This project has received € 12m of funding from Horizon 2020 program for research and innovation of the European Union under the grant agreement No 654465.

What is CCS and CCU

Parmi les principales technologies pour lutter contre le changement climatique, citons le captage et stockage de CO2 (CSC) et le captage et l’utilisation de CO2 (CUC). Sans CSC, les objectifs climatiques mondiaux ne sont pas réalisables. Le rapport de la 5e évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat dit en effet que « beaucoup de modèles ne parviendront pas à limiter le réchauffement probable à moins de 2 °C si la bioénergie, le CSC et leur combinaison (BECSC) sont limités. »

  • CSC

 

Le CSC est une chaîne de valeur technologique qui capte le CO2 avant son émission dans l’atmosphère et le stocke en toute sécurité, en profondeur dans le sous-sol (la directive CSC de l’UE fixe des exigences rigoureuses pour le choix des sites de stockage de CO2). Ce processus utilise les mécanismes naturels qui ‘stockent’ le pétrole, le gaz et le CO2 depuis des millions d’années.

Il existe un grand nombre de projets CSC de grande envergure dans le monde, mais les principales raisons pour lesquelles le CSC n’est pas encore largement adopté sont sa complexité et les coûts prohibitifs de l’équipement supplémentaire actuellement requis pour capter le CO2. Cela pose problème en particulier pour les industries du ciment et de la chaux, dans la mesure où le coût du CSC double pratiquement les coûts de production. Pourtant, ces secteurs ont un besoin urgent de solutions CSC viables, dans la mesure où près de 60 pour cent du total des émissions de CO2 associées à la production de ciment et de chaux résultent directement et inévitablement du traitement du calcaire et non de la combustion de combustibles fossiles.

Le projet LEILAC vise à s’attaquer au problème en démontrant une technologie pouvant remplacer une partie du processus existant de fabrication de ciment et de chaux, et capter les émissions de CO2 purement liées au processus, sans grande pénalité énergétique ou en capital. Il peut aussi être associé à d’autres approches de captage et de réduction des émissions, maximisant les possibilités existantes.

LEILAC contribuera à fournir à la collectivité une technologie pouvant relever le double défi de permettre à l’industrie européenne de prospérer durablement tout en réduisant considérablement les émissions de CO2.

En 2009, la directive européenne CSC a été adoptée pour établir un cadre juridique pour le stockage géologique du CO2 en toute sécurité. Ses dispositions couvrent toute la durée de vie des sites de stockage géologique de l'Union européenne. Cette directive définit des exigences importantes pour les sites de sélection pour le stockage du CO2. Un site ne peut être sélectionné que si une analyse préalable montre que, dans les conditions d'utilisation proposées, il n'y a pas de risque significatif de fuite ou d'atteinte à la santé humaine ou à l'environnement. Aucun stockage géologique du CO2 n’est possible sans permis de stockage.

 

Un tel stockage permanent est également le seul moyen par lequel de nombreuses industries peuvent décarboniser: par exemple, le CO2 est inévitablement libéré par le traitement des tourteaux de ciment, et le CSC est le seul moyen d’empêcher la majorité de ces émissions (voir également le dernier rapport de l'Agence internationale de l’Energie ici) . «L'accumulation souterraine de dioxyde de carbone (CO2) est un phénomène géologique répandu, avec piégeage naturel du CO2 dans des réservoirs souterrains… L'injection de CO2 dans des formations géologiques profondes sur des sites soigneusement sélectionnés peut le stocker sous terre pendant de longues périodes: il est probable que 99 % ou plus du CO2 injecté sera conservé pendant 1000 ans »(rapport du GIEC, chapitre 5, et Nature)

Le fait que le stockage géologique du CO2 est une méthode très sûre et éprouvée pour garantir que le CO2 ne soit pas rejeté dans l'atmosphère est démontré par de nombreuses années d'expérience. La Norvège a réussi à empêcher l'émission d'environ 30 millions de tonnes de CO2 dans l'atmosphère en stockant du CO2 au large des côtes pendant 22 ans à Sleipner puis à Snøhvit.

 

Le GIEC, représentant la communauté scientifique, a publié un rapport spécial sur le stockage du CO2 ici www.ipcc.ch/report/carbon-dioxide-capture-and-storage expliquant ce qui se passe lorsque le CO2 est stocké: «Le dioxyde de carbone peut rester piégé sous terre grâce à un certain nombre de mécanismes, tels que: le piégeage sous une couche de confinement imperméable (caprock); rétention sous forme de phase immobile piégée dans les espaces poreux de la formation de stockage; (et) dissolution dans les fluides de formation in situ. De plus, il peut être piégé en réagissant avec les minéraux dans la formation de stockage et le caprock pour produire des minéraux carbonatés. Des modèles sont disponibles pour prédire ce qui se passe lorsque le CO2 est injecté sous terre… De plus, le CO2 devient moins mobile au fil du temps en raison de multiples mécanismes de piégeage, ce qui réduit encore plus les possibilités de fuite. » (Rapport du GIEC, chapitre 5)

Un résumé récent des raisons pour lesquelles le stockage du CO2 est sûr, donnant davantage d’explications sur ce mécanisme de piégeage peut être trouvé ici.

 

  • CUC

 

Le captage et l’utilisation de carbone consiste en une série de technologies qui utilisent ou transforment le CO2 pour fabriquer des combustibles précieux, du fourrage, des produits chimiques, des matériaux de construction ou d’autres produits. Certaines technologies nécessitent un flux de CO2 purifié (concentré), tandis que d’autres peuvent utiliser les gaz d’échappement riches en CO2.

 

Le marché de ces produits n’est cependant pas assez grand pour couvrir toutes les émissions de CO2 anthropogéniques et les secteurs du ciment et de la chaux considèrent dès lors que le CSC est incontournable pour atteindre les objectifs européens.

En principe, la technologie CSC est prête à être appliquée, mais ce n’est pas encore économiquement faisable pour le ciment et la chaux, et les aides publiques sont maigres dans plusieurs pays.

Dès lors, il est clair que le CSC et le CUC doivent être développés en parallèle, dans la mesure où il faudra mettre en œuvre toute une gamme de solutions d’ici 2050.