Solide comme le roc : piéger le dioxyde de carbone

Le nombre de recherches sur le réchauffement climatique et les moyens de réduire l'augmentation du dioxyde de carbone (_CO2) a augmenté de façon exponentielle au cours des 15 dernières années. Le captage et le stockage du carbone (CSC) est l'un de ces domaines en plein essor. Une équipe islandaise a peut-être mis au point une méthode qui permet de stocker en toute sécurité 95 % du_CO2 capturé sous forme de minéraux carbonatés inoffensifs pour l'environnement dans des roches basaltiques et, surtout, qui ne permet pas la lixiviation dans l'air. Cette méthode est une nouvelle forme de carbonatisation minérale (c'est-à-dire la conversion du_CO2 en minéraux carbonatés) par le biais de réactions_{CO2-fluide-roche}.

Auparavant, la carbonatisation minérale était limitée par les réservoirs utilisés pour stocker le_CO2. Les réservoirs actuels, tels que les aquifères salins profonds et les réservoirs de pétrole et de gaz épuisés, sont limités par le manque de minéraux silicatés riches en calcium, en magnésium et en fer, nécessaires à la formation de minéraux carbonatés. L'équipe islandaise utilise des roches basaltiques riches en silicates de magnésium et de fer et très réactives. Le projet CarbFix en Islande a injecté du_CO2 dans la roche basaltique sous la forme d'un mélange gazeux _CO2-H2S. Ils ont pompé 73 tonnes de ce mélange, dont 55 tonnes de_CO2. Ils ont utilisé un nouveau système d'injection pour s'assurer que le_CO2 pompé ne dégazait pas et ne s'échappait pas. Le système a mélangé le gaz _CO2-H2Savec de l'eau courante. Une fois que le_CO2 devient soluble, il cesse d'être flottant et réagit avec la roche Ca-Mg-Fe.

Coupe géologique du site d'injection de CarbFix. Le_CO2 et le_H2Ssont injectés entièrement dissous dans l'eau dans le puits d'injection HN02 à une profondeur comprise entre 400 et 540 m. (SOURCE : Science 10 Jun 2016 :
Vol. 352, Issue 6291, pp. 1312-1314
DOI : 10.1126/science.aad8132)

Le réservoir utilisé par l'équipe était peu profond et situé entre 400 et 800 mètres sous la surface, à 25 km à l'est de Reykjavik, près de la centrale géothermique d'Hellisheidi. Pour découvrir ce qu'il est advenu du_CO2 injecté, l'équipe a marqué le gaz avec du carbone 14 (14C). Elle a constaté que plus de 95 % du_CO2 injecté sur le site CarbFix en Islande s'était transformé en minéraux carbonatés en moins de deux ans. Le fait que le_CO2 se soit essentiellement transformé en pierre signifie que les problèmes de sécurité liés à l'échappement du_CO2 ont été atténués.

La transformation du_CO2 en roche n'est pas la méthode la plus économique pour stocker le gaz à effet de serre et elle nécessite beaucoup d'eau. Cependant, le_H2Sest abondant dans les gaz géothermiques et les gaz acides riches en_CO2, ce qui permet d'envisager une méthode de captage. Les méthodes actuelles de captage sont coûteuses et ont peu de chances de se généraliser, à moins que les gouvernements ne subventionnent les processus. Cette méthode pourrait constituer une solution à la diminution des émissions anthropiques de_CO2, tout en répondant aux préoccupations majeures liées à la fuite après le stockage.

Référence(s)

1. Minéralisation rapide du carbone pour l'élimination permanente des émissions anthropiques de dioxyde de carbone
   PAR JUERG M. MATTER, MARTIN STUTE, SANDRA Ó. SNÆBJÖRNSDOTTIR, ERIC H. OELKERS, SIGURDUR R. GISLASON, EDDA S. ARADOTTIR, BERGUR SIGFUSSON, INGVI GUNNARSSON, HOLMFRIDUR SIGURDARDOTTIR, EINAR GUNNLAUGSSON, GUDNI AXELSSON, HELGI A. ALFREDSSON, DOMENIK WOLFF-BOENISCH, KIFLOM MESFIN, DIANA FERNANDEZ DE LA REGUERA TAYA, JENNIFER HALL, KNUD DIDERIKSEN, WALLACE S. BROECKER
   SCIENCE10 JUIN 2016 : 1312-1314 DOI : 10.1126/science.aad8132

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