La capture, l’utilisation et le stockage de carbone (CCUS) est l’une des techniques les plus discutées pour réduire les émissions de carbone dans l’atmosphère terrestre. De nombreux opérateurs pétroliers et gaziers envisagent d’investir dans des solutions de capture du carbone, en particulier récemment alors que les appels à des solutions viables pour le changement climatique se font de plus en plus pressants.

Dans ce podcast Control Amplified, Brandon Bromberek, vice-président du secteur pétrole et gaz, solutions de mesure chez Emerson, il explique comment la capture du carbone peut aider à amorcer la transition énergétique et la chaîne de valeur qui l’accompagne. Lisez la transcription ci-dessous et écoutez l’épisode complet du podcast ici :

Len Vermillion : Pourquoi parle-t-on autant de capture du carbone ?

Brandon Bromberek : La capture du carbone est un élément crucial pour lutter contre le changement climatique. Si nous voulons atteindre un niveau d’émissions nulles d’ici 2050, la suppression du dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère doit figurer à l’ordre du jour. La réduction des émissions ne suffira pas à elle seule à atteindre cet objectif, et c’est là que la capture du carbone intervient. C’est vraiment le processus de suppression du CO2 dans deux domaines principaux : à partir de sources industrielles avant qu’il ne soit libéré dans l’atmosphère, ou en capturant le CO2 qui a été précédemment libéré, directement depuis l’atmosphère (capture directe de l’air). Ensuite, nous prenons ces émissions capturées et les séquestrons de manière permanente en profondeur, généralement dans un réservoir de pétrole ou de gaz épuisé ou dans un aquifère salin loin sous la surface de la Terre.

Len Vermillion : La chaîne de valeur de la capture du carbone a de nombreuses composantes. Pouvez-vous nous en parler ?

Brandon Bromberek : La façon dont je la décompose est en cinq parties clés. La première partie est la source de ces émissions de CO2, qu’il s’agisse d’émissions à haute pureté, d’émissions à faible pureté, ou de la capture d’émissions à très faible pureté voire d’émissions dispersées provenant de l’atmosphère par capture directe. Les émissions à haute pureté seraient par exemple le CO2 généré lors de la production d’hydrogène par reformage à la vapeur du méthane, comme dans le cadre de la production d’éthanol. Les émissions à faible pureté proviendraient d’une cimenterie ou d’une centrale électrique au charbon ou au gaz naturel. La capture directe de l’air consiste à retirer le CO2 de l’atmosphère.

La deuxième partie est constituée des systèmes et des technologies pour éliminer ou séparer le CO2. Nous disposons de méthodes de capture à la source telles que l’absorption ou l’adsorption, ou encore des technologies à membrane qui pourraient être montées directement à la sortie d’un processus industriel.

Dans la troisième partie, nous avons généralement un type de traitement, principalement la déshydratation pour retirer l’eau résiduelle de ce flux, et la compression pour préparer le CO2 capturé à être déplacé.

La quatrième partie est le transport dans la chaîne de valeur, qui peut être une canalisation ou un navire maritime en cas de transport transcontinental. Il peut également y avoir des camions ou des wagons où nous chargeons et transportons le CO2, ce qui est actuellement difficile si nous voulons évoluer à grande échelle.

La cinquième partie concerne ce que nous faisons du CO2 à la fin du processus. Il y a deux options pour cela. La première est l’injection dans le sous-sol. Ce qui représente probablement 95 % des cas, où il est tout simplement séquestré définitivement. La deuxième option, dans environ 5 % des cas concernent l’utilisation du CO2, qui peut être utilisé dans des produits chimiques de spécialité ou même dans l’industrie alimentaire et des boissons, comme dans les boissons gazeuses par exemple.

Len Vermillion : Y a-t-il des entreprises qui essaient de traiter tout cela de bout en bout ?

Brandon Bromberek : C’est un processus très complexe. Il y a certainement beaucoup de maillons différents dans la chaîne, de la source à l’éventuelle étape de stockage ou d’utilisation. Il y a des cas où des entités individuelles souhaitent posséder le processus de bout en bout, et ce scénario devient lorsque nous avons des arrangements de source unique à puits unique. Pour que l’économie fonctionne, il faut d’une part disposer des caractéristiques de sous-sols adéquates à proximité de la source d’émissions. En plus de cela, il faut être en mesure d’obtenir un permis pour un tel puits, puis de réaliser toutes les activités de construction nécessaires pour créer ce site.

Pour cette raison, ce que nous voyons davantage, c’est un concept de hub ou de cluster plutôt que des entités uniques tentant de réaliser toutes les étapes du processus. L’idée est que, du côté de la source, vous avez peut-être plusieurs entreprises situées dans une petite zone géographique où nous pouvons obtenir une certaine efficacité en regroupant plusieurs sources ponctuelles et en utilisant des infrastructures partagées pour le transport vers un site séparé pour la séquestration. Le site de stockage peut être optimisé pour différentes choses, comme la géologie du sous-sol ou sa position potentiellement éloignée des zones métropolitaines.

Len Vermillion : Comment suivons-nous les molécules de CO2 ?

Brandon Bromberek : Comme pour toute autre marchandise ou flux de déchets, lorsqu’il y a un transfert de propriété ou de garde, il doit y avoir une mesure pour garantir que les parties acceptent cet échange. Dans le concept de hub, on peut comprendre pourquoi cela devient très important. De plus, vous pouvez considérer que, bien que le CO2 soit émis sous forme de gaz, il sera probablement comprimé à des pressions plus élevées et transporté dans un état différent, potentiellement liquéfié avant d’être déplacé. En conséquence, il y a beaucoup de complexité pour garantir que tous ces points de mesure correspondent à travers les différentes phases du processus. À mesure que nous nous dirigeons vers un commerce mondial de CO2, la précision, en termes d’impact fiscal, devient extrêmement importante. S’assurer nous voyons un bilan massique global tout au long de la chaîne, et que nous séquestrons et éliminons réellement le CO2 que nous avons capturé, repose sur des mesures précises tout au long du processus.

Len Vermillion : Quelles sont certaines des technologies d’Emerson utilisées dans la capture du carbone ?

Brandon Bromberek : Là où nous intervenons avec le portefeuille d’automatisation d’Emerson, c’est que nous couvrons véritablement toute cette chaîne de valeur, de l’optimisation des processus en amont, pour garantir que les flux de carbone sont capturés aussi efficacement que possible, à l’optimisation du réseau de transport, à la construction des systèmes utilisés pour les transferts de garde des flux de carbone. Nous aidons même à la modélisation du sous-sol pour évaluer la capacité et l’intégrité du stockage.

Du côté des instruments de mesure d’Emerson, nous sommes impliqués dans tout, depuis la mesure des processus tels que la pression et la température à l’analyse des gaz, où nous aidons à comprendre la pureté des flux de CO2, la contamination et la teneur en eau, à la mesure du débit de ces flux de fluides. Nous sommes impliqués dans l’instrumentation des flux de carbone depuis des décennies, et dans l’ensemble, nous nous considérons comme très expérimentés dans ce domaine, avec une expertise et une technologie qui peuvent vraiment être appliquées aujourd’hui.

Len Vermillion : Un dernier mot?

Brandon Bromberek : Nous sommes encouragés par la rapidité à laquelle certains de ces projets se concrétisent. Il est passionnant de voir l’ouverture et la collaboration qui se déroulent dans un domaine relativement nouveau. C’est un territoire inexploré pour beaucoup qui commencent leur parcours dans la capture de carbone, et nous sommes heureux de collaborer avec eux sur leurs objectifs de transition énergétique.

Pour en savoir plus, visitez :

•  https://www.emerson.com/fr-fr/automation/measurement-instrumentation/common-applications/carbon-capture-utilization-and-storage-ccus-technology 
• https://www.emerson.com/fr-fr/automation/measurement-instrumentation/common-applications/carbon-dioxide-co2-metering