Itinéraire d'une molécule de CO2 le long de la chaîne CCUS
Captage - Transport - Valorisation - Stockage
neutralité carbone en 2050
En complément de l'usage des énergies renouvelables et de plus d'efficacité énergétique, il faudrait capter et stocker 20 % des émissions actuelles pour atteindre la neutralité carbone à partir de 2050
Notre dette carbone
Le CO2 joue un rôle important dans le cycle carbone de la planète. Mais la combustion du carbone fossile due aux activités humaines a déséquilibré ce cycle : 5Gt de carbone se cumulent chaque année aux quelques 800Gt de l'atmosphère. Résultat : l'effet de serre ça chauffe !
Itinéraire d'une molécule de CO2 le long de la chaîne CCUS
Découvrez nos Podcasts sur le CCUS
Découvrez nos solutions sur le CCUS
Il était une fois une molécule de CO2...
Rien ne sert de capter la molécule si on ne peut pas la stocker ou l'utiliser ! D'où l'importance de prévoir le déploiement de l'ensemble de la chaîne, en co-construisant les projets avec les acteurs locaux
Sur les usines, durant son transport ou son stockage, il faut vérifier que la molécule de CO2 reste bien confinée Evasion interdite !
Captage du CO2 dans les usines La molécule de CO2 est captée directement dans les fumées des usines ou lors de la combustion par différentes technologies. Celles-ci gagnent en efficacité et permettent d’obtenir un CO2 plus concentré, et donc moins coûteux à transporter et stocker
Notre molécule est considérée comme une ressource. Transformée en carburants, matières plastiques, engrais, médicaments, ou même utilisée directement dans les boissons gazeuses ou les serres, * notre molécule de CO2 peut continuer ainsi sa vie sur terre plutôt que dans les airs
Bois, résidus verts, paille, etc.
Charbon, pétrole, gaz naturel
Retour à la case départ pour notre molécule fossile ! Notre molécule de CO2 est isolée durablement de l’atmosphère. Elle est injectée et stockée de façon pérenne dans le sous-sol
Profondeur 800 m
Piégée la molécule de CO2 !
Transformée à l'état liquide pour prendre moins de place lors du transport, notre molécule est transportée. Destination ? Un site de stockage ou de valorisation situé à proximité
Captage direct du CO2 par aspiration dans l'air De grands ventilateurs dotés d'un filtre ou de produits chimiques aspirent l'air ambiant
Home
Tout commence ici à la source des émissions !
tonne d'acier produit
Il était une fois une molécule de CO2…
tonnes de CO2 émis...
Il était une fois une molécule de CO2 ...qui n'avait jamais existé Evitée grâce aux efforts nationaux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, elle n'a provoqué aucun réchauffement. Une véritable héroïne ! Sauf que ce n'est pas aussi facile. Car même une fois appliquées les différentes solutions de décarbonation, il reste encore et toujours d’autres molécules de CO2 prêtes à grossir les rangs de leurs congénères dans l’atmosphère
Leur lieu de résidence ? L'industrie lourde (aciérie, sidérurgie, cimenterie) et les procédés chimiques, difficiles à décarboner. Il faut pourtant bien trouver un moyen de les isoler de l'atmosphère elles aussi pour éviter le réchauffement Comment ? En les captant pour les stocker dans le sous-sol ou les réutiliser. Notre histoire s’intéressera donc plutôt à l’une de ces molécules dissidentes le long de la chaîne CCUS
Home
milliards de tonnes
C'est la quantité de CO2 qu'il faudrait capter par an en 2035
Biomasse
Energie fossile
Captage du CO2 dans les usines
Une première technologie, testée à l’échelle industrielle, consiste à capter la molécule par absorption au moyen d’un produit chimique. Les fumées sont « lavées » du CO2 à hauteur de 90-95 %... Une autre technologie, encore en développement, la combustion en boucle chimique (CLC), vise plutôt à faciliter l’extraction du CO2 en agissant au niveau de la combustion Alors que la méthode par absorption s’applique aux usines actuelles, le procédé CLC préfigure pour sa part une nouvelle génération de centrales thermiques qui produiront de l’électricité, de la vapeur ou permettront d’alimenter des réseaux de chauffage urbain à partir de combustibles conventionnels sans émettre de CO2
Captage direct du CO2 par aspiration dans l'air
Les émissions de CO2 peuvent aussi être captées directement dans l'atmosphère. De grands ventilateurs dotés d'un filtre ou de produits chimiques aspirent l'air ambiant et piégent la molécule de CO2 par absorption au moyen d'un produit chimique Petit bémol : plus dilué que dans les fumées industrielles, le CO2 est aussi plus difficile à capter
Home
Hub CO2
Un réseau ou hub CO2 rassemble différentes sources d’émissions de CO2 et/ou différents sites de stockage au moyen d’un réseau de transport commun, dans un objectif de mutualisation des coûts et de réduction des risques
Transport du CO2
Le transport se fait généralement par gazoducs - des canalisations terrestres ou sous-marines - mais peut aussi se faire par bateau, par train ou par camion quand les quantités à acheminer ne sont pas trop importantes Quand le CO2 est capté, le gaz n’est jamais pur à 100 %, mais s'il s'en approche (plus de 98%). Sa composition change selon la nature du combustible ou selon le type de captage utilisé. Cette impureté peut impacter le transport selon des mécanismes complexes que les chercheurs travaillent à mieux comprendre
Home
X 10
La valorisation du CO2 au global est de 230 millions de tonnes/an
Valorisation du CO2
Un chiffre qui pourrait être multiplié par 10 sur le long terme avec le développement de nouveaux usages en carburants, chimie et matériaux
Le CO2 capté peut être utilisé comme une matière première pour produire d’autres molécules dans une logique d’économie circulaire du carbone
En le faisant réagir avec l’hydrogène par exemple, le CO2 peut servir à produire des carburants ayant des propriétés analogues aux carburants d’origine fossile, ce qui permet de les utiliser directement dans nos moteurs Le CO2 peut aussi servir à fabriquer des matières plastiques, des engrais, des médicaments, etc.
Bonjour le recyclage du CO2. Adieu les molécules d'origine fossile !
Home
500
milliards de tonnes
Ce sont les capacités de stockage de CO2 en Europe, soit l'équivalent de 100 ans d'émissions mondiales en 2019
Stockage du CO2
Profondeur 800 m
Le CO2 est stocké dans le sous-sol, dans d'anciens gisements d'hydrocarbures ou dans des aquifères salins profonds, en mer ou sur terre, pour être isolé de l’atmosphère de façon pérenne Les roches des anciens gisements ont fait preuve de leur capacité à stocker des gaz pendant des millions d’année avant leur exploitation pétrolière. Mais il faut s’assurer que l’exploitation de ces gisements et des puits en particulier n’a pas remis en question cette étanchéité, ce qui se vérifie au moyen de solutions qui continuent de se perfectionner Les aquifères salins profonds présentent un important potentiel de stockage du CO2, mais il faut mener des études d’exploration pour mieux les caractériser
Strategy CCUS
Home
Le captage, la valorisation, le transport et le stockage sont autant de maillons d'une même chaîne qu'il faut penser comme un ensemble et déployer en même temps et au bon endroit. Sinon, à quoi bon capter le CO2 s'il ne peut pas être stocké et/ou utilisé ? Ce n'est donc qu'au travers de la vision partagée des chercheurs, des collectivités et des industriels, concrétisée sous la forme de scénarios, et au moyen de projets nationaux ou européens, qu'un déploiement d'une telle envergure peut s'anticiper et être planifié
Strategy CCUS
Le projet européen Strategy CCUS, mené de 2019 à 2022 par le BRGM, IFPEN et 16 autres partenaires européens, a permis d’étudier le développement des technologies de captage, de stockage et de valorisation du CO2 (CCUS) dans 8 régions du Sud et de l’Est de l’Europe afin de réduire les émissions des secteurs de l’industrie et de la production d’énergie
Ces scénarios s'appuient sur plusieurs facteurs :
Technique : sont pris en compte les volumes de CO2 impliqués, les zones géographiques concernées, les usages possibles du CO2 à proximité des lieux de captage, et les lieux de stockage possibles
Economique et social : sont concernées notamment la création d’emplois et la perception sociétale du projet dans la/les région(s) concernée(s)Ces derniers facteurs impliquent également de co-construire les projets CCUS avec la société civile
Environnemental : les méthodologies d’analyse de cycle de vie ou ACV permettent d’évaluer non seulement les émissions de CO2 évitées de toute la chaîne CCUS, mais aussi de quantifier les impacts sur la ressource en eau et les besoins en matériaux
Home
Contrôle des émissions et surveillance environnementale
Cela nécessite des capteurs, des équipements de mesure et des méthodes de surveillance adaptés à l'environnement dans lequel elles seront déployées
Tout au long de la chaine du captage, transport, stockage et utilisation du CO2, il faut contrôler en temps réel les émissions et surveiller les impacts environnementaux
Sur les sites industriels, il faut mesurer les émissions de CO2, comme d’ailleurs celles d’autres gaz à effet de serre ou de polluants
IFPEN a ainsi développé un ensemble d’outils connectés, fixes ou mobiles, qui permettent de mesurer la composition des gaz (CO2, hydrogène, méthane…) dans l’air, sur un site industriel, le long d’un gazoduc ou sur un bateau, au-dessus d’un site de stockage du CO2, et ainsi de s’assurer de l’intégrité et de la sécurité des opérations
Durant le transport, il faut s’assurer que le CO2 reste bien confiné
Les opérations de stockage sont aussi étroitement surveillées pour prévenir ou détecter des fuites éventuelles
Home
Découvrez nos Podcasts sur le CCUS dans la transition écologique
LE CCUS DANS LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE | LE PODCAST #4 - CAPTAGE DU CO2
LE CCUS DANS LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE | LE PODCAST #5 -VALORISATION DU CO2
LE CCUS DANS LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE | LE PODCAST #1 - DÉFINITION ET ENJEUX
LE CCUS DANS LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE | LE PODCAST #2 - DÉPLOIEMENT
LE CCUS DANS LA TRANSITION ÉCOLOGIQUE | LE PODCAST #3 - TRANSPORT ET STOCKAGE DU CO2
Home
Nos solutions sur l’ensemble de la chaîne CCUS
- Economie - Evaluation de l'impact environnemental - Cadre réglementaire
- Solution de surveillance environnementale Flair Suite - Sécurisation des sites de stockage - Détection des fuites
- E-chemicals- E-carburants / e-biocarburants / carburants solaires
- Procédé DMX™ - Procédé de combustion en boucle chimique (CLC) - Procédés de rupture : intensification des procédés, solvants éco-efficients, captage direct dans l'air - Conception de solutions intégrées
Profondeur 800 m
- Identification et caractérisation des sites de stockage- Injectivité - Surveillance des sites de stockage
- Procédé de compression - Solutions de purification - Intégrité des puits - Réutilisation des réservoirs
10/2022 - IFPEN - ©IFPEN - AdobeStock, X
Itinéraire d'une molécule de CO2 le long de la chaîne CCUS
IFPEN
Created on February 2, 2023
Comment isoler les molécules de CO2 qui demeurent après l'utilisation des différentes solutions de décarbonation ? Cap sur la trajectoire d'une molécule dissidente tout au long de la chaîne CCUS
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Itinéraire d'une molécule de CO2 le long de la chaîne CCUS
Captage - Transport - Valorisation - Stockage
neutralité carbone en 2050
En complément de l'usage des énergies renouvelables et de plus d'efficacité énergétique, il faudrait capter et stocker 20 % des émissions actuelles pour atteindre la neutralité carbone à partir de 2050
Notre dette carbone
Le CO2 joue un rôle important dans le cycle carbone de la planète. Mais la combustion du carbone fossile due aux activités humaines a déséquilibré ce cycle : 5Gt de carbone se cumulent chaque année aux quelques 800Gt de l'atmosphère. Résultat : l'effet de serre ça chauffe !
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Il était une fois une molécule de CO2...
Rien ne sert de capter la molécule si on ne peut pas la stocker ou l'utiliser ! D'où l'importance de prévoir le déploiement de l'ensemble de la chaîne, en co-construisant les projets avec les acteurs locaux
Sur les usines, durant son transport ou son stockage, il faut vérifier que la molécule de CO2 reste bien confinée Evasion interdite !
Captage du CO2 dans les usines La molécule de CO2 est captée directement dans les fumées des usines ou lors de la combustion par différentes technologies. Celles-ci gagnent en efficacité et permettent d’obtenir un CO2 plus concentré, et donc moins coûteux à transporter et stocker
Notre molécule est considérée comme une ressource. Transformée en carburants, matières plastiques, engrais, médicaments, ou même utilisée directement dans les boissons gazeuses ou les serres, * notre molécule de CO2 peut continuer ainsi sa vie sur terre plutôt que dans les airs
Bois, résidus verts, paille, etc.
Charbon, pétrole, gaz naturel
Retour à la case départ pour notre molécule fossile ! Notre molécule de CO2 est isolée durablement de l’atmosphère. Elle est injectée et stockée de façon pérenne dans le sous-sol
Profondeur 800 m
Piégée la molécule de CO2 !
Transformée à l'état liquide pour prendre moins de place lors du transport, notre molécule est transportée. Destination ? Un site de stockage ou de valorisation situé à proximité
Captage direct du CO2 par aspiration dans l'air De grands ventilateurs dotés d'un filtre ou de produits chimiques aspirent l'air ambiant
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Il était une fois une molécule de CO2…
tonnes de CO2 émis...
Il était une fois une molécule de CO2 ...qui n'avait jamais existé Evitée grâce aux efforts nationaux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, elle n'a provoqué aucun réchauffement. Une véritable héroïne ! Sauf que ce n'est pas aussi facile. Car même une fois appliquées les différentes solutions de décarbonation, il reste encore et toujours d’autres molécules de CO2 prêtes à grossir les rangs de leurs congénères dans l’atmosphère
Leur lieu de résidence ? L'industrie lourde (aciérie, sidérurgie, cimenterie) et les procédés chimiques, difficiles à décarboner. Il faut pourtant bien trouver un moyen de les isoler de l'atmosphère elles aussi pour éviter le réchauffement Comment ? En les captant pour les stocker dans le sous-sol ou les réutiliser. Notre histoire s’intéressera donc plutôt à l’une de ces molécules dissidentes le long de la chaîne CCUS
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milliards de tonnes
C'est la quantité de CO2 qu'il faudrait capter par an en 2035
Biomasse
Energie fossile
Captage du CO2 dans les usines
Une première technologie, testée à l’échelle industrielle, consiste à capter la molécule par absorption au moyen d’un produit chimique. Les fumées sont « lavées » du CO2 à hauteur de 90-95 %... Une autre technologie, encore en développement, la combustion en boucle chimique (CLC), vise plutôt à faciliter l’extraction du CO2 en agissant au niveau de la combustion Alors que la méthode par absorption s’applique aux usines actuelles, le procédé CLC préfigure pour sa part une nouvelle génération de centrales thermiques qui produiront de l’électricité, de la vapeur ou permettront d’alimenter des réseaux de chauffage urbain à partir de combustibles conventionnels sans émettre de CO2
Captage direct du CO2 par aspiration dans l'air
Les émissions de CO2 peuvent aussi être captées directement dans l'atmosphère. De grands ventilateurs dotés d'un filtre ou de produits chimiques aspirent l'air ambiant et piégent la molécule de CO2 par absorption au moyen d'un produit chimique Petit bémol : plus dilué que dans les fumées industrielles, le CO2 est aussi plus difficile à capter
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Hub CO2
Un réseau ou hub CO2 rassemble différentes sources d’émissions de CO2 et/ou différents sites de stockage au moyen d’un réseau de transport commun, dans un objectif de mutualisation des coûts et de réduction des risques
Transport du CO2
Le transport se fait généralement par gazoducs - des canalisations terrestres ou sous-marines - mais peut aussi se faire par bateau, par train ou par camion quand les quantités à acheminer ne sont pas trop importantes Quand le CO2 est capté, le gaz n’est jamais pur à 100 %, mais s'il s'en approche (plus de 98%). Sa composition change selon la nature du combustible ou selon le type de captage utilisé. Cette impureté peut impacter le transport selon des mécanismes complexes que les chercheurs travaillent à mieux comprendre
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X 10
La valorisation du CO2 au global est de 230 millions de tonnes/an
Valorisation du CO2
Un chiffre qui pourrait être multiplié par 10 sur le long terme avec le développement de nouveaux usages en carburants, chimie et matériaux
Le CO2 capté peut être utilisé comme une matière première pour produire d’autres molécules dans une logique d’économie circulaire du carbone En le faisant réagir avec l’hydrogène par exemple, le CO2 peut servir à produire des carburants ayant des propriétés analogues aux carburants d’origine fossile, ce qui permet de les utiliser directement dans nos moteurs Le CO2 peut aussi servir à fabriquer des matières plastiques, des engrais, des médicaments, etc. Bonjour le recyclage du CO2. Adieu les molécules d'origine fossile !
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500
milliards de tonnes
Ce sont les capacités de stockage de CO2 en Europe, soit l'équivalent de 100 ans d'émissions mondiales en 2019
Stockage du CO2
Profondeur 800 m
Le CO2 est stocké dans le sous-sol, dans d'anciens gisements d'hydrocarbures ou dans des aquifères salins profonds, en mer ou sur terre, pour être isolé de l’atmosphère de façon pérenne Les roches des anciens gisements ont fait preuve de leur capacité à stocker des gaz pendant des millions d’année avant leur exploitation pétrolière. Mais il faut s’assurer que l’exploitation de ces gisements et des puits en particulier n’a pas remis en question cette étanchéité, ce qui se vérifie au moyen de solutions qui continuent de se perfectionner Les aquifères salins profonds présentent un important potentiel de stockage du CO2, mais il faut mener des études d’exploration pour mieux les caractériser
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Le captage, la valorisation, le transport et le stockage sont autant de maillons d'une même chaîne qu'il faut penser comme un ensemble et déployer en même temps et au bon endroit. Sinon, à quoi bon capter le CO2 s'il ne peut pas être stocké et/ou utilisé ? Ce n'est donc qu'au travers de la vision partagée des chercheurs, des collectivités et des industriels, concrétisée sous la forme de scénarios, et au moyen de projets nationaux ou européens, qu'un déploiement d'une telle envergure peut s'anticiper et être planifié
Strategy CCUS
Le projet européen Strategy CCUS, mené de 2019 à 2022 par le BRGM, IFPEN et 16 autres partenaires européens, a permis d’étudier le développement des technologies de captage, de stockage et de valorisation du CO2 (CCUS) dans 8 régions du Sud et de l’Est de l’Europe afin de réduire les émissions des secteurs de l’industrie et de la production d’énergie
Ces scénarios s'appuient sur plusieurs facteurs :
Technique : sont pris en compte les volumes de CO2 impliqués, les zones géographiques concernées, les usages possibles du CO2 à proximité des lieux de captage, et les lieux de stockage possibles
Economique et social : sont concernées notamment la création d’emplois et la perception sociétale du projet dans la/les région(s) concernée(s)Ces derniers facteurs impliquent également de co-construire les projets CCUS avec la société civile
Environnemental : les méthodologies d’analyse de cycle de vie ou ACV permettent d’évaluer non seulement les émissions de CO2 évitées de toute la chaîne CCUS, mais aussi de quantifier les impacts sur la ressource en eau et les besoins en matériaux
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Cela nécessite des capteurs, des équipements de mesure et des méthodes de surveillance adaptés à l'environnement dans lequel elles seront déployées
Tout au long de la chaine du captage, transport, stockage et utilisation du CO2, il faut contrôler en temps réel les émissions et surveiller les impacts environnementaux
Sur les sites industriels, il faut mesurer les émissions de CO2, comme d’ailleurs celles d’autres gaz à effet de serre ou de polluants
IFPEN a ainsi développé un ensemble d’outils connectés, fixes ou mobiles, qui permettent de mesurer la composition des gaz (CO2, hydrogène, méthane…) dans l’air, sur un site industriel, le long d’un gazoduc ou sur un bateau, au-dessus d’un site de stockage du CO2, et ainsi de s’assurer de l’intégrité et de la sécurité des opérations
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