Recensement des projets CTL/GTL/BTL

[Stéphane]

Je me permets de te contredire : l'impact de la séquestration est bien supérieur aux impératifs économiques, c'est bien pour cette raison que l'on a bon espoir que la séquestration sera mise en place dans les pays de l'OCDE, et peut-être en Chine.

L'injection de gaz dans les gisements de pétrole est une technique maîtrisée et employée depuis des décennies. Enfin, les sites disponibles pour le stockage ne posent pas de problème.

Je ne crois pas être susceptible. Tu peux donc me contredire à l'envi.
Cela dit, pourrais-tu étayer davantage tes affirmations sur l'impact de la séquestration (des chiffres ?), que tu crois être supérieur aux impératifs économiques ? Cela pourrait être déterminant dans le débat.
Autre chose: injecter du gaz NATUREL dans les gisements de pétrole est certes une technique maîtrisée, mais le gaz NATUREL n'est pas le CO2, et les opérateurs se moquent des fuites éventuelles.
Pour compléter le lien de th, voilà une autre source. Elle est sans doute partisane, mais elle révèle des faiblesses potentielles du procédé de stockage.

Enfin, je rappelle encore une fois que mes calculs visent à estimer un ordre de grandeur du potentiel maximal de la filière CTL à terme. Il y a bien sûr plein de contraintes qui pourraient enrayer son expansion à cette échelle (l'obligation de séquestrer en serait une, le baisse du prix du brut aussi), mais il faut veiller à ne pas prendre ses désirs pour la réalité, comme certains le font parfois sur ce forum. Ce n'est pas parce qu'on n'a pas envie de voir le procédé CTL se généraliser à la planète entière, dans des proportions incompatibles avec la préservation de l'équilibre du climat, qu'on peut écarter le risque d'un revers de la main ...

Bon, le fil commence à dériver (mais le débat est intéressant: à poursuivre dans un autre thread ?). Je vais essayer de me recentrer sur les résultats de mes calculs par la suite.

[LeLama]

Certains calculs ont même montré que le cours pivot du pétrole, à partir duquel le CTL devient compétitif vis-à-vis du pétrole, est de l'ordre de 100 USD/bbl, toujours sur ce forum.

Plusieurs projets bases sur des estimations grossieres du genre "Rentable a partir de ..." ont ete repousses car l'augmentation du baril induisait des augmentations de cout. Voir par exemple:
http://www.theglobeandmail.com/servlet/ ... login=true

Une formule raisonnable pour le cout du charbon doit etre une fonction de la quantite deja extraite (because depletion et rendements decroissants) et du prix du petrole. Une formule avec un prix fixe ne sera valable que temporairement.

[Stéphane]

Voilà les illustrations promises.

Mais d'abord, un petit rappel sur les hypothèses de calcul:
- taux de croissance de la production mondiale de charbon de

• +1,5%/an sur 2006-2030 selon IEA WEO 2004

• de +3,0%/an sur 2006-2015 et +2,0%/an sur 2015-2030 selon EIA 2006 ("reference case")

• de +2,6%/an sur 2006-2015 et +1,3%/an sur 2015-2030 selon EIA 2006 ("low economic growth case")

• de +3,6%/an sur 2006-2015 et +2,8%/an sur 2015-2030 selon EIA 2006 ("high economic growth case")

- Evolution de la production électrique telle que mentionnée dans les rapports en question
- Valeur moyenne de 0,52 tep/tonne de charbon
- En moyenne, 2,5 barils de liquides produits à partir d'1 tonne de charbon
- Décroissance de la consommation de charbon de 1%/an pour tous les secteurs hors production électrique et CTL

A partir du scénario IEA: 2,9 Mb/j en 2030



A partir du scénario EIA ("reference case"): 15,8 Mb/j en 2030



A partir du scénario EIA ("low economic growth case"): 12,4 Mb/j en 2030



A partir du scénario EIA ("high economic growth case"): 20,7 Mb/j en 2030



En outre, si l'on additionne ces capacités issues de la filière CTL aux prévisions de Campbell et Laherrère (déduction faite de leur estimation CTL of course), on obtient ceci :

[Stéphane]

Toutefois, il faut prendre garde que la matière première soit en quantité suffisante: une telle croissance exponentielle rapproche le moment où elle va ralentir structurellement, à cause de l'arrivée du "Peak Coal" !
Je reviendrai sur ce point particulier, dans un prochain post..

Oui. C'est un point qui est rarement aborde. Les reserves de charbon font 150 ans, alors qu'il y a quelques annees, on annoncait 200 ans. Si on compte le rendement de liquefaction (autour de 60% si je me souviens bien) et si on remplace une fraction du petrole par du CTL les ressources depleteront a grande vitesse. Et il faudra alors exploiter des ressources en couches profondes avec des petites veines de charbon peu epaisses, un cout eleve et des volumes faibles. C'est exactement la situation des mines du Nord de la France qui ont ete fermees. Il reste beaucoup de charbon. Mais les veines sont profondes et peu epaisses, donc les prix et les volumes sont mauvais.

C'est un aspect essentiel du problème, à moyen-terme. En effet, les prévisions de croissance très forte envisagées par l'EIA notamment sont-elles réalistes au regard des ressources exploitables disponibles ? Ne traduisent-elles pas une vision très connontée "wishful thinking" de la part de l'agence gouvernementale américaine ?
Pour m'en assurer, j'ai recherché des données sur la production cumulée passée de charbon, ainsi que les données les plus récentes du BGR concernant les réserves et les ressources (le BGR constitue par exemple une référence en la matière aux yeux de Laherrère, car c'est le seul organisme mondial qui réalise chaque année, ou presque, une mise à jour des quantités disponibles d'hydrocarbures, dont le charbon).
Ce document fournit ainsi des chiffres très utiles.

Comme un graphe vaut mieux qu'un long discours, voilà une planche représentant différentes modélisations de type "Hubbert" (courbes logistiques), appliquées à partir de différentes quantités ultimes récupérables (URR).


Qu'est-ce qu'on peut en déduire ?
Et bien que tous les scénarii de l'EIA sont bien improbables, car ils ne sont compatibles avec l'inventaire des ressources que si l'on est capable de doubler au moins les réserves actuelles, à partir des ressources disponibles (mais qui sont par définition difficiles ou peu voire pas rentables à exploiter aujourd'hui).
A la limite, avec une URR de 900 Gtoe, le scénario de l'IEA devient envisageable, ce qui laisserait entrevoir un potentiel CTL d'au plus 3 Mb/j en 2030, avec les hypothèses associées (voir posts précédents).
Sans doute les 10 prochaines années vont nous en apprendre davantage sur la validité de tels scénarii. En tous cas, il est déjà planifié 1,4 Mb/j de capacités CTL d'ici 2020 (et probablement plus en réalité car d'ici 2010, d'autres projets risquent bien d'être lancés), ce qui représenterait déjà presque la moitié de ce potentiel maximal. Va-t-on de fait se retrouver témoins d'une concurrence inattendue des usages réclamant du charbon: électricité contre CTL ? A moins que le nucléaire ne vienne "à la rescousse" et laisse la voie plus dégagée au CTL ...

[Tiennel]

Tout d'abord Stéphane, bravo pour ce remarquable travail.
Certains se font payer pour moins que ça

Ne crois-tu pas que c'est d'abord le GTL qui va tenter de combler le "déficit liquide" amené par le PO ?

Question production, le "peak gas" n'est pas vu avant 2030-2040, même par l'ASPO.
Question investissements, la filière me paraît moins lourde que le CTL (uniquement de la pétrochimie, il n'y a pas besoin de l'étape de synthèse charbon -> CO+H2) ; elle a en plus l'avantage d'être une alternative aux terminaux de liquéfaction pour le transport du gaz naturel en l'état.
Enfin, question séquestration, les émissions de GES sont de mémoire inférieures à la filière CTL et, en se débrouillant bien, on peut coupler séquestration du CO2 et maintien en pression du réservoir de gaz.

[LeLama]

Je me permets de te contredire : l'impact de la séquestration est bien supérieur aux impératifs économiques, c'est bien pour cette raison que l'on a bon espoir que la séquestration sera mise en place dans les pays de l'OCDE, et peut-être en Chine.

L'injection de gaz dans les gisements de pétrole est une technique maîtrisée et employée depuis des décennies. Enfin, les sites disponibles pour le stockage ne posent pas de problème.

Toujours evaluer les ordres de grandeur:

Les nouvelles centrales rejetteront de grandes quantités de CO2...
C'est le problème majeur. Durant leur vie, elles émettront autant de CO2 que tout ce qui a été rejeté dans l'atmosphère depuis 1750. Nous avons largement sous-estimé ces rejets futurs. Il existe bien sûr de nouvelles techniques pour capter le CO2 émis et le séquestrer sous l'océan ou sous terre, mais les premières usines utilisant cette technologie ne démarreront qu'en 2011. Trois projets - deux aux Etats-Unis et un au Danemark - sont en cours de réalisation. C'est encore très onéreux et nous ne savons pas le faire à grande échelle. Résultat : plus de 85 % des nouvelles capacités prévues d'ici à 2030 utiliseront les vieilles technologies polluantes.

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0 ... 431,0.html

[Environnement2100]

Toujours evaluer les ordres de grandeur:

Résultat : plus de 85 % des nouvelles capacités prévues d'ici à 2030 utiliseront les vieilles technologies polluantes.

http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0 ... 431,0.html

Je ne sais pas pourqoi tu cites cet auteur, qui lui-même ne fournit aucune justification : nul.

Je suppose que tu n'es pas au courant que le dernier projet lancé en Allemagne sous l'égide d'Angela Merkel elle-même, inclut la séquestration ; et nous ne sommes pas en 2030.

Si ce journaliste avait raison, les conséquences seraient très graves ; heureusement, il y a de bonnes probabilités que ce ne soit qu'un ignorant de plus.

Tu as l'air de te réjouir que la séquestration ne soit pas au programme : si c'est la cas, tu es à côté de la plaque.

[LeLama]

Tu as l'air de te réjouir que la séquestration ne soit pas au programme : si c'est la cas, tu es à côté de la plaque.

Pardon ? Non, je ne m'en rejouis pas. Merci de rester factuel et de ne pas personnaliser le debat !! Je suis simplement lucide et j'essaie d'evaluer les ordres de grandeur. Question : la sequestration est-elle simplement un argument marketing en faveur du charbon et ne sera pas deployee a grande echelle ? Reponse ouverte. L'article du Monde que je cite semble dire que oui, meme si on peut toujours le discuter. Les centrales qui s'ouvrent aujourd'hui ont tendance a confirmer cette analyse. Seule une toute petite minorite se lance dans la sequestration.

[GillesH38]

Il ne faut pas oublier que ce dont la croissance a besoin, ce n'est pas seulement de l'énergie, mais de l'énergie bon marché. Un projet industriel doit d'abord être économiquement viable, et cela passe par un bénéfice suffisant, sinon on ne le fait simplement pas ou on l'abandonne en cours de route. Or le CTL est dejà bien plus cher que le pétrole à produire, sans doute 2 à 3 fois plus que le coût marginal actuel du baril (de l'ordre de 20 ou 30 $), et 4 ou 5 fois le coût moyen (de 10 à 15 $). Si il faut en plus faire de la séquestration, cela le mettra probablement à un coût tel que très peu d'acheteurs pourront se le payer ! Autrement dit, le développement massif du CTL avec séquestration est une hypothèse très peu réaliste :soit ce sera du CTL sans séquestration, soit peu ou pas de CTL du tout avec une récession continue à la clé, récession qui viendra de toutes façons tôt ou tard lorsque le charbon aura piqué à son tour...

[Stéphane]

Ne crois-tu pas que c'est d'abord le GTL qui va tenter de combler le "déficit liquide" amené par le PO ?

Question production, le "peak gas" n'est pas vu avant 2030-2040, même par l'ASPO.
Question investissements, la filière me paraît moins lourde que le CTL (uniquement de la pétrochimie, il n'y a pas besoin de l'étape de synthèse charbon -> CO+H2) ; elle a en plus l'avantage d'être une alternative aux terminaux de liquéfaction pour le transport du gaz naturel en l'état.
Enfin, question séquestration, les émissions de GES sont de mémoire inférieures à la filière CTL et, en se débrouillant bien, on peut coupler séquestration du CO2 et maintien en pression du réservoir de gaz.

C'est effectivement une question que je me suis posée. Les premiers éléments que j'ai glanés à doite, à gauche, montrent que les projets sont moins nombreux, et presque tous centralisés au Qatar, où se trouverait le plus gros gisement de gaz de la planète ("Pars" si je me souviens bien).
Je crois que, dans cette histoire, le facteur géopolitique va être déterminant. En effet, qui détient les plus grosses réserves de charbon sur Terre ? Les Etats-Unis et la Chine. Ces pays disposent-ils d'importants gisements de gaz ? Non pour la Chine et oui pour les Etats-Unis, mais dans ce dernier cas le déclin de production est maintenant bien amorcé.
Enfin, le gaz naturel est quand même bien moins abondant que le charbon (sauf si on arrive à développer industriellement et à grande échelle la méthanisation du charbon), et le GTL est sans doute moins apte à combler un déficit de "liquides", sur une période significativement longue en tous cas. Sans doute se dirige-t-on à l'horizon 2020 vers un développement parallèle des 2 filières, peut-être avec des débits comparables pendant quelques années, mais après, je vois mal le gaz tenir la distance par rapport au charbon.
Mais c'est une problématique qu'il faudrait aborder dans le même esprit que ce que j'ai pu réaliser avec le charbon, pour fournir les bons ordres de grandeur. Quelqu'un s'y colle ?

J'ouvre une parenthèse: personne n'a été surpris par ma conclusion du post sur les modélisations à la Hubbert, i.e. les 3Mb/j en 2030 pour le CTL.
Et oui, quand on y regarde de plus près, la prévision IEA n'est quand même pas si éloignée de la prévision "basse" de l'EIA (à 12,4 Mb/j), elle-même assez éloignée de la prévision de référence de l'EIA (à 15,8 Mb/j). Pourquoi un tel écart de 9 Mb/j selon vous ? (je connais la réponse, mais j'ai besoin de faire un petit calcul avant pour l'étayer, et je n'ai pas les données sous la main ).

[Stéphane]

J'ouvre une parenthèse: personne n'a été surpris par ma conclusion du post sur les modélisations à la Hubbert, i.e. les 3Mb/j en 2030 pour le CTL.
Et oui, quand on y regarde de plus près, la prévision IEA n'est quand même pas si éloignée de la prévision "basse" de l'EIA (à 12,4 Mb/j), elle-même assez éloignée de la prévision de référence de l'EIA (à 15,8 Mb/j). Pourquoi un tel écart de 9 Mb/j selon vous ? (je connais la réponse, mais j'ai besoin de faire un petit calcul avant pour l'étayer, et je n'ai pas les données sous la main ).

En fait, les visions respectives de l'EIA et de l'IEA diffèrent sensiblement sur la part de la production de charbon, qui va être consacrée à la production électrique (via les centrales thermiques).
L'IEA dit qu'elle va passer de de 69% à 78%, tandis que l'EIA voit une réduction de 67% à 63%. Ce différentiel final de 15% environ explique que, mécaniquement, il y ait beaucoup plus de potentiel pour le CTL dans le dernier cas.
En supposant que l'EIA est dans le vrai (63% de la production de charbon dédiée à l'électricité en 2030), mais que le scénario global de l'IEA est plus réaliste au regard des ressources exploitables (cf. Hubbert!), alors il faudrait plutôt tabler sur un maximum possible de 10,8 Mb/j pour le CTL.
A mon avis, avec l'ensemble des données que j'ai pu collecter, je pense que les capacités de production maximales de la filière CTL seront de l'ordre de 10 à 12 Mb/j (en ordre de grandeur) en 2030.

[Tiennel]

Autrement dit, même avec les données pessimistes de l'ASPO, le pic est effacé à l'horizon 2030 et la croissance de la production des fossiles liquides se poursuit, à un rythme certes deux fois moindre à l'actuel.

[Environnement2100]

En effet : le "Plateau" va disparaître sous la couche de CTL (et éventuellement d'autres énergies si les prix restent élevés) ; il ne sera réellement détectable que par des spécialistes, et probablement après sa survenance, plutôt qu'avant.

[tom]

- En moyenne, 2,5 barils de liquides produits à partir d'1 tonne de charbon

N'importe quoi !!!! Tes sources ???

The Fischer-Tropsch process was also used to produce most of South Africa’s diesel fuel during that country’s isolation under apartheid. The South African company Sasol has produced about 1.5 billion barrels of synthetic fuel from about 800 million tons of coal since 1955 and continues to supply about 28 percent of that nation’s fuel needs from coal.

http://yosef-ardi.blogspot.com/2006/03/ ... iquid.html

Pour produire 1,5 milliards de baril de pétrole, l'entreprise SASOL a eu besoin de 800 millions de tonnes de charbon, donc 2,5 barils produits à partir de 1,3333 tonne de charbon. Tous ceux qui critiqueront ces données cracheront sur 50 ans d'expérience de l'entreprise SASOL en matière de CTL. Et ne me dite pas que la technologie actuelle permettrons un rendement supérieur parce que les nouvelles usine CTL se baserons sur la technologie SASOL, le lien donne un exemple sur la chine.

De plus le charbon et un terme générique qui recouvre trois catégories de combustibles : la tourbe, le lignite et enfin la houille, SASOL utilise de la houille pour avoir ceux rendement sinon avec le lignite il faudrait environ 2 tonne pour produire 2,5 baril (en Allemagne ils n’ont pratiquement que du lignite).



http://fr.wikipedia.org/wiki/Houille

[Tiennel]

tom, un peu plus de courtoisie svp.
Surtout que je ne vois pas en quoi les hypothèses de Stéphane sont différentes des tiennes. Entre 1 tonne et 1,3 tonne, on est parfaitement dans la marge d'imprécision de ce genre d'exercice. Autrement dit, vous êtes d'accord.