Les 11 et 12 juin derniers, le laboratoire GeoRessources accueillait les partenaires du projet international « CO2dissolved »et inaugurait le premier prototype de stockage de CO2 dissous. Ce projet de recherche, piloté par Christophe Kervevan du BRGM, consiste à trouver comment stocker des émissions industrielles de CO2 tout en produisant de l’énergie géothermique.
La réalisation d’un prototype « Mirages 2 » a été confiée au laboratoire de recherche GeoRessources de l’Université de Lorraine, du CNRS et du CREGU. Jérôme STERPENICH, Maître de Conférences à l’Université de Lorraine et Aurélien RANDI, Ingénieur au CNRS ont conçu un banc expérimental truffé de capteurs pour contrôler la température, la pression et la teneur en CO2 dissous du fluide. Ce véritable modèle réduit d’un puits d’injection (1/10ème) permet de tester l’effet du fluide injecté riche en CO2 sur la tenue des roches et des matériaux de puits.
Ce prototype reproduit l’injection d’eau enrichie en CO2 dans un aquifère salin à 2000 m de profondeur. En réalité, deux puits, un injecteur et un producteur seront associés en doublet.
Le challenge de ce projet consiste à :
- produire de l’eau chaude à 75°C
- extraire le CO2 des fumées en le solubilisant dans l’eau
- injecter le CO2 dissous à 2000 m de profondeur.
3 innovations :
- Captage original et moins cher du CO2 de fumées par colonne de dissolution. Les techniques traditionnelles de captage du CO2 des fumées font appel à des solvants organiques coûteux en énergie ; il est proposé ici d’utiliser l’eau comme solvant et le différentiel de pression créé par le poids de la colonne d’eau comme séparateur. Cette nouvelle technologie devrait permettre une réduction spectaculaire des coûts de captage.
- Dissolution du CO2 et injection à 2000 m de profondeur. Les pilotes de stockage géologique de CO2 (Mer du Nord, Mer de Norvège, Etats-Unis, Australie, Japon, Algérie, Lacq, Allemagne, …) utilisent la technique d’injection de CO2 pur à l’état gazeux qui présente l’inconvénient d’accroître fortement la pression dans la roche réservoir. Ici le projet repose sur l’extraction de l’eau de l’aquifère, son refroidissement à l’ambiant, et la dissolution du CO2 dans l’eau avant sa réinjection à 2000 m. Dans ce cas la pression reste constante.
- Ce projet ajoute le potentiel de l'énergie géothermique et / ou la génération de revenus grâce à la récupération de chaleur. En effet le fluide extrait à 2000 m de profondeur a une température de 75°C. Cela constitue une façon intéressante de valoriser les opérations d'injection de CO2, démontrant qu'une réelle synergie peut exister entre le stockage de CO2 et les activités géothermiques.
Ce prototype, basé sur le site de l’Ecole des Mines/ARTEM baptisé MIRAGES 2, était inauguré les 11 et 12 juin par les partenaires du projet international « CO2 dissolved »pour le tester avant de réaliser un pilote sur un site géologique favorable.
Pour en savoir plus
GeoRessources
Université de Lorraine
Faculté des sciences et technologies - Campus Aiguillettes
Rue Jacques Callot
Vandoeuvre-lès-Nancy
www.georessources.univ-lorraine.fr / co2-dissolved.brgm.fr