Un piège océanique pour le dioxyde de carbone

Pour tenter de lutter contre le réchauffement climatique, une poignée de centrales électriques captent le dioxyde de carbone pendant le processus de production d'énergie, liquéfient le gaz sous haute pression et le dirigent vers des sites de stockage géologique à des kilomètres de là. Mais la séquestration du dioxyde de carbone sous terre est peu pratique dans de nombreuses régions, et cela fait craindre que le gaz stocké ne s'échappe.

En mer : SCS Energy espère pomper la pollution par le dioxyde de carbone dans le grès situé à près de trois kilomètres sous le fond de l'océan Atlantique.

Désormais, une nouvelle usine à Linden, dans le New Jersey, testera une technologie de séquestration du carbone dans les océans qui pourrait étendre considérablement son potentiel. Si les permis sont approuvés, l'usine, exploitée par SCS Energy, basée à Concord, MA, pompera sa pollution par le dioxyde de carbone dans le grès situé à près de trois kilomètres sous le fond de l'océan Atlantique.

Les efforts de stockage précédents se sont concentrés sur le remplissage de structures souterraines telles que des réservoirs de pétrole épuisés, mais ces structures ne contiennent pas assez de volume pour accueillir les grandes quantités de CO2 produites. D'un autre côté, le stockage sous-marin a fait craindre que le dioxyde de carbone puisse lentement s'infiltrer dans l'eau de l'océan.

Daniel Schrag, professeur de sciences de la Terre et des planètes à l'Université Harvard, a abordé certaines de ces préoccupations dans un article du PNAS de 2006, dans lequel il suggérait de stocker le dioxyde de carbone dans des sédiments poreux à des centaines de mètres sous le fond marin dans les parties profondes de l'océan. Stocké à cette profondeur, sous une pression et des températures plus élevées, le dioxyde de carbone devrait être moins flottant et rester piégé indéfiniment.

Les deux sites d'injection étudiés pour le nouveau projet de séquestration du carbone se trouvent sous environ 100 mètres d'eau et à environ 2 500 à 3 500 mètres de profondeur dans la roche. Nous allons globalement plus profondément sous le sol, mais nous ne travaillons pas dans une région profonde de la mer, explique Schrag, qui sert de consultant pour le projet.

Les systèmes de gestion de la pression devraient rendre le processus possible, ajoute Schrag. Il s'avère que la gestion de la pression est la partie la plus importante de cela, et c'est beaucoup plus facile sous l'océan, dit-il.

À la fois sur terre et en mer, le pompage de dioxyde de carbone dans le grès déplace généralement l'eau, provoquant une accumulation de pression. Si vous injectez de grandes quantités de CO2, vous devez faire de la place, dit Schrag. Vous poussez l'eau sur le côté, mais elle ne peut aller nulle part. Injecter le CO2 trop rapidement, ou en ajouter plus que la roche ne peut en contenir, risque de fracturer le grès, permettant au CO2 de s'écouler lentement au fil du temps.

Schrag soutient que le forage d'une voie d'évacuation pour l'eau qui est restée emprisonnée dans la roche poreuse pendant des millions d'années contribuera à alléger la pression sur la roche. Cette eau de mer ancienne est très similaire à l'eau de mer moderne, il ne devrait donc y avoir aucun impact écologique à la laisser sortir, dit-il.

La libération d'eau de mer de la roche augmentera le niveau de la mer au fil du temps, mais pas de beaucoup, dit Schrag. Les quatre millions de tonnes de CO2 produites par l'usine chaque année ne provoqueront qu'une élévation d'environ un micromètre de l'eau de mer sur 100 ans. Même si 1 000 centrales au charbon commençaient à séquestrer le carbone au large, le niveau de la mer ne devrait augmenter que d'un millimètre au cours de cette période, dit Schrag.

Dave Goldberg, chercheur à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia, convient que l'idée est solide, mais dit que tout projet pilote doit être soigneusement dirigé pour s'assurer qu'il n'y a pas de mal à l'écosystème. L'océan est si vaste que l'injection de CO2 ne devrait pas augmenter beaucoup les niveaux d'eau, que ce soit en soulevant le sol ou en déplaçant l'eau piégée, dit-il, mais l'écologie bactérienne pourrait potentiellement être modifiée. L'eau s'infiltre lentement à travers la roche au fond de l'océan à de nombreux endroits, dit Goldberg. L'impact de cette accélération et de l'introduction de nouvelles opportunités pour le mouvement de l'eau est une question de recherche ouverte.

La séquestration du carbone reste cependant une question controversée et de nombreux groupes environnementaux craignent qu'elle ne permette aux centrales au charbon d'obtenir l'approbation avant les technologies énergétiques plus propres. Une autre préoccupation est de savoir comment la séquestration aura un impact sur la faune océanique.

La question de savoir si la séquestration du carbone deviendra une réalité sera également une question de politique. Schrag a récemment été nommé au Conseil des conseillers du président Obama sur la science et la technologie. Schrag dit que la séquestration du carbone devrait être l'un des nombreux moyens de lutter contre le changement climatique. Nous avons besoin de tout, dit-il. Nous avons besoin d'énergies renouvelables, nous avons besoin d'une meilleure efficacité énergétique, nous avons besoin de conservation de l'énergie et nous avons besoin de séquestration du carbone.

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