CAPTAGE ET SÉÉQUESTRATION CAPTAGE ET S (CSC) DU CO - INRS Eau Terre Environnement

CAPTAGE ET SÉQUESTRATION
      DU CO2 (CSC)

      INRS Eau Terre Environnement

                       par :
                Jean-Luc Allard, ing.
   vice-président SNC-Lavalin Environnement inc.

                 Le 20 avril 2009
                     Québec

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Plan de la présentation

•   Introduction
•   Captage du CO2
•   Transport du CO2
•   Séquestration du CO2
•   Barrières à l’implantation du CSC
•   Crédits de carbone et CSC
•   Exemples de projets
•   Conclusion

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INTRODUCTION

• Énergie fossile
  • 69 % CO2
  • 60 % GES
  • 2008 – 2050 +130 %
• Besoins en réduction des GES
  • GIEC
       • -80 % des émissions globales (stabilisation à 3 oC)
       • CSC peut contribuer de 10 à 55 % pour 2000-2100
• Solutions
  •   Efficacité énergétique
  •   Énergies renouvelables
  •   Énergie nucléaire
  •   Décarbonisation de l’énergie produite par énergie fossile
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Stabilisation à 550 ppm

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Technologies de sépération du CO2

•   Membranes
•   Absorption Chimique (Amines)
•   Absorption Physique (Carbonates, Methanol)
•   Thermique (Cryogénique, Ryan-Holmes)
•   Hybrides

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CAPTAGE DU CO2

• Effluents de CO2 à haute concentration
  •   usine de fertilisants
  •   production gaz naturel
  •   production d’hydrogène
  •   etc.
• Technologie de précombustion (gazéification)
  • Rectisol/Benfield
  • Gazéification du charbon/Nord Dakota/Weyburn
• Combustion à l’oxygène
  • SaskPower, Saskatchewan
• Usine d’éthanol par fermentation
• Technologie de post combustion
  • Effluent gazeux avec CO2 ≤ 15 %

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VIABILITÉ ÉCONOMIQUE DU CSC

• Coût de capture
  • Concentration du CO2 à la source
  • Volume des sources
  • Coût de l’énergie

• Proximité; des sources et des puits de CO2
• Combustion à l’oxygène
  • SaskPower, Saskatchewan
• Disponibilité de champs pétroliers/gaziers (EOR) ou de mines
  de charbon (ECBM)

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CAPTAGE DU CARBONE

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TRANSPORT DU CO2

•   Technologie éprouvée (> 5 800 km pipelines aux É.-U.)
•   Phase dense (> 2000psi)
•   CO2 sec
•   Compression centrifuge multi-stage (7-8)

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SÉQUESTRATION DU CO2

• Récupération assistée
  • Pétrole et gaz
  • Mines de charbon
• Réservoirs épuisés de gaz et pétrole
• Aquifères salins
• Autres approches
  • Stockage dans les océans
  • Minéralisation (solides)

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SEQUESTRATION DU CARBONE

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BARRIÈRES À L’IMPLANTATION DE PROJETS
• Soutien politique
• Coûts
  • Captage :            50 à 100 $/t CO2 eq
  • Transport :          5 à 10 $/t CO2 eq /250km
  • Séquestration :      -5 à 25 $/t CO2 eq

• Consommation d’énergie
  • 25 % de l’énergie produite d’une centrale au charbon
  • 15 % centrale au gaz

• Acceptabilité sociale et environnementale
  • NIMBY ⇒ NUMBY
  • Fuites lentes
  • Fuites massives

• Responsabilité long terme/propriété des sites de
  séquestration
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BARRIÈRES À L’IMPLANTATION DE PROJETS

• Absence /manque de réglementation cohérente:
  • Protocole de Kyoto: phase 1; phase 2?
  • Canada/USA
  • Réglementation long terme
  • Partage/Réduire les risques ($)
  • Reconnaissance des crédits de carbone pour le CSC
  • Gestion des attentes (ex. gestion long terme des réservoirs)

• Cycle de vie d’un projet: long et complexe: concept,
  étude réservoir, pilotes, unité démonstration, etc.
• Sources à faible % CO2 coûteuses; centrales au
  charbon requièrent pré-traitement

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BARRIÈRES À L’IMPLANTATION DE PROJETS

• Profitabilité des projets:
  • CSC coûte cher
  • EOR: possible mais faible
  • ECBM: seuil de rentabilité au mieux
  • Séquestration simple: aucun bénifice direct

• Projets existants: espace, sources multiples,
  intégration chaleur, arrêts d’opération, etc.
• Risques technologiques: éprouvé vs émergente,
  garanties??
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CRÉDITS DE CARBONE ET CSC

• Aucune méthodologie/protocole MDP ou AC
• Protocole de quantification pour système de compensation
  • Canada
  • Alberta
  • WCI
• Revenus des crédits de carbone essentiels!

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EXEMPLES DE PROJETS
• WEYBURN, Saskatchewan
  •   Gazéification de charbon
  •   Transport CO2 sec sur 300 km à 186,2 bar
  •   Opération depuis l’an 2000
  •   Injection actuelle de 1,8 MT/an
• SLEIPNER, Mer du Nord (Norvège)
  • Enlèvement CO2 pour production de gaz naturel
  • Injection dans aquifère salin depuis 1996 (> 10 MT à date)
  • Réduction des taxes sur le carbone
• Salah, Algérie
  • Enlèvement du CO2 pour production de gaz naturel
  • Injection dans aquifère salin depuis 2006 (1, 2 MT/an)
• BLUE LAKE, Colorado, USA (1 MT/an gaz ⇒ EOR
• SNOHVIT (Norvège, 2007)
• K12B, Pays-Bas
  • Injection CO2 dans un gisement de gaz épuisé
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EXEMPLES DE PROJETS PLANIFIÉS

• Masdar, Abu Dhabi (Phase 1)
  •   Potentiel de réduire de 50% les émissions du pays
  •   Multiples sources industrielles: centrale au gaz, aluminerie, acierie
  •   EOR: Injection actuelle de 5MT/an
  •   EOR: mazout (+10%) et quantités importantes de gaz naturel
• Australie
   • Callide Oxyfuel project, Queensland: 30MW en 2009 et CSC
     en 2010
   • CO2CRC Otway Project, Victoria: projet de séquestration
     dans des champs gaziers (multiples compagnies et
     gouvernements)
   • Hazelwood CCS project, Victoria: 10kT/an

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CONCLUSION
 • CSC = réductions substantielles (10 à 55%)
   • i.e. doit faire partie de la solution
 • Combustibles fossiles inévitables mais acceptables avec CSC
 • AEI recommande au G8 de procéder à 20 projets (≥ 1 MT/an) d’ici
   2010
   • Support à l’apprentissage de la technologie
   • Réduction des coûts
   • Essentiel pour un déploiement à grande échelle de la technologie
 • Ajouter CSC aux projets MDP/AC et dans les systèmes de
   compensation
 • Support politique et financier essentiel
   • Assistance financière pour réduire le risque des projets
   • Mise en place de la réglementation sous-jacente

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QUESTIONS

                            Jean-Luc Allard, ing.

                     SNC-Lavalin Environnement inc.
                      2271, boul. Fernand-Lafontaine
                                  Longueuil (Québec)
                                            CANADA
                                             J4G 2R7

                                Tél. : (450) 442- 8809
            Courriel : jeanluc.allard@snclavalin.com

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