Projet albertain sur la pureté du CO2 (Alberta CO2 Purity Project – ACPP)

Promoteur principal : Petroleum Technology Alliance Canada (PTAC)
Project Chair: Integrated CO2 Network (ICO2N)
Lieu : Calgary (Alberta)
Contribution de l’Initiative : 525 000 $
Total du projet : 955 000 $

Contexte du projet :

Image des installations d’essais sur le terrain de boucles de débit à Didsbury, en Alberta

Installations d’essais sur le terrain de boucles de débit à Didsbury, en Alberta

Image agrandie

Version textuelle

Boucle de débit à une installation d’essais de la dynamique des gaz de TransCanada située à Didsbury, Alberta. La boucle de débit mesure 178 m de long, son diamètre nominal (NPS) est de 2 po et sa pression d’exploitation peut atteindre jusqu’à 22 MPa. Elle est dotée d’une pompe spéciale adaptée aux applications du CO2, ainsi que de capacités de mélange et de remplissage de tout mélange de CO2, y compris les impuretés.

Dans le captage et le stockage du carbone (CSC), il s’agit du processus de captage des émissions de dioxyde de carbone (CO2) de sources importantes industrielles, de transport du CO2 et du dépôt du CO2 dans des formations souterraines sélectionnées (des réservoirs de pétrole ou des aquifères salins profonds) pour un stockage à long terme. Le CSC est parmi un certain nombre de technologies possiblement efficaces pour réduire de manière importante la quantité de CO2 relâchée dans l’atmosphère de la Terre.

Le CO2 capturé de sources industrielles n’est pas pur et peut contenir bon nombre d’impuretés. Il existe un grand nombre de technologies distinctes de captage du carbone et chacune crée un profil unique de pureté et de contamination du CO2. La pureté du CO2 peut avoir une incidence sur de nombreux paramètres de fonctionnement d’un système de CSC, notamment : le comportement de phase du CO2, les conditions dans lesquelles le transport par pipeline est possible ainsi que la faisabilité technique de la récupération assistée des hydrocarbures (RAH) et du stockage direct du CO2.

Le Projet albertain sur la pureté du CO2 (ACPP) était la première évaluation de la pureté du CO2 dans son genre non seulement au Canada, mais à l’échelle mondiale. Les spécifications en matière de pureté n’ont jamais été évaluées sur l’ensemble de la chaîne de valeur et plus important encore, dans le spectre entier d’impuretés prises ensemble. Dans le cadre du projet, dirigé par la Petroleum Technology Alliance Canada (PTAC), quatre éléments d’un système intégré de CSC ont été examinés : le captage, le transport par pipeline, la RAH et le stockage direct ou la séquestration du CO2. Le projet a reçu 525 000 $ de l’Initiative écoÉNERGIE Innovation pour déterminer la manière dont la présence d’impuretés touche un système intégré de CSC.

Résultats :

Lors de la première étape du Projet, il s’agissait de déterminer les contaminants présents en concentrations importantes et ayant la plus grande incidence sur les quatre éléments de la chaîne de valeur du CSC (le captage, le transport, la RAH et la séquestration). Les contaminants relevés ont été réunis en six compositions impures de CO2 les plus probables dans le contexte du Canada et caractéristiques aux scénarios de captage et d’exploitation. À la deuxième étape, l’incidence des six compositions de CO2 sur chacun des éléments de la chaîne de valeur du CSC a été déterminée. Par exemple, un examen de la littérature a révélé que plus la quantité d’impuretés est grande, plus la réduction dans la capacité de débit est importante lorsque les pressions d’entrée et les températures d’écoulement des pipelines sont les mêmes. De plus, des mises à l’essai en laboratoire ont permis de confirmer que les impuretés trouvées dans du CO2 anthropique ont des effets négatifs quantifiables sur les processus de récupération des hydrocarbures.

À la troisième étape, un modèle techno-économique a été créé. Les paramètres techniques obtenus lors de l’étude ont été liés aux coûts et aux revenus afin de quantifier les effets d’impuretés sur un système intégré de CSC. Le modèle permet à l’utilisateur d’entrer des paramètres tels que le processus de captage, la longueur du pipeline et la répartition des sites de RAH ou de séquestration et ensuite, de voir les effets de ces paramètres sur le système. Le modèle techno-économique unique au monde peut servir au gouvernement et à l’industrie dans l’élaboration de lignes directrices sur toute la chaîne de valeur du CSC.

Avantages pour le Canada :

Comprendre la pureté est essentiel au développement du CSC au Canada. L’élaboration de lignes directrices et de normes sur la pureté qui sont fondées sur des analyses techniques et économiques permettra d’optimiser la conception de systèmes de CSC, de réduire les coûts globaux et d’influencer le développement de nouvelles technologies et de conceptions initiales aux fins de projets ultérieurs. Des lignes directrices robustes et « faites au Canada » sur la pureté formeront une base pour le déploiement accéléré du CSC au Canada.

Prochaines étapes :

L’échange de connaissances est une composante clé du projet et continuera de l’être après sa fin. Les occasions de présenter les constatations d’études lors de rencontres industrielles et universitaires seront saisies. L’utilisation du modèle techno-économique afin d’éclairer les décisions prises par les représentants de l’industrie et du gouvernement relativement au CSC au Canada sera encouragée.

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