Captage, stockage et valorisation du CO2

Vous souhaitez réduire localement vos émissions de CO2 ? Le BRGM évalue le potentiel d’intégration d’une technologie CCUS (Captage, Stockage et Utilisation du CO2) dans une dynamique d’économie circulaire pour vous apporter des solutions adaptées aux spécificités de votre territoire.
Injection et stockage du CO2

Injection et stockage du CO2 : propositions de scénarios de référence d'évolution.

© BRGM

Vos enjeux et besoins

La maîtrise des émissions de gaz à effet de serre (GES) est un enjeu majeur dans la lutte contre le réchauffement climatique. Pour atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, la réduction de la concentration du CO2 dans l’atmosphère passe naturellement par une réduction drastique des émissions de GES, qui pour autant buttera inévitablement sur certains usages ultimes incontournables. C’est pourquoi le captage du CO2 émis par les installations industrielles pour le stocker de façon permanente dans les couches profondes du sous-sol fait partie des solutions complémentaires pertinentes pour réduire les émissions ultimes et atteindre la neutralité carbone.

D’une capacité mondiale de stockage d’au moins 2 000 Gt, les formations géologiques peuvent piéger de très grandes quantités de CO2 pendant des millions d’années. Différentes techniques de stockage géologique peuvent-être envisagées : en aquifère salin, dans d’anciens forages pétroliers ou gaziers, en veines de charbon profondes, ou dans les roches basiques et ultrabasiques.

Pour évaluer le potentiel d’intégration de ces systèmes et assurer leur performance, des études amont sont nécessaires pour évaluer les formations géologiques capables d’accueillir un éventuel stockage et déterminer les solutions techniques et économiques les plus adaptées au territoire. Du choix de la méthode de captage des émissions, en passant par leur mode de séquestration jusqu’à leur valorisation économique, les technologies CCUS peuvent reposer sur de multiples scénarios à analyser.

Notre valeur ajoutée

Acteur historique de référence de la recherche et de l’innovation dans le stockage géologique du CO2, le BRGM intervient comme expert dans de nombreux réseaux scientifiques et techniques sur le sujet (président du Club Français CO2 et de l’association CO2GeoNet). Ses équipes développent des approches sur-mesure pour évaluer les potentialités d’un territoire et la faisabilité d’intégration de solutions CCUS à différentes étapes d’un projet.

  • En phase amont :
    • Cartographie des sources d’émissions de CO2et des clusters industriels sur le territoire ;
    • Implication des acteurs locaux dans le développement de scénarios de CCUS ;
    • Vérification de l’adéquation de ces scénarios aux spécificités du territoire.
  • Sur le captage du CO2 d’origine industrielle ou atmosphérique :
    • Piégeage par dissolution du CO2 dans l’eau ;
    • Piégeage par réduction électrochimique à partir d’hydroxydes doubles lamellaires (HDLs) ;
    • Boucle de captage/stockage du CO2 atmosphérique à l’aide de lagunage (lait de chaux) et de calcination.
  • Lors du stockage géologique du CO2 :
    • Evaluation du potentiel de stockage géologique et caractérisation des réservoirs associés ;
    • Estimation des capacités de stockage dynamique 3D et analytique (approche volumétrique) ;
    • Définition et optimisation de la stratégie et technologie d’injection ;
    • Simulation des interactions eau-fluide-roche à l’échelle du puits ou du système de stockage ;
    • Suivi de sites par un monitoring adapté.
  • Sur l’utilisation et la valorisation du CO2 :
    • Identification du potentiel d’utilisation du CO2 et planification d’un réseau de CO2 via un système d’information géographique (SIG) ;
    • Minéralisation via des procédés de carbonatation minérale de déchets alcalins par passivation du CO;
    • Usage énergétique par conversion in situ en méthane avec de l’hydrogène vert ou en synergie avec la géothermie ;
    • Analyse environnementale de la chaîne CCUS, Analyse de Cycle de Vie du carbone.
Captage, stockage et valorisation du CO2

Captage, stockage et valorisation du CO2 issu de la transformation de la biomasse pour la culture sous serre.

© BRGM

Moyens techniques et numériques

  • Laboratoires d’analyses physico-chimiques et de caractérisation minérale des matériaux rocheux
  • Plateforme BioRep : étude des environnements géologiques profonds (hautes pressions et conditions extrêmes)
  • Plateforme GÉNIE : géochimie numérique
  • Plateforme Ter’Geophy : géophysique au sol

Brevets

  • Procédé de capture, séparation et purification de gaz par des oxydes mixtes amorphes (n° FR 09 02940) ;
  • Procédé d'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique - filière carbonates (n° FR 12 61556) ;
  • Procédé d'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique - filières sels (n° FR 12 61557) ;
  • Procédé d'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique par traitement d'un minerai phosphaté (n° FR 20 03466

Quelques références

  • Développement de la filière CCUS par l’élaboration de plans stratégiques pour le déploiement de la technologie CSCV (captage, stockage et valorisation du CO2) en Europe du Sud et de l’Est (projet STRATEGY CCUS) ;
  • Caractérisation géophysique de site de stockage, modélisation / simulation d’injection, élaboration de plan de monitoring et design de puits (projet PilotSTRATEGY) ;
  • Développement de démonstrateurs de captage (projets CHEERS et 3D) ;
  • Stockage de CO2onshore en Europe (projet ENOS) ;
  • Pilotes d’injection de CO2 en aquifères salins par le biais de doublets géothermiques (projet CO2-DISSOLVED) ;
  • Valorisation et stockage du CO2 issu de la transformation de la biomasse pour la culture sous serre (projet CO2SERRE).
Vue des émissions de vapeur d'une centrale nucléaire, Pologne

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