Gazéification souterraine du Charbon

La gazéification du charbon permet de transformer le charbon en gaz combustible riche en hydrogène et en monoxyde de carbone
Très vieille technique utilisée à la fin du XIXème siècle aux Etats-Unis pour produire du "gaz de ville", reprise par l’URSS puis par la Chine la gazéification du charbon souterraine à très haute température conduit à un gaz riche en hydrogène, en CO2, en monoxyde de carbone CO, en méthane et en vapeur d’eau. Cette technologie retrouve de l’intérêt en la couplant avec un procédé Fischer-Tropsch de synthèse de carburant liquide
C'est un procédé coûteux qui ne devient intéressant que lorsque les prix du pétrole et du gaz naturel s’enflamment.
Le principe consiste à forer des puits de faible diamètre à partir de la surface jusqu‘à la veine de charbon et d’y injecter un agent gazéifiant pour transformer le charbon en un gaz combustible formé principalement de monoxyde de carbone, d’hydrogène et de méthane.
L'agent gazéifiant est de l'air, un mélange air/vapeur, un mélange oxygène/vapeur ou encore de l'hydrogène.

La gazéification en faible profondeur et à faible pression est opérationnelle depuis longtemps en U.R.S.S. Elle pose des problèmes d'étanchéité des veines, notamment en présence de nappes phréatiques, et d'occupation du sol.
La gazéification à grande profondeur et à haute pression est encore à l'étude. La réaction à l'oxygène vapeur permet de tirer sans apport énergétique autre que l'injection à haute pression (80 bars), du dioxyde de carbone et du méthane. Techniquement, l'eau est introduite par un forage et le gaz récupéré par d'autres, situés sur la même veine la réaction de gazéification se fait sur un front dans la veine, entre les deux forages.
Jusqu'à 26 forages verticaux de grande profondeur sont réalisés côte à côte puis reliés les uns aux autres grâce à un forage horizontal.

Le gaz obtenu dépend de l'agent gazéifiant.
Le gaz issu de la combustion remonte alors dans les galeries verticales jusqu'à la surface. Le CO2 y est séparé du gaz de synthèse. Une simple injection d'azote permet d'arrêter la combustion. On obtient un gaz pauvre qui peut ensuite être valorisé de diverses manières, soit par combustion directe, soit pour la production d'hydrocarbures de synthèse.

Un des problèmes de la gazéification souterraine est d'obtenir une communication suffisante entre les puits entrant et sortant. Dans les premières installations, cela impliquait des travaux de mine en sous-sol. Il est maintenant possible de recourir à des techniques de fracturation hydraulique qui permettent d'éviter ce type d'intervention humaine.

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