Captage du CO2

Le captage du CO2 est une technique connue qui existe déjà au niveau industriel. A titre d’exemple, le gaz naturel, au moment de son extraction, est traité pour en retirer le CO2 naturellement présent. La technologie existe mais son application à des sources industrielles n’est cependant pas encore développée à grande échelle.

A l’heure actuelle, le captage du CO2 peut être réalisé de plusieurs façons. Pour chacune des technologies présentées ci-dessous, des compresseurs seront nécessaires pour comprimer sous forme « supercritique » le CO2 capté avant de pouvoir le fournir au réseau de transport.

Où capter le CO2 ?

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D’après le GIEC, plus de la moitié des émissions mondiales de CO2 est produite par des sources concentrées et localisées appelées « grands émetteurs » (IPCC, 2005). Il s’agit, par exemple, de centrales thermiques, de cimenteries, de raffineries, d’usines sidérurgiques, d’alumineries. Généralement, on considère qu’une installation industrielle est un grand émetteur lorsque ses émissions annuelles de CO2 sont égales ou supérieures à 100 000 tonnes. Le CSC est particulièrement bien adapté à ces grands émetteurs.

Technologies de captage

(Source : Lecomte, F., Broutin, P., Lebas, E. (éd.) Le captage du CO2 – Des technologies pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. IFP Publications, Paris, France, 204 pages)

Captage en postcombustion

Postcombustion

La technologie de captage du CO2 en postcombustion est considérée comme la solution la plus aboutie sur le plan industriel. Elle consiste en l’ensemble des opérations d’extraction du CO2 dilué dans les fumées produites par la combustion à l’air d’un combustible fossile (charbon, gaz naturel ou pétrole) ou de biomasse (Lecomte, 2010). Il existe différents procédés pour réaliser le captage par postcombustion, le plus courant à l’heure actuelle, étant généralement celui du captage du CO2 par des amines faisant office de solvants chimiques.

L’unité de captage peut être, a priori, ajoutée aux installations existantes, ce qui en fait une filière intéressante car elle peut ainsi s’appliquer à diverses industries. Toutefois, on doit prendre en compte que des modifications non négligeables sur l’installation existante peuvent être nécessaires et que la mise en place de cette option engendre une augmentation énergétique de l’ensemble des installations. Des améliorations au processus devront être réalisées avant que cette technologie puisse être utilisée à grande échelle industrielle.

Captage par oxycombustion

Oxycombustion

Le captage du CO2 par oxycombustion est actuellement au stade de la démonstration (par exemple, dans le projet-pilote de Total, à Lacq, en France). Cette technique vise à augmenter la teneur en CO2 des fumées de combustion en utilisant de l’oxygène à la place de l’air lors de la combustion (Lebas, 2010). Il est alors ensuite relativement facile de séparer le CO2 des autres composés présents dans les fumées (essentiellement de l’eau). Cette technique requiert des modifications aux installations existantes de même qu’un apport continu en oxygène pur.

Captage par précombustion

 Précombustion

Le captage du CO2 par précombustion consiste à extraire le CO2 « à la source » en commençant par transformer un combustible en un gaz de synthèse qui est un mélange de monoxyde de carbone (CO) et d’hydrogène (H2). Ce gaz de synthèse est ensuite traité pour accroître la production d’hydrogène et au cours de laquelle se forme le CO2. Le CO2 est alors séparé de l’hydrogène et ce dernier est ensuite brulé dans une installation thermique adaptée sans aucune émission de CO2. (Broutin, 2010)

Étape suivante : le transport du CO2.