[Date: 2009-04-02]  Cordis 

Une étude internationale menée par des chercheurs au Royaume-Uni a montré que dans les champs de gaz naturel qui ont stocké pendant des millénaires du dioxyde de carbone (CO2) et d'autres gaz à effet de serre, l'essentiel du CO2 est dissous dans l'eau au lieu d'être précipité sous forme de minéraux. Publiés dans la revue Nature, ces résultats ont des implications majeures sur l'étude des effets à long terme du stockage souterrain du carbone.

Les politiques mondiales et l'engagement public à réduire l'utilisation des carburants fossiles n'ont pas suivi le rythme de l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Une solution temporaire souvent mise en avant consiste à récupérer le CO2 émis par les centrales électriques à charbon et à le stocker en sous-sol. Mais nous en savons actuellement très peu sur la sécurité ou l'efficacité à long terme de cette approche.

Au mieux, les études d'ingénierie sur le stockage géologique du CO2 ont donné une idée de ce qui pourrait se produire sur quelques décennies. De leur côté, les modèles informatiques conçus pour simuler ce qui pourrait arriver au CO2 injecté dans le sous-sol ont produit des résultats variés. Dans cette récente étude, les scientifiques ont examiné des champs de gaz naturel en Chine, en Hongrie et aux États-Unis pour étudier la façon dont le CO2 a été stocké naturellement dans le sous-sol pendant des millénaires. Ce mécanisme est un analogue naturel aux futurs projets de stockage du carbone.

«Nous avons pris à l'envers la technique classique des modèles informatiques et examiné des champs de gaz naturel qui piègent le dioxyde de carbone depuis très longtemps», a déclaré le Dr Stuart Gilfillan de l'université de Manchester au Royaume-Uni, auteur principal de l'étude.

Les chercheurs ont utilisé des isotopes de gaz rares et du carbone pour déterminer si le CO2 était stocké par dissolution dans l'eau ou par précipitation sous forme de minéraux carbonatés. La précipitation minérale est préférable car le carbone est «piégé» pendant une période extrêmement longue.

«En combinant deux techniques, nous avons pu pour la première fois déterminer précisément l'endroit où était stocké le dioxyde de carbone», explique le Dr Gilfillan. «Nous savions déjà que le pétrole et le gaz avaient été stockés en sécurité dans ces champs pendant des millions d'années. Notre étude montre clairement que le dioxyde de carbone a été retenu naturellement et de façon stable dans les eaux souterraines.»

Les chercheurs ont constaté que la quantité de CO2 stockée par précipitation sous forme minérale était négligeable par rapport aux 90% du gaz éliminé suite à sa dissolution dans l'eau. Mais cette eau «gazeuse» peut relâcher ce CO2 si elle remonte à la surface (à l'image d'un geyser laissant s'échapper du gaz dans l'atmosphère), aussi les chercheurs insistent sur la nécessité d'examiner de près la mobilité potentielle du CO2 dissous dans l'eau.

Cette étude du gaz a fait appel à une méthodologie de recherche originale. Comme l'explique le professeur Chris Ballentine de l'université de Manchester, les partenaires canadiens et britanniques ont apporté leur expertise sur différents aspects du suivi du gaz. «En associant nos expertises, nous avons pu inventer un moyen d'étudier les champs de dioxyde de carbone. Cette nouvelle approche sera également essentielle pour assurer le suivi et la traçabilité du dioxyde de carbone capturé dans les centrales à charbon, afin de voir où il va lorsqu'il est injecté dans le sous-sol. Elle est donc très importante pour les futurs contrôles de sécurité.»

Dans un commentaire d'accompagnement, le Dr Werner Aeschbach-Herting de l'université de Heidelberg en Allemagne déclare: «La dissolution dans les eaux souterraines s'accompagne des risques de transport du CO2 et d'éventuelles fuites dans l'atmosphère [?]; on pense que cela se produit dans les champs de gaz naturel, mais ceci ne signifie pas qu'un stockage géologique sûr est impossible. Par contre, ceci montre la nécessité d'une évaluation approfondie de l'environnement hydrogéologique des sites potentiels de stockage.»

Les nouvelles méthodes proposées par les chercheurs apportent également un outil puissant pour les futures recherches sur les mécanismes de séquestration géochimique. Ces découvertes représentent un progrès important dans la compréhension des effets à long terme de la capture des gaz à effet de serre et de leur stockage géologique.

Pour de plus amples informations, consulter:

Revue Nature :
http://www.nature.com/nature

Université de Manchester:
http://www.manchester.ac.uk

Natural Environment Research Council:
http://www.nerc.ac.uk