Sismicité et stockage du carbone : Le MIT répond à Zoback

Dans l'édition de décembre 2012 des Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), une lettre publiée par les chercheurs du MIT Ruben Juanez, Howard Herzog et Brad Hagar fournit plusieurs contre-arguments géophysiques convaincants à un article publié en 2012 dans PNAS Perspectives par les chercheurs de Stanford Mark Zoback et Steve Gorelick. Ces derniers avaient mis en doute la viabilité de la séquestration de volumes commerciaux de CO2 capté en raison d'un risque potentiel de sismicité induite. Zoback et Gorelick soutenaient qu'une grande partie du socle rocheux profond de l'Amérique du Nord est soumise à une contrainte critique - un point auquel une perturbation, telle que des injections commerciales de CO2, pourrait provoquer une rupture et une sismicité induite.

Toutefois, dans leur réponse, Juanez et al. affirment que la plupart des hypocentres sismiques (le point focal de la rupture de la roche et du tremblement de terre dans la subsurface) sont bien plus profonds que les formations salines qui accepteraient le CO2 pour le stockage et que les propriétés de la roche dans la croûte peu profonde permettraient une contrainte plutôt qu'une rupture. En outre, ils soulignent que dans les zones fortement sismiques, comme le sud de la Californie, des pièges géologiques ont retenu le CO2 flottant pendant des millions d'années. Enfin, Juanez et al. soulignent que l'exemple du projet Mountaineer cité par Zoback et Gorelick n'est pas représentatif des nombreuses formations salines excellentes qui pourraient accepter des volumes commerciaux de CO2 piégé, et que le choix du site est essentiel à la réussite du stockage. Mais alors que Zoback et Gorelick ont répondu par une autre lettre contrant les points de vue de Juanez et al., ce qu'il est essentiel d'ajouter ici, c'est qu'il y a beaucoup plus dans le débat que la mécanique des roches (voir notre blog de juin 2012).

Ainsi, alors que ce débat scientifique sain se concentre sur les aspects géophysiques de l'injection de volumes commerciaux de CO2 dans des aquifères salins, il existe un ensemble plus large de considérations qui doivent être intégrées dans un dialogue rationnel sur la capacité de la géologie nord-américaine à permettre le stockage du carbone à l'échelle commerciale. Par exemple, l'injection de CO2 dans des réservoirs pétroliers épuisés, dont les capacités, l'injectivité et l'infrastructure sont connues, pourrait accueillir plusieurs décennies de CO2 capturé. Selon un rapport de 2012 de la National Academy of Science, aucun cas de sismicité induite humainement perceptible n'a été observé à la suite d'injections de CO2 associées à la récupération assistée du pétrole - qui se déroule avec succès au Texas et ailleurs depuis quatre décennies.

En outre, ces champs pétrolifères épuisés sont largement associés à des formations de saumure qui offrent la possibilité d'un "stockage empilé" de grands volumes - injection et stockage de CO2 gérés dans des grès ou des roches carbonatées au-dessus ou au-dessous des intervalles de production des champs pétrolifères. Parmi les autres options de stockage, citons les réservoirs offshore de la côte du Golfe, actuellement étudiés par l'Université du Texas, ou la gestion de la pression des réservoirs de subsurface par la production d'eau à partir de la formation, de sorte que les réservoirs n'atteignent jamais un état de contrainte critique. En outre, les règles spécifiques de l'EPA en matière de séquestration géologique exigent que les exploitants injectent le CO2 à des pressions qui n'induisent pas de rupture de la roche. Dans l'ensemble, même si les organismes de réglementation doivent veiller à ce qu'il n'y ait pas de sismicité induite importante, il existe un ensemble de preuves, au-delà de la géophysique, que les vastes ressources géologiques de l'Amérique du Nord peuvent accueillir plusieurs décennies de CO2 piégé.