L'évaluation techno-économique et de sécurité de l'impact des impuretés de CO2 sur son transport et son stockage
La capture et le stockage du carbone (CSC) impliquent de capturer le CO2 émis par les centrales électriques et autres industries émettant du CO2 puis de le transporter sur des sites géologiques à l'aide de canalisations haute pression. Cependant, le CO2 capturé contient diverses impuretés comme le plomb, le mercure et l'arsenic, chacun ayant un impact unique sur les différentes parties de la chaîne de CSC. Le projet CO2QUEST (Techno-economic assessment of CO2 quality effect on its storage and transport), financé par l'UE, a réuni des chercheurs de pointe et des acteurs importants pour effectuer des études computationnelles soutenues par des expériences à grande échelle pour identifier les mélanges de CO2 qui ont l'impact le plus important sur les différentes parties de la chaîne de CSC. Plus particulièrement, le projet a caractérisé les effets des impuretés sur le coût et la sécurité du transport du CO2 dans des canalisations, sur la base d'une analyse de la baisse de pression dans les conduites, les critères de puissance de compression, ainsi que la prédisposition des canalisations à la propagation de rupture ductile et fragile et à la corrosion. Par ailleurs, l'impact des impuretés de CO2 sur le stockage géologique a été étudié et quantifié sur la base de l'analyse des interactions géochimiques sur le site de stockage en prenant en compte les dangers sanitaires et environnementaux induits. L'analyse de rentabilité effectuée par l'équipe CO2QUEST a fourni des recommandations sur les niveaux de tolérance d'impuretés et les protocoles de mélange ainsi que des mesures de contrôle pour les réseaux de conduites et l'infrastructure de stockage. Conduisant à plus de 100 publications, CO2QUEST a reçu le prix 2016 Institution of Chemical Engineers Highly Commended Global Process Safety Award. CO2QUEST a conduit au développement d'outils de calcul et de connaissance fondamentalement importants et à la création d'installations expérimentales de test de classe mondiale nécessaires pour déterminer la plage optimale d'impuretés de CO2 pour permettre une exploitation sûre et économique de la CSC. Cela permettra d'accélérer le déploiement de la CSC comme technologie clé pour combattre le réchauffement mondial. Les installations expérimentales de CSC de classe de mondiale développées pendant le projet CO2QUEST incluent l'installation d'essai de rupture de canalisation, voir vidéo du test de rupture de canalisation, une nouvelle canalisation de test haute pression échelle moyenne largement instrumenté. Un puits profond (1.6 km a également été construit, ainsi qu'une installation d'essai de stockage du CO2 sur nappe aquifère peu profonde pour étudier la migration du nuage de CO2 pendant le stockage).
Mots‑clés
Dioxyde de carbone, impuretés, captage et stockage de carbone, CO2QUEST, modèles numériques
