Combustion de sables bitumineux

Le Canada possède les plus grands gisements de sables bitumineux (mélange de sable, d’argile minérale, d’eau et de bitume, un mélange dense et visqueux d’hydrocarbures) au monde, soit environ 1,7 milliard de barils dans les Sables bitumineux d’Athabasca, au Canada. On peut extraire les sables bitumineux en recourant à des procédés coûteux, énergivores et grands consommateurs d’eau, pour les et nécessitant beaucoup d’eau et d’énergie pour être ensuite convertis ou raffinés en huile synthétique ou produits pétroliers.

L’industrie des sables bitumineux fait maintenant face à de nombreux défis, dont une grande demande en énergie pour les opérations de production et de transformation du bitume, lesquelles engendrent des émissions de gaz à effet de serre (GES) et de polluants. Cette réalité est à l’origine des efforts pour s’assurer d’un approvisionnement énergétique propre et fiable en prenant soin :

  • d’explorer des combustibles de remplacement qui peuvent remplacer le gaz naturel;
  • de produire des combustibles économiques qui peuvent être dérivés du bitume ou des résidus du processus de valorisation du bitume;
  • de mettre au point de nouveaux procédés de production d’énergie qui permettent le captage et le stockage du carbone.

CanmetÉNERGIE collabore avec des partenaires afin de perfectionner de nouvelles connaissances scientifiques sur les caractéristiques chimiques des résidus découlant des processus de valorisation du bitume dans le but de définir un nouveau protocole de combustion des émulsions de pétrole et d’eau qui contiennent ces résidus. Nos scientifiques et nos chercheurs étudient les paramètres typiques du carburant, incluant la taille des particules, la teneur en eau, la viscosité, les asphaltènes et le contenu en minéraux. Nous examinons également les caractéristiques essentielles de la combustion, incluant les caractéristiques de l’écoulement du carburant et de la stabilité, les caractéristiques de l’allumage et de la flamme, les propriétés du transfert de chaleur, les émissions gazeuses et particulaires, ainsi que leurs concentrations et les caractéristiques de rendement relativement au gaz naturel.

L’émulsion de bitume possède un potentiel de transfert de chaleur plus grand que le gaz naturel.

Le Centre de la technologie de l’énergie CANMET a collaboré avec Quadrise pour évaluer le rendement de la combustion des émulsions de pétrole et d’eau qui sont préparées à partir de produits des sables bitumineux pour une application en tant que combustibles sûrs et économiques pour la production propre de chaleur et d’énergie. Nous avons mis au point une nouvelle méthode de combustion pour ces combustibles qui génère plus de 90 % de gaz de combustion chargé de CO2 convenant au piégeage du CO2. Si cette méthode permettant la consommation de combustibles plus économiques dérivés du bitume pour produire de la vapeur dans les opérations d’extraction des sables bitumineux est une réussite à l’échelle pilote, il se construira des installations semblables ailleurs, ce qui mènera à des réductions importantes des émissions néfastes de GES et de polluants. Nos travaux novateurs dans ce secteur généreront avec le temps des avantages sur les plans techniques, économiques, d la santé et de l’environnement.

Le CTEC participe également à des évaluations d’autres combustibles et émissions. Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec nous.