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Hydrates de méthane : en route vers les nouveaux gaz de schiste ?

Les hydrates de méthane pourraient constituer le nouvel eldorado des énergies fossiles. Mais leur extraction souffre d'un bilan économique peu avantageux. Un procédé innovant, actuellement en test, pourrait changer la donne.

En permanence, les sols terrestres produisent du méthane. Fruit de la décomposition de la matière organique, ce gaz naturel peut se retrouver emprisonné, à haute pression et à basse température, dans des cristaux de glace, formant des hydrates de méthane. Une source d'énergie considérable. Selon une estimation de l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS), il y a sur Terre deux fois plus de carbone organique contenu dans ces hydrates que dans les réserves cumulées de gaz naturel, pétrole et charbon.

Problème : ce gaz dort dans les sous-sols arctiques et les profondeurs marines. Comment le récolter de façon économique ? Pétroliers et gaziers s'y cassent les dents depuis des années. Mais un procédé pourrait changer la donne. ConocoPhillips et les ministères de l'Énergie américain et japonais le testent, depuis début janvier et jusqu'à fin février, dans la baie de Prudhoe (en Alaska). Jusqu'alors, les procédés d'extraction visaient le même objectif : dissoudre les cristaux de glace enfermant le méthane, soit par injection de vapeur à haute température, soit en créant une dépression au sein du puits.

« Des conditions opérationnelles extrêmement énergivores, donc peu avantageuses d'un point de vue économique, souligne Roland Vially, géologue à l'Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (Ifpen). Sans compter qu'un mètre cube d'hydrate libère, en fondant, 600 litres d'eau, un volume énorme qu'il faut pomper et retraiter. » La voie privilégiée par ConocoPhillips et ses partenaires s'attache, au contraire, à maintenir la stabilité des hydrates grâce à l'injection de dioxyde de carbone (CO2). Par équilibre chimique, le CO2 chasse le méthane de sa cage de glace pour l'y remplacer. Il se forme alors un hydrate de dioxyde de carbone, particulièrement stable, et un dégagement de méthane gazeux. Des expérimentations, menées notamment par l'université de Bergen, en Norvège, ont montré la validité du concept. Et il semble élégant : il récupère du gaz tout en stockant du dioxyde de carbone. Cependant, entre le labo et la réalité géologique, un grand nombre d'inconnues peuvent surgir. D'où l'intérêt de la démonstration à grande échelle conduite en ce début d'année. Dans une première phase, les partenaires ont injecté du dioxyde de carbone en continu pendant deux semaines. L'adjonction d'un gaz inerte, l'azote, permet d'ajuster les conditions de pression. Une seconde phase de deux semaines correspond au pompage du puits.

Premières analyses des résultats en mars

Quelles proportions de méthane parviendront-ils à tirer de cette opération ? Avec quelle pureté ? « La faible porosité des sols pourrait poser problème, explique Roland Vially. Elle pourrait entraver la diffusion du CO2, et donc la vitesse de remplacement du méthane ». Autre inconnue, écologique celle-là : la stabilité effective des hydrates de dioxyde de carbone, qui garantissent la bonne tenue des sols (voir encadré). L'analyse des résultats débutera en mars. Les premières conclusions seront à suivre de près. Si les réserves de gaz conventionnels, plus accessibles, sont encore au beau fixe, cette ressource de gaz non conventionnelle pourrait devenir, à l'instar des gaz de schiste, une autre arme d'indépendance énergétique.

DANGERQuid du bilan environnemental ?

Gisement dispersif et peu accessible, les hydrates de méthane ne sont pas sans rappeler l'extraction controversée des gaz de schiste. Mais pour Roland Vially, géologue à l'Ifpen, le parallèle n'est pas si évident : « L'extraction des hydrates de méthane ne recoure pas à la fracturation hydraulique, point d'achoppement principal sur les gaz de schiste. Soumise aux techniques classiques de forage et d'isolation des puits, elle ne devrait présenter ni plus ni moins de risques que les installations gazières conventionnelles ». Reste que les hydrates de méthane agissent comme liants des sous-sols sédimenteux. Leur extraction devra garantir la bonne tenue de leurs substituts, les hydrates de dioxyde de carbone. Une désolidarisation des couches sédimentaires pourrait en effet entraîner des relargages accidentels de méthane, un gaz dont l'effet de serre est vingt cinq fois plus puissant que celui du CO2.

165 m3

c'est la quantité de méthane gazeux renfermée dans 1 mètre cube d'hydrate de méthane

DEUX SOURCES POSSIBLES

Les couches sédimenteuses gelées en permanence, situées sous les sols arctiques Les fonds marins constituant l'« ultra deep offshore », à partir de 500 mètres de profondeur

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