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RÉSUMÉ
Le CO2 provenant d'une source d'émission industrielle importante est capté, purifié puis comprimé. Il est ensuite transporté par bateau ou par gazoduc vers un site géologique adéquat pour son stockage (aquifère salin, ancien réservoir d'hydrocarbure ou veines de charbon inexploitées). Les projets de pilotes actuels préparent le déploiement industriel prévu à l'horizon 2020. Pour l'heure, les principaux objectifs sont de réduire les coûts des procédés de captage et d'assurer la pérennité ainsi que la sécurité du stockage. Une phase de communication et d'acceptation de cette option par le grand public est aussi nécessaire.
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Alexandre ROJEY : Enseignant à l'IFP-School
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Eric TOCQUÉ : Professeur-assistant à l'IFP-School
INTRODUCTION
Le CO2 provenant d'une source d'émission industrielle importante est capté, purifié puis comprimé. Il est ensuite transporté par bateau ou par gazoduc vers un site géologique adéquat pour son stockage (aquifère salin, ancien réservoir d'hydrocarbure ou veines de charbon inexploitées). Les projets de pilotes actuels préparent le déploiement industriel prévu à l'horizon 2020. Pour l'heure, les principaux objectifs sont de réduire les coûts des procédés de captage et d'assurer la pérennité ainsi que la sécurité du stockage. Une phase de communication et d'acceptation de cette option par le grand public est aussi nécessaire.
CO2 emitted from a large scale industrial source is captured, purified and then compressed. It is then transported by tanker or by pipeline to an adequate geological site for storage (former oil and gas reservoir, deep saline aquifer or unmined coal seams). Current pilot projects are preparing the industrial deployment scheduled for 2020. At present, the main objectives are to reduce the cost of the capture processes and to ensure durability as well as the safety of storage. A phase for communication and societal acceptance by the public will be necessary.
Captage CO2 – transport CO2 – stockage géologique CO2 – CO2 – dioxyde de carbone – changement climatique – séquestration
Capture CO2 – transport CO2 – storage CO2 – CO2 – carbon dioxide – climate change – mitigation
Domaine : technologies pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre dans l'atmosphère
Degré de diffusion de la technologie : émergence
Technologies impliquées : procédés industriels de séparation, compresseurs, conduites de transport, technologies de forage, complétion, monitoring de stockage géologique
Domaines d'application : industries émettant du CO2 (centrales électriques, cimenteries, sidérurgie, raffineries, chimie et pétrochimie)
Principaux acteurs français
Centres de compétence : ADEME, BRGM, École des Mines de Paris, CNRS, IFP Énergies nouvelles, INERIS, IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris)…
Industriels : Air Liquide, Alstom, EDF, GDF SUEZ, Geogreen, INERIS, Lafarge, Poweo, Prosernat, Rhodia, Saipem, Schlumberger, SNET (Groupe EON France), Sofregaz, Soufflet, Technip, Total et Veolia Environnement…
Autres acteurs dans le monde : IEAGHG
Compagnies pétrolières : BP, Statoil, Exxon Mobil, Shell…
Bailleurs de procédés : UOP, Fluor Daniel, Mitsubitshi Heavy industries et Kansai Electric Power, Cansolv Technologies, …
Producteurs d'électricité
Cimentiers…
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3. Principales applications : émissions concentrées de CO2
3.1 Émissions industrielles de CO2 dans le monde
Le captage du CO2 est envisagé pour des sources fixes émettant des quantités importantes de CO2 . C'est le cas notamment des centrales électriques opérant au charbon ou au gaz naturel, des installations sidérurgiques, des cimenteries, des raffineries. Par ailleurs, un certain nombre d'installations industrielles émettent du CO2 pur. Ce sont des cibles privilégiées pour la récupération et le stockage géologique du CO2 émis. Ce sont en particulier les unités de production d'ammoniac, d'oxyde d'éthylène, ainsi que certaines unités de production d'hydrogène.
Dans le monde, environ 3 200 sources industrielles émettent chacune plus d'un million de tonnes de CO2 par an (figure 2). Les sources d'émission de CO2 sont parfois éloignées des gisements naturels de pétrole ou de charbon. De nombreuses sources (centrales électriques, cimenteries, usines de production de fer et d'acier, raffineries, etc.) rejettent des fumées contenant du CO2 dilué (à des teneurs allant de 3 à 30 %).
HAUT DE PAGE3.2 Applications du captage-stockage de CO2
Les centrales thermiques au charbon sont les principales cibles concernées. Avant de mettre en œuvre une installation de captage-stockage de CO2 , il est important de prendre toutes les dispositions possibles pour améliorer le rendement. En effet, les émissions de CO2 sont d'autant plus faibles que le rendement est élevé. Le rendement de la plupart des centrales existantes ne dépasse pas 40 %. Il est envisagé actuellement d'atteindre des rendements proches de 50 % grâce à l'utilisation de cycles supercritiques.
Les émissions de CO2 varient de 600 à 700 kg par MWh électrique produit. En admettant un coût de 50 e par tonne de CO2 évité, on constate que le coût du MWh produit est fortement augmenté, sachant que ce coût se situe à environ 50 e pour une centrale non équipée d'une installation CSC.
Il est prévu que le captage-stockage de CO2 pourrait devenir opérationnel sur les centrales thermiques au charbon à partir de 2020. D'autres industries fortement émettrices de CO2 , telles que la sidérurgie...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MEDD, Service de l'observation et des statistiques - Les émissions de CO2 liées à la combustion d'énergie en France en 2006. - Observation et statistiques, no 7, fév. 2009.
-
(2) - GIEC - * - Rapport de synthèse (2007) http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_fr.pdf
-
(3) - * - Notre-planete.info http://www.notre-planete.info/actualites/actu_2183_plus_CO2_atmosphere.php
-
(4) - DRON (D.) - Les enjeux d'un climat soutenable. Regards sur la Terre 2007. - L'annuel du développement durable sous la direction de JACQUET (P.) et TUBIANA (L.), Presses de Sciences, Paris Po (2006).
-
(5) - NICOLAS (A.) - Futur empoisonné. - Belin, Pour la science (2007).
-
(6) - CRIQUI (P.), FARACO (B.), GRANDJEAN (A.) - Les États et le carbone. - Presses Universitaires...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
CO2 (dioxyde de carbone).
ANNEXES
GIEC https://www.ipcc.ch/languages-2/francais/publications/
AIE Programme Gaz à Effet de Serre http://www.ieaghg.org/
IFP Énergies nouvelles http://www.ifp.fr
Plate-forme européenne ZEP http://www.zeroemissionsplatform.eu/
OSPAR http://www.ospar.org/
London Convention and Protocol http://www.imo.org/
ADEME http://www.ademe.fr
ENSP http://www.ensmp.fr
CNRS http://www.cnrs.fr
INERIS http://www.ineris.fr
IPGP http://www.ipgp.fr
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