La séquestration
du carbone:
une
troisième voie pour le Protocole de Kyoto
Réservoir: la carbonatation minérale
On
peut séquestrer
le CO2 en le convertissant par des processus chimiques en des minéraux
carbonatés. Plusieurs processus géologiques naturels précipitent
des minéraux riches en CO2, comme la calcite qui constitue les calcaires.
La carbonatation de minéraux riches en magnésium, comme la
serpentine, se produit aussi naturellement. Par exemple, la serpentine réagit
avec le CO2 pour former la magnésite selon la réaction:
Cette réaction est exothermique : elle libère de l’énergie.
La magnésite est un minéral stable dans les conditions thermodynamiques à la
surface terrestre. La carbonatation minérale est la seule méthode
qui permet la séquestration permanente du carbone. C'est aussi celle
qui a le moins de risques environnementaux. La réaction
peut se faire par trois processus :
La carbonatation minérale offre une opportunité unique, au Québec, pour séquestrer le carbone de façon permanente. Un projet est présentement en cours au Département de géologie et de génie géologique de l’Université Laval qui a comme objectif de caractériser de façon préliminaire les massifs rocheux et les résidus de serpentine pour établir leur potentiel de carbonatation. Ces projets sont ou ont été financés par Hydro-Québec Production, le Ministère de l’Environnement du Québec, Lab-Chrysotile, Métallurgie Magnola, Mine Jeffrey et TransCanada Corp.
Le sud du Québec contient plus de 500 Gt de roches ultramafiques formées essentiellement de serpentine.Les résidus de l’exploitation du chrysotile dans le sud du Québec sont empilés dans des parcs qui comptent environ 800 Mt de résidus d’usinage et 1.2 Gt de résidus miniers. Ces résidus constituent une source de minéraux magnésiens qui est abondante et disponible. La quantité de résidus miniers est suffisante pour séquestrer pendant plus de 200 ans la totalité des émissions en CO2 d’une centrale thermique comparable au projet Suroît. En plus, les résidus de serpentine contiennent en moyenne 0,23% de nickel, soit 3,45 Mt de nickel métallique (à titre comparatif, la mine Raglan dans le nord du Québec a des réserves de 0,7 Mt de Ni). La récupération de métaux comme le nickel lors de la carbonatation minérale serait un avantage supplémentaire.
Les résidus réagissent naturellement et rapidement avec le CO2
atmosphérique. La réaction forme des croûtes cimentées à la
surface des parcs à résidus. La cimentation est le produit de
la dissolution des minéraux magnésiens par les pluies acides
et de la précipitation d’un carbonate de magnésium hydraté,
l’hydromagnésite, à partir du CO2 atmosphérique
ou dissous dans l’eau de précipitation. Ces croûtes cimentées
atteignent plus de 1 m d’épaisseur et elles persistent lorsque
enfouies sous de nouveaux résidus dans les parcs. La concentration de
carbone inorganique dans les croûtes cimentées atteint plus de
2 % poids C. Un estimé préliminaire suggère que les parcs à résidus
de l’exploitation du chrysotile dans le sud du Québec ont séquestré naturellement
environ 1.78 Mt de CO2 durant plus de 125 années d’exploitation.
La carbonatation spontanée et naturelle des résidus de l’exploitation
du chrysotile offre de nouvelles opportunités pour développer
des processus innovateurs de séquestration du carbone. La carbonatation
spontanée ouvre la possibilité de caper et séquestrer
du CO2 atmosphérique émis par des sources diffuses, comme le
transport, pour lesquels peut de solutions existent. La quantité de
résidus de l’exploitation du chrysotile permettra d’implanter
des procédés qui ont la capacité de séquestrer
de manière permanente de grandes quantités de CO2.La carbonatation
minérale a l’avantage de revaloriser les immenses parcs à résidus
des mines de chrysotile en plus d’améliorer l’économie
des régions d’Asbestos et de Thetford Mines.
Les réservoirs pour la séquestration du carbone
Département
de géologie et génie géologique
Faculté des sciences et de génie - Université Laval
Dernière mise à jour : 2 novembre 2005