Agenda

Chaire

Orientation
& mission de la chaire

La chaire CTSC est un programme de recherche piloté conjointement par des partenaires industriels et des établissements d’enseignement et de recherche.

Description

Dotée initialement pour 5 ans, elle contribue à l'avancée de l'enseignement et de la recherche en France sur le captage, transport et stockage du CO2, notamment à travers le financement de recherches doctorales et postdoctorales ainsi que par le support d’actions d'animation scientifique.

Son objectif est de développer les connaissances relatives au CTSC, d'expliciter les différentes options de captage, transport et stockage du CO2 afin d’éclairer les choix stratégiques à venir, et plus généralement de favoriser l’émergence de solutions efficaces de limitation des émissions de CO2.

Lire la suite

Pour ce faire, la Chaire fait appel aux multiples activités de Recherche & Développement de ses partenaires industriels, à ses collectivités locales et ses établissements de recherche, et met en œuvre des approches complémentaires d’étude et de recherche : mise à jour continue des avancées industrielles et académiques relatives aux différentes technologies de CTSC, retour d’expérience des installations « pilotes » déjà en fonctionnement ou en cours de construction, etc. Enfin, la Chaire appuie en partie sa réflexion sur le cas particulier de la région industrielle du Havre.

Le programme pluriannuel d’études et de recherches de la chaire porte sur l’ensemble des maillons de la chaîne « captage, transport et stockage » ainsi que sur l’ensemble de ses enjeux : technologiques, environnementaux, économiques et sociaux. Ses axes prioritaires de recherche visent à approfondir la compréhension à la fois des phénomènes physiques associés au stockage du CO2 dans les réservoirs géologiques, des conditions technico-économiques du développement des premiers projets démonstrateurs du CTSC, et enfin des conditions de l’intégration territoriale et sociale du CTSC par l’analyse des expériences françaises, européennes et mondiales.

Replier

Thématiques

Thématiques

Les principaux axes de recherche

  • Home
  • CAPTAGE DU CO2 ET MINIMISATION DE L'ÉNERGIE DE SÉPARATION

    Les technologies de captage, qui consistent à séparer le CO2 des autres gaz provenant de la combustion des énergies fossiles ou autres procédés générateurs de CO2, font l’objet d’une forte compétition entre les entreprises fournisseurs de solutions technologiques. Les principales options techniques, dites de pré-combustion, post-combustion et oxy-combustion, traversent une phase de construction de pilotes aptes à capter de l’ordre de 10 000 t/an mais aussi de démonstrateurs industriels capables de capter 100 000 t/an et plus. Le retour d’expérience sur ces pilotes et sur les manifestations scientifiques clés se fera par des rapports de synthèse.

    Le retour d’expérience sur ces pilotes et sur les manifestations scientifiques clés se fera par des rapports de synthèse.

    La chaire pourra également financer des travaux de recherche portant sur le développement de nouvelles technologies présentant des caractères de rupture ou sur la diminution des besoins énergétiques de l’étape de captage. Une attention sera aussi portée aux techniques de recyclage du CO2.

    CTSC - Home
  • RÉSEAUX DE TRANSPORT DU CO2 ET MUTUALISATION DE LEUR GESTION

    Les quantités de CO2 à transporter en vue de leur stockage se chiffrent en dizaines ou en centaines de millions de tonnes. Le réseau de transport est donc un maillon qui, bien que ne posant que relativement peu de problèmes techniques, implique des investissements lourds, un choix stratégique des lieux de stockage ainsi que l’organisation du réseau des émetteurs du CO2.

    Le transport du CO2 implique également la définition de territoires où le sous sol permettrait des stockages adaptés aux quantités industrielles. Cela suppose de déterminer les sites de stockage privilégiés, sur le territoire métropolitain ou bien en mer (tels que les champs pétroliers et gaziers de la mer du Nord), ainsi que la quantité de CO2 pouvant y être exportée. La région industrielle du Havre, lieu de concentration industrielle importante, constitue pour la France une zone particulièrement intéressante de création d’une infrastructure de transport mutualisée du CO2.

    CTSC - Home
  • RISQUES ET GARANTIES RELATIFS AU STOCKAGE GÉOLOGIQUE DU CO2

    Le stockage du CO2 est un maillon clé de la chaîne CTSC. Il nécessite de démontrer la capacité des roches profondes à contenir de manière pérenne le CO2 à des horizons de temps de plusieurs centaines d’années. Les techniques nécessaires pour cela sont assez proches des métiers du pétrole, de la production et du stockage du gaz naturel ou de la géothermie. Cependant, le stockage à long terme du CO2 présente des spécificités qu’il est nécessaire de mieux comprendre et d’intégrer dans les outils de modélisation existants.

    Les équipes de recherche des sciences de la terre ont structuré cette problématique depuis une vingtaine d’années, autour des interactions chimiques entre le CO2 et le réservoir, de l’intégrité des couvertures, ou encore de la modélisation prédictive de l’évolution du CO2 dans les différents types de réservoirs (aquifères salins, champs de pétrole déplétés ou autres structures géologiques favorables).

    De nouvelles méthodes de surveillance géophysique, mais aussi géochimique, sont en cours de développement.

    L’expertise des partenaires de la chaire, et donc les sujets de recherche susceptibles d’y être développés, couvre l’évolution à long terme des propriétés de confinement des roches de couverture, la prise en compte des impuretés contenues dans le CO2, les effets du CO2 sur les propriétés hydrauliques et mécaniques des matériaux, l’intégrité des interfaces puits-réservoir-couverture, les modifications des propriétés hydromécaniques en relation avec les équilibres biochimiques (biominéralisation), la modélisation mathématique et simulation numérique des écoulements diphasiques en milieu souterrain et des couplages hydro-(chemico)-mécaniques, le développement de nouvelles méthodes de détection et de surveillance, etc.

  • PERCEPTION LOCALE ET GLOBALE DU STOCKAGE

    Le stockage géologique à long terme du CO2 est encore très neuf et très peu de réalisations ont eu lieu à terre. Les futurs projets à terre en zone habitée font souvent face à des oppositions locales. Le principe du stockage a donc été jusqu‘à présent d’autant mieux acceptés que cela ne se passe pas « dans mon sous-sol ». Des partenaires de la Chaire ont déjà mené un ensemble d’études sur la perception sociale du stockage de CO2.

    Ces travaux montrent l’évolution de la perception du public en fonction de la connaissance des différentes options techniques de limitation des émissions des gaz à effet de serre et sur le rôle particulier que le CTSC peut jouer.
    La prise en compte des dimensions sociales du CTSC et notamment de sa perception par la société civile est fondamentale et le public doit être partie prenante de ces initiatives afin de comprendre, questionner et évaluer les vrais risques à l’aune d’expériences en grandeur réelle.

    Selon vous,
    en quoi consiste le stockage géologique du CO2 ?

    CTSC - Home
  • ÉCONOMIE DU CARBONE ET CTSC

    Une des conditions du développement de la filière CTSC est l’établissement d’un mécanisme restreignant les droits d’émission du CO2. Plusieurs mécanismes sont possibles dont une taxe CO2, ou un rationnement des émissions avec mise en place d’un marché des droits d’émission comme en Europe. Le CSTC ne peut être rendu viable économiquement que si le coût de mise en oeuvre est compensé par une économie équivalente sur les droits d’émissions ou sur le paiement d’une taxe.

    Comment créer des conditions incitatives à long terme (50 ans) et quel niveau de prix de l’émission est
    nécessaire ?

    Quels outils
    pour le faire ?

    Quelle fiabilité pour ces prévisions?

    Par ailleurs, il faut prendre en compte dans le démarrage des activités CTSC, des utilisations « productives » comme la récupération assistée de pétrole, la récupération assistée de méthane provenant de veines de charbon non accessibles, mais aussi de nouveaux usages tels que les processus photosynthétiques accélérés.
    Enfin, le CTSC pose de nouvelles questions sur le mode de comptabilité des quantités stockées, la prise en compte de possibles émissions fugitives, l’intégration ou non du CTSC dans les mécanismes de développement propre, autant de points qui seront abordés par la Chaire.

  • INNOVATION ET DIFFUSION À GRANDE ÉCHELLE DES TECHNOLOGIES DE CTSC

    Le CTSC est encore une technologie émergente, et se pose la question essentielle des modes de financement des premiers démonstrateurs et des transferts de technologies. De grandes entreprises multinationales investissent des sommes tout à fait significatives, de nombreux états développés financent des programmes de R&D et de démonstration, et il en ressort l’émergence de savoir-faire et de brevets.
    Ces développements technologiques pourraient être, selon des termes non encore définis, transférés à des pays en développement utilisant massivement le charbon pour la production d’électricité par exemple.

    Si du point de vue environnemental il est évident qu’il faut que ces pays aient accès à ces technologies durables, du point de vue du modèle d’affaires des entreprises qui investissent cela ne va pas de soi.

    Quels sont les modes de financement à mettre en oeuvre ?

    Les mécanismes de développement propre (MDP) sont-ils adaptés à la taille du problème ?

    La hausse du coût de l’électricité résultant de la mise en oeuvre du CSTC est-elle supportable par les pays en développement ?

    CTSC - Home
  • ÉVALUATION DES IMPACTS À L’ÉCHELLE TERRITORIALE :
    L’EXEMPLE DE LA RÉGION HAVRAISE

    Le fait que la région havraise comporte déjà onze sites soumis à quotas d’émissions de CO2 pose fortement la question de la mutualisation du transport du CO2 capté, la possibilité de créer un réseau de carboducs et bien sûr l’analyse en fonction de l’environnement local des opportunités relatives du stockage dans les aquifères profonds en mer (par exemple en mer du Nord) ou au contraire sur le territoire national là où les conditions d’intégrité long terme peuvent être garanties.

    Cette mutualisation possible va-t-elle au-delà du seul
    transport ?

    La réponse est déjà oui en ce qui concerne les études préalables de risques et de l’acceptation par les riverains au sens large du terme.
    La place des acteurs publics, régionaux et locaux ainsi que leur positionnement vis-à-vis du CTSC est également un enjeu important pour le développement d’une nouvelle filière technologique respectueuse de l’environnement immédiat et global. La Chaire, notamment à travers ses partenaires locaux, s’attachera à analyser les multiples aspects et enjeux du territoire Havrais, où la cohabitation entre des territoires protégés et des territoires industriels à haute intensité énergétique constitue une problématique essentielle de son aménagement territorial futur.

    CTSC - Home
  • LES DÉMONSTRATEURS, OUTILS D’ÉVALUATION ÉCONOMIQUE ET SOCIÉTALE

    La région du Havre est un des sites européens où des installations pilotes mais aussi des démonstrateurs de grande taille peuvent voir le jour dans les prochaines années.

    Ces démonstrateurs seront des éléments essentiels pour l’évaluation des coûts, de l’efficacité énergétique et de l’efficacité en termes de captage des technologies en compétition.

    De plus, ils seront aussi l’embryon pouvant servir de base à la mise en place d’un premier réseau de carboducs, selon la localisation des stockages. Ces démonstrateurs constitueront de manière vivante des objets d’analyse directe de l’évaluation des risques et des bénéfices pour les habitants de la région et plus largement par la communauté nationale.

    Ces démonstrateurs seront des éléments essentiels pour l’évaluation des coûts, de l’efficacité énergétique et de l’efficacité en termes de captage des technologies en compétition.
    CTSC - Home
  • Home