Institut de Physique du Globe de Paris - Stockage géologique du CO<sub>2</sub>

Stockage géologique du CO2

La concentration du CO₂ dans l’atmosphère est le résultat de la dynamique de multiples processus naturels, parfois anthropiques, qui produisent et/ou consomment le CO₂ atmosphérique.

Les processus du cycle de la matière organique (photosynthèse et dégradation) sont ceux qui mettent en jeux les flux de CO₂ les plus importants sur l’échelle de l’année.

Sur des échelles de temps plus longues, l’activité anthropique, l’océan, la formation des sédiments, le volcanisme, l’altération des silicates, les grands impacts de météorite sont les puits et les sources de CO₂ qui déterminent la concentration du CO₂ dans l’atmosphère.

Il est maintenant bien établi que les puits et sources de CO₂ produisent ou consomment du CO₂ de compositions isotopiques différentes en carbone (¹³C/¹²C), c’est le résultat des fractionnements isotopiques qui sont essentiellement déterminés par les mécanismes réactionnels mis en jeu pendant les transferts de carbone, et de la dynamique de la Terre qui, sur les derniers 4.5 Ga a façonné chimiquement et isotopiquement le carbone des différents réservoirs terrestres.

Les basaltes de Palisades, en bordure de l'Hudson River, où nous injectons de l'eau équilibrée avec des pressions de CO<sub>2</sub> de l'ordre du bar

Les basaltes de Palisades, en bordure de l'Hudson River, où nous injectons de l'eau équilibrée avec des pressions de CO₂ de l'ordre du bar

En deçà de ce grand schéma, que le laboratoire a contribué à développer sur les trente dernières années, nous sommes engagés dans le Centre de recherches sur le stockage géologique du CO₂, partenariat entre l’IPGP, les sociétés Total et Schlumberger, pour l’étude de la réactivité du CO₂ anthropique que l’on injecterait dans des couches géologiques.

A cette fin, nous développons et testons des outils isotopiques (δ¹³C du carbone inorganique dissout par exemple) pour tracer les processus qui consomment ou produisent du carbone inorganique dissout.
Un premier test sur le lac Pavin, où une injection de CO₂ magmatique se réalise naturellement, montre la pertinence de cet outil isotopique pour décrire le cycle du carbone (Coll. Géochimie des Eaux, D. Jézequel).

Nous développons aussi une collaboration avec Juerg Matter, Dave Goldberg du Lamont-Doherty Earth Observatory (Columbia University, New-York, USA) pour réaliser des tests d’injection de solutions saturées en CO₂ dans les basaltes de Palisades.

L’objectif est d'estimer dans quelles conditions la dissolution des silicates du basalte libère du Ca²⁺ disponible ensuite pour former des carbonates et assurer une séquestration quasi-définitive du CO₂ injecté.