Une nouvelle étude publiée dans Géologie conclut qu’un volcan éteint au large du Portugal pourrait stocker jusqu’à 1,2 à 8,6 gigatonnes de dioxyde de carbone, soit l’équivalent d’environ 24 à 125 ans d’émissions industrielles du pays.
Pour le contexte, en 2022, un total de 42,6 mégatonnes (0,0426 gigatonne) de dioxyde de carbone a été retiré de l’atmosphère par les efforts internationaux de capture et de stockage du carbone, selon le Global CCS Institute. La nouvelle étude suggère que la capture et le stockage du carbone dans les volcans sous-marins offshore pourraient être une nouvelle direction prometteuse pour l’élimination et le stockage de volumes beaucoup plus importants de gaz à effet de serre de l’atmosphère.
« Nous savons que la plupart des pays, dont le Portugal, font des efforts pour décarboner l’économie et nos activités humaines, c’est un message que cela peut être l’un des instruments pour résoudre le problème », déclare Ricardo Pereira, géologue à la NOVA School of Science et technologie, et co-auteur de l’étude.
Le stockage du dioxyde de carbone dans un volcan éteint reposerait sur un processus connu sous le nom de « carbonatation minérale in situ ». Dans ce processus, le dioxyde de carbone réagit avec des éléments de certains types de roches pour produire de nouveaux minéraux qui stockent le dioxyde de carbone de manière sûre et permanente. Des éléments comme le calcium, le magnésium et le fer se combinent avec le dioxyde de carbone pour former respectivement les minéraux calcite, dolomite et magnésite.
Les roches qui contiennent de grandes quantités de calcium, de fer et de magnésium sont des candidats idéaux pour ce processus, comme les basaltes volcaniques qui constituent la majeure partie du fond marin. Sachant cela, les chercheurs ont ciblé un volcan offshore pour plusieurs raisons : la structure du volcan pourrait fournir une architecture idéale pour l’injection et le stockage du carbone, les roches sont du bon type pour les réactions impliquées et l’emplacement n’est pas trop proche d’une grande taille. populations, mais aussi pas trop loin.
La plupart des projets de captage du carbone ont reposé sur l’injection de dioxyde de carbone dans des bassins sédimentaires poreux qui sont scellés pour empêcher la migration du gaz hors des réservoirs. Dans ces cas, le carbone finira par commencer à former des minéraux, mais seulement sur de plus longues périodes de temps, des décennies à des siècles. En 2016, des chercheurs ont publié des conclusions selon lesquelles 95 % du dioxyde de carbone injecté dans les basaltes souterrains en Islande s’étaient minéralisés en seulement deux ans. Le temps de minéralisation beaucoup plus court rend le processus plus sûr et plus efficace – une fois que le carbone est stocké dans les minéraux, les problèmes tels que les fuites potentielles ne sont plus un problème.
Davide Gamboa, géologue à l’Université d’Aveiro et co-auteur de l’étude, explique : « Ce qui rend la carbonatation minérale vraiment intéressante, c’est le temps. Plus elle pénètre rapidement dans un minéral, plus elle devient sûre, et une fois que c’est un minéral, c’est permanent. »
Les chercheurs ont étudié le potentiel de stockage de l’ancien volcan Fontanelas, qui est partiellement enterré à environ 100 kilomètres au large de Lisbonne, avec un pic à environ 1500 mètres sous le niveau de la mer.
Pour estimer le volume potentiel de dioxyde de carbone qui pourrait être stocké sur ce site, les auteurs ont utilisé des études sismiques 2D et 3D du volcan sous-marin qui avaient été produites lors de l’exploration pétrolière offshore, ainsi que des données d’échantillons qui avaient été dragués de la zone. en 2008. Les échantillons dragués contenaient des minéraux carbonatés formés naturellement, ce qui indique que les réactions chimiques nécessaires pour stocker le carbone étaient déjà en cours et que les efforts intentionnels pour minéraliser le carbone dans ces roches devraient réussir.
Les échantillons avaient également jusqu’à 40% d’espace poreux, ce qui signifie qu’il y a des espaces dans les roches où le dioxyde de carbone pourrait être injecté et minéralisé. Les chercheurs indiquent également que les couches à faible perméabilité imagées autour des flancs du volcan pourraient aider à contenir le dioxyde de carbone avant qu’il ne soit minéralisé.
Bien que cette étude ait démontré une grande capacité potentielle de stockage de carbone sur le volcan Fontanelas, les auteurs soulignent que de nombreux autres endroits dans le monde peuvent avoir des volcans offshore similaires qui pourraient être candidats au captage et au stockage du carbone.
Plus d’information:
Ricardo Pereira et al, Potentiel de stockage de carbone in situ dans un volcan enfoui, Géologie (2023). DOI : 10.1130/G50965.1