Le captage et le transport du CO2

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+ Le captage du CO₂
+ Le transport du CO₂

Le captage du CO₂

- Le captage sur les fumées "post-combustion" consiste à récupérer le CO₂ en lavant par solvant les fumées émises par la combustion. Il existe des techniques de captage de CO₂ qui sont bien connues et employées dans le traitement du gaz naturel dont les concentrations en CO₂ sont réglementées. Dans le cas d'un lavage des fumées, les installations sont très coûteuses et consomment des quantités importantes d'énergie. Des options innovantes de captage de CO₂ dans les fumées sont à l'étude à IFP Energies nouvelles en vue de minimiser la consommation énergétique et de réduire la taille des installations et les investissements.

	Télécharger l'animation CASTOR - Pilote de captage de CO2 ( format Flash.exe, 2 Mo )

- Le captage en "oxy-combustion" consiste à réaliser la combustion de l'énergie fossile en présence d'oxygène pur au lieu d'air, ce qui permet d'obtenir des fumées plus concentrées en CO₂ (de l'ordre de 90%). Celui-ci est alors plus facile à séparer de la vapeur d'eau avec laquelle il est mélangé. Le principal problème est le coût de production de l'oxygène pur, obtenu en général par distillation cryogénique. IFP Energies nouvelles étudie un autre moyen de production d'oxygène plus économique à partir de l'air. Il consiste à placer dans la zone de combustion un solide comportant un métal oxydé. En présence du combustible, on récupère l'oxygène en réalisant la combustion.
IFP Energies nouvelles envisage également le recours aux oxydes métalliques pour réaliser une combustion en l'absence d'air. L'oxyde métallique permet le transport de l'oxygène dans la zone de combustion sans l'associer à l'azote de l'air. Il s'agit du procédé de "Chemical Looping Combustion" qui devrait permettre de réduire fortement les coûts de captage si les verrous technologiques associés sont levés.
Cette technologie est testée dans une unité pilote, en collaboration avec Total, sur le site d'IFP Energies nouvelles à Lyon.

- Le captage du CO₂, en amont, en "pré-combustion" : le combustible fossile est converti, préalablement, en entrée d'installation, en gaz de synthèse, mélange de CO (monoxyde de carbone) et d'hydrogène. Puis lors d'une étape de conversion, le CO réagit avec l'eau pour former de l'hydrogène et du CO₂, qui peut être capté durant la combustion. L'hydrogène peut être alors employé pour produire de l'électricité. L'avantage de cette technologie réside dans la production d'hydrogène qui peut servir à différents usages : conversion de bruts lourds, production d'électricité et/ou de chaleur, etc. Mais elle nécessite encore de nombreux progrès technologiques et fait l'objet de divers programmes de recherche.
Le programme européen HypoGen, lancé en 2004 (1,3 milliard d'euros sur 10 ans) et auquel IFP Energies nouvelles apporte sa contribution est consacré à l'étude des technologies de captage en pré-combustion.
IFP Energies nouvelles participe à d'autres projets européens dont le projet CACHET qui vise à développer des technologies de production d'hydrogène à partir de gaz naturel avec captage du CO_2.

Ces trois modes de captage sont intéressants et techniquement réalisables, mais seul le captage sur les fumées en post-combustion s'applique aux installations existantes. Les deux autres modes exigent des modifications de conception des installations qui représentent des investissements financiers importants.

Le transport du CO₂

Le CO₂ doit ensuite être acheminé, parfois sur plusieurs centaines de kilomètres, vers un lieu de stockage. Le transport du CO₂ ne pose pas de problème particulier et est déjà couramment pratiqué. Pour les besoins de l'industrie pétrolière, on le transporte dans des gazoducs à l'état supercritique (à plus de 31° C et sous une pression de 73 bars), ce qui nécessite des installations de compression et d'injection adaptées. Un réseau de 4 000 km de pipelines existe aux Etats-Unis.

+ Les clés pour comprendre > Hydrocarbures, CO₂ et effet de serre

+ Zoom : Changement climatique - Les technologies de captage du CO₂ par François Kalaydjian, directeur des technologies durables à IFP Energies nouvelles, Energies nouvelles (jan 2010)

+ Dossier : Captage et stockage géologique du CO₂ - Accélérer le déploiement [Novembre 2009]

Liens utiles :

>> ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie)
>> AIE (Agence Internationale de l'Energie)
>> BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières)
>> Geogreen