dimanche 27 décembre 2015

Comment le dioxyde de carbone du gaz de problème?

Modèle sismique montrant le champ
 de Sleipner et des couches minces
de CO2. Les variations de son sont
représentées par des couleurs dif-
férentes; rouge est haute vitesse et
 bleu est faible.
Le dioxyde de carbone (CO 2) est le grand bouc émissaire de notre âge. Y a-t-il un moyen de se débarrasser de lui en l'enfouissant dans le sol ou sous le lit de la mer?
"Si nous voulons injecter du gaz sous terre ou sous le lit de la mer, nous devrons surveiller ce qui lui arrive. Nous devons être tout à fait sûr qu'il reste là où il est censé le faire." Ainsi dit SINTEF chercheur Peder Eliasson. Lui et ses collègues dans leur immeuble de bureaux en face Lerkendal Stadium, sont l'analyse des données sismiques et électromagnétiques prises à partir du réservoir de séquestration du CO 2 en dessous du lit de la mer au champ de Sleipner en mer du Nord. "Mais comment pouvons-nous être sûrs que le gaz va rester là où il est censé"? "Par l'interprétation des données géophysiques. Pendant les levés sismiques, nous faisons descendre signaux acoustiques qui sont ensuite réfléchies, qui nous permet de déterminer les distances et les dimensions sur la base des échos. Nous utilisons ensuite ces besoins pour déterminer l'emplacement et l'étendue du gaz. Qu'est nous faisons est de comparer les données sismiques avant et après injection ", dit Eliasson.
Il dit qu'il y a beaucoup de centres dans le monde qui étudient les données à partir de divers réservoirs de stockage de CO 2, car il est important d'apprendre comment faire le meilleur usage possible de ces informations. Il soutient que la sécurité est le facteur clé dans la séquestration du CO 2. Le risque de fuite est très faible, mais cela a au documentée de façon très précise. L'équipement de mesure doit être robuste et pas trop cher, et les données doivent être exacts. Il doit également être possible de personnaliser les analyses.
Défi du changement climatique
CO 2 est devenu le symbole de la consommation humaine et la production industrielle. Le gaz qui se déverse sur les cheminées d'usines de ciment et crache sur les tuyaux d'échappement et les installations de combustion est la raison derrière le plus grand défi environnemental de notre époque. Ceci est la raison pour laquelle les chercheurs du monde entier travaillent à trouver des moyens de capturer le CO 2 et de pompage sous la surface de la Terre, où il peut rester stocker en toute sécurité des milliers d'années.
De nombreux projets industriels ont démontré que cela est possible. Cependant, il y a beaucoup de travail reste à faire avant une solution de stockage optimale CO 2 est en place. La question est également de savoir si nous pouvons stocker des volumes suffisamment importants pour aider à prévenir les températures mondiales croissantes de plus de deux degrés.
Norvège ouvre la voie
Dans le champ de gaz de Sleipner, Statoil exploite le CO 2 plus ancien projet de séquestration dans le monde, avec près de 15 millions de tonnes de CO 2 déjà stockés sous terre - plus que le montant généré par toutes les voitures en Norvège dans une période de deux ans. Près d'un million de tonnes sont pompés vers le bas sous le lit de la mer chaque année.
En 2008, les opérations de stockage de CO 2 ont commencé à partir de l'installation de traitement sur Melkøya dans le nord de la Norvège. De là, le gaz est transporté dans un gazoduc sur le champ de Snøhvit, où il est injecté dans une formation dédiée sous les réservoirs contenant au gaz du champ. Eliasson dit que SINTEF a travaillé pendant de nombreuses années avec l'Université norvégienne de Science et Technologie (NTNU) et la société britannique BGS sur le développement de méthodes pour faire un suivi plus précis et fiable. Au cours des quelques dernières années, il a également travaillé avec GFZ en Allemagne, où les chercheurs ont mis en place un projet pilote sur terre pour l'injection de CO 2 à une profondeur de 600 mètres sous terre. Depuis 2014, des chercheurs norvégiens ont été en contact avec l'Université de l'Illinois sur le projet Decatur aux Etats-Unis, et avec CAMI à sa station de recherche sur le terrain au Canada. Mais en général, les tests ont été sur une petite échelle.
"SINTEF Petroleum Research effectue une série d'expériences comme un moyen d'analyse de CO 2 questions de séquestration», dit Eliasson. "Nous étudions actuellement dans tout, de la façon dont le gaz se comporte dans le réservoir et à quel point le risque est pour les fuites à travers la roche couverture ou les puits, les calculs de capacité de stockage et la mise au point de méthodes de surveillance. Cette dernière est ma spécialité. Ailleurs au SINTEF, la recherche se concentre sur le principal centre de recherche en BIGCCS ", dit-il.
Surveillance pourrait être mieux
Un réservoir de CO 2 sous la séquestration fond de la mer doit être au moins de 800 mètres en dessous de la surface de la mer si l'on veut exercer une pression qui donne au gaz une densité similaire à celle de l'eau. Cela rend plus efficace le stockage. Les images sismiques de la Formation Utsira au champ de Sleipner indiquent que le réservoir est stable et ne fuit pas du gaz jusqu'au fond de la mer.
Eliasson creuse sur un graphique. Il montre le gaz comme une mince couche bleue entourée par une zone rouge. Au cours des dernières années, le gaz à Sleipner a migré vers le sommet de la couche de grès, et est située dans une bande mince sous le schiste imperméable qui forme le toit du réservoir. "Le champ est bleu. Pourquoi est-ce que"? "Les variations de vitesse sismique sont représentés par des couleurs différentes. Dans les zones où le CO 2 est présent, les ondes sonores se déplacent plus lentement que dans les roches environnantes. Ceci est exprimé par la couleur bleue dans la figure. Cependant, il ne suffit pas pour nous simplement obtenir une image du gaz qui est là-bas. Selon Eliasson, les images ne nous disent rien sur ce degré de certitude que nous avons, ou s’il y a un risque de petites fuites. Il croit qu'il est essentiel pour nous de trouver combien y at-il, et de mettre un chiffre sur notre marge d'incertitude. Est-il dix millions de tonnes plus / moins de 50 pour cent, ou est-il plus / moins de 5 pour cent? Nous devons atteindre le plus haut degré possible de certitude, et voilà pourquoi les chercheurs étudient plusieurs différents types de données. "Nous cherchons à plusieurs ensembles de données, et en combinant des données sismiques avec des données électromagnétiques et gravimétriques afin d'atteindre le meilleur résultat possible», dit Eliasson.
Une question d'argent
Un obstacle dans la voie de la grande échelle séquestration du CO 2 est l'aspect financier. Modification d'une centrale électrique au charbon ou au gaz pour capturer sa CO 2 implique une augmentation considérable des coûts. En plus de cela, il serait nécessaire de construire l'infrastructure nécessaire pour transporter le gaz à son emplacement de stockage final.
Les coûts de captage et de stockage sont importants.
"Même si les titulaires de licence ou de permis à Sleipner Vest auraient à payer une énorme quantité par jour pour le gouvernement norvégien si le gaz n'a échapper dans l'atmosphère, aussi longtemps que la coopération internationale émissions de CO2 ne coûtera pas plus que cela, ce n 'T rentable pour l'industrie à investir davantage dans captage et le stockage ", dit Eliasson. «Un scénario est de créer un système mondial de tâches liées aux émissions de CO 2, et que les gouvernements jouent leur rôle et à développer l'infrastructure nécessaire. Ce serait ouvrir un éventail de nouvelles possibilités», dit-il.
Le stockage est essentiel
La plupart des signaux politiques suggèrent que les combustibles fossiles vont dominer l'approvisionnement mondial en énergie jusqu'à ce que le milieu de ce siècle. Le GIEC affirme également que séquestration du CO 2 est essentiel si nous voulons atteindre les réductions d'émissions qui font vraiment une différence.
A Bruxelles, la capture du carbone est d'attirer une nouvelle attention, et de nombreux acteurs du secteur public et privé se rendent compte qu'il ya un besoin urgent d'obtenir la technologie en place. La Commission européenne cherche maintenant à obtenir de meilleurs régimes de subventions mis en place à partir de 2020. Les zones les plus fortes intensités d'émissions de l'Europe du Nord n’ont pas d'alternatives réelles au captage du CO 2 et de stockage. Cela signifie qu'il y aura une énorme demande pour une infrastructure de séquestration.
Il a été souligné que ce type de stockage pourrait être un outil pratique qui permettra à l'homme de réaliser en brûlant des combustibles fossiles.
Sirin Engen admet sur le site de Bellona que cette est une technologie qui permettrait à l'industrie pétrolière et gazière à jouer un rôle dans la transition vers une société à faibles émissions. "Mais ce ne est pas une mission de sauvetage, et il ne dispense pas l'industrie de sa responsabilité de réduire lesémissions de CO 2," dit-elle. Peder Eliasson au SINTEF ne veut pas faire des prédictions ou exprimer une opinion sur les aspects moraux ici. "Notre tâche est d'être objectif et de contribuer avec de nouvelles connaissances et technologies," dit-il. Cependant, comme beaucoup d'autres, il estime que le CO 2 captage et le stockage pourraient être l'un des facteurs clés de la soi-disant «virage vert», où l'industrie pétrolière va également jouer un rôle.