Stockage géologique du CO2 : Carbonatation des roches basiques et ultra-basiques | INSTITUT DE PHYSIQUE DU GLOBE DE PARIS

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Géochimie des isotopes stables

  Stockage géologique du CO2 : Carbonatation des roches basiques et ultra-basiques

Ce projet constitue l’Action 9 du programme de recherche sur le Stockage géologique du CO2 du partenariat IPGP, Total, Shlumberger et ADEME. Il a pour objectif de déterminer les constantes thermodynamiques, cinétiques de carbonatation de minéraux géologiques et étude des mécanismes réactionnels.



Il repose sur l'idée que le stockage mineral, qui concerne la transformation du CO2 en carbonate solide, est la seule forme de stockage pérenne sur de longues échelles de temps. D’un point de vue thermodynamique, ces réactions sont très favorables lorsque le CO2 réagit avec des minéraux riches en Fe, Mg, Ca comme l’olivine et les pyroxènes. Si la carbonatation de silicates calciques (comme la wollastonite) est rapide, celle de minéraux magnésiens comme l’olivine est beaucoup plus lente. Une couche de silice qui se forme durant la réaction, est poreuse et permeable dans le 1er cas mais ne l’est plus du tout dans le cas de l’olivine. Elle forme alors une barrière passivante qui ralentit considérablement la réaction de carbonatation. Nous avons également mis en evidence que d’autres cations (Fe, Al), très presents dans le milieu naturel pourrait diminuer cet effet de passivation.

 

De telles réactions se produisent par ailleurs naturellement dans les massifs ophiolitiques ou lors de l’altération de la lithosphere océanique. Nous travaillons donc à mieux comprendre ces réactions et à identifier les paramètres qui les contrôlent en réalisant des experiences de HP (100-200 bars) et HT (50-200°C).

Image MEB d'un cristal de wollastonite, recouvert de calcite