{"id":12307,"date":"2022-02-23T08:25:00","date_gmt":"2022-02-23T06:25:00","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/?p=12307"},"modified":"2022-02-23T11:16:52","modified_gmt":"2022-02-23T09:16:52","slug":"la-sequestration-du-co2-peut-contribuer-a-limiter-le-changement-climatique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/la-sequestration-du-co2-peut-contribuer-a-limiter-le-changement-climatique\/","title":{"rendered":"La s\u00e9questration du CO2 peut contribuer \u00e0 limiter le changement climatique"},"content":{"rendered":"\n
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\u00abSleipner T\u00bb. Situ\u00e9e en Norv\u00e8ge, cette plateforme injecte du CO2 dans un aquif\u00e8re salin souterrain.\n\u00a9 Nerijus Adomaitis\/Reuters<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Pour r\u00e9duire la quantit\u00e9 de CO2<\/sub> pr\u00e9sente dans l\u2019atmosph\u00e8re, l\u2019une des options consiste \u00e0 pi\u00e9ger le gaz dans le sous-sol. Encore faut-il bien choisir les sites de stockage et s\u2019assurer que le gaz carbonique ne s\u2019\u00e9chappe pas. Dans le cadre d\u2019un vaste projet europ\u00e9en, des g\u00e9ophysiciens de l\u2019UNIL \u00e9laborent des m\u00e9thodes permettant de caract\u00e9riser les roches avec une grande pr\u00e9cision et de suivre l\u2019\u00e9volution du CO2<\/sub> dans son r\u00e9servoir.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les recommandations du GIEC (le Groupe d\u2019experts intergouvernemental sur l\u2019\u00e9volution du climat) sont claires: pour limiter le r\u00e9chauffement climatique \u00e0 1,5\u00b0C par rapport \u00e0 la temp\u00e9rature qui r\u00e9gnait \u00e0 l\u2019\u00e8re pr\u00e9industrielle, les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre, et en particulier du CO2<\/sub>, doivent \u00eatre r\u00e9duites \u00e0 z\u00e9ro d\u2019ici \u00e0 2050. <\/p>\n\n\n\n

Certes, la priorit\u00e9 est de diminuer drastiquement ces \u00e9missions dues en grande partie aux combustibles fossiles (p\u00e9trole, gaz, charbon). Toutefois, au rythme auquel vont les activit\u00e9s humaines, \u00abon n\u2019y arrivera pas, selon Santiago Solazzi, post-doctorant \u00e0 l\u2019Institut des sciences de la Terre (ISTE) de la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement de l\u2019UNIL. Dans le futur, les \u00e9missions devront \u00eatre n\u00e9gatives, c\u2019est-\u00e0-dire que les quantit\u00e9s de gaz carbonique captur\u00e9es devront \u00eatre sup\u00e9rieures \u00e0 celles qui sont rejet\u00e9es dans l\u2019atmosph\u00e8re.\u00bb Pour ce faire, on peut compter sur les oc\u00e9ans et sur les for\u00eats qui contribuent \u00e0 absorber le gaz. \u00abMais cela ne suffira pas\u00bb, estime le chercheur. Il faut trouver autre chose. L\u2019une des solutions envisag\u00e9es est de s\u00e9questrer le CO2<\/sub> et de le stocker dans des couches terrestres profondes. Ce ne serait qu\u2019un juste retour des choses, puisque \u00ables hydrocarbures proviennent du sous-sol\u00bb, remarque le post-doctorant.<\/p>\n\n\n\n

Le GIEC consid\u00e8re que cette strat\u00e9gie repr\u00e9sente, \u00e0 moyen terme, le quatri\u00e8me potentiel de r\u00e9duction des \u00e9missions de CO2<\/sub>  \u2013 apr\u00e8s les mesures d\u2019\u00e9conomie d\u2019\u00e9nergie et d\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique et l\u2019utilisation de combustibles non fossiles. Ses experts estiment que, d\u2019ici \u00e0 2050, la s\u00e9questration pourrait concerner 20\u2009% du total des \u00e9missions mondiales de gaz carbonique.<\/p>\n\n\n\n

Un r\u00e9servoir surmont\u00e9 d\u2019une couverture<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Le principe de la technologie dite CCS (CO2<\/sub> Capture and Storage<\/em>, c\u2019est-\u00e0-dire captage et stockage du CO2<\/sub>) est d\u2019extraire le dioxyde de carbone des gaz rejet\u00e9s par des usines \u00e9mettrices \u2013 des cimenteries, des aci\u00e9ries, des unit\u00e9s de production de papier, de produits p\u00e9trochimiques, etc. (voir l\u2019infographie ci-dessous<\/em>). Il est d\u2019ailleurs aussi possible de pr\u00e9lever directement le dioxyde de carbone de l\u2019atmosph\u00e8re (lire l\u2019article<\/a><\/em>), \u00abmais la mise en \u0153uvre \u00e0 grande \u00e9chelle d\u2019un tel proc\u00e9d\u00e9 est difficile\u00bb, constate Santiago Solazzi. Quoi qu\u2019il en soit, d\u2019o\u00f9 qu\u2019il provienne, le gaz est comprim\u00e9 puis achemin\u00e9, g\u00e9n\u00e9ralement par des pipelines, vers son lieu de stockage. Il est alors inject\u00e9 dans le sous-sol dans une formation rocheuse. <\/p>\n\n\n\n

Le r\u00e9servoir, la roche dans laquelle le CO2<\/sub> est pi\u00e9g\u00e9, doit \u00eatre choisi avec soin. Il doit \u00eatre poreux, c\u2019est-\u00e0-dire renfermer de multiples interstices microscopiques dans lesquels se logera le dioxyde de carbone \u00abqui peut occuper 30\u2009% du volume de la roche\u00bb, pr\u00e9cise Nicol\u00e1s Barbosa, post-doctorant \u00e0 l\u2019ISTE. Le dioxyde de carbone se trouve alors dans un \u00e9tat nomm\u00e9 supercritique. En effet, comme l\u2019explique Santiago Solazzi, \u00ables r\u00e9servoirs \u00e9tant situ\u00e9s \u00e0 des profondeurs de 800 \u00e0 4000 m\u00e8tres, il y r\u00e8gne une forte pression et une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e qui font que le CO2<\/sub> se conduit comme un fluide\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00e9servoir ne doit pas \u00eatre simplement poreux. Il doit aussi \u00eatre perm\u00e9able, afin que le fluide puisse facilement se d\u00e9placer dans la roche. \u00abIl est n\u00e9cessaire de disposer de grandes capacit\u00e9s de stockage, pr\u00e9cise Nicol\u00e1s Barbosa. Plus le fluide pourra s\u2019y \u00e9couler facilement, plus les volumes que l\u2019on pourra y stocker seront grands.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

Il reste que le CO2<\/sub> \u00e9tant plus l\u00e9ger que l\u2019eau pr\u00e9sente dans la roche, il a tendance \u00e0 remonter \u00e0 la surface. C\u2019est pour cette raison que le site de stockage doit \u00eatre surmont\u00e9 d\u2019une roche couverture qui sert de barri\u00e8re. Contrairement au r\u00e9servoir, celle-ci doit donc avoir une faible porosit\u00e9 et \u00eatre quasiment imperm\u00e9able, comme le sont par exemple les schistes argileux.  <\/p>\n\n\n\n

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Nicol\u00e1s Barbosa. Post-doctorant \u00e0 l\u2019Institut des sciences de la Terre (Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement). Nicole Chuard \u00a9 UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Une technologie \u00e9prouv\u00e9e<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La technologie n\u2019est pas r\u00e9cente. \u00abLes Norv\u00e9giens injectent du CO2<\/sub> sous la mer du Nord depuis les ann\u00e9es 90 et ils ont montr\u00e9 la faisabilit\u00e9 du processus, constate Santiago Solazzi (lire l’article<\/a><\/em>). Il existe actuellement une trentaine de projets op\u00e9rationnels de s\u00e9questration du gaz carbonique dans le monde et d\u2019autres devraient suivre, notamment en Europe.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

Le Vieux Continent renferme en effet de nombreux sites de stockage potentiels, notamment \u00abd\u2019anciens champs p\u00e9troliers et gaziers qui ne sont plus exploit\u00e9s\u00bb. La Suisse n\u2019a pas de p\u00e9trole. Toutefois, d\u2019apr\u00e8s des chercheurs de l\u2019Institut des sciences g\u00e9ologiques de l\u2019Universit\u00e9 de Berne, elle poss\u00e8de des aquif\u00e8res salins profonds potentiellement int\u00e9ressants. Situ\u00e9s dans la r\u00e9gion qui s\u2019\u00e9tend de Fribourg \u00e0 St-Gall, ces sites pourraient stocker environ 2680 millions de tonnes de CO2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 Cansu Celen \/ Trivial Mass<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Risque de micro-s\u00e9isme ou de fuite<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La s\u00e9questration du CO2<\/sub> n\u2019est pas sans risques. Dans la mesure o\u00f9 la pr\u00e9sence du fluide change la pression dans le sous-sol, la surface peut s\u2019\u00e9lever. \u00abCela ne devrait pas arriver, mais cela peut \u00e9ventuellement se passer si le processus est mal g\u00e9r\u00e9 \u00bb, constate Santiago Solazzi. L\u2019injection peut aussi \u00abactiver les failles pr\u00e9sentes dans la formation rocheuse et provoquer des micro-s\u00e9ismes\u00bb. En outre, il est possible que le gaz s\u2019\u00e9chappe de son r\u00e9servoir et remonte \u00e0 la surface.<\/p>\n\n\n\n

Avant de songer \u00e0 g\u00e9n\u00e9raliser la technologie CCS, il est donc n\u00e9cessaire de mener de multiples recherches pour \u00abavoir une compr\u00e9hension approfondie du r\u00e9servoir g\u00e9ologique, ce qui n\u2019est pas facile puisque les roches sont situ\u00e9es \u00e0 plusieurs centaines de m\u00e8tres de profondeur\u00bb, constate Santiago Solazzi. Une fois le CO2<\/sub> dans le sous-sol, il faut aussi surveiller son comportement et celui du terrain. \u00abLe syst\u00e8me est en effet dynamique, souligne Nicol\u00e1s Barbosa. L\u2019injection d\u2019un fluide modifie l\u2019\u00e9quilibre des formations rocheuses. Il est possible qu\u2019elle active des failles qui \u00e9taient pr\u00e9sentes dans le r\u00e9servoir ou que de nouvelles fractures apparaissent dans la couverture qui perdra alors sa capacit\u00e9 \u00e0 retenir le gaz. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

Un projet europ\u00e9en<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les travaux men\u00e9s \u00e0 l\u2019Institut des sciences de la terre de l\u2019UNIL ont donc pour objectifs d\u2019une part de caract\u00e9riser les formations rocheuses et, de l\u2019autre, d\u2019\u00e9laborer des m\u00e9thodes permettant de surveiller leur \u00e9volution en pr\u00e9sence de CO2<\/sub>.<\/p>\n\n\n\n

Lanc\u00e9 en f\u00e9vrier 2021 pour quatre ans, le projet DISCO2 STORE<\/a> est soutenu par l\u2019instrument de financement RISE (Research and Innovation Staff Exchange<\/em>) du programme europ\u00e9en Marie Sklodowska Curie qui vise \u00e0 favoriser les collaborations internationales entre les universit\u00e9s et les entreprises. <\/p>\n\n\n\n

\u00abNous avons choisi un nom assez ludique, remarque Santiago Solazzi. DISCO2 STORE est en fait une abr\u00e9viation de Discontinuities in CO2<\/sub> Storage Reservoirs<\/em> (discontinuit\u00e9s dans les r\u00e9servoirs de CO2<\/sub>). En langage scientifique, le terme de \u201c\u2009discontinuit\u00e9s\u2009\u201d est tr\u00e8s large puisqu\u2019il recouvre tous les changements de propri\u00e9t\u00e9s. Cela permet d\u2019y inclure diverses \u00e9tudes de laboratoires qui \u00e9tudient la probl\u00e9matique de diff\u00e9rents points de vue et qui examinent par exemple les modifications de la porosit\u00e9, de la perm\u00e9abilit\u00e9 ou de la rigidit\u00e9 des roches.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

\u00abNotre \u00e9quipe, ajoute Nicol\u00e1s Barbosa, s\u2019int\u00e9resse principalement \u00e0 la d\u00e9tection sismique des fractures. Celles-ci contribuent \u00e0 augmenter la perm\u00e9abilit\u00e9 de la roche, mais elles peuvent aussi, quand elles sont r\u00e9activ\u00e9es, engendrer de la sismicit\u00e9.\u00bb <\/p>\n\n\n\n

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Santiago Solazzi. Post-doctorant \u00e0 l\u2019Institut des sciences de la Terre (Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement). Nicole Chuard \u00a9 UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Des m\u00e9thodes inspir\u00e9es de la sismologie<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les m\u00e9thodes sur lesquelles travaillent les chercheurs de l\u2019ISTE sont \u00abinspir\u00e9es de l\u2019\u00e9tude des tremblements de terre\u00bb, explique Santiago Solazzi. Elles consistent \u00e0 envoyer des ondes acoustiques qui se refl\u00e8tent ou se r\u00e9fractent \u00e0 mesure qu\u2019elles traversent la roche. En surface ou dans des puits, des capteurs \u2013 des sortes de microphones nomm\u00e9s g\u00e9ophones \u2013 recueillent les signaux qui peuvent ensuite \u00eatre analys\u00e9s et fournir une carte 3D du sous-sol. \u00abLe principe est celui de l\u2019\u00e9chographie Doppler utilis\u00e9e pour visualiser un f\u0153tus dans le ventre de sa m\u00e8re. Mais ici, la fr\u00e9quence des ondes employ\u00e9es est tr\u00e8s basse (environ 30 Hz) et les \u00e9chelles peuvent \u00eatre \u00e9normes (des kilom\u00e8tres d\u2019extension).\u00bb <\/p>\n\n\n\n

Cette technique permet de d\u00e9tecter des couches g\u00e9ologiques de plus de 10 m\u00e8tres d\u2019\u00e9paisseur. Mais, de m\u00eame qu\u2019avec l\u2019\u00e9chographie, \u00abon peut voir la t\u00eate et les jambes du f\u0153tus, mais non examiner ses tissus, la r\u00e9solution de la m\u00e9thode n\u2019est pas suffisante pour rep\u00e9rer de petites failles qui ont quelques m\u00e8tres d\u2019\u00e9paisseur, pr\u00e9cise Nicol\u00e1s Barbosa. Pour l\u2019am\u00e9liorer, on envoie les ondes via de tr\u00e8s petits \u00e9metteurs plac\u00e9s dans un puits.\u00bb<\/p>\n\n\n\n

Les chercheurs comptent aller plus loin encore afin de pouvoir d\u00e9celer des fractures mesurant quelques centim\u00e8tres. \u00abOn ne peut pas les d\u00e9tecter directement. Mais elles modifient certaines propri\u00e9t\u00e9s des ondes \u2013 elles diminuent leur amplitude, par exemple \u2013 un ph\u00e9nom\u00e8ne que nous devrions pouvoir d\u00e9chiffrer en utilisant les bonnes th\u00e9ories\u00bb, explique Santiago Solazzi.<\/p>\n\n\n\n

Une option parmi d\u2019autres<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Pour tester leur hypoth\u00e8se, les g\u00e9ophysiciens ont cr\u00e9\u00e9 des \u00e9chantillons de roche artificielle, \u00abbeaucoup plus faciles \u00e0 \u00e9tudier que leurs \u00e9quivalents naturels qui sont complexes\u00bb. Ils comptent les soumettre \u00e0 l\u2019exp\u00e9rimentation dans des laboratoires, en Norv\u00e8ge et en Argentine. <\/p>\n\n\n\n

La plupart des techniques \u00e9tudi\u00e9es \u00e0 l\u2019ISTE pourraient \u00eatre utilis\u00e9es dans d\u2019autres domaines que celui de la s\u00e9questration de CO2<\/sub>. \u00abElles pourraient par exemple servir \u00e0 d\u00e9tecter des fractures dans les r\u00e9servoirs g\u00e9othermiques ou \u00e0 \u00e9tudier les contaminants dans un aquif\u00e8re\u00bb, selon Santiago Solazzi. <\/p>\n\n\n\n

Toutefois, l\u2019objectif de l\u2019\u00e9quipe de l\u2019UNIL est de contribuer \u00e0 faciliter le stockage du gaz carbonique dans le sous-sol qui, selon Nicol\u00e1s Barbosa, \u00abest une technologie mature et une option viable\u00bb pour r\u00e9duire rapidement les \u00e9missions de CO2<\/sub>. Ce n\u2019est qu\u2019une option parmi bien d\u2019autres pour limiter le r\u00e9chauffement climatique. D\u2019autant que la probl\u00e9matique est mondiale et, comme le souligne Santiago Solazzi, \u00abon est encore tr\u00e8s loin du jour o\u00f9, partout dans le monde, les entreprises tenteront d\u2019extraire le CO2<\/sub> qu\u2019elles \u00e9mettent et disposeront d\u2019un site pour le s\u00e9questrer\u00bb. <\/p>\n\n\n\n

Article suivant: Des installations d\u00e9j\u00e0 en fonctionnement<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pour r\u00e9duire la quantit\u00e9 de CO2 pr\u00e9sente dans l\u2019atmosph\u00e8re, l\u2019une des options consiste \u00e0 pi\u00e9ger le gaz dans le sous-sol. Encore faut-il bien choisir les sites de stockage et s\u2019assurer … <\/p>\n","protected":false},"author":825,"featured_media":12218,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[42189,39,42198],"tags":[44],"class_list":{"0":"post-12307","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-diaporama","8":"category-geosciences","9":"category-no-79","10":"tag-elisabeth-gordon"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12307","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/users\/825"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12307"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12307\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12218"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12307"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12307"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wp.unil.ch\/allezsavoir\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12307"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}