Karbondioksitin jeolojik olarak tutulması

Jeolojik sekestrasyon olarak da adlandırılan, depolama ya da karbon dioksit ihtiva karbon tedavisi hala işlemde için deneysel geri mümkün biçimlerinden biri olarak öngörülmektedir karbondioksit yakalama ve depolama (İngilizce, karbon yakalama ve depolama ya da CCS ile) karbonu (veya karbondioksiti ) ayırma amacı , bu gazın ortamların asitlenmesine ve sebeplerinden biri olduğu iklim değişikliğine katkısını sınırlamak .

Gerçekte, üretim hattının sonunda çekilen gaz CO olduğu 2saf, %10'a kadar "yardımcı gazlar" içerir (genellikle Ar, N 2'dirO 2, SOx ve NOx bu gazların bazıları çok reaktif olduğundan ve depolama sırasında kayaların davranışını ( gözeneklilik , reoloji ) ve ayrıca CO 2 değiştirerek rezervuarın kayası ile etkileşime girebildiği için dikkate alınması gereken SOx ve NOxbir jeolojik rezervuarın karbonat kayaları ile özellikle büyük derinlikte, yani yüksek basınç altında ve muhtemelen yüksek sıcaklıkta reaksiyona girebilen bir asitleştiricidir. Sulu veya buhar fazında hiçbir deneysel CO daha kaya daha agresif olduğu gösterilmiştir 2, bir asit saldırısını, kayayı oluşturan minerallerin güçlü bir oksidasyonuyla birleştirerek. Aynı şey SO 2 için de geçerlive bu iki gazın karışımı kaya için daha da agresiftir.

Jeolojik tecrit, halihazırda bazı deneysel uygulamalarla, petrol grupları ve belirli Devletler tarafından desteklenen, giderek artan sayıda uluslararası projenin konusudur .

Zorluklar

Ormanlar (soydan, sekonder ya da kültive) veya köpekleri ve okyanus lavabolar karbon insan emisyon absorbe artık yeterli CO 2. Kyoto Protokolü de toplam sera azaltmak için başarısız gazı emisyonlarının ADEME göre 2012 yılında yılda yaklaşık 30 milyar ton ulaşan 1970 ile 2004 yılları arasında yaklaşık% 80 artmıştır.

Bu nedenle haciz, 1990'ların sonuna doğru teorik, ardından 1996'dan itibaren deneysel olarak artan bir ilgi görüyor ( Sleipner ).

CO 2yakalanır ve böylece depolanan, ancak büyük sanayi kaynaklar bunu yapabilirler edilecek için ulaşım ve barınma yaydığı (2012'de, Fransa'da, onlar etrafında temsil CO 75 Mt (milyon ton) çok yaygın olduğu 2 yılda, yani Ademe'ye göre ülkenin emisyonlarının %20'si).

Zorla hapsetme ilkeleri

Bu, daha önce kazanın veya gaz türbinlerinin çıkışında "yakalanan" ve daha sonra sıkıştırılan karbondioksitin bodrum katına toplu ve güvenli bir şekilde gömülmesini içerir .

Çözeltiler halinde jeoteknik göre doğrulandı test edilen IPCC (2005), bu çözelti, potansiyel olarak bir görünüm için toplam indirimin 55% 10 ila% cevap verebilecek XXI inci  yüzyıl.

CO 2 yakalama

Havadaki veya tüm bacaların ve egzoz borularının çıkışındaki karbondioksiti yapay olarak yakalamak , depolama için bir ön koşuldur. Bu yakalama bugün teknik olarak mümkündür (zaten metanı kötü tortulardan arındırmak için kullanılır ), ancak pahalıdır ve enerji yoğundur (2010/2012'de genel süreç tarafından enerji tüketiminde yaklaşık %20 artış). Depolama söz konusu olduğunda günümüzde ekonomik olarak karlı değildir; Onun 2013 görüşüne göre ADEME atıfta “yüksek maliyetler ve belirsiz olumsuz beklentileri” ve bu Ajansı göre CCS sektörünün maliyeti”CO ton başına ortalama 60 avro olarak tahmin ediliyor 2üçte ikisi yalnızca toplama için olan kaçınılmalıdır” .

Jeolojik bertarafı destekleyenler, yalnızca büyük endüstriyel tesislerden almak da dahil olmak üzere, maliyetleri mümkün olduğunca azaltmayı planlıyor. Örneğin, Norveçli SARGAS şirketi 2008 yılının ortalarında, altı aylık bir testten sonra, Värtan'daki (İsveç) yüksek basınçlı kazanından karbondioksitin %95'ini , yine de elektrik fiyatına %25 oranında yakalamayı başardığını duyurdu. konvansiyonel bir kömür yakıtlı elektrik santralinden daha yüksektir.

Ulaşım

Onun yakalama, CO sonra 2depolama veya kullanım yerine taşınmalıdır. Karbondioksitin taşınması boru hatları veya gemi ile yapılabilir:

CO IPCC'ye göre,% 99 2 Gerekli teknolojilerin geliştirilmesi ve doğrulanması koşuluyla, 1000 yıldan fazla enjekte edilen ilaç birkaç milyon yıl hapis cezasına çarptırılabilir.

Bu CO 2yeterince hermetik kabul edilen formasyonların altında bulunan geçirgen kayaçlardaki kuyular aracılığıyla süperkritik biçimde derin kaya oluşumlarına enjekte edilecektir . Bu nedenle birkaç depolama yeri dikkate alınır:

  • Akifer tuzlu jeolojik hidrokarbon yataklarının kısmına benzer, fakat çok daha büyük kapasiteye sahip bulunmaktadır. Birkaç yakalama mekanizması (yapısal, kılcal, çözünme ve mineralizasyon yoluyla) orada CO2'yi hareketsiz hale getirebilecek gibi görünmektedir .Kömür havzalarından veya kuyularla dolu bazı petrol sahalarından daha az sızıntı riski ile ve bazen de çökme kurbanları. Dünya çapında Onların homojen dağılımı CO ihtiyacını azaltacak 2 taşımaAma kötü bilinmektedir ve bunların tuzlu suları CO tarafından itilen gaz veya petrol ile gaz ve petrol alanlarında yapılabilir nedeniyle operasyonun karlı hale satılacak muktedir görünmüyor 2 enjekte edildi.
  • Doğal gaz ve petrol alanları kenetleme CO için en çok alıntılanan adaylardır 2. CO 2 enjeksiyonuZaten yıllardır (özellikle de uygulanmaktadır vardır petrol alanlarında Texas asitleştirici (ve güçlü çözücü gücü: Geliştirilmiş geri kazanımı amacıyla,) CO 2süperkritik ), CO 2zor veya azalan alanlardan kalan yağın bir kısmının geri kazanılmasına yardımcı olur. Ancak, geliştirilmiş CO 2 geri kazanım projelerinin büyük çoğunluğu(C = 2-EOR, geliştirilmiş petrol geri kazanımı için ) şimdiye kadar üstlenilen CO 2 kullanındoğal kaynaklardan. Bu CO sonra çıkarılan olacağını ilave yağın geri kazanarak depolama ekonomi ve enerji maliyetlerini dengelemek için umuyoruz tankerleri için cazip bir seçenektir 2 enjeksiyon.. Bununla birlikte, petrol sahaları genellikle ana karbondioksit kaynaklarından uzaktır ve eski petrol sahaları çok az kullanılır (bunlara deniz suyu veya gaz zaten enjekte edilmiştir ve alt tabaka tıkanmış olabilir). Bu çözüm iklim için başka endişe verici sorun teşkil: o CO 2012-2013 yılından bu yana kesin olarak bilinmektedir 2tuzlu bir substrata enjekte edildikten sonra, muhtemelen halihazırda mevcut olan CH4'ün yerini kolaylıkla alır; CO 2 önböylece CO eşdeğer hacimde çok daha hızlı küresel ısınmayı hızlandırabilir o (orada çözülerek) bulaşabileceğini akiferlerden doğru daha kolay yükselir veya yüzeye doğru olacaktır metan kovalayan yapacağını 2.
  • Kullanılmayan kömür damarlarından gelen metan kullanılabilir ve CO 2 ile değiştirilebilir, CO 2 depolanmasını finanse eden metan satışı. Gazın karbonun gözeneklerine yeniden enjekte edilmesi, eğer katmanlar ekstraksiyondan sonra çökmemişse teorik olarak mümkündür. Deneysel pilotlar, ikna edici ve güvenli yöntemler geliştirilirse, muhtemelen kömür gazlaştırma ile ilişkilendirilebilecek bu çözümü test ediyor. Madencilikte meydana gelen çökme nedeniyle, halihazırda kullanılmış olan yeraltı kömür havzalarının kullanımı neredeyse imkansızdır (örneğin Kuzey Fransa veya Lorraine havzası). Karbonun şişmesi ve geçirgenlik kaybı ile ilgili problemler ortaya çıkar.
  • Diğer olası yerler  : Bugün öngörülen çözümler hala tortul havzaları hedef alıyor. Volkanik bölgelerde, bazalt , bazen de CO depolamak için kullanılabilir, gözenekli tabaka ve geçirimsiz tabakaların birleşen bir sırayla değişen, sunulur 2.
  • Şist tabakaları arasında veya bazı bazaltik oluşumlarda jeolojik yerleşim de dikkate alınacaktır.

Limitler ve riskler

limitler

Güvenli jeolojik depolama için uygun sitelerin sayısı sınırlı görünüyor, ancak iklim üzerinde önemli bir etki için umut nedeniyle, 3,5 milyar yıllık ton veya 28600000000 eşdeğer hakkında gömmek için gerekli olacağını petrolün varil. (Yoluyla karşılaştırıldığında, dünyada yılda 27 milyar varil ham petrol çıkarılıyor).

Bu çözüm CO 2 kaynaklarıyla sınırlıdırsabit ve büyük (termik santraller, kimya, çelik ve çimento endüstrileri vb.). Genel olarak, dikkate alınan alt sınır 100.000 ton CO 2'dir. yıl başına.

Buna ek olarak, CO bu kaynaklar 2en önemlisi bu gazı saf halde yaymazlar, ancak egzoz gazlarında %15'ten daha az seyreltilirler, yanma havada gerçekleşir . Ancak, CO üretmek birkaç sanayiler var 2Bazı derişik (saflaştırma , doğal gazlar rezervuardan alınan CO da zengin kayalar 2).

Ademe'nin 2013'teki bir görüşü, dikkat edilmesi gereken diğer noktalara değiniyor:

CO 2 yakalama kapasitesine sahip “temiz” enerji santrali projeleriörneğin kazandan egzoz gazlarının çıkarılması yoluyla çalışılıyor ; Mevcut tesislere uyarlanabilen sistem. Ancak çok fazla enerji tüketir: kömürle çalışan bir elektrik santralinin çıktısının yaklaşık dörtte biri. Bu tip işlem, bu nedenle hava kirliliği lokal artış, aynı net güç çıkışında, eşlik (NO +% 11 x emisyon ve SO +% 17.9 x artan yakıt tüketimine göre bir kömür tesis durumunda baca gazı kükürt giderme daha gerektirecektir kireç ve HAYIR x olacak tedaviyi daha tüketmek amonyak .

Akış yönündeki çok maliyetli gaz ayırma işlemini azaltmak için fikir, yakıtı saf oksijenle yakmak ve havadaki nitrojeni CO2 ile değiştirerek yeterli bir yanma sıcaklığını korumaktı .devridaim yaptı. Ancak, bu yöntem, büyük miktarda üretilmesini gerektirir oksijen , böylece enerji dengesi açısından, CO ayrılması ile karşılaştırıldığında (enerji açısından) çok önemli bir avantaj olacağını da masraflı ve / veya enerji alıcı, 2 dumanlar içinde.

Yakıtın karbondan arındırılması çok araştırılmıştır: katı yakıtlar söz konusu olduğunda gazlaştırma olarak bilinen kimyasal reaksiyonlar yoluyla veya gaz durumunda yeniden oluşturma, yakıtı bir CO (karbon monoksit) ve hidrojen karışımına dönüştürme yoluyla olacaktır. "sentez gazı" olarak bilinen karışım. CO sonra hidrojen ve CO sağlayabilir 2 su buharı ile reaksiyona girerek ilave edilir.

Hidrojen ve karbon dioksit kolayca ayrılır ve hidrojen daha sonra bir enerji santraline (türbinler veya yakıt hücreleri ) güç sağlayabilir , petrokimya, petrol arıtma veya gübre üretimi için kullanılabilir, daha iyi bir nihai enerji ve çok üreticili bir tesis (kojenerasyon + hidrojen üretimi). Sentez gazı , diğer daha karmaşık kimyasal sentezler ( plastikler dahil ) için bazlar olan benzen , propilen veya metanol üretilmesine yardımcı olabilir .

Projeler genellikle kömüre ve diğer ucuz yakıtlara (petrol, odun , belediye veya tarım-gıda atıkları ) dayanır . Bu nedenle tecrit, giderek artan bir şekilde “temiz kömür” terimiyle ilişkilendirilmektedir. Bazı projeler, daha pahalı ancak dönüştürülmesi daha kolay olan doğal gaz kullanır.

Bunun aksine, bir CO çok üretmek yenilenebilir kaynakların kullanımı 2denge sıfır, CO alıcı ahşap büyüme etkilenmeyen tarafa ahşap bağlamında (aslında şu anda mevcut olan karbon dioksitin miktarı azaltabilir 2yanma sırasında üretilir. Bu nedenle, onu tecrit ederek, denge pozitif olacaktır; bu, atmosferde bulunan karbondioksiti yakalamaktan daha basit bir yol olacaktır).

Riskler

Sera gazı olmasının yanı sıra CO 2havadan ağır, mevcut oksijeni dışarı attığında boğucu, çözündüğünde asidik bir gazdır . Bu nedenle, büyük bir CO miktarının büyük ve ani salimli 2, bir vadide veya kentleşmiş bir alanda, ölümcül ila ciddi (en kötü durum senaryosunda, insanların ve hayvanların anında boğulması) ani insani ve ekolojik sonuçlara yol açacaktır. Aslında, belirli sızıntı ve tahliye konfigürasyonlarında CO 2 bir sızıntı, solunamayan bir gaz tabakasına dönüşebilir.

Bunlar nedeniyle imalat kusurları ya da CO ile temas eden malzemelerin yaşlanma aşağıdaki (gerginliğini kaybeder halinde Diffüz sızıntı, enjeksiyon ya da gözlem kuyularının seviyesinde teorik olarak mümkündür 2veya sismik olaylardan sonra.

Kaya, olası hata yeniden aktivasyonu ve etkilerinin gözeneklilik muhtemel yerel varyasyonları neden mikrosismisiteyi hazne kaya veya bir basınçlandırılması ile içi boş oyuk ( bir tuz madeninden genel olarak, kalın bir tabaka için kolay kazma ile Su enjekte edilmesi (tuzu salamurada çözen ve ihraç edilmesi kolay olan), ancak kayası zamanla gevşeyen ve değişen) dikkate alınmalıdır. IPCC kabul Sonra bu depolama CO jeolojik depolama tahmin olası çözümler, Amerikan jeologlarımdan biri, Jeomekanlk uzman oldu 2kendisi sismik riskini artırır ve tehlikesiyle CO içeren, jeolojik ceplerin sızdırmazlık ödün" 2özellikle uykuda olan arızaları yeniden açarak tecrit edildi.

Aynı zamanda, bir rapor (15 Haziran 2012Amerikan Bilimler Akademisi tarafından yayınlanmıştır), aynı zamanda CO bu jeolojik haciz sonucuna 2“Potansiyel olarak büyük depremlere neden olabilir” (petrol şeyllerinde petrol veya gaz için kullanılan hidrolik kırılmadan daha önemlidir.

Süperkritik fazda çözücü haline gelen az çok saf bu asit gazının davranışı ve kimyasal etkileri (örneğin halit dahil evaporitlerin çökeltilmesi ) ve jeolojik uzun vadeli hakkında da bilinmeyenler vardır ve basınç, kayaç etkileri tipi ve rezervuar doluluk oranı bu faktörlere bağlıdır.

Sızıntı riski

CO 2bir asitlendirme ve aşındırıcı , aynı zamanda bir çözücü sıvı biçiminde. Bu nedenle kuyulardaki kayalar, metal borular ve beton ile etkileşime girebilir. Doğal örnekler uzun vadeli haciz enjeksiyon kuyularının sürdürülebilir takma hakim kaydıyla mümkündür önermek: Bazı doğal gaz sahası CO önemli bir bölümü içerirler 2, milyonlarca yıldır baskı altında tutuldu. Bununla birlikte, Monoun Gölü'nde (1984) veya Nyos Gölü'nde olduğu gibi bazen ölümcül derecede vahşi olan doğal sızıntılar mevcuttur; burada ani bir CO2 "baloncuğu" emisyonu meydana gelir .1986'da 1.700'den fazla insanı ve binlerce hayvanı öldürdü. Ancak, Nyos Gölü'ne ( Meromictic Krater Gölü ) benzer bir konfigürasyon son derece nadirdir. Ayrıca mühürlü CO 2 birikintileri de vardır.örneğin Montmiral'de ( Drome , Fransa) olduğu gibi.

Bir sızıntı durumunda, basınçlı gaz atmosfere yükselir, burada hızla soğur ve çevredeki alana bir şap içinde iner. Büyük bir sızıntı durumunda boğulma riski vardır.

Tıbbi hatırlatma: CO 2'nin toksikolojisi hava soluyan varlıklar için:

- havada %4, CO 2 insan sağlığı üzerinde geri dönüşü olmayan etkilere neden olur; - havada %10, CO 2 10 dakika içinde boğularak ölümle sonuçlanır.

İncelemeler

Uzmanlar, ekolojistler, STK'lar ve çevreciler, CO 2'nin jeolojik olarak tutulması konusunda hâlâ bölünmüş durumdalar.Örneğin gibi kuruluşlar tarafından desteklenen Bellona Vakfı ise Greenpeace olduğunu buna karşı. Rakiplerin argümanları arasında şunları belirtebiliriz:

Buna taraftarlar yanıt veriyor:

Gazeteci Yves Heuillard'a göre, karbon yakalama ve ayırma, petrol şirketlerinin, gelişmiş petrol geri kazanımının bir parçası olarak işlettikleri kuyulardan daha fazla petrol çıkarmasına olanak tanıyor , bu nedenle bu teknik, iklim değişikliğini dolaylı olarak kötüleştirebilir.

Yasal ve standardizasyon yönleri

Küresel olarak, sekestrasyon, 2006 yılında, mevzuatın karbonun olası jeolojik depolanması için uygun bir düzenleyici çerçeve hazırlamaya başladığında , IPCC ve OSPAR tarafından belirtilen bir seçenektir . 2010 ve 2012 yılları arasında Fransa dahil çok sayıda ülkenin, CO derin enjeksiyonlar halinde 2Zaten, toprakaltı test edilirken CO yakalama, taşıma ve jeolojik depolama için 2012 yılında ISO standartları 2(ama onun yeniden) 2012 birkaç CO içinde olan, ISO / TC265 Teknik Komitesi'nin himayesinde yürütülen bir çalışmanın bir parçası olarak, hazırlık hala 2 üretici ülkeler (Fransa, Kanada, Çin, Japonya, Norveç, Hollanda, Almanya, Birleşik Krallık, İtalya, İspanya, İsveç ve Brezilya) ve Avrupa Endüstriyel Gazlar Birliği, Global CCS Enstitüsü, Uluslararası Enerji Ajansı, IEA GHG, ISO ile bağlantılı olarak / TC67 ve CEN / TC234.

Yasa koyucu için özellikle aşağıdakiler dahil olmak üzere yeni sorular ortaya çıkıyor :

Avrupa'da

Fransa'da

Sonra :

  1. C2A2  ; CO 2 yakalama projesi gelişmiş aminler kullanılarak yanma sonrası (2010-2013, EDF, ALSTOM ile (21 milyon € için, 5.13 yardım dahil).
  2. Kuzey Fransa  ; TOTAL, AIR LIQUIDE, EDF, GDF SUEZ, LAFARGE, Vallourec, BRGM, IFP EN, INERIS, EIFER (2009-2019) ile 22'si yardım olmak üzere 54 milyon € karşılığında jeolojik bertaraf projesi gerçekleştirildi.
  3. TGR-BF (veya “  Üst Gaz Geri Dönüşüm Yüksek Fırını  ”); içinde Florange , bir de yakalama ile yüksek fırın ile tuzlu akiferlerinde, ulaşım ve jeolojik depolama ArcelorMittal yardımı bunların 11'i € 28.5 milyon, için, Air Liquide, BRGM (2009-2012). Emisyonlarında% 11 bir tasarruf jeolojik depolama olmadan beklenen ve kuzey çalışılan depolama ile (% 55 olan Lorraine , sıvı doğal CO miktarlarda alabilen bir derin tuzlu su var ise 2 kurulumun ömrüne karşılık gelir.

CO kurtarma ile ilişkili jeolojik depolama, 2 muhtemelen düşük karbon fiyatı nedeniyle 2013'ün başına kadar başarılı olamayan “ geleceğe yönelik yatırımlar ” için uygundur  .

Araştırma ve geliştirme aktörleri

operasyonel siteler

İşte CO 2 sekestrasyonunun olduğu yerler 2007'nin sonunda zaten devam ediyor.

Sleipner, Norveç

In Sleipner Kuzey Denizi'nde, ulusal şirketi Statoil CO ayıklar 2CO doğal zengin bir doğal gaz mevduat 2% 9,5'e kadar içerirken, müşteriler bu oranın %2,5'i geçmemesini talep ederken, amino çözücüler kullanarak ve 1996'dan beri yılda yaklaşık bir milyon tonu tuz oluşumunda yeniden enjekte ederek, Norveç karbon vergisinde 43  € / tonluk milyonlarca avro tasarruf sağladı. 1992'de tanıtıldı; ama bir 6 lüzum  MW bitki CO sıkıştırmak için 2gömmek. CO 2 emisyonlarıSleipner platformunun (sıkıştırma tesisi, 6 MW enerji  santrali , parlama) bu ele geçirmesine rağmen 900.000 ton/yıla ulaştı  . İçindehaziran 2015, CO 2 birikimibaşından beri enjekte edilen 15.5 Mt'a (milyon ton) ulaştı  . Enjeksiyon maliyeti 17 $ / t CO 2. Sismik testler, sızıntıların olmadığını doğrulamayı mümkün kıldı.

Nisan 2008'de, bir sızıntı keşfetti ve ne zaman deneyi, CO miktarını kesintiye 2Böylece 1996'dan beri depolanan toplam 10 milyon tona ulaştı. Olaydan sonra, Norveç Petrol Kurumu, kullanılan jeolojik formasyonun tanımını "tüm Avrupa emisyonlarını yüzlerce yıl depolayabilecek" iken "pek uygun değil" olarak değiştirdi .

Weyburn, Saskatchewan , Kanada

At Weyburn 2000 yılından bu yana, bulunan kömür gazlaştırma birimi tarafından üretilen karbondioksit Beulah'da ( Kuzey Dakota , Kuzey Dakota) olmuştur enjekte edilen ve petrol sahasını 1954 yılında keşfedilmiş ve kısmen güneydoğu tükenmiş saklanan Saskatchewan ( Kanada ). Amerika Birleşik Devletleri ). Bu karbondioksit yılda 1,5 milyon ton oranında petrol üretimini (ve dolayısıyla dolaylı olarak karbondioksit üretimini) artırıyor. Bu ilk CO 2 projesi-EOR, bir milyar dolar civarında bir bütçeye sahip olup, birçok ülkeden kamu ve özel sektör ortaklarını bir araya getirmektedir. Bu depozitin başlangıçta bir milyar varil petrol olduğu tahmin ediliyor ve bunun yaklaşık 350 milyonu geleneksel teknikler kullanılarak geri kazanılabilir. CO 2 teknolojisinin uygulanması-EOR mümkün 130 milyon daha varil ayıklamak yapmalıdır Tabii 2030 yılına kadar aktif kalan mevduat, bu örnekte çıkarılabilir gerektiğini CO 2 teknolojisi-EOR, nihai petrol rezervlerini toplamda %35 artırmayı mümkün kılar: sadece belirli alanlarda uygulanabilir ve Weyburn özellikle buna uygun olduğu için seçilmiştir.

Karbondioksit enjeksiyonu 2000 yılında başladı ve o zamandan beri yılda yaklaşık 1.8 milyon tona ulaştı. Bu, operasyondan sorumlu olan şirket Encana'dır .

Salah, Cezayir

CO bu Cezayirli gaz sitesinde, 2004 yılından beri, her yıl 1,2 milyon ton 2doğal gazdan çıkarılır ve daha sonra eski bir doğal gaz sahasına yeniden enjekte edilir. Bu haciz sahası, üretimi Hassi R'Mel üzerinden transit geçişten sonra Avrupa'ya ihraç edilen bölgenin gaz sahalarını geliştirmeye yönelik geniş bir projenin ayrılmaz bir parçasıdır . Bu ödeme çıkarılan gaz CO,% 10 kadar ihtiva 2ve bu oranın gaz piyasaya çıkmadan önce %0,3'e düşürülmesi gerekmektedir. Ancak depolama cihazının bir sızdırmazlık sorununun bütünlüğüne ilişkin endişe verici verilerin toplanması nedeniyle 2011 yılında depolama işlemleri askıya alındı; ayrıca arazide kademeli bir yükselme (yükselme) ve bir kuyu boyunca bir sızıntı gözlendi ve düzeltici önlemlere konu oldu. Reenjeksiyon için harcanan enerji ve işlemin maliyeti hakkında sorular var.

Snøhvit, Norveç

Proje, CO reinjecting oluşmaktadır 2 bir akifere.Sleipner'de ve salah'ta yapılanlar gibi bu sahadan çıkan gazla birlikte üretiliyor. Enjeksiyon Snøhvit'te başladı .eylül 2007.

K12b, Hollanda

Bu küçük , tükenmiş deniz gaz alanını , içinde CO 2komşu mevduatlardan enjekte edilir. Operatör Gaz de France'dır.

Mavi Göl, Colorado , Amerika Birleşik Devletleri

2007 yılı sonunda hizmete girmiş, küçük bir doğal gaz boru hattı CO bir milyon ton taşır 2Yılda bir doğal gaz işleme tesisinden CO ulaştırmaktadır mevcut boru hattı ağına 2koyun dağı yatağından Texas EOR projelerine.

Zama, Kanada

Eski bir petrol sahasındaki bu küçük destekli kurtarma projesi, aralık 2007. 25.000 ton CO 2 ile Weyburn'e kıyasla çok küçük bir ölçekte iseyılda “asit gaz” (%70 CO 2 ) olduğu için kullanım özelliğine sahiptir., %30 H 2 S) yerel doğal gazın işlenmesinden kaynaklanır.

Al Reyadah, Abu Dabi

Gelen Emirates bu site canlı gittikasım 2016. CO 2 yakalar(dünyada bir ilk olan) iki çelik tesisi tarafından yılda 800.000 ton olarak üretilmektedir. Gaz daha sonra sıkıştırılır ve 41 km'lik bir boru hattı aracılığıyla Rumaitha ve Bab iki petrol sahasına gönderilir ve burada gelişmiş bir petrol geri kazanım operasyonunun parçası olarak enjekte edilir .

Projeler

Wood Mackenzie'ye göre, yaklaşık 70 proje başlatıldı ve daha sonra çok pahalı oldukları için terk edildi; sadece yirmi kadarı faal olup, çoğunluğu uygun bir vergi rejiminden yararlandıkları Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunmaktadır. Onlar doğrudan ekonomik yarar var çünkü onlar bile karlı: petrol şirketleri CO enjekte 2verimliliklerini artırmak için petrol rezervuarlarında. Göre Uluslararası Enerji Ajansı (IEA), dünya, uymak gerekir Paris İklim Anlaşması CO fazla 5 milyar tondan depolamak, 22050 yılında yılda; yakalama ve depolamanın gerçekten başarılı olması için, başlangıç ​​aşamalarında kamu sübvansiyonlarının yanı sıra çok daha yüksek bir karbon vergisi gerektirecek: ton başına ortalama en az 90 $; Bazı elektrik santralleri için 50 dolar yeterli olabilir, ancak çelik endüstrisi gibi karbondan arındırılması en zor sektörler için 120 doları ve hatta çimento için ton başına 190 doları aşabilir. En CO etkilenen sektörler 2 yakalama2050'de IEA'ya göre enerji üretimi (1,88  Gt/yıl ), çimento (1,17  Gt/yıl ), kimyasal maddeler (0,46  Gt/yıl ) ve çelik-metalurji (0,39  Gt/yıl ).

Avrupa projeleri

Avrupa CO olduğu 2030 yılında,% 14 umuyor 2 Dünyada yayılan emisyonların bu şekilde depolanacağı ve 2050'de elektrik sektöründen kaynaklanan küresel emisyonların %60'ının "yok edilebileceği" ve CCS sistemleri ile donatılmış santrallerden kaynaklanan emisyonlarda beklenen %87'lik bir azalmanın beklendiği.

AB'de, jeolojik oluşumların ve/veya kullanılabilecek teknolojilerin kararlılığını doğrulamayı amaçlayan, şu anda yılda sadece birkaç on binlerce ton ve oldukça kısa bir süre için birkaç pilot proje bulunmaktadır.

İçinde ekim 2020Total , Shell , Equinor ve Eni'nin katılımıyla , Teeside ve Humber kentlerinin (rafinaj, petrokimya, demir ve çelik, çimento, elektrik) endüstrileri tarafından yayılan karbondioksitin bir kısmını yakalamak için BP liderliğindeki bir proje açıklandı. üretim : 15 milyon tondan fazla CO 2yılda), sıkıştırın, boru hattıyla taşıyın ve Kuzey Denizi'nin dibindeki boşluklarda saklayın. 2026'da devreye alınacak bu proje için Birleşik Krallık'tan kamu hibelerine başvuracaklar. 2018'den 2020'ye kadar yaklaşık 30 proje açıklandı; IEA'ya göre en gelişmişi 27 milyar dolarlık yatırımları temsil ediyor. Yakalanan karbon hacimleri 2030 yılına kadar yirmi katına çıkacaktı. Projelerin çoğu Avrupa'da, özellikle Kuzey Denizi'nde. CO 2 yakalama ve depolama çelik endüstrisi, çimento endüstrisi veya petrokimya endüstrisi gibi başka türlü ortadan kaldırılamayan emisyonlarla ilgili oldukları için çok önemlidir.

İçinde aralık 2020Norveç hükümeti , Equinor , Shell ve Total tarafından yürütülen Northern Lights projesinin finansmanını onayladı . CO Bir buçuk milyon ton 22024'ten itibaren her yıl Kuzey Denizi'nin 2.600 metre altında, Norveç kıyılarında depolanacak. Karbondioksit, Norveç'teki sanayi sitelerinden ve Kuzey Denizi'nin diğer kıyı ülkelerinden gelecek. Norveçli bir çimento fabrikası şimdiden 400.000 ton CO 2 tedarik etmek için bir sözleşme imzaladı.yıl başına. CO 2toplanacak ve daha sonra -25  °C sıcaklıkta sıvılaştırılacaktır . Daha sonra tekneyle Norveç'in batı kıyısındaki Bergen'den çok uzak olmayan Øygarden'a taşınacak ve boru hattıyla kıyıdan 100 km uzaklıkta bulunan depolama alanına taşınmadan önce geçici olarak depolanacak  . Projenin bir uzantısı olarak yılda 5 Mt'a kadar depolama yapılması planlanmaktadır  .

Kuzey Amerika projeleri

Amerika Birleşik Devletleri uzun bir CO 2 teknolojisi geçmişine sahiptir-EOR. Şimdi asıl amaç, CO 2 sekestrasyonuyla donatılmış enerji santralleri inşa etmektir..

Diğer projeler

muhtemel

Mevcut projelerde, bir CO 2 kaynağıdoğrudan bir haciz projesiyle bağlantılıdır. Bu mutlaka en iyi çözüm değildir: bu doğrudan bağlantı, iki unsuru birbirine bağımlı hale getirir. Bir CO 2 projesinin ömrü-EOR tipik olarak yaklaşık on beş yıl, bir elektrik santrali ise 40 yıl boyunca inşa edilir. Sonuç olarak, muhtemelen birkaç kaynak ve birkaç tecrit sitesi bağlantılı olacaktır. Deneysel bir CO 2 ağıPermiyen Havzasında geliştirilme aşamasındadır .

İlk olarak fosil yakıtları karbondan arındırılmış bir enerji formuna (tamamen: elektrik , hidrojen veya kısmen metanol gibi ) dönüştürerek, ulaşım sektörüne ve hatta ısıtmaya yönelik "yukarı akış" uygulamaları öngörülmektedir .

Akışkan yatak üzerinde isteğe bağlı olarak katalizli bir kimyasal yanmalı yakıt da öngörülmüştür; oksijen orada gaz halinde olmayacak, ancak teorik olarak bir kimyasal döngüde ( kimyasal döngülü yanma ) belirli sayıda yeniden kullanılabilen metal oksit parçacıkları üzerinde emilecektir . Emisyonlar daha sonra esas olarak CO 2'den oluşacaktır. ve yoğuşma ile ayrılabilen (bir miktar kalori geri kazanma olasılığı ile) su buharı , ardından metal partiküller başka bir akışkan yatakta havadaki oksijen ile yeniden şarj edilebilir , "Yanma" yı takip eden fazlarda ısının geri kazanılması ile. .

Pasif jeolojik depolama (okyanuslarda sedimantasyon) veya aktif, ancak her durumda yüksek maliyetler ve / veya çevresel riskler ile ilişkili olabilecek yapay fotosentez sistemlerinden veya katkılı deniz veya kara bitkilerinden veya GDO'lardan bahsedilir veya çalışılır. , büyük belirsizlikler ve doğal bitki, plankton veya mercan karbon yutaklarından çok daha düşük verim.

Maliyetler

Bunlar, yakalama ve filtreleme, sıkıştırma, taşıma, enjeksiyon maliyetlerinin yanı sıra geçici boşlukları kazma maliyetlerini ve gerekli izleme ve güvenlik önlemlerini içerir.

Yakalama maliyeti 2019'da ton CO 2 başına 15 € arasında değişmektedir.bir benzin santralinde ve bir çelik tesiste ton başına 100 avroya ve hatta bir çimento fabrikasında 120 avroya kadar yakalandı. IEA'ya göre, CO 450 milyon ton 2 ton başına 40 €'dan daha az bir sübvansiyonla dünya çapında yakalanıp depolanabilir.

Bir termik santralin çıkışında yakalamanın tek maliyetinin 2013 yılında ton CO 2 başına 20 ila 40 € arasında olduğu tahmin ediliyordu.Bu, örneğin Alman kömürle çalışan elektrik santrallerinin yaydığı karbonu yakalamak için yılda 4 ila 11 milyar avroya mal oluyor. Boru hattı taşımacılığının maliyeti, ton ve yüz kilometre başına 0,5 ila 15 € arasında değişmektedir.

Bu maliyetlerin bir kısmı, geri kazanılan karbonun yükseltilmesiyle dengelenebilir. bu, özellikle hidrokarbonları oradan çıkarmak için belirli petrol kuyularına enjekte edilebilir ("gelişmiş geri kazanım"). CO 2'nin pazarlanması için maliyetlerin küçük bir kısmı da karşılanabilir. çözücü veya soğutucu olarak (karbon dioksit karı) veya belirli işlemlerde faydalı bir kimyasal olarak (organik kimya veya sentetik yakıtların üretimi için kimyasal ara maddeler, vb.).

Çözüm

CO 2 sekestrasyonIPCC tarafından incelenen , giderek artan sayıda araştırmacı ve karar vericinin yanı sıra kamuoyunun da ilgisini çekiyor , ancak kısa vadede mevcut bir çözüm veya orta vadede büyük ölçekte işlevsel görünmüyor.

Deneyler devam ediyor ve 2010'da yaklaşık on büyük ölçekli endüstriyel proje faaliyete geçebilir, ancak bunlar yılda yaklaşık 25 milyar ton CO 2 küresel emisyonlarına kıyasla önemsiz kalacaklar .. Bu emisyonların sadece %10'unu tutmak için yaklaşık 1.000 büyük ölçekli proje ve birkaç yüz güvenli sahanın yanı sıra CO2 taşımak için binlerce kilometre boru hattı veya binlerce özel gemi gerekecek .sıvılaştırılmış veya inert. Kaynakta emisyonların azaltılması ( faktör 4 veya 5) ve doğal karbon yutaklarının korunması ve restorasyonu bu nedenle acil bir öncelik olarak görünüyor, ancak henüz uygulanmadı.

Amerika Birleşik Devletleri hükümeti, CCS'nin dünyadaki ilk tesisinin ( FutureGen ) inşasını onayladı ve BP , İskoçya'da 350 MW karbonu yakalamak ve depolamak için bir tesis planlıyor  (bu proje finansal nedenlerle iptal edildi); CO 2 doğal gazdan ayrıştırılarak Miller gaz sahasına (Kuzey Denizi) enjekte edilecektir.

Avrupa'da, CASTOR projesi "stratejilerini tanımlamak" için olan CO sonuçta ödenek% 10 olacak 2 emisyonları.Avrupa Birliği, yani elektrik santrallerinin ve diğer büyük sabit kaynakların (rafineriler, ağır sanayi) %30'u. Bu rakam, gerçek bir hedef olarak değil, yalnızca senaryoların incelenmesi için belirlenmiştir.

Göre IPCC'ye bilgi boşlukları doldurulmuş ve eğer, çeşitli durumlar CO, karşılanması 2 yakalama ve depolama sistemleriatmosfere sera gazı emisyonlarını güçlü bir şekilde sınırlayan açık politikaların uygulanması koşuluyla, birkaç on yıl içinde büyük ölçekte konuşlandırılabilir. Potansiyel arayla en fazla olduğu - - Bu sistemler sadece olasılıkla yaygın enerji üretim sektörü tarafından kabul edilmesi durumunda CO bir ton yayan fiyatı 2 proje süresi için 25-30 ABD Dolarını aşıyor.

Notlar ve referanslar

  1. Renard S (2010). Bir karbondioksit depolama sahasının jeokimyasal evriminde ek gazların rolü. Karbonat rezervuarlarına uygulama (Doktora tezi, Nancy Üniversitesi).
  2. ADEME (2013), CO 2 yakalama ve jeolojik depolama(CSC) , col. Ademe'nin görüşleri, PDF, 5 s.
  3. Enerpresse , 19 Haziran 2008, s.  4 .
  4. "  CO 2'nin taşınması » , On captage-stockage-valorisation-co2.fr .
  5. "  boru hattı ile karbon dioksit taşıma  " ile, centre-cired.fr (erişilen 4 Aralık 2016 ) .
  6. "  CO 2'nin taşınması : Kulüp CO 2 » , captage-stockage-valorisation-co2.fr hakkında ( 28 Aralık 2016'da görüşülmüştür )
  7. "  CO 2'nin taşınması : kısıtlamalar ve perspektifler  ” , geosoc.fr'de
  8. Lu, J., YK Kharaka, JJ Thordsen, J. Horita, A. Karamalidis, C. Griffith, JA Hakala, G. Ambats, DR Cole, TJ Phelps ve MA Manning. 2012. Cranfield CO2 tutma sahasındaki Aşağı Tuscaloosa Formasyonundaki CO2-kaya-tuzlu su etkileşimleri, Mississippi, ABD Chemical Geology 291: 269-277
  9. Doughty, C. ve BM Freifeld. (2013). Cranfield, Mississippi'de CO2 enjeksiyonunun modellenmesi: Metan ve sıcaklık etkilerinin araştırılması . Sera Gazları 3, # 6: 475–490.
  10. Soltanian, MR, Amooie, MA, Cole, DR, Darrah, TH, Graham, DE, Pfiffner, SM, ... & Moortgat, J. (2018). Metanın tuzlu su oluşumlarında karbondioksit depolaması üzerindeki etkileri. Yeraltı suyu, 56 (2), 176-186.
  11. RTBF (2012) İklim: sismik risk, CO 2'nin jeolojik depolanmasını tehlikeli hale getirir2012-06-19 .
  12. (Tablo 3; 5, IPCC, 2005, Karbon yakalama ve depolama ).
  13. Stéphane Sainson, Korozyon günlükleri: veri toplama ve yorumlama . Ed. Lavoisier, 2010
  14. Karbon Dioksit Depolamasını Bildirin : Jeolojik Güvenlik ve Çevre Sorunları - Norveç'teki Sleipner Gaz Sahasında Örnek Olay İncelemesi Solomon Semere, Bellona Vakfı, Temmuz 2006 [PDF] .
  15. "  Teknoloji Görünüm: yenilik" temiz "enerji  " üzerine connaissancedesenergies.org ,3 Temmuz 2020.
  16. [PDF] Doğal CO 2 tortularıFransa'da, BRGM, arşive bakın. .
  17. "  Karbon yakalama ve depolama, bir çare kötü şer daha  " üzerine Reporterre ,10 Şubat 2021.
  18. IPCC Yönergeleri, 2006. Ulusal Sera Gazı Envanterleri için 2006 IPCC Yönergeleri. Karbondioksit Taşıma, Enjeksiyon ve Jeolojik Depolama (Bölüm 5).
  19. OSPAR, 2006. OSPAR Komisyonu. CO 2 Yerleşimidenizaltı jeolojik yapılarında . Norveç ve Birleşik Krallık tarafından hazırlanan ve OSPAR Offshore Industry Committee ve OSPAR Biodiversity Committee tarafından gözden geçirilen rapor.
  20. Hendriks, C., Mace, MJ, Coenraads, R., 2005. Avrupa Birliği'nde Karbon Yakalama ve Jeolojik Depolamanın Uygulanmasına İlişkin AB ve Uluslararası Hukukun Etkileri .
  21. MJ Mace, C Hendriks, Rogier Coenraads, AB ve uluslararası hukuk kapsamında Avrupa Birliği içinde karbon yakalama ve jeolojik depolamanın uygulanmasına yönelik düzenleyici zorluklar  ; Uluslararası Sera Gazı Kontrolü Dergisi, 2007 - Elsevier, [PDF].
  22. CO 2 Kulübü, CSC'nin uluslararası standardizasyonu ile ilgili çalışmalar başlatıldı , Paris, 01/10/2012, 2013-03-27'ye danışıldı.
  23. Purdy, R., Macrory, R., 2004. Jeolojik karbon tutma: kritik yasal konular , Tyndall Center Çalışma Belgesi No. 45, 24-25.
  24. Direktifi 2009/31 / EC sayılı ait Avrupa Parlamentosu karbondioksitin jeolojik depolama Nisan 2009 ve değişiklik yapan ve 23 Konseyi Konsey Direktifi 85/337 / EEC sayılı Direktifler 2000/60 / AT , 2001/80 / AT , 2004/35 / EC , 2006/12 / EC ve 2008/1 / AT ve (EC) n o  1013/2006 Avrupa Parlamentosu ve Konseyi'nin.
  25. Karbondioksitin jeolojik depolanması , özet.
  26. (tr) Sıfır Emisyonlu Fosil Yakıtlı Enerji Santralleri üzerine Avrupa Teknoloji Platformu (ETP ZEP) .
  27. (fr) Rapor: yeraltı karbondioksit depolaması; yasal çerçeve, 5 Nisan 2006 [PDF] .
  28. Sanat. Sanat tarafından değiştirilen çevre kodunun L. 229-31. Grenelle II yasası 80 (V) ' n O  , 12 Temmuz 2010 2010-788 .
  29. Madde 1 Yasa ait n o  boru hattıyla kimyasalların taşınması üzerine 65-498 29 Haziran 1965.
  30. Ademe (2012), ADEME'nin CCS faaliyetleri hakkında rapor , Ekim 2011, Sempozyum: CO 2 yakalama, depolama, geri kazanım11 Ekim 2011; Alcazar - Marsilya, Ekim 2011, PDF, 30 s.
  31. Kararı n O  , küresel ısınmaya karşı mücadelede karbondioksit jeolojik depolama Ekim 2011 tarihinde 31 2011-1411 (RG, 1 st -11 2011'e, s.  18415 ).
  32. Kararname n o  2006-648 Haziran 2006 2 maden hakları ve yeraltı depolama hakları konusunda.
  33. Kararname n o  madencilik ve yeraltı depolama operasyonlarına 2 2006-649 Haziran 2006 ve madencilik ve yeraltı depolama belirleyen kurallar.
  34. Denge ben yazının L. 229-47 d şıkkında öngörülen.
  35. Kulüp CO 2 web sitesi, erişildi 2013-03-27.
  36. Norveçli platformu Sleipner'de CO2 yakalama öncü , Le Monde , 19 Mayıs 2008.
  37. (in) Sleipner Bilgi Notu: Karbon Dioksit Yakalama ve Depolama Projesi , Massachusetts Teknoloji Enstitüsü , Karbon Yakalama ve Ayıklama Teknolojileri Programı , 25 Şubat 2016.
  38. (tr) Dünyanın Derinlerinde: Weyburn CO 2 İzleme ve Depolama Projesi Kanada hükümetinin Doğal Kaynaklar Kanada sitesinde.
  39. (tr) Encana sahasında CO 2 karışabilir sel .
  40. (tr) IPCC Karbondioksit Yakalama ve Depolama Özel Raporu s.  33 ,.
  41. In Salah , algeria-watch.org, 18 Aralık 2013'te karbon sekestrasyonunun teknik ve finansal uygulanabilirliği konusunda şüpheler .
  42. "  Abu Dabi , thenational.ae'de dünyanın ilk ticari çelik karbon yakalama projesini başlattı  " ,5 Kasım 2016( 10 Kasım 2016'da erişildi ) .
  43. CO2 yakalama: pahalı ve tartışmalı bir teknoloji , Les Échos , 15 Aralık 2020.
  44. (içinde) BP resmi web sitesi .
  45. Le Monde , 2 Temmuz 2008.
  46. test yerinde  : CO geri kazanımı 2jeolojik katmanda saklanan , Dışişleri Bakanlığı Elektronik bültenleri , 24 Ekim 2014.
  47. resmi web sitesi sayfası .
  48. “  resmi site sayfası  ” ( Arşiv • Wikiwix • Archive.is • Google • Ne yapmalı? ) , airliquide.com'da .
  49. Didier Burg, "  Belçika limanları, karbon ayak izlerini azaltmak için Hollanda limanları mega projesine katılıyor  " , Les Échos ,7 Mayıs 2019.
  50. Vincent Collen, "  Neden petrol şirketleri CO güvenmek 2 depolanması " , Les Echos ,27 Ekim 2020.
  51. Kuzey Denizi altında CO2 depolaması için yeşil ışık , Les Échos , 15 Aralık 2020.
  52. (içinde) reklam: New Haven web sitesinde Yeni Teknolojiyi Test Etmek için AEP .
  53. arz CO Agrium 2 Energy'nin EOR projelerini Geliştirmek için 27/05/2008 07:44 ET (RTTNews).
  54. ABD Üretimini Arttıran Büyük Yeni Teksas Gelişmiş Petrol Geri Kazanım Varlıklarını Geliştirmek Batılı; Los Angeles, 30 Haziran 2008 (Prime Newswire).
  55. (içinde) Gorgon'un resmi web sitesi .
  56. Japonya, Çin 300 katılmak için  $ milyon CO 2 proje: kağıt, Reuters, 2 Mayıs 2008.
  57. CO2 yakalama ve depolamaya ilişkin toplam bahisler , Les Échos , 9 Temmuz 2019.
  58. Karbon yakalama, Alman örneğinin incelenmesi .
  59. Yarın, enerji , Christian Ngo.
  60. (inç) Karbondioksit yakalama ve depolama için Yakın Vadeli Fırsatlar .
  61. (tr) CO 2 Sahası GreenFacts'in yakalanması ve depolanması konusunda bilimsel fikir birliği , Mart 2008.

Şuna da bakın:

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar

bibliyografya