Le projet Athabasca Oil Sands (AOSP) est une coentreprise entre Shell Canada, actionnaire majoritaire, Chevron Canada et Marathon Oil Canada Corporation. L'AOSP exploite deux mines. Aucun traitement n'est effectué dans les mines et le bitume est transporté sous forme diluée par pipeline jusqu'à l'usine de valorisation de Scotford, située à 50 km au nord-est d'Edmonton, en Alberta. L'usine de Scotford produit actuellement 255 000 barils par jour de pétrole brut synthétique, ce qui couvre actuellement 10 % des besoins du Canada.
Le projet d'oléoduc Keystone XL, destiné à transporter le pétrole de l'Alberta vers les raffineries du golfe du Mexique, a déclenché une vive controverse et a finalement été bloqué par le président Obama. Les détracteurs affirment qu'il encourage l'utilisation de pétrole « sale ». (Jusqu'à récemment, le pétrole canadien couvrait 17 % de la demande américaine, les sables bitumineux étant activement exploités depuis le milieu des années 60.) Les détracteurs ont plusieurs griefs, mais un fait important est que la « valorisation » du bitume génère de grandes quantités de CO2.
Shell Canada investit 1,4 milliard de dollars dans le projet de démonstration de capture et de stockage du carbone Quest. Ce projet vise à capturer un million de tonnes de CO2 par an provenant de l'usine de valorisation du pétrole lourd de Scotford appartenant à l'entreprise. Le CO2 est converti de gaz en liquide, puis transporté par un nouveau pipeline de 60 km vers un site de stockage. Pour mettre cela en perspective, un million de tonnes de dioxyde de carbone équivaut aux émissions annuelles de 175 000 voitures. Le gouvernement du Canada et la province de l'Alberta contribuent également au financement de cette initiative.
Le gaz et le pétrole sont généralement extraits de gisements piégés dans des formations rocheuses sous la surface terrestre. Dans une approche novatrice, le CO2 capturé sera injecté dans une formation de grès, à deux kilomètres de profondeur. Le CO2 est injecté sous pression dans la formation géologique poreuse de grès. Une fois injecté, le CO2 se déplace à travers la formation, mais est piégé par une couche imperméable de roche de couverture recouvrant le stockage de grès. Cette méthode de stockage (séquestration) du dioxyde de carbone est appelée « stockage structurel ». Il existe une expérience considérable en matière de projets de capture et de séquestration du carbone (CSS) dans le monde entier, et les preuves montrent que le dioxyde de carbone peut être capturé de manière permanente dans des formations géologiques. Par exemple, le projet norvégien Sleipner, en activité depuis 1996, a stocké du CO2 qui est injecté dans des puits de pétrole afin d'améliorer la récupération du pétrole dans ces champs pétroliers offshore. Les formations géologiques imperméables ont piégé le pétrole et le gaz pendant des millions d'années, ce qui permet d'être sûr que le dioxyde de carbone sera stocké en toute sécurité pendant une durée indéterminée. Le site de stockage de Quest comporte trois couches de roche imperméables. Shell possède des décennies d'expérience dans la modélisation des formations géologiques souterraines lors de l'exploration gazière, ce qui lui confère une expertise unique dans la sélection des sites de stockage.
L'un des procédés utilisés pour transformer le bitume en pétrole synthétique plus léger consiste à le soumettre à un hydrocraquage, qui consiste à mélanger du bitume avec de la vapeur, du méthane et un catalyseur sous haute pression. La réaction chimique produit de l'hydrogène, qui est ensuite utilisé pour convertir le pétrole lourd en pétrole brut plus léger grâce à un procédé appelé « addition d'hydrogène ». Mais ce procédé génère du dioxyde de carbone comme sous-produit. L'usine de valorisation de Scotford rejette actuellement trois millions de tonnes par an dans l'atmosphère.
L'installation Quest achemine le CO2 vers un réservoir contenant la technologie de capture à base d'amino ADIP-X brevetée par Shell, qui absorbe le CO2. La solution est ensuite acheminée vers une tour de stripage où la chaleur et la pression libèrent le CO2, qui est ensuite acheminé vers une station de compression. Le compresseur transforme le gaz en un liquide qui peut être transporté par pipeline.
