Pourquoi le CSC?
Plus d’énergie, moins de CO2 (s’ouvre en anglais)
Titre : Plus d’énergie, moins de CO2
Pour la plupart des gens, presque tous les aspects de nos vies seraient impensables sans l’énergie moderne pratique. La demande en énergie augmente à une vitesse incroyable.
En 2050, la population mondiale devrait atteindre neuf milliards d’habitants. C’est deux milliards de plus qu’aujourd’hui.
Bon nombre d’habitants des pays en développement sortiront de la pauvreté, ce qui leur donnera accès à des sources d’énergie qui transformeront leur qualité de vie.
Cela favorisera une amélioration du niveau de vie et aidera à donner accès à une meilleure éducation, à de meilleures conditions sanitaires et à de meilleurs soins de santé.
Ainsi, la demande en énergie pourrait doubler au cours de la première moitié du siècle actuel. Le monde devra trouver des moyens de produire une quantité beaucoup plus grande d’énergie pour répondre à la demande, mais aussi de limiter les émissions de CO2 s’il veut éviter les effets les plus désastreux des changements climatiques.
C’est l’un des plus gros défis auxquels le monde fait face à l’heure actuelle. La demande sera tellement élevée que nous aurons besoin de toutes les formes d’énergie. Les énergies renouvelables joueront un plus grand rôle au fil du temps, mais augmenter l’utilisation de nouvelles sources d’énergie, comme les énergies éolienne et solaire, pour répondre à la demande prendra de nombreuses décennies.
On prévoit qu’en 2050 les combustibles fossiles, soit le charbon, le pétrole et le gaz, satisferont à au moins 65 % de la demande en énergie de la planète. Certaines de ces sources d’énergie fossiles se trouveront dans des endroits difficiles d’accès. Il faudra de la technologie et de l’innovation pour y accéder, ce qui demandera plus d’énergie et produira davantage de CO2.
Heureusement, il existe à court terme des options pour réduire rapidement et à faible coût les émissions de CO2. Par exemple, générer de l’électricité en utilisant du gaz naturel au lieu du charbon peut diminuer les émissions de CO2 de moitié. La technologie de captage et de stockage du carbone pourrait prévenir presque toutes les émissions de CO2 dans l’atmosphère provenant des centrales électriques et des usines.
Sur la route, les améliorations apportées aux véhicules et les biocarburants représentent la façon la plus pratique de réduire les émissions provenant du transport routier pour les 20 prochaines années. Plus loin dans l’avenir, les voitures électriques et alimentées par des piles à hydrogène joueront probablement un plus grand rôle dans la réduction des émissions.
Nous devrons tous trouver des façons d’utiliser l’énergie plus efficacement, car cela pourrait grandement aider à modérer la demande et à limiter les émissions de CO2.
Répondre à la demande future de façon responsable est un défi, mais il peut être relevé.
Où que nous soyons, nos vies dépendent de l’énergie. Mais pour prospérer tout en s’attaquant au problème des changements climatiques, la société doit fournir une beaucoup plus grande quantité d’énergie à une population mondiale grandissante tout en trouvant des moyens d’émettre beaucoup moins de CO2. De nombreux organismes s’entendent pour dire que la technologie de captage et de stockage de carbone (CSC) aura un rôle important à jouer dans la solution à ce défi.
Le CSC est la seule technologie qui vise la quantité totale de CO2 présente dans l’atmosphère. Les autres technologies améliorent l’efficacité et aident à ralentir l’augmentation de la quantité de CO2, mais ne réduisent pas le volume total de CO2 présent dans l’atmosphère.
Le cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) précise que sans la mise en œuvre à grande échelle du CSC, il est improbable que le monde atteigne son scénario visé de 2 °C. Il indique également que, sans le CSC, le coût pour atteindre ce scénario serait 138 % plus élevé. L’Agence internationale de l’énergie prévoit qu’environ le sixième des réductions d’émissions de CO2 mondiales d’ici à 2050 pourrait être attribuable au CSC.
Shell aide à développer la technologie pour capter et stocker les émissions de CO2 grâce au CSC par l’entremise d’installations telles que celle du projet Quest. Mais le CSC doit être plus répandu.
Comment le CSC fonctionne
Les trois composantes technologiques utilisées dans le CSC sont :
- l’extraction du dioxyde de carbone (CO2) des flux de gaz de procédés;
- le transport par pipeline; et
- l’injection de CO2 dans une formation géologique profonde.
La technologie de captage brevetée ADIP-X de Shell à base d’amines est utilisée de façon courante dans l’industrie gazière à l’échelle mondiale depuis plus de 40 ans pour extraire le sulfure d’hydrogène et le CO2 du gaz naturel. Le perfectionnement du processus à base d’amines afin de récupérer un flux gazeux composé à toutes fins utiles de 98 % de CO2 pur à partir des unités de production d’hydrogène de l’usine est le seul nouvel aspect de l’unité de captage de carbone de Quest.
Les installations de captage utilisent un solvant de type amine pour capter le CO2 du flux gazeux. Le CO2 est ensuite séparé de ce solvant au moyen d’un processus thermique, puis déshydraté et comprimé. La compression réduira son volume d’environ 400 fois, le transformant ainsi en un liquide très épais. Ce CO2 « liquide » est ensuite transporté au moyen d’un pipeline enterré jusqu’à des puits d’injection (dont le nombre variera de trois à huit), situés au nord de l’usine de valorisation.
Depuis des décennies, l’industrie du gaz naturel a recours à l’injection de CO2 dans des formations géologiques sous terre. Bien que ce type d’enfouissement ait été proposé pour la première fois en 1909 par la U.S. Geological Survey comme la méthode la plus sûre de stocker temporairement de grandes quantités de gaz naturel, la première installation commerciale de stockage de gaz naturel sous terre n’est entrée en service qu’en 1915 dans le comté de Welland, en Ontario.
Chacune des technologies de CSC est utilisée depuis des décennies. Le projet Quest les combine d’une manière novatrice afin de gérer les émissions de CO2 provenant du processus de valorisation.
Sécurité de stockage
Shell possède des décennies d’expérience dans la compréhension des gisements, des propriétés des roches et du transport et du stockage des gaz. L’Alberta est considérée comme l’un des endroits dans le monde les plus adéquats pour le stockage sécuritaire du CO2.
Les formations de grès de base cambriennes profondes que l’on retrouve dans le sous-sol de la majeure partie de l’Alberta sont jugées particulièrement idéales pour le stockage du CO2 puisqu’elles sont situées à une profondeur de plus de deux kilomètres et qu’elles sont constituées de multiples couches rocheuses imperméables qui scellent la zone de stockage.
Plusieurs paramètres ont été pris en compte dans le choix du lieu de stockage Quest, notamment la présence de grès poreux en profondeur, bien en dessous des sources d’eau douce et d’hydrocarbures, la présence de plusieurs joints d’étanchéité naturels qui assurent un stockage sûr et permanent du CO2, et la stabilité géologique – ce qui signifie l’absence de défauts ou de complexité structurelle et de puits existants dans un rayon de plusieurs kilomètres. Pour plus de précautions, nous avons prévu, pour nos puits d’injection de CO2, trois barrières de tubage d’acier, chacune cimentée jusqu’à la surface afin de protéger davantage la nappe phréatique peu profonde.
La compétence de Shell en matière de modélisation des formations souterraines lui confère un avantage concurrentiel, et c’est précisément cette expertise qui a servi à confirmer l’intégrité des zones souterraines de stockage sélectionnées.
« Le lieu de stockage Quest est un endroit idéal pour stocker le CO2, doté d’un remarquable réservoir et de nombreuses couches de joints d’étanchéité épais et imperméables, a déclaré Simon O’Brien, directeur du stockage Quest. Nous sommes tout à fait persuadés que l’excellente géologie combinée à la conception et à l’exploitation minutieuses de nos puits fera en sorte que de gros volumes de CO2 pourront être stockés de façon sécuritaire et permanente. »
Shell s’engage à démontrer tout au long du projet Quest que le CO2 capté et injecté demeure stocké de manière sûre et permanente. Un système de surveillance complet et perfectionné en place au lieu de stockage Quest assurera divers niveaux de mesure, de surveillance et de vérification (programme MMV) pendant la durée de notre projet afin de confirmer que le CO2 demeure emprisonné.
Le projet Quest a reçu le premier certificat d’aptitude mondial pour le stockage sécuritaire de CO2 décerné par Det Norske Veritas (DNV), une entreprise de gestion des risques de renommée mondiale.
Programme MMV
Mesure, surveillance et vérification (programme MMV)
De l’équipement de surveillance complet et hautement perfectionné mis en place au lieu de stockage Quest assure divers niveaux de mesure, de surveillance et de vérification (programme MMV) pendant la durée du projet afin de confirmer que le CO2 demeure emprisonné. Shell effectue une surveillance rigoureuse des puits d’injection, de la formation de stockage et des puits de surveillance (entre autres ceux de la nappe phréatique peu profonde), afin d’offrir le plus haut niveau d’assurance aux résidents de la région.
De plus, Shell a mis sur pied un comité consultatif composé de leaders locaux, d’organismes de réglementation et de membres du milieu universitaire. Le comité se réunit chaque trimestre afin de passer en revue les données sur les mesures, la surveillance et la vérification et, par l’entremise du comité, Shell fournit des renseignements sur le programme MMV et fait le point sur ce dernier.
Le projet de stockage Quest a fait l’objet d’une vérification exhaustive effectuée par des experts indépendants, et la firme DNV (Det Norske Veritas) de Norvège lui a décerné le premier certificat d’aptitude mondial pour le stockage sécuritaire du CO2. Mesure, surveillance et vérification (programme MMV)
Une collaboration mondiale
Pour que le CSC ait une incidence sur les émissions de CO2 à l’échelle mondiale, il doit recevoir l’appui des gouvernements et être largement adopté par le secteur. Un soutien efficace des gouvernements ainsi que des cadres réglementaires rigoureux seront cruciaux pour soutenir l’accélération de l’élan entourant la mise en œuvre du CSC à l’échelle mondiale.
Le projet Quest est la première application commerciale du CSC dans le secteur des sables bitumineux. Il fait partie du projet d’exploitation des sables bitumineux de l’Athabasca. Il est exploité par Shell pour le compte du projet d’exploitation des sables bitumineux de l’Athabasca (PSBA), une coentreprise, où les actifs sont détenus collectivement, directement et indirectement par Canadian Natural Resources Limited et une société affiliée (CNRL) à 70 %, par Chevron Canada Limited (Chevron) à 20 % et par Shell Canada Limitée et certaines filiales (Shell) à 10 %. En outre, Quest a été rendu possible grâce au financement destiné au CSC provenant des gouvernements de l’Alberta et du Canada (745 millions de dollars canadiens et 120 millions de dollars canadiens, respectivement). Depuis le début, toute propriété intellectuelle ou donnée produite par le projet Quest est mise à la disposition du public, en collaboration avec les gouvernements de l’Alberta et du Canada, en vue d’abaisser les coûts du CSC et de favoriser l’utilisation de cette technologie à l’échelle mondiale.
En septembre 2016, le Global CCS Institute (s’ouvre en anglais) a organisé une activité de formation aux installations Quest destinée aux spécialistes du CSC de partout dans le monde afin qu’ils puissent profiter de notre expérience.
Shell et le Department of Energy des États-Unis mènent des essais sur le terrain des technologies de pointe en matière de surveillance, en plus du vaste programme évolué de suivi déjà en place dans le cadre du projet Quest.
L’Energy Technologies Institute du Royaume-Uni, l’Université de Birmingham, le gouvernement britannique et Shell appuieront l’affectation de huit mois d’un étudiant au doctorat au projet Quest afin qu’il se concentre sur le captage du carbone et le transport du CO2. Cela est conforme à la déclaration commune du Canada et du Royaume-Uni sur le CSC énoncée en 2014.
Outre le projet Quest, Shell participe à d’autres projets de CSC de premier plan dans le monde. Augmenter son savoir-faire dans le domaine du captage et du stockage du carbone est l’une des mesures que Shell prend dès maintenant pour faire obstacle au changement climatique.
À l’heure actuelle, notre objectif au Canada est de transmettre tout ce savoir dans le cadre du projet Quest.