Science et recherche sur les sables bitumineux

Grâce à l’innovation, l’industrie des sables bitumineux va continuer de réaliser d’importants progrès afin d’assurer que le Canada établisse des stratégies de réduction d’émissions, en conformité avec les obligations internationales visant à protéger la planète. À Ressources naturelles Canada, CanmetÉNERGIE est le centre canadien des connaissances offrant  l'expertise scientifique en matière de développement technologique et de recherche se rapportant à l'énergie propre.

Soutenu par des règlements environnementaux stricts, une industrie collaboratrice et un engagement solide du gouvernement à l'égard de la recherche et du développement, CanmetÉNERGIE est à l'avant-plan de l'innovation dans le secteur des sables bitumineux.

Apprenez-en davantage sur la recherche et les activités de CanmetÉNERGIE au chapitre de :

Vidéo pour la production de vapeur par contact direct (PVCD)

Les chercheurs de RNCan à CanmetÉNERGIE - Ottawa ont développé une technologie révolutionnaire qui utilise un processus de combustion directe pour générer un flux de fumées concentré composé principalement de vapeur et de CO2.

La production de vapeur par contact direct (PVCD) améliore les techniques actuelles de drainage par gravité assisté par la vapeur en mettant l'eau recyclée provenant du processus d'extraction de bitume directement dans une chambre de combustion à haute pression et haute température pour produire de la vapeur mélangée avec du CO2 pour l'injection dans un puit souterrain. Le processus est plus économe en énergie que la production conventionnelle de vapeur, peut utiliser de l'eau recyclée provenant de l’exploitation des sables bitumineux et peut séquestrer le CO2 dans les gisements de sables bitumineux. En conséquence, cette technologie innovante réduit les émissions de GES jusqu'à 85%, tout en minimisant l'utilisation d'eau douce et en éliminant les processus coûteux de traitement de l'eau, réduisant finalement le coût environnemental de l'extraction du bitume.

Transcription

L’extraction de brut lourd, ou bitume joue un rôle important dans l’économie canadienne.

L’Alberta fournit plus de 15 % du PIB canadien, et l’extraction des ressources représente près du tiers de ce pourcentage.

Malheureusement, comme l’extraction des ressources pétrolières du Canada est plus difficile et coûteuse que celle de bien d’autres ressources de pétrole brut mondiales et qu’elle a un impact environnemental plus lourd, nos ressources sont moins attrayantes sur les marchés mondiaux.

Et s’il existait une méthode d’extraction du bitume économique ayant très peu d’impact sur l’environnement, utilisant une quantité minimale d’eau douce et ne produisant presque pas d’émissions?

De concert avec l’industrie, Ressources Naturel Canada, par l’entremise de nos laboratoires CanmetEnergie, a mis au point des méthodes beaucoup moins nuisibles à l’environnement qui produisent moins d’émissions de gaz à effet de serre tout en étant concurrentielles sur le plan des prix.

La technologie mise en œuvre par CanmetEnergie s’appuie sur l’une de ces techniques de pointe appelée drainage par gravité au moyen de vapeur, ou procédé DGMV.

Le procédé DGMV utilise des puits horizontaux couplés qui s’étendent à travers le reservoir de bitume sous terrain.

Ce procédé nécessite un apport d’eau douce, et la production de vapeur en fait un procédé énergivore en plus d’accroître son impact environnemental négatif.

CanmetEnergie a mis au point une technologie de production de vapeur beaucoup moins énergivore et moins dommageable pour l’environnement.

Il s’agit de la production de vapeur par contact direct, ou procédé PVCD.

Alors que le procédé DGMV nécessite le traitement coûteux de l’eau et qu’il est normalement dépourvu d’un dispositif de contrôle des gaz à effet de serre,

le procédé PVCD permet, lui, de produire de la vapeur en faisant circuler l’eau recyclé provenant de l’extraction du bitume directement à travers un brûleur à oxygène sans traitement préalable.

Cela produit essentiellement de la vapeur au CO2 et residus, mélangée au dioxyde de carbone et aux résidus produits, le tout étant renvoyé dans le puits d’injection sous terrain.

En fait, il s’agit pratiquement d’un circuit fermé.

Voici comment ça fonctionne : nous brûlons du gaz naturel au moyen d’oxygène à haute pression et nous injectons l’eau recyclée provenant de l’extraction du bitume à travers la flamme pour produire un mélange de vapeur et de CO2.

Le mélange de vapeur pressurisée s’écoule dans le puits d’injection de vapeur – c. à-d.

le moins profond des deux puits horizontaux couplés creusés à une distance de 4 à 6 mètres environ l’un de l’autre.

La vapeur réchauffe le bitume du réservoir, qui se ramollit et finit par s’écouler par gravité vers le puits inférieur appelé puits de production.

Le liquide du puits inférieur est ensuite pompé vers la surface…… où l’on en sépare le bitume.

L’eau récyclée est ensuite utilisée, sans traitement, dans le procédé PVCD pour produire de nouveau de la vapeur.

Une partie importante du dioxyde de carbone produit par le procédé de chauffage de l’eau reste sous terre – ce qui contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre.CanmetEnergie a mis au point le procédé PVCD au cours des 10 dernières années dans le cadre de ses activités de recherche et développement.

Nous avons construit dans nos laboratoires d’Ottawa une unité pilote qui nous permet de soumettre à des essais minutieux tous les aspects du procédé PVCD.

En plus de l’unité pilote d’Ottawa consacrée au procédé PVCD, la société Suncor envisage la construction d’une plus grande unité de démonstration dans le nord de l’Alberta.

Voici les avantages du procédé de production de vapeur par contact direct :

  • Il permet un plus grand maitrise des émissions des GES
  • Il minimise l’utilisation d’eau douce sans traitement préalable.
  • Produit aucun déchets liquides
  • Il peut utiliser des combustibles résiduaires comme le coke de pétrole.
  • Il crée des économies semblable aux technologies conventionnelles
  • Il produit du pétrole avec une empreinte environnementale considérablement réduite, rendant ainsi notre pétrole beaucoup plus attrayant sur le marché mondial.

Pour en savoir plus au sujet de la production de vapeur par contact direct et de CanmetEnergie, n’hésitez pas à visiter ce site.

Pour en savoir plus

Centre de recherche de Devon (AB)

trucksCanmetÉNERGIE à Devon, situé près d'Edmonton, concentre ses activités sur le développement de combustibles fossiles moins polluants et de techniques environnementales s'y rapportant tout en mettant l'accent sur la mise en valeur des sables bitumineux et du pétrole lourd.

Centre de recherche de Ottawa (ON)

CanmetÉNERGIE à Ottawa se consacre à la recherche et au développement dans les domaines de l’efficacité énergétique, des combustibles fossiles propres et des sources d’énergie renouvelables et de remplacement. Notre but est de nous assurer que le Canada soit à l’avant-garde du développement de technologies énergétiques propres et de réduction des gaz à effet de serre.

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