Stockage de CO₂ dans le sous-sol: un projet en faveur de la protection du climat
Un projet pilote porteur d’avenir est en cours à Trüllikon, dans le canton de Zurich. Sous la direction de l’École polytechnique fédérale de Zurich, la Confédération expérimente, dans un ancien forage de la Nagra, la possibilité de stocker du CO2 en toute sécurité dans le sous-sol suisse. Les premiers tests devraient démarrer dès l’année prochaine.
Près de Trüllikon, une fenêtre s’ouvre sur le sous-sol géologique – et avec elle une possibilité de contribuer à la réduction du CO2 en Suisse. Dans cette commune du vignoble zurichois, la Société coopérative nationale pour le stockage des déchets radioactifs (Nagra) a effectué il y a quelques années un forage profond dans le but de déterminer si la roche composant le sous-sol se prêtait au stockage de déchets radioactifs. Finalement, la Nagra a proposé un autre site pour le stockage en couches profondes. Cependant, pour le moment, le trou de forage à Trüllikon, d’une profondeur de quelque 1300 mètres, ne sera pas rebouché. En effet, au lieu des déchets radioactifs, on prévoit bientôt de faire disparaître dans les profondeurs souterraines une autre molécule: le CO2. La Confédération souhaite étudier la faisabilité du stockage de CO2 liquide et compressé en Suisse. Ainsi, en automne 2024, l’Office fédéral de topographie a repris le forage de la Nagra et planifie désormais, en collaboration avec l’EPF de Zurich, l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) et l’Office fédéral de l’énergie (OFEN), un projet pilote visant à étudier le potentiel et les défis de l’injection de CO2 dans le sous-sol en Suisse.
Une roche idéale dans les profondeurs du sous-sol
Pour Herfried Madritsch, coordinateur en géoénergie chez swisstopo, «il y a là une opportunité que la Suisse peut exploiter. Grâce aux travaux préliminaires de la Nagra, on dispose déjà de connaissances très détaillées sur les conditions géologiques locales.» Ce travail préliminaire n’a donc plus besoin d’être effectué, ajoute-t-il.
La Nagra a surtout étudié les argiles à Opalinus à une profondeur de près de 900 mètres. Pour l’injection de CO2, l’attention se porte désormais sur une autre couche géologique, à savoir le Muschelkalk situé à 1100 mètres de profondeur. Cette roche calcaire et dolomitique est un aquifère profond qui s’étend dans le sous-sol sur presque tout le Plateau. De telles couches rocheuses contenant de l’eau salée sont – en théorie – idéales pour le stockage duCO2 explique Herfried Madritsch. Le dioxyde de carbone, injecté sous forme liquide dans le sol, peut s’y dissoudre et se diffuser ensuite dans la couche rocheuse. Une roche de couverture étanche emprisonnant le CO2 dissous doit permettre qu’il ne remonte pas à la surface. À Trüllikon, il existe une première barrière géologique de ce type directement au-dessus du Muschelkalk, puisqu’elle est surmontée d’autres couches de couverture, dont l’argile à Opalinus, déjà très bien étudiée et dont l’étanchéité a été démontrée.
Le projet pilote n’a pas pour but de tester un nouveau procédé, souligne Herfried Madritsch. Celui-là est utilisé de manière routinière ailleurs. Aux États-Unis et au Canada on stocke le CO2 dans le sol, alors qu’en Europe, jusqu’à présent, le stockage s’effectue principalement dans les fonds marins. Selon Herfried Madritsch, le projet vise deux objectifs: «Premièrement, il s’agit, à très petite échelle, de déterminer quelle quantité de CO2 le calcaire coquillier peut effectivement absorber.» Dans ce contexte, l’injectivité, c’est-à-dire la facilité avec laquelle un gaz ou un liquide peut être injecté dans la couche rocheuse, joue ici un rôle central. Deuxièmement, il s’agit de démontrer la sécurité du procédé, à savoir que le CO2 reste bien emprisonné dans le sous-sol et ne s’échappe pas. Ce projet pilote sert en outre, à tester, à petite échelle, les processus d’autorisation délivrés par les autorités pour le stockage de CO2. En cas d’autorisation, les processus techniques seront contrôlés – de la surveillance de l’injection de CO2 au stockage géologique en passant par toutes les opérations, du captage au stockage. Et il s’agira de déterminer si une telle installation peut être exploitée de manière rentable.
En nous appuyant sur la science et des techniques de pointe, nous évaluons comment le stockage de CO² en Suisse peut contribuer de manière sûre et fiable à la stratégie climatique.
Ouvrir la voie en toute sécurité
La suite n’est pas encore connue à l’heure actuelle. Les connaissances acquises grâce à ce projet pilote ne constituent pas un préalable à une décision future sur le stockage de CO2 dans des couches géologiques en Suisse, ni sur les emplacements possibles pour ce stockage. Néanmoins, pour Herfried Madritsch «on peut déjà écarter le fait qu’un stockage de CO2 se fasse un jour à Trüllikon».
En raison des propriétés du calcaire coquillier local, le sous-sol de la région semble peu adapté à un stockage de dioxyde de carbone à grande échelle. Selon les connaissances actuelles, la roche, peu perméable, ne permettrait d’absorber que très lentement de grandes quantités de CO2.
Que prévoit-on donc à la fin du projet pilote? «Ce test d’injection est une première étape qui devrait ouvrir d’autres portes par la suite», explique Andreas Möri, responsable des géoressources chez swisstopo. Selon lui, ce projet pilote devrait contribuer à mieux explorer le potentiel qui s’offre ici, dans notre pays. On le sait, certaines émissions de CO2 ne pourront pas être évitées à l’avenir, notamment celles des usines d’incinération des ordures ménagères ou de l’industrie du ciment. «Nous devons extraire ce CO2 de l’atmosphère pour atteindre l’objectif net zéro d’ici 2050.» La Suisse, enclavée au milieu du continent, n’a pas la possibilité de construire des sites de stockage offshore au fond de la mer; un stockage à proximité serait donc judicieux.
Nous ne savons pas encore où ces sites de stockage de CO2 pourraient être implantés à l’avenir, souligne Andreas Möri. «Pour cela, nous devons d’abord mieux étudier le sous-sol.» Avec le projet pilote près de Trüllikon, un premier pas est fait dans cette direction, poursuit Andreas Möri. Ce qui est sûr, en revanche: ce n’est pas la Confédération elle-même qui construira les futurs sites de stockage de CO2 , mais plutôt des acteurs privés issus des secteurs industriels et économiques. «Avec le projet pilote de Trüllikon, swisstopo et les autres partenaires impliqués soutiennent les futures initiatives de stockage de CO2 dans le sous-sol suisse. Ainsi, nous ouvrons une voie sûre pour rendre cette solution possible.»
À Trüllikon, l’ambiance est sereine
Il est pertinent que le forage puisse être utilisé à d’autres fins scientifiques
Évidemment, il est normal qu’un tel projet pilote fasse l’objet de critiques. Les adversaires mettent en garde contre d’éventuels risques pour la sécurité, comme des fuites de CO2 ou des tremblements de terre, que pourrait provoquer la pression lors de l’injection du CO2. Herfried Madritsch se veut cependant rassurant: le procédé est bien établi et les risques sont faibles . Ceux-ci font néanmoins l’objet d’un examen minutieux. Le suivi effectué au cours du projet pilote vise justement à démontrer l’étanchéité du dispositif.
Des questions sur la sécurité ont également été soulevées dans la commune de Trüllikon. Le Conseil communal a rassemblé ces questions et les a transmises à l’EPF et à swisstopo, comme l’explique la présidente de la commune, Claudia Gürtler. Les responsables du projet sont venus répondre aux questions de la population lors d’une séance de discussion dans la commune. Claudia Gürtler parle d’un très bon échange: «Nous nous sommes sentis pris au sérieux et avons pu discuter d’égal à égal.» Sur le principe, le Conseil municipal affiche une certaine neutralité vis-à-vis du projet et trouve pertinent que le forage puisse être utilisé à d’autres fins scientifiques.
Il faudra encore un certain temps avant que du CO2 soit injecté dans le sous-sol de Trüllikon. Actuellement, il s’agit d’élaborer le plan concret du projet, d’obtenir la concession et de présenter une estimation concrète des coûts, explique Herfried Madritsch. Si tout se déroule comme prévu, les premiers tests pourraient débuter mi-2026. Le projet pilote devrait se poursuivre jusqu’en 2030.
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