Gaz naturelLe monde de l'énergie

Gaz non-conventionnels : des gisements atypiques et parfois controversés

Grâce aux progrès technologiques, il est à présent possible d’exploiter de nouvelles ressources de gaz. Ces gaz dits non conventionnels sont souvent présentés comme le nouvel or noir qui va faciliter la transition énergétique vers un monde sans carbone. Mais où trouve-t-on ces gisements atypiques et en quoi se différencient-ils des gaz conventionnels ?

Les gaz conventionnels et les gaz non-conventionnels ont tous les deux la même composition – principalement du méthane (CH4). La seule chose qui les différencie, c’est leur emplacement géologique. Les gaz conventionnels se sont formés dans ce que l’on appelle une roche-mère, une roche sédimentaire riche en matière organique, avant de migrer vers le haut dans le sous-sol et de s’accumuler sous une roche imperméable (la roche-couverture) dans les interstices d’une roche poreuse et perméable (roche-réservoir) pour y former un gisement où ils peuvent être associés ou non à du pétrole. Pour exploiter ces gisements de gaz, on utilise des techniques conventionnelles qui consistent à forer des trous dans les roches-réservoirs et à remonter le gaz sous la pression du gaz restant dans la roche et de l’eau présente sous le gaz. Les gaz non-conventionnels, quant à eux, sont plus difficiles d’accès et nécessitent des techniques d’exploitation plus complexes.

Le gaz de houille, une alternative de plus en plus crédible

Il existe quatre grands groupes de gaz non-conventionnels. Le premier est le gaz de réservoir compact (tight gas). Assez proche du gaz conventionnel, il a comme lui migré dans une roche-réservoir mais celle-ci est très peu perméable et poreuse, ce qui rend plus difficile l’exploitation du réservoir et nécessite de créer des cavités artificiellement. Le gaz de houille (CBM pour coalbed methane) désigne le méthane naturellement contenu dans les veines de charbon par décomposition des matières organiques. Connu depuis les débuts de l’industrie charbonnière au XIXe siècle, il a été longtemps utilisé comme gaz de ville avant d’être remplacé par le gaz naturel, plus sûr et plus efficace. On trouve deux formes de ce gaz : le gaz de mines et le gaz de couche. Libéré des couches de charbon sous forme de poches, le gaz de mines ou grisou se retrouve dans les anciennes galeries des mines désaffectées. Pendant longtemps, le grisou a été la terreur des mineurs à cause de ses explosions terribles, souvent mortelles (les fameux coups de grisou). Son exploitation se fait par pompage. Le gaz de couche, lui, est encore absorbé par le charbon : pour le libérer, il faut le dépressuriser puis le compresser pour le stocker et l’injecter dans un réseau de gaz naturel.

Le gaz de charbon connaît un regain d’intérêt depuis les années 2010 comme possible alternative au gaz de schiste, aussi appelé gaz de roche-mère (shale gas). Contrairement aux gaz conventionnels, le gaz de schiste n’a pas été expulsé de la roche-mère mais y est, au contraire, resté emprisonné. Pour l’en extraire, il faut opérer une fracturation de la roche-mère, en injectant de l’eau en grande quantité et sous pression, mélangée à du sable et des produits chimiques. Or cette technique, appelée fracturation hydraulique, pose problème. Elle est coûteuse – la concentration en gaz est plus faible que dans les gisements conventionnels mais les zones concernées sont plus étendues. Elle est très consommatrice en eau et présente des risques importants pour l’environnement, dans le sous-sol, dans les nappes phréatiques et en surface. A l’heure actuelle, c’est principalement en Amérique du Nord, et aux Etats-Unis en particulier où le potentiel est énorme, que ces gisements sont exploités.

Les hydrates de méthane : énergie du futur ou bombe à retardement ?

Contrairement aux trois autres gaz non-conventionnels qui font l’objet d’une exploitation à l’échelle industrielle, le quatrième en est encore au stade expérimental. Il s’agit des hydrates de méthane (methane hydrates), du méthane emprisonné par des molécules d’eau sous forme de glace lorsque la température est basse et la pression est élevée. Cette glace se trouve soit à terre sous un pergélisol (sol gelé), soit dans les grandes profondeurs de la mer à la bordure des continents. On en trouve principalement au Japon, au sud de l’Inde, sur les côtes américaines, en Méditerranée et en Sibérie. D’après de nombreux chercheurs, les hydrates de méthane pourraient être la plus grosse source d’énergie du siècle à venir. Le volume de carbone contenu dans ces glaces de méthane serait équivalent à deux fois celui de toutes les énergies fossiles actuelles (gaz, pétrole et charbon), soit 10.000 milliards de tonnes.

Mais l’exploitation commerciale n’est pas pour demain car les obstacles sont encore nombreux et les périls écologiques importants. Il faut non seulement arriver à forer à plus de 1.000 mètres sous la mer mais aussi éviter que le gaz ne s’échappe de la glace lors du forage. Le moindre changement de température ou de pression entraînerait la fonte de la poche de glace et libèrerait le gaz. Si jamais celui-ci venait à s’échapper de manière massive, ce serait une véritable catastrophe écologique. Le méthane étant un gaz à effet de serre vingt fois plus puissant que le CO2, il accélérerait le changement climatique, provoquerait d’immenses glissements de terrain et entraînerait des tsunamis dévastateurs !

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