« LA DECARBONATION : TIRER PARTI DE LA TECHNOLOGIE POUR LA TRANSITION ENERGETIQUE » Etude de cas Ghana

Evènement Digital et suivi mission Algérie 2021/2022
11 décembre 2022

« LA DECARBONATION : TIRER PARTI DE LA TECHNOLOGIE POUR LA TRANSITION ENERGETIQUE » Etude de cas Ghana

 

Participation de l’ACP Energies à la 1ère édition de la conférence GOPC (Ghana Oil & Power Conference) autour d’une table ronde au format digital le 30 novembre 2022 sur le thème de :

« la décarbonation : tirer parti de la technologie pour la transition énergétique »

dans le but d’identifier des domaines de collaboration et de synergies en matière de partage des connaissances, de renforcement des capacités et de meilleures pratiques

entre entreprises européennes et ghanéennes

 

Lien vers vidéos sur le Ghana :

https://www.youtube.com/watch?v=pAsfY25ur3A

https://www.youtube.com/watch?v=iKux8-U_Iss

 

Principaux objectifs :

  • Amorcer le dialogue suite aux Conférences des Nations Unies sur les changements climatiques de 2021 et 2022 (COP 26 & 27) sur les points à retenir pour le continent africain
  • Tirer des leçons sur les stratégies et technologies de décarbonation de l’énergie (comment elles peuvent être mises en œuvre sur le continent)
  • Identifier les technologies clés de décarbonation qui peuvent aider les entreprises dans les secteurs du pétrole, du gaz et de l’énergie à réduire leur empreinte carbone
  • Orienter et promouvoir des opportunités d’investissements dans des infrastructures à faibles émissions de carbone et dans de nouvelles technologies dans les domaines nucléaire, hydroélectrique, géothermique, solaire, éolien et des marées.
  • Développer des partenariats B2B et B2G sur la base d’exigences de contenu local

 

Domaines de discussion :

  • Justification et nécessité pour l’Afrique subsaharienne de décarboner et de maintenir les sources d’une énergie durable (réduction de l’empreinte carbone et respect des objectifs d’émissions)
  • COP 26 : les États africains s’éloignent des combustibles fossiles et promeuvent le développement d’économies moins intensives en carbone (adaptation, atténuation et développement économique)
  • Stratégies de décarbonation pour les multinationales occidentales dans les secteurs du pétrole et du gaz et de l’énergie (accélérer la transition vers les énergies renouvelables, développer de nouvelles offres produits, relocaliser des installations, investir dans le captage du carbone et optimiser les crédits d’impôts)
  • Décarbonation des systèmes énergétiques
  • Technologies de décarbonation (énergies alternatives, solutions post-carbone, valorisation de la chaîne carbone, marchandisation du carbone pour la capture du carbone, stockage d’énergie renouvelable à court et à long terme, efficacité dans la technologie des panneaux solaires, énergie des vagues et des marées)
  • Investissement dans des infrastructures à faible émission de carbone, hydro-renouvelables

 

Intervenants table ronde :

Modérateur : Ransford Ani-Adjei, Technip FMC/Sciences Po

  • Malika El Assili, Energy Decarbonation Facilitator ACP Energies
  • Patrick Portolano, Directeur Fondateur d’Eosys
  • Jean-Louis Gaillard, Vice-President ACP Energies
  • Pascal Rey, Chief Executive Officer, Insuco
  • Frédéric Cheve, Subsidiary Manager for Ethiopia, Nigeria and Niger, Vergnet

 

 

Extrait de la présentation ACP Energies :

Comme il est difficile de traiter de la décarbonation sur un temps court, ACP Energies s’est focalisée sur 3 principaux domaines d’action :

  • la réduction du gaz torché
  • la technologie CCS
  • la biomasse

 

Domaines d’études dans l’industrie Oil & Gas :

  • Réduction du gaz torché

Dans l’industrie des hydrocarbures, le torchage du gaz (flaring) constitue une pratique environnementale sensible liée principalement au manque d’infrastructures de traitement, stockage et transport permettant la commercialisation du gaz associé à l’extraction du pétrole. Si le gaz est rejeté dans l’atmosphère sans être brûlé (venting), c’est la pire des solutions car le méthane a un effet de serre bien plus important que le CO2 alors qu’en le brulant cela émet du CO2 et de l’eau (et limite les risques d’explosion en raison de son inflammabilité) mais contribue à l’augmentation des GES.

A défaut d’une commercialisation du gaz associé, celui-ci peut-être réinjecté dans le gisement pour augmenter la pression et améliorer le taux de récupération (mais avec des risques d’impact sur l’intégrité du réservoir), et il peut aussi être utilisé pour actionner une turbine électrique et répondre en partie aux besoins énergétiques du site de production et/ou fournir de l’énergie aux communautés locales qui n’ont pas accès au réseau électrique.

Plusieurs pays, notamment d’Afrique, sont engagés sur une trajectoire « zero routine flaring » à l’instar du Nigeria qui a lancé un programme innovant dans ce sens et a décidé de transformer le gaz associé en d’autres produits (électricité, pétrochimie, engrais) pour répondre à une demande non satisfaite.

Proposition d’études de faisabilité et économiques par ACP Energies :

  • recueil des informations sur les champs pétroliers et les puits (données de production et gaz associé, estimations de réserves et prévisions de productions futures, existence de plans de réduction de torchage de gaz et d’utilisation du gaz) et évaluation des besoins potentiels à moyen ou long terme, qui pourraient utiliser le gaz produit
  • études champ par champ avec analyse prospective des besoins locaux ou régionaux de gaz pour les diverses utilisations existantes ou envisageables du gaz
  • utilisations possibles du gaz à proximité (production d’électricité, approvisionnement de sites industriels locaux, réinjection du gaz, conversion sur site du gaz – ex : méthanol, engrais, GTL, GNL) et après transport direct par gazoducs (export + local)

 

  • Technologies CCS:

Une autre voie de décarbonation est celle des technologies de Capture & Séquestration du Carbone (CCS).

Voici une vue d’ensemble des projets CCS dans le monde avec un focus sur 2 projets en cours en Afrique (Afrique du Sud et Nigeria).

 

Ces 2 projets pilotes consistent actuellement en une estimation des capacités de stockage (caractérisation des réservoirs) et des coûts de capture qui sont les plus élevés (autour de 80% des dépenses d’investissement). Ils comprennent aussi une cartographie des points d’émissions de CO2 permettant une optimisation des infrastructures de transport jusqu’aux sites de séquestration au travers d’études technico-économiques, juridico-réglementaires et d’engagement des parties prenantes.

Avec la même approche, le Ghana pourrait identifier le potentiel de déploiement du CCS à partir de divers scénarios incluant des accords et connections à des hubs avec ses pays voisins. ACP Energies peut proposer l’accompagnement d’études d’opportunité pour ces développements et faciliter l’adoption de solutions.

 

Domaines d’études dans le secteur des renouvelables (en particulier la biomasse) :

Dans ce secteur, il y a aussi des quantité de choses à dire et à faire, notamment autour de la biomasse, des bioénergies et d’une économie circulaires. Rappelons que la biomasse contient du carbone et de l’hydrogène et que ses 4 principaux usages concernent l’alimentation, les matériaux, l’énergie et la préservation de la biodiversité. C’est la 1ère source d’énergie renouvelable dans le monde avec l’avantage de ne pas être intermittente (comme le solaire ou l’éolien). Toutefois, il ne s’agit plus d’une solution neutre en carbone si son utilisation est associée à de la déforestation.

L’idée serait donc de tirer parti des déchets tels que des résidus agricoles et autres (ex : forestiers, eaux usées, fumier) pour produire des gaz renouvelables, des bio-carburants, de l’électricité ou de la chaleur. D’habitude, les déchets agricoles sont soit brûlés, soit mis en décharge où ils pourrissent en rejetant du CO2 dans l’air. Au Cameroun par exemple des cosses de café sont valorisées pour produire un fertilisant naturel (le biochar) reconnu comme solution de séquestration avec des émissions négatives et un impact positif sur l’environnement et les communautés locales (la chaleur issue du processus pouvant aussi être valorisée en produisant par exemple de l’électricité).

 

Au-delà de cette conférence, il serait intéressant pour le Ghana de lancer une étude de cadrage avec évaluation des émissions de GES et des consommations d’énergie (incluant des analyses de cycle de vie) en la basant sur le recensement des industries locales et en l’étendant à d’autres sources d’énergie décarbonée.

 

 

En résumé : pour conclure sur les stratégies de décarbonation, 2 scénarii s’offre au Ghana :

  • l’un basé sur les énergies fossiles avec le développement de champs oil & gas associé à une stratégie de hub CCS
  • l’autre sur les énergies renouvelables favorisant une production territoriale avec le développement du solaire, de l’éolien offshore, des biocarburants pour la mobilité et du biochar pour la fertilisation.

Scénario basé sur les énergies fossiles : En effet, les bassins sédimentaires du Ghana sont encore largement sous-explorés et une multitude d’opportunités existe pour la séquestration géologique du carbone dans des champs oil & gas (ex : récupération assistée de pétrole, gisements déplétés) et des aquifères salins.

 

Scénario basé sur les énergies renouvelables :

  • biomasse: sur la base des données 2019, le potentiel de bioénergie du Ghana est évalué à plus de 3 fois celui de la fourniture d’énergie primaire.
  • éolien offshore : le sud-est du Ghana offre un potentiel de développement pour l’électricité et l’hydrogène vert.
  • solaire: le Ghana possède un ensoleillement lui conférant un potentiel de développement local pour répondre aux besoins domestiques.

 

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L’ACP Energies espère que ces informations aideront le Ghana à réaliser la transition et développer une économie bas carbone qui pourrait ouvrir la voix pour d’autres projets en Afrique.

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Questions & Réponses / CCS & H2 (Malika Elassili & Patrick Portolano) :

Q1 : À quel point diriez-vous que les nouvelles applications technologiques telles que la capture et le stockage du carbone sont cruciales pour la décarbonisation mondiale et la transition énergétique ? Pensez-vous qu’une application technologique comme le CCUS est commercialement réalisable, et dans combien de temps pensez-vous qu’elle contribuera de manière significative à la réduction des émissions mondiales.

Le CSC est crucial pour décarboner les productions d’énergies fossiles et de ciment :

  • sur la base de principes écologiques, chaque tonne de carbone fossile, extraite avec des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) ou pour fabriquer du ciment à partir de calcaire, se retrouve dans la biosphère : environ la moitié de celle-ci augmente la concentration de CO2 dans l’atmosphère et environ la moitié de celle-ci augmente l’acidification des océans. Pour y mettre fin, chaque tonne de carbone fossile injectée dans la biosphère doit être compensée par une autre tonne de carbone séquestrée géologiquement. Le CSC est aujourd’hui le principal moyen industriel de le faire à l’échelle requise.
  • Il existe d’autres moyens de le faire, mais ils doivent encore prouver qu’ils peuvent être utilisés à l’échelle nécessaire.
  • La bioséquestration (c’est-à-dire la capture du carbone par les plantes, les sols, les insectes, les microbes) est un moyen temporaire de capturer le CO2 de l’atmosphère, mais seule une petite partie du carbone finira par être séquestrée géologiquement et la majeure partie sera relâchée dans l’atmosphère dans un laps de temps compris entre les saisons et les siècles.

 

Le CSC au cœur de la transition énergétique :

  • la production de biocarburants, notamment de biométhane et de bioéthanol, s’accompagne d’une production de CO2 et de rejets accidentels de CH4 : l’acceptation de ces bioénergies sera accrue si le CSC est réalisé en même temps que leur production (BECCS : Bio Energies avec CCS). Ceci est facilité par le fait que la capture du carbone est plus facile que dans les processus de post-combustion utilisés par les centrales électriques alimentées par des combustibles fossiles.
  • utilisé dans ce contexte, le carbone atmosphérique absorbé par les plantes devient séquestré géologiquement

 

Le CCUS est commercialement réalisable et peut contribuer de manière significative à la réduction des émissions mondiales dès qu’un fournisseur de combustibles fossiles et un utilisateur final de combustibles fossiles trouvent un moyen de capturer et de séquestrer le carbone. Cela peut se faire de 3 manières :

  • du côté du producteur : par exemple produire de l’hydrogène bleu à la tête de puits ou aux installations de collecte d’hydrocarbures, et séquestrer le CO2 à partir de là et exporter de l’H2 (ou du NH3, ou un autre vecteur de H2) vers le consommateur
  • côté consommateur : par exemple capter le CO2 en produisant de la chaleur et de l’électricité et le séquestrer sur place, le renvoyer au producteur qui le séquestrerait ou trouver une société de service qui le ferait.
  • s’appuyer sur des marchés financiers qui pénaliseraient les producteurs et/ou les consommateurs avec des prix du carbone : les 20 dernières années ont démontré que ce n’était pas la meilleure façon de procéder, car les prix et la compensation du carbone n’avaient jusqu’à présent aucun effet sur le réchauffement climatique, ni sur le GES émissions

 

 

 

Q2 : L’hydrogène est l’un des domaines qui suscite beaucoup d’intérêt / de discussion dans le secteur des énergies renouvelables ces derniers temps, mais il s’agit encore d’un carburant très coûteux. À votre avis, l’hydrogène joue-t-il un rôle particulier ou comble-t-il des lacunes dans les efforts mondiaux de décarbonation ou peut-il être remplacé par d’autres formes d’énergie renouvelable.

  • l’hydrogène est au cœur de la transition énergétique car il peut être utilisé efficacement et sans émission pour produire de la chaleur, de l’électricité ou être combiné chimiquement avec d’autres éléments sans émission de carbone dans les industries lourdes telles que la métallurgie, la production de fer ou d’engrais, les industries chimiques etc…
  • l’hydrogène peut être produit à moindre coût à partir de matière biologique (bio-hydrogène) et à partir de charbon, de pétrole et de gaz (hydrogène gris).
  • compte tenu des besoins en CSC, l’hydrogène bio et fossile reste abordable.
  • l’hydrogène produit à partir de l’électrolyse est nettement plus cher à produire car séparer l’hydrogène de l’eau nécessite 5 à 7 fois plus d’énergie que le séparer du carbone de la matière organique ou des combustibles fossiles
  • l’hydrogène bon marché peut également être obtenu à partir de sources souterraines sous forme d’hydrogène natif ou de géo-réacteurs où des fluides ou des minéraux contenant de l’hydrogène réagissent dans des formations souterraines spécifiques. Il s’agit pourtant encore d’un domaine de R&D*
  • le principal problème est encore de transférer l’hydrogène produit à l’utilisateur final : si l’utilisateur final n’est pas sur le site de production, le conditionnement pour le transport et la livraison est généralement ce qui fait l’équilibre entre les conditions économiques et non économiques
  • un fait troublant pour de nombreux acteurs est que le moyen le moins cher et le plus pratique de transporter et de livrer l’hydrogène à l’utilisateur final est de le combiner avec … du carbone ! C’est pourquoi le CSC doit être intimement lié à la production d’hydrogène dans tout système énergétique sain.

 

(*) Pour en savoir plus : contacter Patrick Portolano / EOSYS, membre d’ACP Energie

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