Pourquoi le transport du CO2 sous forme liquide n'est pas la meilleure idée

May 06, 2023

Henrik Madsen, conseiller en développement durable et ancien PDG de DNV, plaide en faveur de la neige carbonique dans des conteneurs.

Un scénario de réchauffement climatique de 1,5 degrés Celsius d'ici 2100 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) suppose une réduction annuelle de CO2 de 6 milliards de tonnes grâce au captage et au stockage du carbone d'ici 2050. Ce CO2 doit être transporté d'un site de captage à un site de stockage ou d'utilisation . À titre de comparaison, le transport annuel actuel de charbon est d'environ 7,5 milliards de tonnes.

Le CO2 peut exister sous forme gazeuse, liquide, solide ou fluide supercritique en fonction de la température et de la pression.

Différentes technologies de captage du CO2 existent. Les systèmes d'absorption chimique, de séparation membranaire et de captage électrochimique délivrent le CO2 capté sous forme gazeuse à haute pureté. Les technologies de capture cryogénique délivrent le CO2 capturé sous forme solide sous forme de neige carbonique.

Le stockage du CO2 dans des réservoirs géologiques profonds onshore ou offshore s'effectue avec le CO2 en phase fluide supercritique.

La société islandaise CARBFIX a développé le stockage dans des puits onshore ou offshore peu profonds dans la jeune roche basaltique couvrant la majeure partie de l'Islande. Dans cette technologie, le CO2 est dissous dans l'eau, qui est pompée dans les puits sous une pression modérée.

Le transport du CO2 est le plus économique dans des pipelines dédiés au CO2, lorsque les volumes sont importants et les distances pas trop longues. Dans certains cas, cela est vrai même si le transport comprend une étape océanique. Pour les petits volumes ou les longs trajets océaniques, il est plus économique de transporter le CO2 sous forme liquide ou solide.

Jusqu'à présent, tout le monde semble supposer que ce transport de CO2 se fera sous forme liquide plutôt que solide. Des plans sont donc élaborés pour l'introduction de milliers de camions-citernes ISO cryogéniques à CO2 sous pression, et la construction de pétroliers spécialisés en CO2 liquéfié (citernes lCO2) et de réservoirs de stockage intermédiaires de type C lors des transferts modaux, et les premières constructions ont été lancées. Il n'est cependant pas possible en pratique de développer une telle chaîne de transport à partir de zéro à temps pour répondre à la demande. Ce sera également une chaîne de valeur CSC coûteuse et trop chère pour assurer l'adoption nécessaire.

Une alternative plus prometteuse consiste à transporter le CO2 sous forme solide sous forme de neige carbonique à pression atmosphérique et à -78° Celsius.

La neige carbonique peut être produite à partir de CO2 capté sous forme gazeuse par refroidissement direct ou par dépressurisation de CO2 liquide.

Le CO2 est déjà sous forme solide si le captage se fait par voie cryogénique.

La neige carbonique peut être transportée dans des conteneurs ISO standard de 20 pieds, qui peuvent être remplis et vidés en soufflant simplement la neige carbonique lorsqu'elle est sous forme de granulés. Les conteneurs doivent avoir une isolation interne. Les qualités d'isolation utilisées dans la construction de bâtiments sont suffisantes et conduiront à une perte de CO2 par sublimation inférieure à 0,2 % par jour. Une telle isolation laisse un espace libre à l'intérieur du conteneur pour environ 25 tonnes de pastilles de CO2. Une soupape de surpression doit être installée au sommet du contenant.

Les conteneurs sont peu coûteux et facilement disponibles - le coût est inférieur à 5% de celui des autres réservoirs de CO2 cryogéniques ISO sous pression. Ils peuvent être transportés par des camions, des trains, des barges ou des navires existants. Des navires de ravitaillement en conteneurs ou divers vraquiers, y compris des vraquiers à écoutilles ouvertes, peuvent être utilisés. Les tarifs journaliers de tels navires sont inférieurs à 10% de ceux d'un futur tanker lCO2. La solution de conteneur de glace carbonique ne nécessite pas de réservoirs de stockage intermédiaires lors des transferts modaux.

Enfin, le mode de transport de la neige carbonique est sûr et s'effectue sous pression atmosphérique, la manutention de la cargaison est simple, et il est peu sensible aux impuretés du CO2 capté.