Sables bitumineux

GHGSat travaille avec l’Alliance pour l’innovation dans les sables bitumineux (COSIA) depuis 2015 pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre émanant de sources difficiles autour des activités reliées des sables bitumineux en Alberta au Canada. L’étude de cas originale, appelée « COSIA in Space » est publiée ici, et est reproduite ci-dessous pour votre convenance. Pour plus de détails, veuillez contacter GHGSat à info@ghgsat.com

Introduction

Les exploitants de mines de sables bitumineux doivent mesurer annuellement les émissions de gaz carbonique (CO2) et de méthane émanant des bassins de résidus et des mines, connues sous le nom “émissions fugitives”. Les émissions fugitives représentent une partie significative des émissions totales des mines, qui incluent aussi les sources de combustion stationnaire et les sources mobiles. Toutes les émissions sont rapportées annuellement au gouvernement provincial à des fins de conformité.

La méthode actuelle de mesure implique l’utilisation d’une « chambre de flux », un grand capuchon qui peut soit flotter sur la surface d’un bassin ou installé sur la surface d’une mine pour capturer les émissions qui s’échappent de la surface. Les exploitants mesurent ainsi la quantité d’émissions capturée par ce capuchon et utilise cette information pour estimer les émissions totales de la surface de la mine ou du bassin de résidus sur une période de temps donnée.

Selon Glynis Carling, conseillère senior sur l’environnement chez L’Impériale,“cette méthode de mesure comporte un niveau important d’incertitude, de 50% ou plus. C’est couteux et il comporte des risques pour la sécurité des travailleurs puisque ces derniers collectent ces mesures directement sur la surface des bassins ou des mines“.

C’est ici que la technologie canadienne utilisée en espace converge avec l’innovation des opérations reliées aux sables bitumineux. L’Impériale est le meneur d’un projet de l’industrie (JIP), conjointement avec Canadian Natural et Suncor, afin de travailler avec GHGSat (une compagnie basée au Québec et oeuvrant dans la surveillance globale des émissions) pour enquêter sur l’utilisation de technologies par satellites permettant de fournir des mesures plus précises et plus fréquentes des émissions fugitives de gaz à effet de serre émanant des bassins de résidus et de la surface des mines.

Selon Jonathan Matthews, Directeur du GHG Environmental Priority Area (EPA), “COSIA va littéralement sortir de la planète pour réaliser sa vision qui consiste à accélérer le rythme des améliorations de performance au plan de l’environnement autour des sables bitumineux au Canada“.

Technologie et innovation

Ce projet développera un système de modélisation pour permettre aux membres de COSIA d’utiliser la technologie innovante par satellite de GHGSat pour mesurer les émissions dans l’atmosphère au-dessus de deux bassins de résidus et de la surface d’une mine. Les taux d’émissions seront calculés en utilisant ces mesures et seront comparés aux mesures utilisant une technologie plus conventionnelles, incluant la méthode utilisant la “chambre de flux” discutée ci-haut.

Les membres participants de COSIA vont construire une technique usuelle appelée « un modèle de dispersion », qui permet de combiner des sources connues d’émissions avec des données météorologiques pour déterminer la concentration et l’emplacement des émissions à des moments précis.

Selon Carling chez L’Impériale, “Dans notre projet, nous allons renverser ce procédé et développer un ‘modèle de dispersion inversé’ qui va nous permettre de déterminer la source des émissions basée sur les conditions atmosphériques et la concentration de méthane et de CO2 dans l’atmosphère. Nous allons tester le modèle en utilisant des données obtenues par la méthode de chambres de flux afin de simuler les bonnes conditions atmosphériques correspondantes”.

Le satellite, appelé “Claire », a été lancé le 22 juin 2016 du centre spatial Satish Dhawan en Inde. Le satellite restera en orbite pour au moins une (1) année et va passer au-dessus des sables bitumineux en Alberta à toutes les deux semaines. Environ 50% du temps, les conditions devraient être suffisamment dégagées pour permettre de capter les concentrations de gaz et les transmettre au sol.

Les données vont par la suite être branchées dans le modèle de dispersion inversé pour déterminer le niveau des émissions reliées aux bassins de résidus et à la surface des mines visées au moment où le satellite est passé. Nous tenterons d’effectuer des mesures au sol au même moment où le satellite passe de façon à pouvoir comparer nos résultats.

Selon Carling, “Cela nous donnera un estimé des flux environ à tous les deux ou quatre semaines comparé à un seul estimé annuel avec notre procédé courant.”

Bénéfices environnementaux

La technologie testée pourrait remplacer la méthode courante utilisée pour estimer les émissions fugitives reliées aux opérations touchant les sables bitumineux, cette technologie devrait améliorer la précision des estimés et, possiblement, augmenter la fréquence des mesures effectuées. Le projet est aussi bénéfique puisqu’il pourrait permettre d’éviter les risques liés à la sécurité des employés qui sont appelés à effectuer les mesures au sol, et de réduire les coûts reliés aux campagnes de mesures.

Selon Carling, “Cette technologie pourrait aussi nous aider à déterminer la source et la cause de certains ‘bruits’ présents dans les mesures courantes. Et si nous connaissons la cause, nous pouvons travailler à réduire les émissions de cette source spécifique.”

Grâce à une technologie améliorée pour mesurer les émissions fugitives, COSIA peut commencer à regarder les technologies axées sur la réduction des émissions et confirmer leurs efficacités.

Collaboration

L’Impériale mène le projet en collaboration avec les compagnies membres Canadian Natural et Suncor. Le travail sera géré en partenariat avec GHGSat dans le cadre d’un projet de démonstration d’une durée d’une année qui a reçu un support financier de Technologie du développement durable Canada, de Boeing, de LookNorth et de l’Agence spatiale canadienne. GHGSat sera aussi assisté par Ramboll Environ, une firme globale de consultation avec une expertise pointue en modèle de dispersion.

Selon Carling, “La perspective, pour une compagnie seule, d’utiliser un satellite comme méthode d’amélioration de la précision des mesures de ses émissions est déjà pour le moins intimidante. Être en mesure d’explorer cette technologie à travers COSIA nous a permis d’aller de l’avant avec le projet.”

Carling anticipe que si le projet est une réussite, la technologie satellitaire à le potentiel d’être adoptée rapidement comme une norme de l’industrie grâce à la contribution et aux connaissances partagées à travers COSIA.