Sequestro geologico dell'anidride carbonica

Il sequestro geologico , detto anche stoccaggio o contenimento dell'anidride carbonica , è previsto come una delle possibili forme di trattamento del carbonio recuperato nel processo ancora sperimentale per la cattura e lo stoccaggio dell'anidride carbonica (in inglese, carbon capture and storage o CCS ), con il scopo di sequestrare il carbonio (o anidride carbonica ), limitare il contributo di questo gas all'acidificazione degli ambienti e ai cambiamenti climatici di cui è una delle cause.

In realtà il gas catturato alla fine della linea di produzione non è CO 2puro, contiene fino al 10% di "gas ausiliari" (generalmente è Ar, N 2, O 2, SOx e NOx che dovrebbero essere presi in considerazione perché alcuni di questi gas sono molto reattivi e possono interagire con la roccia del giacimento modificando il comportamento delle rocce ( porosità , reologia ) durante lo stoccaggio, così come la CO 2che è un acidificante che può reagire con le rocce carbonatiche di un giacimento geologico, in particolare a grande profondità, cioè ad alta pressione ed eventualmente ad alta temperatura. È stato dimostrato sperimentalmente che l'NO in fase acquosa o vapore è ancora più aggressivo per la roccia rispetto alla CO 2, accoppiando un attacco acido con una forte ossidazione dei minerali costituenti la roccia. Lo stesso vale per SO 2, e la miscela di questi due gas è ancora più aggressiva per la roccia.

Il sequestro geologico è oggetto di un numero crescente di progetti internazionali, sostenuti da gruppi petroliferi e da alcuni Stati, con già alcune applicazioni sperimentali.

Sfide

Le foreste (relitte, secondarie o coltivate) o le torbiere e i pozzi oceanici di carbonio non sono più sufficienti per assorbire le emissioni umane di CO 2. Il Protocollo di Kyoto non è nemmeno riuscito a ridurre le emissioni totali di gas serra , che secondo l'Ademe sono aumentate di circa l'80% dal 1970 al 2004, raggiungendo nel 2012 circa 30 miliardi di tonnellate all'anno.

Il sequestro sta quindi vivendo un interesse crescente, teorico verso la fine degli anni '90, poi sperimentale dal 1996 ( Sleipner ).

CO 2emessa dai trasporti e dall'edilizia abitativa è troppo diffusa per essere catturata e quindi immagazzinata, ma le grandi fonti industriali possono farlo (nel 2012, in Francia, rappresentavano circa 75 Mt (milioni di tonnellate) di CO 2 all'anno, cioè il 20% delle emissioni del Paese secondo l'Ademe).

Principi di reclusione forzata

Si tratta di interrare nel seminterrato, in maniera massiccia e sicura, l' anidride carbonica precedentemente “catturata” all'uscita della caldaia o delle turbine a gas e poi compressa.

Se le soluzioni geotecniche in prova fossero validate secondo l' IPCC (2005), questa soluzione potrebbe potenzialmente soddisfare dal 10% al 55% dello sforzo di riduzione totale per cercare il XXI °  secolo.

Cattura CO2 2

La cattura artificiale dell'anidride carbonica nell'aria o all'uscita di tutti i camini e tubi di scarico è un prerequisito per lo stoccaggio. Questa cattura è tecnicamente possibile oggi (già utilizzata per purificare il metano dai depositi deteriorati), ma è costosa e ad alta intensità energetica (circa il 20% di aumento del consumo di energia dal processo complessivo nel 2010/2012). Non è oggi economicamente redditizio nel caso dello stoccaggio; Ademe nel suo parere del 2013 fa riferimento a “costi elevati e incerte prospettive di ribasso” e secondo questa Agenzia “il costo del settore CCS è stimato in media 60 euro per tonnellata di CO 2evitato, di cui due terzi per la sola raccolta” .

I promotori dello smaltimento geologico pianificano di ridurre il più possibile i costi, anche prelevandoli solo dai grandi impianti industriali. Ad esempio, la società norvegese SARGAS ha annunciato a metà del 2008 di essere riuscita, dopo sei mesi di test, a catturare il 95% dell'anidride carbonica dalla sua caldaia ad alta pressione a Värtan (Svezia), per un prezzo dell'elettricità tuttavia del 25% superiore a quello di una centrale elettrica a carbone convenzionale.

Trasporto

Dopo la sua cattura, la CO 2devono essere trasportati nel luogo di stoccaggio o di utilizzo. Il trasporto di anidride carbonica può essere effettuato tramite condotte o via nave:

• Trasporto di gasdotti: nel caso di trasporto di gasdotti, la CO 2si trova in uno stato supercritico ad una pressione superiore a 74  bar ad una temperatura superiore a 31  °C . Questo tipo di trasporto può richiedere ricompressioni intermedie, a seconda della distanza. È anche possibile trasportare CO 2tubazione allo stato liquido, in adeguate condizioni di temperatura e pressione, ad esempio 10  bar e -40  °C . Quest'ultima soluzione richiederebbe un buon isolamento delle tubazioni. Resta però da costruire e gestire una vera rete per il trasporto della CO 2 dai siti di emissione ai siti di stoccaggio.

• Trasporto in nave: questa modalità di trasporto è adatta per distanze superiori a 1000  km . È necessario liquefare l'anidride carbonica al porto di imbarco per ridurne il volume e poi vaporizzarla dopo lo scarico. I serbatoi di queste imbarcazioni hanno caratteristiche simili a quelli utilizzati per il trasporto del GPL. In assenza di un mercato globale dell'anidride carbonica, ci sono pochissime navi per il trasporto di CO 2, e la costruzione di barche a pressione è molto costosa rispetto alle barche a pressione atmosferica.

Secondo l'IPCC, il 99% di CO 2 iniettato per oltre 1.000 anni potrebbe essere imprigionato per diversi milioni di anni a condizione che le tecnologie necessarie siano sviluppate e convalidate.

Questo CO 2verrebbe iniettato in formazioni rocciose profonde in forma supercritica tramite pozzi in rocce permeabili situate sotto formazioni considerate sufficientemente ermetiche. Si considerano quindi diversi luoghi di stoccaggio:

• Le saline di falda sono geologicamente simili alla porzione di giacimenti di idrocarburi, ma con capacità molto maggiore. Diversi meccanismi di intrappolamento (strutturale, capillare, per dissoluzione e per mineralizzazione) sembrano essere in grado di immobilizzare la CO 2 lì., con meno rischi di perdite rispetto ai bacini carboniferi o ad alcuni giacimenti petroliferi pieni di pozzi e talvolta vittime di cedimenti. La loro distribuzione omogenea nel mondo ridurrebbe la necessità di trasporto di CO 2, ma non sono molto conosciuti e le loro salamoie non sembrano poter essere vendute per rendere redditizia l'operazione come si può fare nei giacimenti di gas e petrolio con gas o petrolio spinti da CO 2 iniettato.
• I giacimenti di gas naturale e petrolio sono i candidati più citati per il sequestro di CO 2. CO 2 a iniezionenei giacimenti petroliferi già praticata da decenni (soprattutto in Texas ), ai fini del recupero potenziato: acidificante (e potente potere solvente per CO 2supercritico ), CO 2aiuta a recuperare parte del petrolio residuo da giacimenti difficili o in declino. Tuttavia, la stragrande maggioranza dei progetti di recupero potenziato di CO 2(CO 2-EOR, per un migliore recupero dell'olio ) intrapreso finora utilizza CO 2da fonti naturali. Questa è un'opzione attraente per le navi cisterna che sperano di essere in grado di compensare i costi economici ed energetici di stoccaggio attraverso il recupero dell'olio supplementare che sarebbe stato estratto dopo CO 2 l'iniezione.. Tuttavia, i giacimenti petroliferi sono spesso lontani dalle principali fonti di anidride carbonica e i vecchi giacimenti petroliferi sono di scarsa utilità (acqua di mare o gas sono già stati iniettati in essi e il substrato potrebbe essersi intasato). Questa soluzione pone un altro preoccupante problema per il clima: è noto con certezza dal 2012-2013 che la CO 2iniettato in un substrato salino prende poi facilmente il posto di CH4 eventualmente già presente; la CO 2 anterioreinseguendo così il metano che salirà più facilmente verso falde acquifere che può contaminare (dissolvendosi lì), o verso la superficie dove potrebbe accelerare il riscaldamento globale molto più velocemente di quanto farebbe un volume equivalente di CO 2.
• Il metano dei giacimenti di carbone non sfruttato potrebbe essere sfruttato e sostituito con CO 2, la vendita di metano finanziando lo stoccaggio di CO 2. La reiniezione di gas nei pori del carbonio è teoricamente possibile se gli strati non si sono depositati dopo l'estrazione. I piloti sperimentali stanno testando questa soluzione, che potrebbe essere associata alla gassificazione del carbone, se fossero sviluppati metodi convincenti e sicuri. L'utilizzo di bacini carboniferi sotterranei già sfruttati è quasi impossibile a causa del cedimento minerario seguito allo sfruttamento (bacino del nord della Francia o della Lorena per esempio). Insorgono problemi associati al rigonfiamento del carbonio e alla perdita di permeabilità.
• Altre possibili localizzazioni  : Le soluzioni previste oggi sono ancora rivolte ai bacini sedimentari. Nelle regioni vulcaniche, il basalto presenta talvolta un'alternanza di strati porosi e strati impermeabili, che potrebbero essere utilizzati anche per immagazzinare CO 2.
• Sarebbe da considerare anche la disposizione geologica tra strati scistosi o in alcune formazioni basaltiche .

Limiti e rischi

limiti

Il numero di siti idonei per lo stoccaggio geologico sicuro sembra limitato, ma per la speranza di un effetto significativo sul clima, sarebbe necessario per seppellire circa 3,5 miliardi di tonnellate all'anno, o l'equivalente di 28,6 miliardi di barili di petrolio. (A titolo di confronto, ogni anno nel mondo vengono estratti 27 miliardi di barili di greggio).

Questa soluzione è limitata alle fonti di CO 2fissi e di grandi dimensioni (centrali termiche, industrie chimiche, siderurgiche e cementizie , ecc.). In genere il limite inferiore considerato è di 100.000 tonnellate di CO 2 per anno.

Inoltre, queste fonti di CO 2i più importanti non emettono questo gas allo stato puro, ma diluito a meno del 15% nei gas di scarico, la combustione avviene nell'aria . Tuttavia, ci sono alcune industrie che generano CO 2concentrato (depurazione di alcuni gas naturali prelevati da rocce serbatoio anche ricche di CO 2).

Un parere dell'Ademe del 2013 cita altri punti di vigilanza:

• la tecnologia è “costosa e ad alta intensità energetica”  ;
• permangono (nel 2013) “incertezze sulle capacità di stoccaggio” le cui stime sono “attualmente basate su stime teoriche”  ;
• vi sono inoltre “rischi ambientali e sanitari da controllare”  ;
• sulla “necessaria consultazione con le popolazioni […] a fronte di una forte opposizione, alcuni Paesi sono arrivati ​​al punto di vietare questa tecnica. "

Progetti di centrali “pulite” in grado di catturare CO 2sono allo studio, ad esempio tramite l'estrazione dei gas di scarico dalla caldaia; sistema adattabile agli impianti esistenti. Ma consuma molta energia: circa un quarto della produzione di una centrale elettrica a carbone. Questo tipo di processo è quindi accompagnato, a parità di potenza netta, da un aumento locale dell'inquinamento atmosferico (+ 11% di emissioni di NO x e + 17,9% di SO x nel caso di una centrale a carbone a causa dell'aumento del consumo di combustibile desolforazione dei gas richiederà più di calce e NO x trattamento si consumano più di ammoniaca .

Per ridurre la costosissima operazione di separazione dei gas a valle, l'idea era quella di bruciare il combustibile con ossigeno puro e mantenere una temperatura di combustione adeguata sostituendo l'azoto presente nell'aria con CO2 .ricircolo. Ma questo metodo richiede la produzione di una grande quantità di ossigeno , che è anche costosa e/o consuma energia, per cui in termini di bilancio energetico, non vi sarebbe alcun vantaggio significativo (in termini energetici) rispetto alla separazione di CO 2 nei fumi.

La decarbonizzazione del combustibile è molto studiata: avverrebbe attraverso reazioni chimiche note come gassificazione nel caso dei combustibili solidi, o reforming nel caso del gas, convertendo il combustibile in una miscela di CO (monossido di carbonio) e di idrogeno, un miscela nota come "gas di sintesi". La CO può quindi fornire idrogeno e CO 2 addizionale per reazione con vapore acqueo.

L'idrogeno e l'anidride carbonica si separano facilmente e l'idrogeno può quindi alimentare una centrale elettrica (turbine o celle a combustibile ), essere utilizzato per la petrolchimica, la raffinazione del petrolio o la produzione di fertilizzanti, con una resa energetica finale migliore e un impianto multiproduttore (cogenerazione + produzione di idrogeno). Il gas di sintesi potrebbe aiutare a produrre benzene , propilene o metanolo , basi per altre sintesi chimiche più complesse (compresa la plastica ).

I progetti spesso si basano su carbone e altri combustibili poco costosi (petrolio, legno , rifiuti urbani o agroalimentari). Il sequestro è quindi sempre più associato al termine “carbone pulito”. Alcuni progetti utilizzano il gas naturale, che è più costoso, ma più facile da trasformare.

Al contrario, l'utilizzo di fonti rinnovabili che generano molta CO 2potrebbe diminuire la quantità di anidride carbonica attualmente presente (infatti nel contesto del legno ripiantato il bilancio è nullo, la crescita del legno consumando CO 2prodotta durante la combustione. Sequestrandolo, il bilancio sarebbe quindi positivo, il che sarebbe un modo più semplice rispetto alla cattura dell'anidride carbonica presente nell'atmosfera).

Rischi

Oltre ad essere un gas serra , CO 2è un gas più pesante dell'aria, soffocante se scaccia l'ossigeno presente, acido quando disciolto. Quindi, un massiccio e improvviso rilascio di una grande quantità di CO 2, in una valle o in un'area urbanizzata avrebbe conseguenze umane ed ecologiche immediate da gravi a fatali (nel peggiore dei casi, soffocamento immediato di uomini e animali). Infatti, in alcune configurazioni di perdita e scarico, CO 2 una perdita potrebbe trasformarsi in una massa di gas irrespirabile.

In teoria sono possibili perdite diffuse a livello dei pozzi di iniezione o di osservazione, se perdono la loro tenuta (a causa di difetti di fabbricazione o in seguito all'invecchiamento dei materiali a contatto con la CO 2 ), o a seguito di eventi sismici.

Eventuali variazioni locali della porosità della roccia, la possibile riattivazione di faglie e gli effetti di microsismicità indotti dalla pressurizzazione della roccia serbatoio o di una cavità cava ( da una miniera di sale in genere, perché facilmente scavabile in uno spesso strato, va considerata l'iniezione di acqua (che scioglie il sale in una salamoia facilmente esportabile), ma la cui roccia si decomprime e si modifica nel tempo. Dopo che l'IPCC ha ritenuto che lo stoccaggio fosse una delle possibili soluzioni, i geologi americani, esperti in geomeccanica, hanno stimato che lo stoccaggio geologico della CO 2stessa rischiava di aumentare il rischio sismico e "compromettere la sigillatura delle sacche geologiche contenenti la CO 2sequestrati” in particolare riaprendo le faglie sopite.

Allo stesso tempo, un rapporto (15 giugno 2012) pubblicato dall'American Academy of Sciences, ha anche concluso che questo sequestro geologico di CO 2"Può potenzialmente indurre grandi terremoti" (più significativo rispetto alla fratturazione idraulica utilizzata per il petrolio o il gas negli scisti bituminosi.

Rimangono inoltre incognite circa il comportamento e gli effetti chimici (es. precipitazione di evaporiti tra cui ad esempio salgemma ) e geologici a lungo termine di questo gas acido e più o meno puro, che diventa solvente in fase supercritica, e gli effetti pressione, roccia tipo e velocità di riempimento del serbatoio su questi fattori.

Rischio di perdite

CO 2è acidificante e corrosivo , è anche un solvente in forma liquida. Può quindi interagire con rocce, tubi metallici e calcestruzzo nei pozzi. Esempi naturali suggeriscono che il sequestro a lungo termine è possibile a condizione che sia padroneggiata la chiusura sostenibile dei pozzi di iniezione: alcuni giacimenti di gas naturale contengono una percentuale significativa di CO 2, tenuto sotto pressione per milioni di anni. Tuttavia esistono perdite naturali, a volte fatalmente brutali come nel Lago Monoun (1984) o nel Lago Nyos dove l'improvvisa emissione di un'enorme "bolla" di CO 2.nel 1986 uccise più di 1.700 persone e migliaia di animali. Tuttavia, una configurazione simile al Lago Nyos ( Meromictic Crater Lake ) è estremamente rara. Ci sono anche depositi sigillati di CO 2come a Montmiral ( Drôme , Francia) per esempio.

In caso di perdita, il gas in pressione sale nell'atmosfera, dove si raffredda rapidamente, e scende in un massetto sull'area circostante. In caso di una perdita massiccia, c'è il rischio di soffocamento.

Promemoria medico: la tossicologia della CO 2 per gli esseri che respirano aria:

- al 4% in aria, CO 2 provoca effetti irreversibili sulla salute umana; - al 10% in aria, CO 2 provoca la morte per asfissia entro 10 minuti.

Recensioni

Esperti, ecologisti, Ong e ambientalisti sono ancora divisi sul sequestro geologico della CO 2, ad esempio sostenuto da organizzazioni come la Fondazione Bellona mentre Greenpeace è contraria. Tra gli argomenti degli avversari, possiamo citare:

• Le spese di ricerca e sviluppo per questa soluzione sono in alcuni casi a scapito dei budget che potrebbero essere destinati alle energie rinnovabili .
• Soluzione che consuma essa stessa energia (più dal 10 al 40%) una frazione della produzione dell'impianto che deve essere deviata per separare, trattare e comprimere e quindi interrare la CO 2, riducendo l'efficienza energetica del processo.

A questo, i sostenitori rispondono:

• Che non esiste, secondo l' Agenzia Internazionale per l' Energia, uno scenario credibile che consenta una riduzione delle emissioni di CO 2 sufficiente per stabilizzare il clima unicamente sulla base delle rinnovabili e del risparmio energetico.
• Quel sequestro non è una soluzione miracolosa, ma può essere parte di un'azione più generale che includa anche il risparmio energetico, le rinnovabili, la riforestazione e, argomento più controverso, lo sviluppo del nucleare.
• Che i siti da utilizzare possano e debbano essere scelti con cura dopo la valutazione dei serbatoi. Così, il giacimento di De Lier nei Paesi Bassi, un giacimento a gas esausto, era stato considerato un sito di sequestro, ma dopo lo studio è stato escluso a causa del rischio di perdite legate a vecchi pozzi abbandonati.
• Che i critici dimenticano di interessarsi ai depositi naturali di CO 2, alcuni dei quali sfruttati industrialmente.
• Che le riserve di carbone sono ancora abbondanti e possono garantire l'indipendenza energetica di paesi come Stati Uniti, Cina e India.
• In base al protocollo di Kyoto, le aziende che sequestrano il carbonio eviteranno le tasse e potrebbero vendere i propri diritti di emissione, potendo beneficiare di sovvenzioni e programmi di ricerca.
• Che nessuno possa dire che il carbonio presente oggi sotto forma di carbone nel sottosuolo non finirà domani in atmosfera sotto forma di CO 2, contribuendo così all'effetto serra .

Secondo il giornalista Yves Heuillard, la cattura e il sequestro del carbonio consentono alle compagnie petrolifere di estrarre più petrolio dai pozzi che gestiscono, come parte di un maggiore recupero del petrolio , quindi questa tecnica potrebbe indirettamente peggiorare il cambiamento climatico.

Aspetti legali e di standardizzazione

A livello globale, il sequestro è un'opzione menzionata nel 2006 dall'IPCC e dall'OSPAR quando la legislazione sta appena iniziando a preparare un quadro normativo adatto per un possibile stoccaggio geologico del carbonio. Tra il 2010 e il 2012, in diversi paesi, tra cui la Francia, iniezioni profonde di CO 2sono già in fase di sperimentazione nel sottosuolo, mentre nel 2012 gli standard ISO per la cattura, il trasporto e lo stoccaggio geologico della CO 2(ma non il suo riutilizzo) erano ancora in preparazione, nell'ambito di un lavoro svolto sotto l'egida del Comitato tecnico ISO/TC265, con nel 2012 diversi paesi produttori di CO 2 (Francia, Canada, Cina, Giappone, Norvegia, Paesi Bassi, Germania, Regno Unito, Italia, Spagna, Svezia e Brasile) e in collegamento con la European Industrial Gases Association, il Global CCS Institute, l'International Energy Agency, IEA GHG, ISO /TC67 e CEN/TC234.

Nuove questioni sorgono per il legislatore , tra cui in particolare:

• In caso di danni futuri causati da CO 2sepolto nell'uomo, nell'acqua ( acidificazione del mare , acidificazione dei suoli ), nella fauna o negli ecosistemi, soprattutto nelle regioni abitate, chi sarebbe il responsabile  ?
• Chi possiede la CO 2sepolto? Se non viene inertizzato, rimane legalmente rifiuto , rifiuto tossico o rifiuto pericoloso  ?
• Quale livello di precauzione dovrebbero adottare lo Stato e le aziende responsabili o interessate?

In Europa

• Dal 2009, oltre 100 chilotoni di CO 2, una direttiva europea (2009/31/CE) regola il sequestro geologico. In particolare, lo stoccaggio deve essere permanente e sicuro per l'ambiente, prevenendo e controllando l'aumento di CO 2verso la superficie, limitando i disturbi all'ambiente sotterraneo. Lo studio di fattibilità deve in particolare garantire la stabilità geologica (basso rischio sismico) e la tenuta del giacimento sotterraneo previsto; "CO 2 di stoccaggionella colonna d'acqua o in un sito di stoccaggio situato in un complesso di stoccaggio che si estende oltre il territorio, le zone economiche esclusive o le piattaforme continentali degli Stati membri non è autorizzato”  ; In Europa, per l'esercizio di un sito di stoccaggio è necessaria un'autorizzazione rilasciata dall'autorità competente di ciascuno Stato. La domanda di autorizzazione deve fornire informazioni sull'operatore, il sito, il complesso di stoccaggio proposto, la valutazione del rischio, la quantità totale di CO 2da iniettare, la composizione dei flussi di CO 2 (che raramente è puro), misure preventive, di monitoraggio e correttive, il piano provvisorio di post-chiusura, garanzie finanziarie;
• Altro lavoro dell'Unione Europea si è concentrato sulla limitazione delle emissioni, anche attraverso il sequestro;
• Una moratoria è stata emessa dalla Convenzione di Londra contro lo smaltimento geologico negli strati sottomarini.

In Francia

• Nel 2006, il Consiglio Generale delle Miniere , su richiesta del governo francese.
• Dopo la Grenelle de l'Environnement del 2007, la legge Grenelle II ([Art 80 della legge Grenelle II, che modifica il codice minerario e il codice ambientale ) ha fornito alcuni chiarimenti:
  • i permessi esclusivi di esplorazione per lo stoccaggio sotterraneo di anidride carbonica rilasciati ai sensi dell'articolo 3-1 del codice minerario , la cui richiesta è stata avanzata prima dell'entrata in vigore della legge Grenelle II, equivalgono a un permesso esclusivo per l'esplorazione di sottosuolo formazioni adatte allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica;
  • l' anidride carbonica (in questo contesto) è considerata come un fluido costituito “essenzialmente da anidride carbonica” , ma non contenente “o qualsiasi altro materiale aggiunto o di scarto da smaltire” . Può tuttavia contenere “sostanze che si sono associate alla sorgente o durante operazioni di cattura o iniezione. Ad esso possono essere aggiunte sostanze in tracce per aiutare a controllare e verificare la migrazione dell'anidride carbonica. "Le concentrazioni di tutte le sostanze associate o aggiunte sono inferiori a livelli che potrebbero compromettere l'integrità dello stoccaggio o dell'infrastruttura di trasporto appropriata o presentare un rischio significativo per l' ambiente o per la salute umana . “Le formazioni sotterranee sono idonee allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica se possiedono le qualità richieste per il contenimento sicuro e permanente dell'anidride carbonica ai fini della lotta al riscaldamento globale  ”  ;
  • Arte. Le L. 229-29 e 229-30 del codice dell'ambiente stabiliscono rispettivamente 1) che il codice minerario si applica alle “formazioni sotterranee idonee allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica” che per la legge Grenelle sono “assimilate a miniere o giacimenti minerari, esplorazioni i lavori per le formazioni sotterranee atte allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica sono assimilati ai lavori di esplorazione per le miniere, e il perimetro stabilito dalla decisione di concedere un permesso di ricerca esclusivo per le formazioni sotterranee idonee allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica è assimilato a un perimetro minerario. "  ; 2) che la ricerca di siti sotterranei idonei allo stoccaggio di CO 2richiedere un permesso esclusivo ad hoc, rilasciato o prorogato alle condizioni previste dagli articoli 9 e 10 del Codice Minerario. Se le formazioni sotterranee ricercati sono già coperti da titoli minerari o titoli di deposito sotterraneo, senza composizione amichevole , c'è l'arbitrato dal Ministro responsabile della miniera, dopo aver consultato il Consiglio generale per l'industria, l'energia e le tecnologie.  ;
  • "Le prove di iniezione di anidride carbonica possono essere autorizzate dall'ordinanza di apertura dei lavori prevista dall'articolo 83 del Codice minerario, e ciò per un quantitativo limitato" . Viene quindi istituita una “commissione di sorveglianza del sito” in applicazione dell'articolo L. 125-2-1 del presente codice ambientale, (a spese dell'esploratore);
  • CO 2 del trasportomediante condotte, anche per una prova di iniezione è ai sensi dell'articolo L. 229-30, costituisce un'operazione di interesse generale (ai sensi della legge del 1965 relativa al trasporto di sostanze chimiche mediante condotte.

Quindi :

• Nel 2007 questo tema diventa (per 4 anni) il principale programma di ricerca n o  3 dell'ADEME.
• Nel 2011 sono attesi 3 decreti. Un decreto ( n o  2011-1411 del31 ottobre 2011) di applicazione recepisce la direttiva europea nell'ordinamento francese e l'Ademe adotta una tabella di marcia sullo smaltimento geologico. Rientra sia nel codice ambientale (per la ricerca e l'esercizio dei siti di stoccaggio (il concetto di "siti geologici di stoccaggio dell'anidride carbonica" si aggiunge a quello di "  impianti di stoccaggio dei rifiuti  ") sia nel codice minerario che specifica le norme adeguandole alla normativa europea (cfr. Direttiva 2009/31/CE del23 aprile 2009 relativo allo stoccaggio geologico dell'anidride carbonica), che dovrebbe essere riformato entro la fine del 2013. Integra e aggiorna un decreto (dal 2 giugno 2006) sui titoli minerari e sui titoli di deposito sotterraneo e un altro decreto (dal2 giugno 2006) sui lavori minerari, sui depositi sotterranei e sulla polizia delle miniere e dei depositi sotterranei .
  Il decreto prevede in particolare un “piano post-chiusura” “che comprende in particolare la chiusura definitiva del sito e il suo monitoraggio per un periodo di almeno trent'anni dalla chiusura definitiva. Tale importo corrisponde almeno all'importo del saldo pianificato” .
• Ademe con IFPEN e BRGM ha creato un "Club CO 2»Associare i principali attori francesi (industriali, enti di ricerca, poli di competitività, ecc.) stakeholders;
• lo sforzo di ricerca guidato dalla comunità ( tramite BRGM e Ademe) è stato sostenuto dal 2001, con Ademe che ha sostenuto 30 progetti di ricerca e sviluppo (dal 2002 al 2012). 16 tesi sono state inoltre cofinanziate dall'Ademe dal 2003 al 2012 (2 sul bacino idrografico e 14 sullo smaltimento geologico). Si tratta principalmente di esplorare con partner industriali (Armine, Alstom, Total, Air Liquide, Atanor, IFP, EN, IPGP, INERIS, BRGM, GDF, Geostock, Mines ParisTech, Cired, università e laboratori (es.: Laboratory of Complex Fluids of l'Università di Pau), SMASH, Oxand, Gaz Intégral, Petrometalic, SITES, Saipem, Technip, Geogreen, Oxand, PHIMECA, e in tema di accettabilità sociale SMASH, CIRED, TNS-Sofres...) le condizioni di efficienza energetica e controllo dei rischi sanitari, geofisici ed ecologici. Con l'aiuto di Ademe sono stati finanziati tre dimostratori pilota:

1. C2A2  ; CO 2 progetto di cattura nel post‐combustione con ammine avanzate (2010‐2013, con EDF, ALSTOM (per 21 milioni di euro, di cui 5,13 di aiuti).
2. Francia settentrionale  ; Progetto di smaltimento geologico realizzato con TOTAL, AIR LIQUIDE, EDF, GDF SUEZ, LAFARGE, Vallourec, BRGM, IFP EN, INERIS, EIFER (2009‐2019) per 54 milioni di euro, di cui 22 in aiuto.
3. TGR-BF (o “  Altoforno Top Gas Recycling  ”); a Florange , con captazione in altoforno , trasporto e stoccaggio geologico in falde acquifere saline con ArcelorMittal , Air Liquide, BRGM (2009‐2012) per 28,5 milioni di euro, di cui 11 in aiuti. Si prevede un risparmio dell'11% di emissioni senza stoccaggio geologico, e del 55% con stoccaggio (studiato nel nord della Lorena , se esiste una falda acquifera salina profonda in grado di ricevere le quantità di CO 2 corrispondente alla durata dell'impianto.

Stoccaggio geologico, associato al recupero di CO 2è ammissibile per “  investimenti per il futuro  ”, senza successo fino all'inizio del 2013, probabilmente a causa del basso prezzo del carbonio.

Attori di ricerca e sviluppo

• Francia e paesi francofoni:
  • BRGM
  • DGEMP
  • CO 2 Club
  • IFP Nuove Energie  : IFPen
• Nazioni di lingua inglese :
  • Castoro
  • Associazione CCS, Regno Unito
  • FutureGen
  • CO 2GeoNet , rete europea di istituti di ricerca che lavorano sullo stoccaggio di CO 2
• Altri paesi :
  • Climeworks  (Svizzera)

Siti operativi

Ecco i siti dove avviene il sequestro della CO 2 è già in corso alla fine del 2007.

Sleipner, Norvegia

A Sleipner, nel Mare del Nord, la compagnia nazionale Statoil estrae la CO 2un giacimento di gas naturale naturalmente ricco di CO 2, che contiene fino al 9,5% mentre i clienti chiedono che questa aliquota non superi il 2,5%, utilizzando solventi amminici e dal 1996 ha reiniettato circa un milione di tonnellate all'anno in una formazione di sale, risparmiando milioni di euro sulla carbon tax norvegese di 43  € / tonnellata introdotto nel 1992; ma serve un impianto da 6  MW per comprimere la CO 2seppellire. CO 2 emissionidella piattaforma Sleipner (impianto di compressione, centrale da 6  MW , torcia) nonostante questa cattura abbia raggiunto le 900.000  tonnellate/anno . Nelgiugno 2015, l'accumulo di CO 2iniettato dall'inizio ha raggiunto i 15,5  Mt (milioni di tonnellate). Il costo dell'iniezione è di $ 17 / t CO 2. Le prove sismiche hanno permesso di verificare l'assenza di perdite.

Nell'aprile 2008, quando è stata scoperta una perdita e l'esperimento interrotto, la quantità di CO 2così immagazzinate dal 1996 ha raggiunto un totale di 10 milioni di tonnellate. A seguito dell'incidente, l'Autorità petrolifera norvegese ha cambiato la sua descrizione della formazione geologica utilizzata da "capace di immagazzinare tutte le emissioni europee per centinaia di anni" a "non molto adatta" .

Weyburn, Saskatchewan , Canada

A Weyburn dal 2000, l'anidride carbonica prodotta da un'unità di gassificazione del carbone situato in Beulah ( North Dakota , North Dakota) è stato iniettato e conservato in un giacimento di petrolio scoperto nel 1954 e parzialmente impoverito nel sud-est Saskatchewan ( Canada ). Stati Uniti ). Questa anidride carbonica al ritmo di 1,5 milioni di tonnellate all'anno aumenta la produzione di petrolio (e quindi di anidride carbonica, indirettamente). Questo è il primo progetto CO 2-EOR, avendo avuto un budget di circa un miliardo di dollari, associando partner pubblici e privati ​​di diversi paesi. Tale giacimento inizialmente stimato in un miliardo di barili di petrolio, di cui circa 350 milioni recuperabili con tecniche convenzionali. L'applicazione della tecnologia CO 2-L'EOR dovrebbe consentire di estrarre 130 milioni di barili in più, il giacimento rimanendo attivo fino al 2030. Ovviamente da questo esempio non si deve dedurre che la tecnologia CO 2-EOR consente di aumentare le riserve petrolifere finali del 35% complessivamente: può essere applicato solo in alcuni campi, ed è stato scelto Weyburn perché particolarmente adatto ad esso.

L'iniezione di anidride carbonica è iniziata nel 2000 e da allora è cresciuta fino a circa 1,8 milioni di tonnellate all'anno. Questa è la società Encana che si occupa dell'operazione.

A Salah, Algeria

In questo sito di gas algerino, dal 2004, ogni anno 1,2 milioni di tonnellate di CO 2vengono estratti dal gas naturale e poi reimmessi in un ex giacimento di gas naturale. Questo sito di sequestro è parte integrante di un vasto progetto di sviluppo dei giacimenti di gas della regione, la cui produzione viene esportata in Europa dopo il transito attraverso Hassi R'Mel . Il gas estratto da questo deposito contiene fino al 10% di CO 2e tale aliquota deve essere ridotta allo 0,3% prima della commercializzazione del gas. Ma le operazioni di stoccaggio sono state sospese nel 2011 a causa della raccolta di dati preoccupanti sull'integrità di un problema di chiusura del dispositivo di stoccaggio; inoltre è stato osservato un graduale sollevamento del terreno (sollevamento) e una perdita lungo un pozzo ed è stata oggetto di interventi correttivi. Ci sono domande sull'energia spesa per la reiniezione e sul costo del processo.

Snøhvit, Norvegia

Il progetto consiste nel reiniettare la CO 2 in una falda acquifera.coprodotto con il gas di questo giacimento, come avviene a Sleipner e In salah. L'iniezione è iniziata a Snøhvit insettembre 2007.

K12b, Paesi Bassi

Questo è un piccolo giacimento di gas offshore esaurito, in cui CO 2viene iniettato dai depositi limitrofi. L'operatore è Gaz de France

Blue Lake, Colorado , Stati Uniti

Entrato in servizio alla fine del 2007, un piccolo gasdotto trasporta un milione di tonnellate di CO 2all'anno da un impianto di trattamento del gas naturale alla rete di gasdotti esistente che trasporta CO 2dal deposito della montagna delle pecore ai progetti EOR del Texas.

Zama, Canada

Questo piccolo progetto di recupero assistito in un vecchio giacimento petrolifero è attivo da dicembre 2007. Se è su scala molto ridotta rispetto a Weyburn, con circa 25.000 tonnellate di CO 2all'anno, ha la particolarità di essere utilizzato in quanto "gas acido" (70% CO 2, 30% H 2 S) derivante dal trattamento del gas naturale locale.

Al Reyadah, Abu Dhabi

Negli Emirati , questo sito è andato onlinenovembre 2016. Cattura CO 2prodotto da due siti siderurgici (che è una prima mondiale), a 800.000 tonnellate all'anno. Il gas viene quindi compresso e spedito tramite un gasdotto di 41 km ai due giacimenti petroliferi Rumaitha e Bab , dove viene iniettato nell'ambito di un'operazione di recupero del petrolio .

Progetti

Secondo Wood Mackenzie, quasi 70 progetti sono stati avviati e poi abbandonati perché troppo costosi; ne sono operative solo una ventina, la maggior parte delle quali negli Stati Uniti, dove beneficiano di un regime fiscale favorevole. Sono addirittura redditizi perché hanno un'utilità economica diretta: le compagnie petrolifere iniettano la CO 2nei giacimenti petroliferi per migliorarne la produttività. Secondo l' Agenzia Internazionale per l' Energia (IEA), il mondo dovrebbe, per rispettare l' Accordo sul Clima di Parigi , immagazzinare più di 5 miliardi di tonnellate di CO 2all'anno nel 2050; perché la cattura e lo stoccaggio decollino davvero, serviranno sussidi pubblici nelle fasi di avvio, oltre a una carbon tax molto più alta: almeno 90 $ per tonnellata in media; 50 dollari basterebbero per alcune centrali, ma servirebbero fino a 120 dollari per i settori più difficili da decarbonizzare come l'industria siderurgica, e anche più di 190 dollari a tonnellata per il cemento. I settori più colpiti dalla cattura della CO 2nel 2050, secondo l'AIE, produzione di energia (1,88  Gt/anno ), cemento (1,17  Gt/anno ), chimica (0,46  Gt/anno ) e siderurgica (0,39  Gt/anno ).

progetti europei

L'Europa spera che entro il 2030 il 14% di CO 2 emesse nel mondo verranno così stoccate, e che nel 2050 il 60% delle emissioni globali del settore elettrico potrebbe essere “eliminato”, con una prevista riduzione dell'87% delle emissioni delle centrali dotate di sistemi CCS.

Esistono diversi progetti pilota nell'UE, che interessano attualmente solo poche decine di migliaia di tonnellate all'anno e per un periodo piuttosto breve, volti a convalidare la stabilità delle formazioni geologiche e/o le tecnologie utilizzabili.

• Miller, Regno Unito  : Il progetto prevede la costruzione di un impianto di decarbonizzazione a gas naturale e l'utilizzo di CO 2nel campo di Miller nel Mare del Nord.
• Ketzin, Germania  : vicino a Berlino , questo progetto dimostrativo utilizza la formazione anticlinale in una falda acquifera utilizzata per lo stoccaggio stagionale di gas naturale prima di essere abbandonata. Tragiugno 2008 e Agosto 2013circa 67.000 tonnellate di CO 2sono stati iniettati su questo sito pilota di arenaria porosa a una profondità da 630 m a 650 m; un test in situ per recuperare questa anidride carbonica immagazzinata è stato effettuato inottobre 2014.
• Lindach, Austria  : le fonti qui sono due fabbriche (pasta e fertilizzante) che emettono 300.000 tonnellate all'anno. La trappola sarebbe un piccolo giacimento di gas esaurito.
• Giacimento “Casablanca”, Spagna  : questo progetto di sequestro utilizza un vecchio giacimento petrolifero, ma senza recupero potenziato: la produzione di petrolio sarà definitivamente interrotta prima dell'iniezione di CO 2.cominciare. Questo piccolo deposito si trova al largo di Tarragona e 500.000 tonnellate all'anno di CO 2 dalla raffineria di quella città vi sarà sepolto.
• Lacq , in Francia ( Aquitania ) è stata la location del primo progetto, portato avanti da Total, inaugurato (per le prime installazioni) il22 gennaio 2010, a 5 anni dal suo annuncio ufficiale, volto a dimostrare l'intera catena di ossicombustione , dalla produzione di ossigeno all'iniezione e stoccaggio di CO 2in un giacimento onshore di gas naturale esaurito. Una caldaia esistente nel sito di Lacq è stata convertita in ossigeno utilizzando la tecnologia di ossicombustione sviluppata da Alstom, Air Liquide (partner tecnologico) fornendo l'unità di separazione dell'aria necessaria per la produzione di ossigeno puro. I fumi di ossicombustione , privi della zavorra di azoto nell'aria, sono composti principalmente da CO 2e vapore acqueo. Dopo la condensazione dell'acqua, vengono compresse, asciugate e trasportate alla testata del pozzo Rousse, oppure vengono ricompresse prima di essere iniettate. Un importante studio geotecnico viene effettuato, associando partner industriali e universitari, al fine di garantire l'integrità del serbatoio e per ottenere una prima e prezioso feedback esperienza su questo pilota (una biomassa trasformazione pilota è previsto anche nell'ambito di '' un pubblico / progetto di ricerca privato Prebiom guidato dall'istituto petrolifero francese , tratta solo 2  kg/h nel 2010 ma dovrebbe prefigurare un impianto industriale previsto per il 2013, per trattare 300  kg /h di residui agricoli e forestali arrostiti a 250  °C poi frantumati e iniettato come combustibile di cogenerazione o biocarburante
  Veolia Environnement ha annunciato il13 marzo 2008avviare uno studio pilota per la cattura e lo stoccaggio geologico della CO 2a Claye-Souilly (77) dove il gruppo già gestisce un centro di recupero e stoccaggio dei rifiuti. CO 2dalla combustione di biogas (200.000 tonnellate annue di CO 2per diversi anni) sarà iniettato a una profondità di oltre 1.500  m in una falda acquifera salina priva di interesse ecologico ed economico. Il gruppo farà appello a Geogreen, una controllata congiunta di IFP , BRGM e Géosel , creata nel 2008, specializzata nel trasporto e nello stoccaggio sotterraneo di CO2 ..
• I porti del Benelux organizzano il lancio di un gigantesco progetto di stoccaggio di CO 2che emettono in vecchi giacimenti di petrolio o gas esausti, a una ventina di chilometri dalla costa olandese. Lanciato nel 2017 dal porto di Rotterdam, questo progetto è stato affiancato nel 2019 da Anversa e dall'alleanza portuale belga-olandese North Sea Port (Gand, Terneuzen e Vlessingue). Chiamato Porthos, per “Port of Rotterdam Transport Hub & Offshore Storage”, richiederà un investimento di circa 400-500 milioni di euro. Questi porti e le società ivi localizzate emettono fino a 60 milioni di tonnellate di CO 2all'anno e sono responsabili di un terzo delle emissioni di gas serra nel Benelux; Rotterdam, il principale porto europeo, produce da solo dal 15% al ​​20% delle emissioni di CO 2Dai Paesi Bassi. A seconda del programma pianificato, da 2 a 5 milioni di tonnellate di CO 2potrebbe, inizialmente, essere sepolto ogni anno nel Mare del Nord, poi alla fine 10 milioni. Questo progetto comporterebbe la costruzione di una rete di condotte tra le strutture portuali e queste cavità sottomarine. Il percorso dovrebbe anche attraversare i 40 chilometri dell'area portuale di Rotterdam per raccogliere la CO 2rilasciati dalle società ivi stabilite. Questa rete dovrebbe essere realizzata a partire dal 2026. I lavori di costruzione degli altri gasdotti che collegano il porto olandese ad Anversa e agli altri porti di North Sea Port si svolgeranno tra il 2026 e il 2030.

Nel ottobre 2020viene annunciato un progetto guidato da BP , con la partecipazione di Total , Shell , Equinor ed Eni , per catturare parte dell'anidride carbonica emessa dalle industrie degli agglomerati di Teeside e Humber (raffinazione, petrolchimica, siderurgica, cementiera, elettrica produzione: oltre 15 milioni di tonnellate di CO 2all'anno), lo comprimono, lo trasportano tramite condotte e lo stoccano in cavità sul fondo del Mare del Nord. Richiederanno sovvenzioni pubbliche dal Regno Unito per questo progetto che sarà commissionato nel 2026. Dal 2018 al 2020 sono stati annunciati circa 30 progetti; i più avanzati rappresentano investimenti da 27 miliardi di dollari, secondo l'Aie. I volumi di carbonio catturati verrebbero moltiplicati per venti entro il 2030. La maggior parte dei progetti è in Europa, soprattutto nel Mare del Nord. Cattura e stoccaggio di CO 2 sono fondamentali perché riguardano emissioni altrimenti non eliminabili, ad esempio nell'industria siderurgica, nell'industria del cemento o nell'industria petrolchimica.

Nel dicembre 2020, il governo norvegese approva il finanziamento del progetto Northern Lights , portato avanti da Equinor , Shell e Total . Un milione e mezzo di tonnellate di CO 2all'anno verranno stoccati 2.600 metri sotto il Mare del Nord, al largo delle coste della Norvegia, a partire dal 2024. L'anidride carbonica proverrà da siti industriali in Norvegia e in altri paesi costieri del Mare del Nord. Un cementificio norvegese ha già firmato un contratto per la fornitura di 400.000 tonnellate di CO 2per anno. CO 2verranno raccolte e poi liquefatte ad una temperatura di -25  °C . Verrà quindi trasportato via mare a Øygarden, non lontano da Bergen, sulla costa occidentale della Norvegia, e temporaneamente stoccato prima di essere trasportato via oleodotto al sito di stoccaggio, situato a 100  km dalla costa. È prevista un'estensione del progetto per immagazzinare fino a 5  Mt all'anno.

Progetti nordamericani

Gli Stati Uniti hanno una lunga storia di tecnologia CO 2-EOR. L'obiettivo principale è ora quello di costruire centrali elettriche dotate di CO 2 sequestro..

• Canada occidentale: molti giacimenti di gas in questa regione contengono quantità significative di H 2 S e CO 2. Molti operatori iniettano questi gas in falde acquifere o campi impoveriti. Queste operazioni sono state intraprese per eliminare H 2 S, un gas molto inquinante, ma sequestrano anche piccole quantità di CO 2.
• Rangely, Colorado  : CO 2-EOR attivo dal 1986 utilizzando parte di CO 2 prodotto in combinazione con gas naturale ed elio dal sito di LaBarge.
• I giacimenti petroliferi del Wyoming  : CO 2, anch'esso proveniente dall'impianto di lavorazione di LaBarge, viene indirizzato a diversi campi tramite un nuovo gasdotto. Rifornisce principalmente i due grandi giacimenti di Salt Creek (progetto commerciale Anadarko , principalmente finalizzato alla produzione di petrolio) e Teapot Dome (progetto pubblico, che favorisce il sequestro di CO 2. Saranno collegati diversi depositi più piccoli.
• Carson ( California ): il progetto prevede la realizzazione di un impianto di gassificazione che trasforma in idrogeno i residui petroliferi prodotti da una raffineria e l'utilizzo di CO 2 (4 milioni di tonnellate all'anno per 10 anni dal 2011, rendendolo uno dei più grandi progetti al mondo) in un giacimento petrolifero.
• Saskpower Plant: questa società elettrica canadese sta progettando una centrale elettrica a carbone che utilizza la tecnologia dell'ossicombustione, con una capacità di 300 MW, che entrerà in servizio all'inizio del prossimo decennio se il progetto sarà approvato.
• New Haven , West Virginia  : annunciato da American Electric Power inmarzo 2007, questo progetto applicherà il sequestro post-combustione a parte dei gas di scarico di una grande centrale elettrica a carbone. Circa 100.000 tonnellate di CO 2 all'annosarà sequestrato in una falda acquifera locale molto profonda. Il progetto potrebbe essere operativo già nel 2008, e dovrebbe dar luogo ad una versione più grande, installata in Oklahoma, da 1,5  Mt/anno nel 2010.
• Beulah ( North Dakota ): un milione di tonnellate di CO 2all'anno sarà prelevato da una centrale elettrica a carbone esistente e iniettato nel gasdotto già costruito per il progetto Weyburn. La cattura sarà post-combustione, a base di ammoniaca.
• Mount Simon ( Ohio ): questa formazione acquifera riceverà 100.000 tonnellate di CO 2all'anno da un impianto di etanolo. Questo progetto realizzato nell'ambito della Midwest Regional Carbon Sequestration Partnership dovrebbe dimostrare la capacità di questa grande struttura geologica di essere utilizzata in seguito per lo stoccaggio su scala più ampia.
• Kimberlina ( California ): un impianto di ossicombustione da 50 MW fornirà un milione di tonnellate di CO 2all'anno, che nell'ambito della West Coast Regional Carbon Sequestration Partnership sarà distribuito tra diverse strutture sotterranee sopra l'impianto, per confrontare la loro capacità di immagazzinare CO 2.
• Alberta ( Canada ): il produttore di fertilizzanti Agrium e la neonata compagnia petrolifera Enhance Energy hanno firmato un accordo in base al quale la CO 2 da un impianto di fertilizzanti Agrium sarà utilizzato per il recupero potenziato in diversi piccoli campi a partire dal 2011.
• Occidentale: questa compagnia petrolifera intende applicare la tecnologia CO 2-EOR a diversi giacimenti del bacino Permiano attualmente abbandonati o prossimi all'abbandono. CO 2proverrà da un nuovo impianto di lavorazione del gas naturale, quindi è una fonte antropica. Si devono rendere estraibili 500 milioni di barili.

Altri progetti

• Gorgon, Australia  : un altro progetto acquifero, associato allo sfruttamento di un gruppo di giacimenti di gas naturale contenenti troppa CO 2. Si tratta di un progetto di grandi dimensioni, per un totale di 120 Mt di CO 2 oltre 40 anni.
• Stanwell, Australia  : una centrale elettrica a carbone, cugina del progetto americano Futuregen, inclusa la CO 2verrebbe inviato a una falda acquifera. Se il progetto sarà completato, potrebbe essere operativo già nel 2010.
• Daqing , Cina  : una piccola parte di questo grande giacimento petrolifero potrebbe ricevere l'iniezione di CO 2(circa 1 milione di tonnellate annue) dal 2009, che permetterebbe una produzione di circa 30-40.000 barili/aggiuntivo. CO 2proverrebbe da una centrale elettrica a carbone, i dettagli tecnici non sono noti. Il Giappone è coinvolto nel progetto.
• Sécunda, Sud Africa  : ancora in fase di studio iniziale, questo progetto immagazzinerebbe CO 2 dalla produzione di combustibili sintetici in giacimenti di carbone.

Prospettiva

Nei progetti esistenti, una fonte di CO 2è direttamente collegato a un progetto di sequestro. Questa non è necessariamente la soluzione migliore: questa connessione diretta rende i due elementi interdipendenti. La durata di un progetto CO 2-EOR è in genere di circa quindici anni, mentre una centrale elettrica è costruita per 40 anni. Alla fine, diverse fonti e diversi siti di sequestro saranno probabilmente collegati. Una rete sperimentale di CO 2è in fase di sviluppo nel bacino del Permiano .

Sono previste applicazioni “a monte” al settore dei trasporti, o anche al riscaldamento, convertendo prima i combustibili fossili in una forma di energia “decarbonizzata” (totalmente: elettricità , idrogeno , o parzialmente, come il metanolo ).

E ' previsto anche un combustibile a combustione chimica su letto fluido , eventualmente catalizzato; l'ossigeno non sarebbe lì gassoso ma assorbito su particelle di ossidi metallici che sono teoricamente riutilizzabili un certo numero di volte in un ciclo chimico ( combustione a ciclo chimico ) . Le emissioni sarebbero quindi costituite principalmente da CO 2e vapore acqueo che può essere separato per condensazione (con possibilità di recuperare alcune calorie), dopodiché le particelle metalliche potrebbero essere ricaricate con ossigeno nell'aria su un altro letto fluido , con recupero del calore nelle fasi successive alla "Combustione" .

Sono citati o allo studio sistemi di fotosintesi artificiale o da piante drogate marine o terrestri, o da OGM , che potrebbero essere associati a stoccaggio geologico passivo (sedimentazione negli oceani) o attivo, ma in tutti i casi con costi e/o rischi ambientali elevati , grandi incertezze e rese molto inferiori a quelle dei pozzi di carbonio naturali di piante, plancton o coralli.

Costi

Comprendono i costi di cattura e filtrazione, compressione, trasporto, iniezione, nonché quelli di scavo di cavità ad hoc e le necessarie misure di monitoraggio e messa in sicurezza.

Il costo della cattura varia nel 2019 tra € 15 per tonnellata di CO 2catturato in una centrale a gas e fino a 100 euro a tonnellata in un sito siderurgico e addirittura 120 euro in un cementificio. Secondo l'AIE, 450 milioni di tonnellate di CO 2 potrebbero essere catturati e stoccati in tutto il mondo con un sussidio inferiore a 40 euro a tonnellata.

L'unico costo di cattura all'uscita di una centrale termica è stato stimato nel 2013 tra 20 e 40 € per tonnellata di CO 2, che porta ad esempio a un costo da 4 a 11 miliardi di euro all'anno per catturare il carbonio emesso dalle centrali elettriche a carbone tedesche. Il costo del trasporto in gasdotto varia da 0,5 a 15 € per tonnellata e per cento chilometri.

Parte di questi costi potrebbe essere compensata migliorando il carbonio recuperato. questo può in particolare essere iniettato in alcuni pozzi petroliferi per rimuovere gli idrocarburi dagli stessi (“enhanced recovery”). Una piccola parte dei costi potrebbe essere coperta anche per la commercializzazione della CO 2 come solvente o refrigerante (neve di anidride carbonica) o come sostanza chimica utile in determinati processi (intermedi chimici per la chimica organica o la produzione di combustibili sintetici, ecc.).

Conclusione

Sequestro CO2 2studiato dall'IPCC , interessa un numero crescente di ricercatori e decisori, oltre che il pubblico, ma non sembra essere una soluzione disponibile nel breve termine né operativa su larga scala nel medio termine.

Sono in corso sperimentazioni e nel 2010 potrebbero essere operativi una decina di progetti industriali su larga scala, ma rimarranno insignificanti rispetto alle emissioni globali di circa 25 miliardi di tonnellate all'anno di CO2 .. Sequestrare solo il 10% di queste emissioni richiederebbe circa 1.000 progetti su larga scala e diverse centinaia di siti sicuri, oltre a migliaia di chilometri di gasdotti o migliaia di navi speciali per il trasporto di CO2 .liquefatto o inerte. La riduzione delle emissioni alla fonte ( fattore 4 o 5) e la protezione e il ripristino dei pozzi naturali di carbonio sembrano quindi rimanere una priorità urgente, ancora da attuare.

Il governo degli Stati Uniti ha approvato la costruzione del primo impianto di CCS al mondo ( FuturGen ), e BP progetta un impianto per la cattura e lo stoccaggio di carbonio da 350  MW in Scozia (questo progetto è stato annullato per motivi finanziari); CO 2 separato dal gas naturale sarà iniettato nel giacimento di Miller (Mare del Nord).

In Europa, il CASTOR del progetto è quello di "definire le strategie", che in ultima analisi, sequestro del 10% delle emissioni di CO 2 emissioni.Unione Europea, ovvero il 30% di quelli delle centrali elettriche e di altre grandi fonti fisse (raffinerie, industria pesante). Questa cifra è fissata solo per lo studio di scenari e non come obiettivo reale.

Secondo l' IPCC , se le lacune nelle conoscenze vengono colmate e vengono soddisfatte varie condizioni, i sistemi di cattura e stoccaggio della CO 2potrebbe essere implementato su larga scala nel giro di pochi decenni, a condizione che vengano messe in atto politiche esplicite che limitino fortemente le emissioni di gas serra nell'atmosfera. È probabile che questi sistemi vengano ampiamente adottati dal settore della produzione di energia - dove il potenziale è di gran lunga maggiore - quando il prezzo dell'emissione di una tonnellata di CO 2 supera US $ 25-30 per la durata del progetto.

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Vedi anche

Articoli Correlati

• Giacimento di gas di Sleipner
• Ciclo del carbonio
• decarbonizzazione
• Lavello in carbonio Carbon
• Sequestro di anidride carbonica
• Uscire dai combustibili fossili

link esterno

• Metstor: sistema informativo per la cattura e lo stoccaggio di CO 2realizzato sotto l'egida di ADEME da nove partner guidati da BRGM , con mappatura
• Cattura e stoccaggio di CO 2Dossier GreenFacts che riassume uno speciale rapporto IPCC
• "Cosa significa realmente lo stoccaggio geologico della CO 2 ?" ? "  : Lo stoccaggio geologico della CO 2 in 6 domande chiave

Bibliografia

• Clefs du CEA , n o  50/51, inverno 2004-2005, versione pdf sul sito del CEA [PDF]
• (en) Rapporto speciale del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici dell'IPCC ( (fr) Sintesi della prima parte in francese [PDF] ).
• Robert Socolow, possiamo seppellire il riscaldamento globale? , Dossier per la scienza, Clima, Come evitare il surriscaldamento, gennaio-marzo 2007, pag.  88-93 .