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OpenGCS

OpenGCS assure une surveillance dynamique des fuites de CO2 sur les sites de séquestration géologique du carbone. Combinant la surveillance en temps réel des réseaux de capteurs sans fil et des observations satellitaires régionales, OpenGCS est conçu pour assurer les études d'évaluation de la sécurité, de l'impact environnemental et du contrôle des risques de la séquestration géologique du carbone

PRÉSENTATION

La technologie de captage et de stockage du CO2 (CCS, CO2 capture and storage) permet de capter le CO2 à partir de sources ponctuelles fixes (comme les centrales électriques et les aciéries) et de le stocker à long terme dans des structures géologiques relativement fermées ou dans les océans. Cette méthode permet de réduire considérablement les émissions de CO2 dans l'atmosphère, et par conséquent de ralentir le réchauffement de la planète.

La séquestration géologique du carbone (GCS) est généralement effectuée dans des aquifères salins profonds, des réservoirs de pétrole et de gaz abandonnés ou des veines de charbon profondes non exploitées. Dans ce dernier cas, le CO2 injecté dans les veines de charbon, dont il chasse le méthane (CH4), doit être maintenu à l'état fluide supercritique (soit une pression supérieure à 74 bars à une température supérieure à 31 °C). S'il s'échappe par des failles, des fractures, des puits de pétrole et de gaz ou d'autres canaux, il forme un nuage de gaz plus lourd que l'air près de la surface, s'enfonce dans le sol et se répand horizontalement, ce qui est dangereux pour la santé humaine, la sécurité des personnes et l'environnement.

Afin d'assurer les études d'évaluation de la sécurité du GCS, de l'impact environnemental et du contrôle des risques, OpenGCS est conçu et mis en œuvre par l'Université chinoise des mines et de la technologie (China University of Mining and Technology) pour fournir au projet une surveillance dynamique des fuites de CO2. Celle-ci combine la surveillance en ligne et en temps réel des réseaux de capteurs sans fil et des observations satellitaires régionales. Dans la zone expérimentale de séquestration, le déploiement des réseaux de capteurs sans fil (WSN) est optimisé pour caractériser les fuites de CO2. Les informations de ces capteurs multi-sources sont combinées aux observations spatiales et terrestres de CO2 et de CH4 pour analyser leurs concentrations naturelles dans l'atmosphère.

Sur la base des informations WSN, les paramètres du modèle de fuite et de diffusion sont constamment calibrés, ajustés et restitués via une plate-forme de surveillance en ligne et d'alerte précoce des fuites de CO2 du stockage géologique. Intégrant des données locales (réseau de capteurs sans fil), régionales (réseau d'observation du fond atmosphérique) et globales (télédétection hyperspectrale par satellite), cette plateforme OpenGCS sert à promouvoir la surveillance et la vérification de l'efficacité, de la durabilité et de la sécurité des projets de séquestration géologique du carbone. Elle peut ainsi fournir un support de données de surveillance et d'observation pour l'évaluation de l'impact des fuites de CO2 du stockage géologique sur la santé humaine, la sécurité des personnes et l'environnement écologique.

Expérimentation terrain

Expérience de séquestration géologique du carbone réalisée par China United Coalbed Methane Co. Ltd.

L'objectif d'OpenGCS consiste donc à fournir un accès libre et gratuit aux données de surveillance en temps réel et aux données d'observation à long terme des zones de stockage géologique du CO2. Grâce à l'analyse des facteurs géologiques, géographiques et météorologiques, le déploiement des nœuds de surveillance du réseau de capteurs sans fil au sol est optimisé. En combinant les données d'observation spatiale de l'atmosphère et les mesures au sol du programme GAW (Global Atmosphere Watch) de l’OMM (Organisation Météorologique Mondiale), la concentration atmosphérique locale et la tendance d'évolution du site de stockage géologique sont examinées. Partagées sur la plateforme en ligne, les données d’OpenGCS permettent de surveiller et de vérifier l'efficacité, la durabilité et la sécurité d’un projet de stockage géologique du CO2.

TERRITOIRE D'EXPÉRIMENTATION

Bassin de Qinshui, province de Shanxi, Chine

DONNÉES

Satellite

  • NASA AIRS
  • OCO-2
  • TROPOMI

Autres

  • Données d'étude et d'évaluation géologiques
  • Données topographiques (DEM), occupation des sols (MODIS)
  • Données d'observation météorologique de la station au sol
  • Données de surveillance locale en ligne du réseau de capteurs sans fil (WSN) pour le CO2 et le CH4
  • Données d'observation au sol du fond atmosphérique local (WAG)

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

  • Données de surveillance en ligne du réseau WSN (CO2, CH4, température, humidité, force du vent, direction du vent, pression atmosphérique) de la zone de stockage géologique du CO2.
  • Carte de distribution spatiale du CO2 et du CH4 dans la zone de stockage géologique.
  • Variabilité temporelle (mensuelle, annuelle) du CO2 et du CH4 dans la zone de stockage géologique.
  • Résultats de l'analyse d'impact des changements observés sur l'environnement.

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