Système d'injection et de stockage de CO2 sûr et optimisé pour la valorisation locale de l'énergie géothermique produite

Mots-clés :

Carbon Capture and Storage, Géothermie, CO2 dissous, Economie de l'énergie, Changement climatique

Problématique :

Les technologies de Capture et Stockage du Carbone (CSC) visent à récupérer le CO2 issus d'usines pour le stocker définitivement dans un réservoir géologique (ici un aquifère salin). Ce stockage a lieu généralement à l'état supercritique, c'est-à-dire à un état intermédiaire entre l'état liquide et l'état gazeux, afin de stocker une quantité maximale qui peut atteindre plusieurs millions de tonnes de CO2 par an.

Le projet CO2-DISSOLVED étudie une solution de stockage différente qui consiste à dissoudre du CO2 dans de la saumure puis à l'injecter dans un aquifère salin via un puits d'injection. Cette saumure provient du même aquifère et est extraite via un puits de production. La quantité de saumure est donc finalement identique, tandis que le réservoir se charge progressivement en CO2. Contrairement à la solution « classique », CO2-DISSOLVED permet d'éviter : i) une augmentation de la pression dans le réservoir, ii) le déplacement de la saumure et iii) le risque de migration du CO2 vers des formations géologiques situées plus en surface. De plus, il est prévu de récupérer la chaleur de la saumure par géothermie lorsqu'elle est extraite du réservoir. Cette chaleur pourra alimenter directement l'usine en énergie ou un réseau de chauffage.

Le principal obstacle à la technologie est la quantité de CO2 stockable qui est limitée par la solubilité du CO2 dans la saumure. Cependant, l'injection d'environ 100 000 tonnes par an semble réaliste. Le projet CO2-DISSOLVED cherche à évaluer la faisabilité technico-économique de cette technologie pour des émetteurs de taille moyenne ou petite (soit entre 10 000 et 150 000 tonnes par an). Ainsi, ce concept pourrait ouvrir la voie à de nouveaux marchés pour les technologies CSC plus appropriées à des tonnages beaucoup plus importants.


Résultats attendus :

Analyse technico-économique de la technologie CO2-DISSOLVED. Une description plus complète est disponible sur le site de l'agence nationale de la recherche : http://www.agence-nationale-recherche.fr/?Projet=ANR-12-SEED-0009

Partenaires :

Consortium composé du BRGM, BGR, CFG Services, Geogreen, GeoRessources, Laboratoire d'Economie d'Orléans (LEO), Partnering in Innovation inc

Publications des chercheurs dans le domaine [sélection] :

  • Galiègue X, Laude A. Combining Geothermal Energy and CCS: From the Transformation to the Reconfiguration of a Socio-Technical Regime? Energy Procedia, 2017 [Forthcoming]
  • Royer-Adnot J., Le Gallo Y. Economic Analysis of Combined Geothermal and CO2 Storage for Small-Size Emitters. Energy Procedia, 2017 [Forthcoming]
  • Kervévan C, Beddelem M-H, Galiègue X, Le Gallo Y, May F, O'Neil K, Sterpenich J. Main results of the CO2-DISSOLVED project: first step toward a future industrial pilot combining geological storage of dissolved CO2 and geothermal heat recovery. Energy Procedia 2014
  • Laude, A., Jonen, C. 2013. Biomass and CCS : The influence of technical change. Energy Policy, 60, 96-924
  • Laude, A., Ricci, O. 2011. Can Carbon Capture and Storage on small sources be profitable? An application to the ethanol sector. Energy Procedia, 4, 2909-2917
  • Fabbri , A., Bonijoly, D., Bouc, O., Bureau, G., Castagnac, C., Chapuis, F., Galiègue, X., Le Gallo, Y., Grataloup, S. , Laude, A., Ricci, O., Royer-Adnot, J., Zammit, C. A. 2011. J. From geology to economics: Technico-economic feasibility of a biofuel-CCS system. Energy Procedia, 4, 2901-2908
  • Bonijoly, D., Fabbri, A., Chapuis, F., Laude, A. Ricci, O., Bauer, H., Grataloup, S., Galiègue, X. 2009. Technical and economic feasibility of the capture and geological storage of CO2 from a biofuel distillery: CPER Artenay project. Energy Procedia, 1, 3927-3934

Site internet du projet :

http://co2-dissolved.brgm.fr/