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Depuis les récents travaux du comité intergouvernemental sur le changement climatique, le captage et le stockage du carbone (CCS) ont été identifiés comme une option majeure pour la réduction à grande échelle des émissions anthropiques de CO2. L'une des plus grandes préoccupations est de fournir une garantie et de vérifier l'intégrité du stockage à long terme. Afin de détecter toute anomalie sur les futurs sites de stockage de CO2 en mer, il sera obligatoire de procéder à une analyse chimique approfondie de l'environnement.

Une solution innovante pour la mesure du CO₂ contenu dans les océans

Dans ce contexte et fort d’une collaboration de cinq ans, TotalEnergies en partenariat avec la société française Alseamar, développe une solution innovante pour la mesure du CO2 contenu dans les océans à l'aide de planeurs sous-marins autonomes équipés d'un capteur à CO2.

Doté d'une batterie rechargeable et se déplaçant de façon continue entre la surface et jusqu'à 1000 m de profondeur grâce un simple effet de variation de densité régulée par un ballast, le planeur SeaExplorer a une autonomie de plusieurs semaines et peut parcourir plusieurs centaines de kilomètres. Le planeur fournit des données hautement résolues dans les trois dimensions de l’espace et dispose également de capacités avancées, telles que l'atterrissage sur le fond de mer et la navigation en subsurface. Lorsque le planneur refait surface, il transmet sa position et les données acquises au cours de sa plongée par communication satellite à un centre de commande basé à terre, permettant ainsi une visualisation des données en temps quasi-réel ainsi qu’une mise à jour du plan de vol si nécessaire.

  • 0
    m
    La profondeur maximale atteignable par le planeur
  • 0
    ppm
    La précision des mesures estimée

Le planeur SeaExplorer : détecter, évaluer, surveiller et mesurer la quantité de CO₂

En mai 2019, dans le cadre du projet ACT4STORAGE (Acoustic and Chemical Technologies for environmental monitoring of geological carbon storage) mené par l'Institut géotechnique norvégien, Alseamar a été invité par TotalEnergies R&D CCUS à réaliser une mission dans le fjord d'Oslo (Norvège). La mission a prouvé la fiabilité du SeaExplorer et de son capteur pour des mesures de concentration de CO2 libéré dans un contexte de dispersion contrôlée. Après le succès de cette première tentative, une mission financée par le programme d'innovation CITEPH (Concertation pour l'Innovation Technologique dans l'Exploration Production des Hydrocarbures) a été menée en juin 2020 dans le Golfe de Gascogne pour évaluer la distribution régionale et temporelle du CO2 naturellement présent dans la tranche d’eau.

Ces expériences ont démontré la qualité du capteur embarqué sur le planeur pour la détection, l'évaluation et la surveillance continue et à long terme du CO2 en mer. Les avantages de ce dispositif sont également sa facilité de mise en œuvre et son agilité pour monitorer une zone étendue sur une grande période, avec une précision des mesures estimée à environ 10 ppm. En plus de son intérêt et de ses avantages significatifs pour les lignes de bases environnementales et pour la surveillance ultérieure des sites de stockage de CO2, le planeur sous-marin équipé de capteurs dédiés est également l'avenir de toute activité offshore qui nécessite une surveillance précise de paramètres environnementaux et météocéaniques. Par exemple, les planneurs peuvent être déployés facilement pour récupérer des données de courant afin de limiter les risques liés aux opérations en mer mais aussi pour obtenir des données acoustiques sur les mammifères marins ou sur le bruit provoqué par les activités humaines.

Diagramme montrant la distribution verticale de la pression partielle de dioxyde de carbone

Au-delà de ces aspects, de nouvelles charges utiles pour de nouvelles applications sont en cours de développement dans le cadre du programme d’innovation CITEPH, incluant :

  • un capteur de courant pour le positionnement sous-marin de l’engin,
  • un échantillonneur passif à hydrocarbures,
  • une version améliorée d'un capteur à hydrocarbures liquides. 

L’avenir s’annonce passionnant à moyen terme avec l’idée de coupler acoustiquement ces planeurs sous-marins avec des planeurs de vagues (wave gliders), permettant ainsi une communication en temps réel pour une surveillance permanente et un suivi plus précis des émissions de gaz sous-marins.

  • Le glider en acquisition au fond de l’eau - image fournie par Alseamar
    Le glider en acquisition au fond de l’eau - image fournie par Alseamar
  • Un outil polyvalent et multi-capteurs - image fournie par Alseamar
    Un outil polyvalent et multi-capteurs - image fournie par Alseamar
  • Mise à l’eau à partir d’une petite embarcation - image fournie par Alseamar
    Mise à l’eau à partir d’une petite embarcation - image fournie par Alseamar
  • Glider dans sa malle de transport - image fournie par Alseamar
    Glider dans sa malle de transport - image fournie par Alseamar
  • Préparation du glider dans l’atelier - image fournie par Alseamar
    Préparation du glider dans l’atelier - image fournie par Alseamar

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