ARCHIVÉE - Le charbon propre: Recueil de la participation Canadienne

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Table des matières

• RÉSUMÉ
• TABLE DES MATIÈRES
• CONTEXTE
• INTRODUCTION
  • STRUCTURE DU DOCUMENT
  • REMERCIEMENTS
  • ACRONYMES ET ABRÉVIATIONS
• PARTIE A : ORGANISATIONS
  
  • 1. COORDINATION/PLANIFICATION – CANADA
  • 2. ENGAGEMENT INTERNATIONAL DU CANADA
  • 3. RECHERCHE – GOUVERNEMENTS
  • 4. RECHERCHE – UNIVERSITÉS
  • 5. SERVICES ÉLECTRIQUES CANADIENS ALIMENTÉS AU CHARBON
  • 6. ORGANISMES DE RÉGLEMENTATION
  • 8. ENTREPRISES PRIVÉES
  • 9. ORGANISMES GOUVERNEMENTAUX NON VOUÉS À LA RECHERCHE
  • 10. PROGRAMMES GOUVERNEMENTAUX
• PARTIE B : PROJETS (S-T, ÉCONOMIE, MISE EN OEUVRE ET SENSIBILISATION)
  
  • 1. MODÉLISATION ET CARACTÉRISATION GÉNÉRIQUES
  • 2. VALORISATION ET ÉPURATION DU CHARBON
  • 3. COMBUSTION AVEC DE LA BIOMASSE
  • 4. RÉDUCTION DES ÉMISSIONS (sans capture du CO₂)
  • 5. CAPTURE DU CO₂ – GÉNÉRAL
  • 6. CAPTURE DU CO₂ – SOLVANTS
  • 7. CAPTURE DU CO₂ – GAZÉIFICATION
  • 8. CAPTURE DU CO₂ – OXYCOMBUSTIBLES
  • 9. CAPTURE DU CO₂ – MEMBRANES
  • 10. CAPTURE DU CO₂ - AUTRES
  • 11. DÉMONSTRATIONS ET COMMERCIALISATION
  • 12. SENSIBILISATION
• PARTIE C : DOCUMENTS DE PLANIFICATION STRATÉGIQUE CLÉS
  • Doc 1.1 Cartes routières technologiques du charbon écologique (2005)
  • Doc 1.2 Cartes routières technologiques sur la capture et le stockage du CO₂ au Canada (2006)
  • Doc 1.3 CANiCAP (2005)
  • Doc 1.4 Rapport spécial du GIEC sur le piégeage et le stockage du dioxyde de carbone (2005)
• PARTIE D : PRATIQUES ACTUELLES EN MATIÈRE DE LUTTE ANTIÉMISSIONS DANS LES CENTRALES AU CHARBON AU CANAD
  
  • 1. INTRODUCTION
  • 2. CANADA
  • 3. FÉDÉRAL
  • 4. NOUVELLE-ÉCOSSE
  • 5. NOUVEAU-BRUNSWICK
  • 6. ONTARIO
  • 7. MANITOBA
  • 8. SASKATCHEWAN
  • 9. ALBERTA

Résumé

Le charbon demeure une composante essentielle du tableau diversifié de l’approvisionnement en énergie au Canada, où il assure jusqu’à 20 % de la production d’électricité. Six provinces canadiennes comptent dans une certaine mesure sur le charbon pour leur approvisionnement en électricité, dont trois (la Nouvelle-Écosse, la Saskatchewan et l’Alberta) s’y fient presque exclusivement. On estime que le Canada dispose de ressources en charbon suffisantes pour plus de 1 000 ans au rythme de consommation actuel, l’Ouest canadien possédant des dépôts particulièrement importants. De plus, une part substantielle de ces ressources peut être récupérée à un coût correspondant à une fraction du prix actuel du pétrole et du gaz naturel. Étant donné qu’au cours des 25 prochaines années, le Canada devra remplacer 18 000 MW de production existante alimentée au charbon en plus d’augmenter sa capacité de production globale d’environ 40 000 MW, le charbon pourrait être appelé à jouer un rôle de premier plan dans l’approvisionnement futur en énergie. D’importantes quantités d’autres combustibles solides, notamment le coke de pétrole et le bitume, servent aussi à produire de l’électricité et de la vapeur au Canada.

Malgré ses attributs et la demande permanente dont il fait l’objet, pour que le charbon puisse jouer un rôle important dans l’approvisionnement futur en énergie au Canada, il faudra réduire de beaucoup les graves effets qu’a la consommation de charbon sur l’environnement. Traditionnellement, ce sont les émissions de dioxyde de soufre (SO₂) et d’oxydes d’azote (NO et NO₂) qui suscitent le plus d’inquiétude. Des technologies éprouvées telles que la désulfurisation des gaz de combustion, les réacteurs catalytiques sélectifs, les brûleurs à faible taux d’émissions de NO_x et la combustion en lit fluidisé sont disponibles – à un certain coût, cependant – pour réduire ces émissions. Depuis peu, des projets de loi sur les toxiques atmosphériques (en particulier le mercure), sur les particules fines et sur les émissions de GES présentent un défi encore plus imposant. Les émissions canadiennes de GES causées par la production d’électricité en 2004 atteignent 130 Mt. La grande majorité de ces émissions, soit environ 75 %, provient de la consommation de charbon.

L’importance de retenir le charbon en tant qu’option viable pour la production future d’électricité a donné lieu, au Canada et partout dans le monde, à bon nombre de travaux visant à découvrir, développer et mettre en œuvre des technologies propres pour le charbon (TPC). Les technologies nécessaires doivent être capables de produire des émissions atmosphériques quasi nulles tout en étant mises en œuvre sans coûts excessifs et à un faible niveau de risque financier et opérationnel. Comparativement aux centrales au charbon existantes, les nouvelles centrales aux TPC cibleront bientôt des émissions presque nulles comme norme de rendement, et les chercheurs, les services d’électricité et l’industrie du Canada sont à l’avant-garde de la réalisation de cet objectif.

L’importance du charbon pour la politique énergétique et environnementale, les investissements substantiels des secteurs public et privé dans la science et la technologie du charbon propre et le potentiel qu’a la capacité industrielle du Canada de fournir des technologies propres pour le charbon aux marchés internationaux ont amené Ressources Naturelles Canada, Industrie Canada et Environnement Canada à entreprendre une enquête sur les activités canadiennes liées au charbon propre. Le présent recueil est le résultat de cette enquête. On s’attend à ce qu’il aide la collectivité canadienne engagée dans les TPC à déceler les lacunes, à établir des priorités et à promouvoir la coopération. Le recueil peut également servir à informer les organismes de réglementation et autres décisionnaires de toute l’étendue des travaux en cours ainsi que des progrès accomplis.

Le présent recueil est une vaste compilation des travaux actuels et des participants actifs, qui comprend non seulement les aspects scientifiques et techniques, mais aussi les activités qui portent sur l’économie, la mise en œuvre, l’éducation et la sensibilisation du public et la réglementation. Il considère le terme « charbon propre » dans son sens le plus large, qui inclut toute la gamme de charbons, le coke de pétrole, les autres résidus du traitement des sables bitumineux, la combustion avec de la biomasse et ainsi de suite. Il couvre non seulement les efforts visant l’utilisation du charbon à émissions presque nulles incorporant la capture du CO₂, mais aussi les activités ciblant un sous-ensemble des émissions actuelles (p. ex. le mercure), soit individuellement, soit dans le cadre d’une démarche axée sur des polluants multiples.

Le présent rapport, qui cherche à brosser un tableau complet de la participation canadienne en matière de TPC, se divise en quatre grandes parties. La première comporte de brefs aperçus des principales organisations canadiennes œuvrant dans le domaine des TPC ainsi que des organisations internationales correspondantes au sein desquelles le Canada (ou des organisations canadiennes) joue un rôle actif. Pas moins de 95 organisations y sont répertoriées au total. La deuxième partie comporte des exposés de synthèse sur les projets en cours (au début de 2007) ou récemment parachevés (depuis 2004); 86 projets y sont répertoriés. La troisième partie décrit quatre documents sur lesquels se fonde la stratégie canadienne de renforcement des capacités en matière de TPC. Enfin, la dernière partie présente un survol des pratiques actuelles dans les centrales au charbon au Canada, y compris les unités qui composent la flotte actuelle des services d’électricité alimentés au charbon, la technologie de combustion et les stratégies de réduction des émissions employées, les régimes réglementaires auxquels elles sont soumises et leur rendement en matière d’émissions.

Chacune des entrées du recueil donne une brève description de l’organisation ou du projet, précise son rôle dans les TPC et indique le nom et les coordonnées des personnes à joindre pour un complément d’information. Dans le cas des projets, sont aussi indiqués la durée, le coût et les participants.

Parmi les 95 organisations répertoriées (voir la figure 1) :

• 20 assurent la coordination et la planification des activités liées aux TPC (8 d’entre elles au Canada et 12 à l’échelle internationale);
• 15 effectuent la grande majorité des travaux de R-D sur les TPC au Canada, 11 d’entre elles étant des universités (dont quatre ont un niveau d’engagement substantiel, comprenant un groupe important qui se concentre principalement sur le charbon propre ou des aspects connexes, et sept ont un niveau d’engagement moindre, soit quelques projets réalisés par certains professeurs), tandis que les autres sont des organisations de recherche fédérales (2) ou provinciales (2);
• 31 sont des entreprises travaillant à la mise au point et à la commercialisation de TPC ou fournissant des services de conception et de génie en appui aux TPC;
• 9 sont des services d’électricité canadiens pour lesquels le charbon constitue au moins une partie de l’approvisionnement en combustible, certains d’entre eux étant actifs dans le développement et la mise en œuvre de technologies propres pour le charbon;
• 7 sont des organismes fédéraux ou provinciaux s’intéressant à la réglementation ou à des aspects du domaine autres que la recherche;
• 5 sont des organisations non gouvernementales de l’environnement;
• 8 sont des programmes gouvernementaux à l’appui des projets de TPC.

Parmi les 86 projets, 68 en sont au stade de la R‑D, 16 se concentrent sur la mise en œuvre et la démonstration commerciales et deux portent sur la sensibilisation (voir la figure 2). La plupart des 68 projets de R‑D portent principalement sur la capture du CO₂ (54 projets – voir la répartition à la figure 3), tandis que divers autres sujets ont une fréquence nettement moindre : la réduction des émissions sans capture du CO₂ (7), la modélisation et la caractérisation génériques (3), la combustion avec de la biomasse (2) et la valorisation du charbon (2). Deux des projets de modélisation et de caractérisation génériques ciblent aussi en grande partie, mais pas exclusivement, des technologies de capture du CO₂.

Figure 1 : Répartition des 95 organisations participant aux technologies propres pour le charbon

Figure 2 : Répartition des 86 projets reliés aux technologies propres pour le charbon selon leur position dans le cycle de développement et de mise en œuvre des technologies

Figure 3 : Répartition des technologies dans les 54 projets de R‑D ayant pour élément majeur la capture du CO₂

Figure 4 : Types de nouvelles centrales en projet, en conception ou récemment construites

Les 16 projets de démonstration et de mise en œuvre commerciales sont variés (voir la figure 4) :

• six d’entre eux sont centrés sur une nouvelle centrale alimentée au charbon avec capture et stockage du CO₂, dont trois mettent en jeu la conception de centrales spécifiques alimentées au charbon, un est centré sur la mise en œuvre commerciale générale de TPC à émissions presque nulles et deux autres proposent la construction de démonstrateurs à grande échelle de leur technologie exclusive de capture du CO₂;
• un projet a amorcé la conception d’une centrale intégrée gazéification/cycle mixte alimentée au coke de pétrole et produisant un mélange de produits chimiques et énergétiques;
• cinq ont amorcé la conception et la construction d’unités de gazéification en vue de produire de l’énergie et de l’hydrogène pour le traitement des sables bitumineux à partir de sous-produits des sables bitumineux, dont deux prennent en compte la capture et stockage du CO₂ dans l’évaluation de la conception;
• deux se caractérisent par la construction de centrales à haut niveau d’efficacité (supercritiques) alimentées au charbon;
• deux proposent de nouvelles centrales alimentées à la biomasse et au charbon.

Bon nombre de projets réunissent plusieurs exécutants et partenaires financiers. Cependant, si on les classe selon le principal exécutant, 40 projets sont menés ou dirigés par des universités, 24 par des organismes de recherche du gouvernement (y compris des organismes de recherche provinciaux), 21 par l’industrie (une catégorie qui englobe l’ensemble des services publics et des entreprises commerciales) et un par une ONGE (voir la figure 5). Les exécutants ayant le plus grand nombre de projets de TPC sont l’Université de Regina et son International Test Centre for CO₂ Capture (12 projets) et le Centre de la technologie de l’énergie de CANMET à Ottawa, qui relève de Ressources naturelles Canada (18 projets).

Figure 5 : Répartition des 86 projets selon la nature de l’organisation directrice

L’activité reliée au charbon propre au Canada connaît une croissance rapide, en particulier dans le domaine de la capture du CO₂. On remarque particulièrement le nombre de centrales commerciales en cours de conception et approchant le stade de la construction qui auront des émissions presque nulles. En outre, le nombre d’entreprises canadiennes engagées dans le développement et la mise en œuvre de technologies est très encourageant, tant du point de vue de la mise en œuvre au Canada que pour la possibilité d’aider à implanter ces technologies à l’étranger.

Bien que le contenu du présent recueil soit appelé à devenir rapidement désuet, nous espérons qu’il aura une vie utile, en particulier pour démontrer à quel point la communauté canadienne de l’énergie est prête à investir des ressources dans cette façon prometteuse de réduire nos émissions dans l’environnement tout en conservant une option énergétique attrayante.

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Le charbon propre: Recueil de la participation canadienne (format PDF : 1.43 MB)

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