Le captage et la sequestration du CO2


Grâce aux progrès technologiques, nous sommes aujourd'hui capables de réaliser des centrales à combustibles fossiles dégageant de faibles émissions dans l'atmosphère tout en garantissant des performances élevées.
Nous ne sommes toutefois pas encore en mesure de supprimer totalement les émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Or, bien que le CO2 ne soit pas à proprement parler une substance polluante dans la mesure où il est normalement présent dans l'air, il est considéré comme la principale cause du phénomène désigné par le terme de « réchauffement climatique ».
Enel a mis en œuvre de nombreuses ressources en vue du développement du captage et de la séquestration du CO2 (CCS), une technologie qui modifiera radicalement l'idée que nous nous faisons ordinairement des centrales.
Les cheminées disparaîtront et laisseront place à des gazoducs qui transporteront le CO2 avant qu'il ne soit stocké de manière permanente dans le sous-sol.
Nos projets de recherche envisagent tous les moyens possibles de capter le CO2 dégagé par les cheminées de nos centrales :

Captage post-combustion

le CO2 est séparé des fumées à l'aide d'un procédé de « lavage chimique » utilisant des solutions à base d'amines. Cette filière semble la plus prometteuse aussi bien en termes de savoir-faire technologique acquis qu'en termes de possibilités d'application aux centrales existantes.
 
Nous sommes déjà en train de réaliser une unité pilote dans la centrale à charbon de Brindisi. A compter de 2010, elle permettra de tester la technologie à une échelle plus significative. Celle-ci captera en effet environ 15 000 tonnes de CO2 par an et contribuera au développement d'un projet à échelle réelle dans la nouvelle centrale à charbon qui sera réalisée à Porto Tolle (Rome). Cette deuxième centrale aura une capacité de captage d'environ 1 million de tonnes de CO2 par an et sera soutenue, grâce à un financement d'environ 100 millions d'euros, par l'Union européenne dans le cadre du plan de relance économique européen.

Oxycombustion à haute pression

le charbon est brûlé à haute pression en utilisant de l'oxygène à la place de l'air. Les fumées produites par la combustion se composent de CO2 et de vapeur d'eau. A l'aide d'un simple procédé de condensation, il devient ainsi possible de capter le CO2.
 
Ce procédé garantit un haut rendement (~ 35 %) mais la nécessité de modifier radicalement le mode de combustion fait qu'il est incompatible avec la mise à niveau des centrales existantes. Il s'agit donc d'une solution sur le moyen/long terme.

Captage pré-combustion

le charbon est prétraité et converti en un mélange de CO2et d'hydrogène (processus de gazéification du charbon).Le CO2 est éliminé du mélange et l'hydrogène est utilisé pour produire de l'énergie électrique. Les techniques de gazéification du charbon existent déjà même si des études supplémentaires sont nécessaires pour en garantir la fiabilité. La technologie permettant d'utiliser l'hydrogène comme combustible tout en limitant les émissions d'oxyde d'azote n'est toutefois pas encore disponible. Enel a été la première société au monde, en collaboration avec General Electric, à élaborer un brûleur pour turbine à gaz capable d'utiliser de l'hydrogène pur comme combustible tout en réduisant considérablement les émissions d'oxyde d'azote. Le brûleur a déjà été installé dans une unité à échelle réelle de la centrale à charbon de Fusina (Venise).

Séquestration du CO2

une fois capté, le CO2 est transporté à travers des gazoducs spéciaux jusqu'aux dépôts géologiques de stockage. Il existe trois différents types de dépôts :

  • les mines de charbon épuisées. Elles ont une capacité de stockage limitée mais elles permettent de récupérer le méthane déplacé par l'injection de CO2.
  • les aquifères salins profonds. Ils ont une grande capacité de stockage et le CO2 peut y être transformé par minéralisation.
  • les gisements de gaz ou de pétrole épuisés. Le CO2 peut également être utilisé pour récupérer les quantités résiduelles de combustible qui s'y trouvent.

Enel, en collaboration avec ENI, est actuellement en train d'élaborer le premier projet intégré d'Italie en matière de captage et de séquestration du CO2.Le dioxyde de carbone produit par la centrale pilote de Brindisi sera injecté dans l'un des puits de stockage de gaz d'ENI. Enel réalisera également un pipeline pilote qui sera utilisé pour tester les modes de transport du CO2 et approfondir les connaissances qui permettront la réalisation à échelle réelle de la centrale de Porto Tolle.

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