CO₂ Capture Process Principles and Costs

Les différents procédés de capture du CO₂ et leurs coûts

¹ TNO Science and Industry
² Ecofys

Corresponding author: paul.feron@tno.nl

Abstract

Carbon dioxide capture and storage (CCS) is an important concept to reduce greenhouse gas emissions, in particular from power plants. After CO₂- capture the CO₂ needs to be compressed to achieve the right transport and storage conditions. CO₂ capture processes can be divided into three main categories: - postcombustion processes; - precombustion processes; - oxy-combustion/denitrogenation processes. These process categories are applicable to both fossil fuel and biomass. Several different physicalchemical gas separation methods used CO₂-capture will be described. The capture of CO₂ is the most expensive step in the CCS-chain. A systematic approach to costs and emission of the chain capture-transport-sequestration of CO₂ is presented, for different power generation technologies, capture and transport technologies. This involves eight steps, incorporating the complete chain from fossil fuel extraction to the production of the energy carrier and the storage of CO₂.

Résumé

De grandes quantités de CO₂ sont émises à pression atmosphérique par la production thermique d'électricité en particulier. Le principe de capture-stockage du CO₂ offre des perspectives intéressantes pour limiter les émissions de gaz à effet de serre de cette filière. Le CO₂ capturé doit ensuite être compressé avant les étapes de transport et de stockage. Il y a trois catégories de procédés de capture du CO₂ : - les procédés postcombustion ; - les procédés précombustion ; - les procédés en oxycombustion. Ces catégories sont toutes applicables aux combustibles fossiles et à la biomasse, moyennant des spécificités techniques en fonction de la nature du combustible. Elles mettent en oeuvre plusieurs méthodes physicochimiques de séparation des gaz. La capture du CO₂ est l'étape la plus coûteuse de la chaîne capture-séquestration. Le bilan de cette chaîne est ici présenté pour différentes technologies de production de l'énergie, de capture et de transport du CO₂. Huit étapes sont prises en compte, de l'extraction des combustibles fossiles à la séquestration du CO₂.