Emplacement du projet : CanmetENERGY Ottawa
Durée : 5 years (2023-2028)
Programme : Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS)
Description du projet
Le déploiement des infrastructures de capture, d'utilisation et de stockage du CO2 (CUSC) entraînera la construction de pipelines ou de voies ferrées transportant de grandes quantités de CO2 à proximité des zones habitées. La sécurité est un sujet de préoccupation en raison du risque de maladie ou d'asphyxie en cas de rejet accidentel de grandes quantités de CO2 ou d'impuretés mineures mais plus toxiques telles que le H2S. Un tel accident s'est produit près du village de Satartia, dans le Mississippi, en 2020.
L'équipe du projet utilise une approche de dynamique des fluides computationnelle (computational fluid dynamics ou CFD) pour générer des modèles tenant compte des phénomènes importants : propriétés du CO2, vent (convection et turbulence), terrain et gravité (déplacement de l'air par le CO2 plus lourd).
Le projet examine les principaux scénarios de fuite (types de rejet, de terrain et de vent) et modélise la dispersion. Il répond aux questions suivantes : À quelle distance du rejet la menace pour la santé humaine est-elle préoccupante? Où faut-il placer les dispositifs de détection et de surveillance des fuites? Quelles mesures d'atténuation des rejets faut-il employer?
L'équipe du projet a choisi le cas de Satartia, dans le Mississippi, pour la validation du modèle, sur la base des informations contenues dans le rapport d'enquête sur la défaillance du United States Department of Transportation (USDOT) et de la Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). Sous la charge d'une coulée de boue, un pipeline de CO2 de 60 cm de diamètre s'est rompu. La salle de contrôle du pipeline a commencé à fermer les vannes environ 7 minutes plus tard. Un panache de dioxyde de carbone s'est dirigé vers le village de 50 habitants. Le personnel d'urgence a évacué environ 200 habitants à la fois du village et des environs. Quarante-cinq personnes ont consulté un médecin. La figure 1 montre le lieu du rejet dans un terrain vallonné et le village situé sur la plaine fluviale. Les figures 2 et 3 montrent le résultat du modèle CFD, où le panache de CO2 descend dans une vallée, se répand sur la plaine fluviale et enveloppe le village.
Il semble qu'une combinaison de rejet important de CO2 et de vent faible pourrait être dangereuse pour les personnes se trouvant dans les zones basses du terrain. Une série de scénarios de rejet, de vent et de terrain est en cours d'examen.
Figure 1 : Le gazoduc de CO2, le lieu de rejet et le village
Figure 3 : Courbe de niveau de la fraction molaire du CO2 à 20 minutes de la rupture. Le lieu de libération du CO2 est indiqué par le point rouge. Le village de Satartia est indiqué par le point bleu. Les iso-surfaces utilisant la même échelle de couleurs montrent l'enveloppe du panache.
Figure 2 : Instantanés du panache de CO2 à des moments progressifs après le rejet.