qui utilisent le carbone piégé pour extraire davantage de combustibles fossiles, ce qui pourrait augmenter les émissions de carbone.
Alternativement, le dioxyde de carbone peut être stocké sous terre pour empêcher son rejet dans l'atmosphère. Cela implique l'injection de dioxyde de carbone en profondeur dans des formations rocheuses adaptées, assurant un stockage à long terme grâce à l'utilisation de formations poreuses et perméables comme le grès ou le calcaire, surmontées d'une couche de roche dense pour empêcher le dioxyde de carbone de remonter à la surface.
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En quoi le captage et le stockage du carbone (CSC) sont-ils différents du captage, de l’utilisation et du stockage du carbone (CCUS) ?
Outre le CCS, il existe un concept connexe appelé CCUS (Captage, Utilisation et Stockage du Carbone). Contrairement au CCS, le CCUS ne se concentre pas uniquement sur le stockage du carbone, mais également sur son utilisation. explore le potentiel de réutilisation du carbone capturé dans des applications industrielles, comme la production de plastique, de béton ou de biocarburant.
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