Islande: de la géothermie au stockage du CO2 // Iceland: from geothermal energy to the storage of CO2

drapeau-francaisLa Banque Européenne d’Investissement vient de signer un accord de 125 millions d’euros avec Landsvirkjun, la compagnie nationale d’électricité islandaise, pour financer une nouvelle centrale géothermique à Theistareykir, à 30 km au SE de Husavik, dans le nord-est de l’Islande. Le financement servira à la conception, la construction et l’exploitation d’une centrale de 90 MW et ses puits géothermiques. Neuf d’entre eux, de plus de 50 MW, ont déjà été forés et testés.

Source : Iceland Review.

L’Islande pourrait aussi être l’endroit idéal pour stocker dans son sol l’excès de dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère. En effet, alors que le monde évolue lentement vers les énergies renouvelables, il serait souhaitable de limiter le dioxyde de carbone produit par les combustibles fossiles. Certains chercheurs essayent de capter le CO2 émis par les cheminées d’usines en utilisant le moins d’énergie possible. D’autres travaillent sur des lieux de stockage éventuels.

C’est ainsi qu’une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Southampton a participé au projet CarbFix, à côté d’une centrale géothermique dans la périphérie de Reykjavik. Cette centrale exploite une source de vapeur produite par le magma à faible profondeur, en sachant que du CO2 et des gaz soufrés d’origine volcanique sont émis en même temps que la vapeur. Le but est de capter le gaz et de le réinjecter dans le sous-sol. Le processus se fait avec un puits d’injection foré dans le soubassement basaltique. Les chercheurs séparent le dioxyde de carbone de la vapeur produite par la centrale et l’envoient vers un puits d’injection. Le dioxyde de carbone est injecté dans un tuyau qui de trouve lui-même logé à l’intérieur d’un autre tuyau rempli d’eau en provenance d’un lac situé à proximité. A plusieurs dizaines de mètres de profondeur, le dioxyde de carbone est libéré dans l’eau où la pression est si élevée qu’il se dissout rapidement. Ce mélange d’eau et de dioxyde de carbone dissous, qui devient très acide, est envoyé plus profondément dans une couche de roche basaltique où il commence à lessiver des minéraux comme le calcium, le magnésium et le fer. Les composants du mélange finissent par se recomposer et se minéraliser en roches carbonatées.
Les chercheurs ont été surpris de voir à quelle vitesse la roche islandaise absorbe le CO2. Des expériences en laboratoire ont montré qu’il faudrait des décennies pour que le CO2 injecté dans le basalte parvienne à minéraliser. Les résultats du projet islandais démontrent, quant à eux, que la minéralisation pratiquement intégrale du CO2 in situ dans les roches basaltiques peut se produire en moins de 2 ans.
Suite à ce premier succès, Reykjavik Energy, qui exploite la centrale géothermique, a accéléré l’injection de CO2 au cours des deux dernières années. Les techniciens vont bientôt injecter dans le sous-sol un quart du CO2 émis par la centrale. Le coût du projet est relativement faible, d’environ 30 dollars par tonne de CO2.
Malgré son succès, il n’est pas certain que cet exemple de stockage du CO2 en Islande puisse être appliqué dans le monde entier. On ne sait pas vraiment ce qui permet la minéralisation rapide sur le site de CarbFix. Ce peut être dû à une combinaison de caractéristiques géologiques du sous-sol et de la géochimie des eaux souterraines, bien que les chercheurs pensent que leur approche de dissolution du CO2 dans l’eau avant l’injection joue un rôle important. D’autres expériences ailleurs dans le monde ont révélé des taux plus lents de minéralisation. En conséquence, même si le projet CarbFix est encourageant, il y a encore de grands défis à relever si l’on veut utiliser cette technologie pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Vous trouverez plus de détails sur ce projet en cliquant sur ce lien: Ars Tecnica.

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drapeau-anglaisThe European Investment Bank has signed a 125-million-euro loan agreement with Landsvirkjun, the National Power Company of Iceland, to finance a new geothermal power station at Þeistareykir, 30 km SE of Húsavik in north-eastern Iceland. The financing will be used to support the design, construction and operation of a new 90 MW geothermal power station and its geothermal wells. Nine of these, with over 50 MW capacity have already been drilled and tested.

Source: Iceland Review.

Iceland could also be the right place to store in its ground the excess of carbon dioxide in the atmosphere. Indeed, as the world continues to slowly shift to renewable energy, it would be great to limit the carbon dioxide produced from the fossil fuels. Some researchers are working on capturing that CO2 from smokestacks using as little energy as possible. Others are working on places to put it.

A team led by a University of Southampton researcher was involved in the CarbFix project, located next to a geothermal power plant outside Reykjavik. This plant basically taps a source of steam above Iceland’s shallow magma chambers, but some volcanic CO2 and sulfur gas come along with it. The goal is to capture that gas and stick it back underground. That’s done with an injection well drilled down into basalt bedrock. The researchers separate the carbon dioxide from the steam produced by the plant and send it to an injection well. The carbon dioxide gets pumped down a pipe that’s actually inside another pipe filled with water from a nearby lake. Dozens of metres below the ground, the carbon dioxide is released into the water, where the pressure is so high that it quickly dissolves. That mix of water and dissolved carbon dioxide, which becomes very acidic, gets sent deeper into a layer of basaltic rock, where it starts leaching out minerals like calcium, magnesium and iron. The components in the mixture eventually begin to mineralize into carbonate rocks.

The researchers were surprised to see how quickly it all happened. Laboratory experiments have shown that it ought to take decades for CO2 injected into basalt to mineralize. However, the results of this study demonstrate that nearly complete in situ CO2 mineralization in basaltic rocks can occur in less than 2 years.

Following on this early success, Reykjavik Energy, which operates the geothermal power plant, has ramped up injection over the past couple years. They’ll soon be injecting a quarter of the CO2 released by the plant. The cost of the project is comparatively low, about $30 per ton of CO2.

Although successful, it is not sure this breakthrough demonstration of CO2 storage can be emulated around the world. It’s not entirely clear what allowed such rapid mineralization about the CarbFix site. It could be some combination of characteristics of the geology and groundwater chemistry, although the researchers think their approach of dissolving the CO2 in water before injection played a role. Other experiments elsewhere in the world have revealed slower rates of mineralization. As a consequence, even though the CarbFix project is encouraging, there are still some big challenges to be met if we want to use this technology to reduce greenhouse gas emissions in the atmosphere.

More details on the project by clicking on this link: Ars Tecnica.

Islande-centrale

Photo: C. Grandpey

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