Le transport et stockage du CO2

Actualisé le 29.06.2021

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Lycée

Sciences et technologies de l’industrie et du développement durable

Après la phase de captage, le (CO₂) doit être transporté jusqu'à un site de stockage permanent puis injecté dans le sous-sol. Certaines précautions doivent être prises pour que le CO₂ puisse rester confiné pendant des milliers d’années.

Le transport du CO₂ , deuxième étape

Le transport du CO₂ n’est pas une étape techniquement compliquée puisque les méthodes de transport des gaz naturels en général sont maîtrisées. Deux solutions existent :

le transport par canalisation : le CO₂doit être comprimé au point d'atteindre un état quasi liquide. Ce type de transport est déjà en place aux États-Unis, où plus de 40 millions de tonnes de CO₂ sont acheminées chaque année grâce à un réseau de conduites de 4 000 km ;
le transport par camions ou navires : le CO₂ est transporté sous forme liquide, à une pression de 15 bars et à une température de -30 °C.

Reste à savoir si les capacités de stockage sont situées près des zones les plus émettrices de CO₂, faute de quoi la question du transport deviendra insoluble.

Le stockage géologique du CO₂ , troisième et dernière étape

Une partie du CO₂ capté peut être valorisé dans l’industrie agro-alimentaire ou chimique. Cependant les besoins sont très inférieurs aux quantités qu’il faudrait traiter en vue de la lutte contre le , d’où la nécessité du stockage dans des sites adaptés.

Trois types de stockage retiennent pour le moment l’intérêt des experts :

Les aquifères salins : l’eau des aquifères les plus profonds est salée et donc inutilisable pour les usages alimentaires, agricoles ou industriels. Emprisonner du CO₂ dans ces aquifères profonds qui ne contiennent pas d’eau potable apparaît la solution plus adaptée. Ces formations géologiques peuvent s’étendre sur de très grandes surfaces, en mer ou à terre, ce qui offre de grandes capacités de stockage à long terme.

L’eau des aquifères les plus profonds est salée et donc impropre à la consommation et à l’usage agricole et industriel.

Ce type de stockage est celui dont on considère que les capacités sont les plus importantes : le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) estime qu’elles sont comprises entre 1 000 et 10 000 milliards de tonnes de CO₂. À titre de comparaison, les émissions anthropiques annuelles de CO₂ s’élèvent à environ 30 milliards de tonnes. Mais, pour être utilisables, les aquifères salins doivent être situés à plus de 800 mètres de profondeur et recouverts de couches étanches, capables de résister à la pression du gaz, qui doit y rester confiné pendant des milliers d’années. Le sous-sol doit donc faire l’objet d’études approfondies.

Il reste à confirmer que dans les plus grandes régions émettrices de CO₂ dans le monde, il existe des capacités de stockage suffisantes dans ce type de formation.

800 mètres : 
la profondeur minimale en sous-sol de la Terre pour le stockage de CO2

Les réservoirs d’hydrocarbures ont prouvé, des millions d’années durant, que le pétrole et le gaz pouvaient y être stockés de façon étanche. Réemployer les infrastructures des champs en fin de vie permet de réduire les coûts des opérations de stockage du CO₂. Mais les capacités estimées - moins de 1 000 milliards de tonnes - sont cependant très inférieures à celles des aquifères profonds. En outre, ces réservoirs ne sont pas toujours situés à proximité des sources de CO₂.
La récupération de pétrole dans un champ via l’injection du CO₂ : on peut améliorer la récupération de pétrole en injectant du CO₂ dans le (Voir le dossier : « Production des hydrocarbures »). Ce type d’utilisation est intéressant parce qu’on donne une valeur commerciale au CO₂. Mais le bilan en termes d’émissions de gaz à doit prendre en compte l’ensemble du CO₂ stocké contre le CO₂ émis durant la transformation et la consommation du pétrole qui a été produit. Le potentiel de cette voie est cependant largement inférieur aux enjeux du changement climatique. Au lieu d’être stocké ou récupéré pour l’exploitation pétrolière, le CO₂ peut être valorisé de différentes manières.
La récupération de pétrole dans un champ via l’injection du CO₂ : on peut améliorer la récupération de pétrole en injectant du CO₂ dans le gisement (Voir le dossier : « Production des hydrocarbures »). Ce type d’utilisation est intéressant parce qu’on donne une valeur commerciale au CO₂. Mais le bilan en termes d’émissions de gaz à effet de serre doit prendre en compte l’ensemble du CO₂ stocké contre le CO₂ émis durant la transformation et la consommation du pétrole qui a été produit. Le potentiel de cette voie est cependant largement inférieur aux enjeux du changement climatique. Au lieu d’être stocké ou récupéré pour l’exploitation pétrolière, le CO₂ peut être valorisé de différentes manières.