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Stockage du CO2

Air pur, eau gazéifiée

Page couverture : Nature Publishing Group
Page couverture : Nature Publishing Group

Où va le dioxyde de carbone lorsqu'il est pompé sous le sol dans le processus connu comme le piégeage et le stockage du carbone? Il vous suffit de décapsuler une boisson gazeuse et vous entendrez la réponse probable, indique une étude canadienne conjointe qui a été publiée en première page du numéro du 2 avril de Nature.

Piéger le dioxyde de carbone provenant des sources industrielles et le stocker dans de profonds réservoirs de pétrole et de gaz épuisés est l'un des moyens potentiels de réduire l'incidence de ce gaz à effet de serre sur le climat mondial. Mais cette technique suscite une préoccupation importante à savoir si le dioxyde de carbone restera dans le sous-sol, ou s'échappera de nouveau dans l'atmosphère.

La réponse dépend en grande partie de la façon dont le dioxyde de carbone est naturellement retenu sous le sol dans ces réservoirs. Est-il essentiellement chimiquement lié aux minéraux ou dissous dans l'eau souterraine?

Afin de répondre à cette question, une équipe de chercheurs britanniques et canadiens a mesuré les concentrations d'isotopes de carbone, d'hélium et de néon dans des échantillons provenant de réservoirs de pétrole et de gaz aux États-Unis, en Chine et en Europe. Les isotopes agissent comme des traceurs permettant d'observer le comportement du dioxyde de carbone souterrain.

« Ce que nous avons découvert est remarquable. À divers emplacements un peu partout dans le monde, nous avons trouvé que la principale façon dont le CO2 est stocké est par dissolution dans l'eau souterraine, plutôt que d'être chimiquement lié aux minéraux », indique Barbara Sherwood Lollar, une géochimiste de l'University of Toronto dont le laboratoire appuyé par le CRSNG a analysé les concentrations d'isotopes de carbone.

Fait important, l'équipe a découvert que ces réservoirs souterrains d'eau naturellement gazéifiée sont géologiquement stables depuis des dizaines de milliers d'années sinon des millions. Le dioxyde de carbone présent dans ces eaux s'y est accumulé de façon naturelle en remontant des profondeurs de la terre.

« Ce qui est vraiment déterminant à propos de ce que nous avons découvert n'est pas seulement que le dioxyde de carbone se dissout dans l'eau souterraine, mais que cela constitue, et de loin, le principal mécanisme de stockage », explique Mme Sherwood Lollar.

La recherche a été dirigée par Stuart Gilfillan dans le cadre de ses études de doctorat à la University of Manchester et a été achevée alors qu'il était à la University of Edinburgh.

Il s'agit de l'événement marquant le plus récent au cours d'une collaboration de 20 ans en traçage géochimique du gaz entre Mme Sherwood Lollar et le professeur Chris Ballentine de la University of Manchester, qui dirigent la recherche actuelle. Au cours des années 1990, en tant que stagiaires postdoctoraux à la University of Cambridge, ils ont recueilli des échantillons de gaz carbonique provenant d'un peu partout en Europe. Ils n'ont pas négligé de rapporter en souvenir un échantillon d'eau de source naturellement gazéifiée de la célèbre région de Champagne, en France.

« Les universités de Manchester et de Toronto sont des chefs de file internationaux de différents aspects du traçage du gaz. En combinant notre expertise, nous avons pu concevoir une nouvelle façon d'examiner les champs de dioxyde de carbone. Cette nouvelle approche sera également essentielle pour la surveillance et le traçage du dioxyde de carbone piégé que nous injectons dans le sol, ce qui est primordial pour les futures vérifications de la sécurité », affirme le professeur Ballentine.