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Questions-Réponses

Stockage géologique du CO2

Où stocker le CO2 ?

Le CO2 peut être stocké dans des aquifères salins profonds, dans des gisements pétroliers et gaziers en voie d’épuisement et dans des veines de charbon.

 
Piéger le CO2 dans les roches

Échantillon de roche gréseuse réservoir prise au microscope électronique à balayage avec un grossissement de 54 fois : on y distingue les vides de la roche dans lesquels peuvent circuler l'eau, le pétrole ou le gaz.
 
Les roches propices au stockage de CO2, dites roches réservoirs, se trouvent dans les bassins sédimentaires présents un peu partout dans le monde et qui peuvent s'étendre sur des centaines, voire des milliers de kilomètres carrés, sur plusieurs kilomètres d'épaisseur. Dans les bassins sédimentaires, qui résultent du dépôt de sédiments dans le passé géologique, on trouve souvent une alternation de couches perméables et poreuses et de couches imperméables, comme un millefeuille.
 
Certaines de ces couches, alors appelées aquifères, sont gorgées d’eau qui peut être douce en surface mais aussi très salée en profondeur. Dans beaucoup d’aquifères salins profonds, l’eau est beaucoup plus salée que l’eau de mer et donc totalement impropre à la consommation humaine. Localement, ces roches peuvent être aussi le siège de gisements de pétrole ou de gaz naturel.

Trois types de stockage géologique sont envisageables :

- Le stockage dans les aquifères salins profonds qui offrent les capacités de stockage les plus importantes (capacité estimée par le GIEC à 10 000 milliards de tonnes de CO2, source IPCC 2005).

- Le stockage dans des gisements de pétrole et de gaz naturels épuisés ou en phase de déclin, est l’adaptation d’un procédé déjà largement expérimenté dans l’industrie pétrolière appelé EOR et destiné à améliorer la productivité des champs de pétrole.

- Le stockage dans des veines de charbon profondes inexploitables, qui bénéficie de l’affinité du CO2 pour le charbon. Il reprend la méthode dite de récupération ECBM (Enhanced Coal Bed Methane) pour exploiter le gaz naturel piégé dans ces structures.

Le CO2 plus léger que l’eau aura tendance à remonter vers la surface, aussi pour garantir l'étanchéité du stockage. Il faut vérifier la présence, au-dessus de la roche réservoir, d'une couverture imperméable, composée par exemple d'argiles ou de sels.

 
Au-delà de 800 m de profondeur et à l'état supercritique

Le CO2 doit être injecté à une profondeur suffisante dans le sous-sol afin d'atteindre les conditions de pression et de température qui déterminent son passage à l'état supercritique (plus de 31 °C à 74 bars de pression). Dans cet état, le CO2 est plus dense et occupe moins de volume. La profondeur nécessaire pour atteindre l'état supercritique dépend de la température locale en profondeur, elle se situe entre 700 et 900 mètres.