Les risques   de fuite de CO₂ à partir d’un réservoir   de stockage géologique peuvent avoir des incidences problématiques sous deux angles. D’une part, globalement, les fuites diminueraient l’efficacité du projet en terme de réchauffement climatique. D’autre part, localement, des fuites seraient susceptibles de porter atteinte à la santé humaine, à l’environnement ou à l’intégrité des biens.

• Le danger   majeur pour l’homme résulterait de fuites massives, même s’il faut rappeler ici que le CO₂ n’est dangereux qu’à fortes doses (10 %). Des fuites diffuses n’auraient pas d’incidence pour la santé humaine, sauf éventuellement très localement.
• D’éventuelles fuites pourraient endommager les écosystèmes ou polluer indirectement les nappes d’eau.

Les vecteurs de fuite qui suscitent le plus d’inquiétudes sont les puits : puits abandonnés mal bouchés ou puits d’opération dont le scellement se dégraderait progressivement, mais également forages postérieurs. Les fuites par des chemins naturels semblent en comparaison moins probables ou moins significatives.

La sécurité imposera d’évaluer les risques   liés au stockage de CO₂, en particulier les risques   de remontée de CO₂, et les impacts potentiels au cas où un événement anormal se produisait, sur des périodes allant de quelques jours (pendant la phase opérationnelle) à plusieurs milliers d’années (phase post-opérationnelle). Pour cela, l’administration et les opérateurs devront disposer d’un certain nombre de critères de sécurité pour une mise en œuvre sûre des projets de stockage. Ces mesures couvriront toute les étapes du projet, depuis le choix du site jusqu’à sa fermeture et la remise à l’État, voire au-delà, ce qui représente de plusieurs dizaines d’années à plus d’un siècle.

Chronologie indicative d’un projet de stockage géologique de CO2

Les critères de sécurité se déclinent autour de quatre grands thèmes : la sélection et la caractérisation du site, l’analyse de risques  , la gestion sûre des opérations et la mise en œuvre d’un programme de surveillance (monitoring) et d’actions correctives.

Le choix rigoureux du site implique les exigences suivantes :

• Une connaissance approfondie du contexte géologique : réservoir  , couverture  , couches intermédiaires, failles, etc. ;
• L’évaluation des caractéristiques physico-chimiques du réservoir   et de sa couverture   ;
• Un inventaire des enjeux et de leur vulnérabilité  . Ceci concerne les enjeux en surface (l’homme, l’environnement), mais également les ressources souterraines, en particulier les aquifères utilisés pour l’alimentation en eau potable ;
• L’identification des éléments constituant des vecteurs potentiels de remontée du CO₂, notamment les puits existants dans la zone.

L’analyse des risques   inclut :

• La prévision du scenario de référence, c’est-à-dire la migration   attendue du panache de CO₂ dans le réservoir   ;
• L’identification des scénarios d’évolution altérée, c’est-à-dire les événements anormaux potentiels, susceptibles notamment de provoquer une remontée de CO₂ ou une déstabilisation des terrains ;
• La simulation numérique de la géosphère et du comportement du CO₂ injecté ;
• L’évaluation des impacts d’éventuels scénarios altérés et de leur gravité ;
• L’estimation des incertitudes dans tous ces calculs.

La gestion de la sécurité des opérations comprend :

• La définition des paramètres optimums d’injection, en premier lieu la pression et le débit d’injection, de façon à ne pas dépasser des pressions pouvant fracturer la couverture   ou le ciment des puits ;
• Le recours systématique aux meilleurs techniques disponibles à l’époque des opérations ;
• L’élaboration du plan de monitoring, faisant appel aux méthodes de détection et de suivi du CO₂ les plus adaptées au contexte géologique ;
• La prévention et la gestion des situations d’urgence, à court et moyen terme ;
• La fermeture et la remise du site aux autorités.

La conduite du monitoring et des actions correctives consiste en :

• L’adaptation de la surveillance aux besoins de la gestion normale et des situations d’urgence ;
• L’actualisation périodique du modèle de référence par comparaison avec les données observées par le monitoring ;
• La conception d’un programme d’actions correctives pour faire face aux scénarios d’évolution altérée, et sa mise en œuvre en cas d’écart avéré des résultats de la surveillance par rapport aux prévisions des modèles. De telles mesures d’intervention pourraient aller jusqu’au pompage du CO₂ ;
• La gestion des données, ce qui implique également leur conservation pendant plusieurs siècles pour préserver la mémoire du stockage.

Tous ces éléments font partie intégrante de la Directive Européenne sur le stockage du CO₂, publiée en juin 2009. Celle-ci répond justement aux soucis des États de n’autoriser le stockage que si la sécurité vis-à-vis de la population, de l’environnement et des autres ressources du sous-sol est assurée. Au-delà de la transposition de ces principes dans le droit national des 27 pays de l’Union au cours des deux ans à venir, il reste cependant à les décliner en guides de bonnes pratiques, outils et instruments d’aide à la décision, pour que ces dispositions puissent être pleinement appliquées par les futurs opérateurs. De tels développements s’appuieront sur les projets de démonstration en cours et conforteront la mise en place de projets de captage et stockage géologique du CO₂ dans des conditions effectives de sécurité.

Références

• Article : Hubert Fabriol, Olivier Bouc (2009) Critères de sécurité pour le stockage géologique du CO₂. Dossier spécial du BRGM, année internationale de la planète Terre, 10 grands enjeux des géosciences 2009. ISBN 978-2-7159-2463-5. (pdf)

• Rapport : Bouc O., Bellenfant G., Fauconnier D., Guiyonnet D., Jacquemet N. (2006) Critères de sécurité pour le stockage géologique du CO₂ BRGM/RP-55158 - FR, 186 p., 33 illustrations, glossaire, 5 annexes. Rapport faisant le point sur l’avancée des travaux dans ce domaine à la fin 2006.