Projet de recherche SD/CP/04B (Action de recherche SD)
Contexte
Le renforcement de l’effet de serre est à l’origine du réchauffement de la Terre observé depuis 150 ans. Les émissions anthropiques de gaz à effet de serre dans l’atmosphère en sont la cause principale. De grandes quantités de CO2 sont en effet produites par l’utilisation de combustibles fossiles, tant dans le monde industrialisé, dont l’Occident, mais aussi dans les pays en voie de développement, comme la Chine et l’Inde qui vont encore accroître leur consommation d’énergie. Ainsi, environ un tiers du CO2 atmosphérique est d’origine anthropique.
Or, notre société repose largement sur l’utilisation du gaz naturel, du pétrole et du charbon. Réduire les émissions en CO2 de manière significative demande des mesures draconiennes. Le captage et le stockage de carbone (CCS) est une technique qui s’applique aux émissions industrielles de CO2. Le CO2 capté lors de sa production est stocké dans des réservoirs géologiques.
Description du Projet
Objectifs
Le potentiel de mitigation de la Capture et du Stockage de Carbone (CCS) est très important. Le but principal du projet en cours consiste à déterminer si ce potentiel est utilisable et s’il sera utilisé. En effet, la mise en œuvre des techniques CCS nécessite des adaptations fondamentales des infrastructures dans les industries de transformation ou de haute consommation énergétique. Ainsi, plusieurs facteurs de natures différentes seront décisifs pour l’avenir des techniques CCS.
L’objectif principal du projet PSS-CCS (Policy Support System for Carbon Capture and Storage) est le développement d’un simulateur économico-environnemental capable de prédire de façon réaliste l’impact et le taux de croissance des techniques CCS entre 2010 et 2050. Dans le cadre de ce projet, un simulateur sera construit et son fonctionnement à partir de données réelles sera démontré.
Afin d’atteindre l’objectif principal, certains objectifs secondaires seront réalisés. Il s’agit d’un inventaire du potentiel de stockage géologique en Flandre et en Wallonie, du développement d’une méthodologie d’évaluation du risque géologique, d’un inventaire des sources existantes et futures de CO2 en Belgique, le développement d’une application de routage optimisé du transport de CO2 dans un réseau de pipelines, et d’un inventaire des technologies de captage (purification) et de compression du CO2.
Méthodologie
Plusieurs disciplines contribuent aux simulations économico-environnementales. Il faut maîtriser les aspects techniques des technologies simulées. Des prévisions valables ne seront possibles que si les conditions de base des simulations sont réalistes et que l’influence des paramètres sur les coûts et les profits est bien comprise.
L’exécution des simulations tiendra compte d’une évaluation rigoureuse des techniques et du potentiel de captage et de compression de CO2 afin de le transporter et de le stocker dans le sous-sol. Les résultats de ces études seront résumés dans une banque de données relationnelle, utilisable pour la construction de scénarios avec le simulateur.
Le simulateur est entièrement nouveau, et se base sur la confrontation entre des visions technologiques et des principes économiques. Cette confrontation a abouti à un schéma de calcul et de décision qui tient compte des spécificités propres à la technique CCS par rapport aux autres techniques de mitigation.
Ainsi, le cadre spatial est important pour la technique CCS. La localisation des sources de CO2, par exemple une centrale à charbon, dépend des voies d’approvisionnement en charbon, tandis que la localisation d’un réservoir pour le stockage sera tributaire de la configuration géologique du sous-sol. La source et le réservoir doivent être connectés par des pipelines transportant le CO2. La distance et le trajet à suivre déterminent le coût du transport, ce qui influençe significativement le coût du projet. Un réseau de pipelines connectant plusieurs sources avec plusieurs réservoirs pourrait se développer, surtout à partir du moment où la technique CCS se déploie à grande échelle. Les aspects liés à la croissance d’un tel réseau fera l’objet d’une attention particulière dans le projet en cours. La gestion de toutes ces données à caractère géographique dans le simulateur requiert l’utilisation d’un SIG (Système d’Information Géographique).
Un autre aspect important de la technique CCS est le risque inhérent à l’exploration géologique du réservoir. En résumé, tant qu’un réservoir géologique n’a pas été correctement et complètement exploré et testé, la possibilité qu’il ne convienne pas pour le stockage du CO2 existera toujours. Bien que le coût majeur dans la chaîne CCS correspond au captage du CO2 à sa source, le succès du projet dans sa totalité dépendra des résultats de l’exploration géologique. La façon de traiter ce risque géologique et son intégration dans la simulation économique sont des points importants du projet.
Interaction entre les différents partenaires
Ce projet réunit tous les centres belges d’expertise de la technique CCS. Elle couvre toute la chaîne CCS, du captage à la compression, en passant par le transport jusqu’au stockage géologique.
Liens avec des programmes internationaux
Le projet est suivi de près par deux institutions internationales (voir comité d’accompagnement). Les résultats seront communiqués à la communauté internationale et ils mériteraient de s’étendre à l’échelle européenne.
Résultats et/ou produits attendus
Partenaires
Activités
L’expertise pour l’inventaire du potentiel de stockage géologique est fournie par le VITO et par la Faculté Polytechnique de Mons. Le VITO possède également une expertise économique et une méthodologie d’évaluation du risque. L’évaluation technologique du captage et de la compression du CO2 et l’analyse de l’influence de ces technologies sur la performance des installations industrielles sont réalisées par l’équipe de l’ULg. Le SGB-IRSNB coordonne les activités des partenaires et développe le simulateur PSS-CCS. Le sous-traitant Ecofys établit un inventaire des sources de CO2 et définit les scenarios de simulation pour la Belgique, dans le respect des standards internationaux.
Coordonnées
Project website:
www.naturalsciences.be/PSS-CCS
Coordinateur
Kris Piessens
Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique (IRSNB)
Geological Survey of Belgium
Jennerstraat 13
B-1000 Brussels
Tel:+32(0)2 788 76 34
Kris.Piessens@naturalsciences.be
Promoteurs
Ben Laenen
Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO)
Boeretang 200
B-2400 Mol
Tel:+32 (0)14 33 56 38
Ben.Laenen@vito.be
Jean-Marc Baele
Faculté Polytechnique de Mons (FPMs)
Service de Géologie Fondamentale et Appliquée
9 rue de Houdain
B-7000 Mons
Tel :+32 (0)65 374 622
Jean-Marc.Baele@fpms.ac.be
Philippe Mathieu
Université de Liège (ULg)
Centrales thermiques
1 Chemin des Chevreuils
B-4000 Liège 1
Tél: +32 (0)4 366 92 68
PMathieu@ulg.ac.be
Chris Hendriks
Ecofys BV (NL, subcontractor)
Kanaalweg 16G
NL-3526 KL Utrecht
The Netherlands
C.Hendriks@ecofys.nl
Comité de suivi
Annick Clauwaert ABVV
Stéphane Cools Ministère de la Région Wallonne
Michel Cremer HOLCIM s.a.
William D'Haeseleer Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven)
Jean-François Fauconnier Greenpeace Belgium
John Gale IEA Greenhouse Gas - United Kingdom
Jacques Gheury CREG
Patricia Grobben Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap
Etienne Hannon SPF Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement
Marc Lanckzweirt Soresma nv
Thomas Lekane CREG
Gabriel Michaux SPF Economie, PME, Classes moyennes et Energie
Jacques Rennotte Kemira
Jacques Schittekat Tractabel sa
Alain Stephenne Ministère de la Région Wallonne
Paulus Tak SPF Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement
Mira Tayah Université Libre de Bruxelles (ULB)
Jean-Yves Tilquin Carmeuse
Lieven Top Kabinet Peeters
Higinia Torregrosa European Federation of Geologists
Luc Van Nuffel Electrabel
Joseph Van Orsmael ALBON
Noël Vandenberghe Katholieke Universiteit Leuven (KULeuven)
Marc Vandeput Provincie Limburg
Jan Vansant ACP
Glenn Verheyen NUON Belgium nv/sa
Nadine Vervaet sp.a
Policy Support System for Carbon Capture and Storage (PSS CSS) : final report
Piessens, Kris - Laenen, Ben - Nijs, Wouter ... et al Brussels : Federal Science Policy, 2012 (SP2534)
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