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Roland Vially, géologue à l'IFP : "les hydrates de méthanes pourraient constituer une nouvelle source de gaz à l'horizon 2030"

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Par publié le à 14h21

Roland Vially, géologue à l'IFP : les hydrates de méthanes pourraient constituer une nouvelle source de gaz à l'horizon 2030

Roland Vially, géologue à l'IFP

Les hydrates de méthane représentent d’immenses volumes de gaz naturel dormant sous les sols arctiques et les planchers océaniques. Entre janvier et février, le ministère de l’énergie américain et ConocoPhillips vont évaluer une technique d’extraction innovante consistant à récupérer le méthane par injection de CO2. Ces hydrates de méthane sont-ils le prochain eldorado des énergies fossiles ? Faut-il craindre l'exploitation de cette ressource non conventionnelle ? Eléments de réponse avec Roland Vially, géologue à l'Institut français du pétrole et des énergies nouvelles (IFPen).

Industrie & Technologies : Qu’est-ce que les hydrates de méthane ?

Roland Vially : L’activité biologique des sols produit en permanence du méthane par décomposition de matières organiques. Dans des conditions de hautes pressions et de très basses températures, ce méthane peut se retrouver piégé sous forme solide dans une cage de glace. Ce sont les hydrates de méthane. Sur Terre, deux types de régions réunissent ces conditions : les couches sédimentaires situées sous les pergélisols arctiques, et les fonds marins constituant l’ultra deep offshore, à partir de 500 mètres de profondeur.


I&T : Pourquoi s’intéresse-t-on soudain à cette ressource ?

R.V. : En fait, cela fait longtemps que les énergéticiens s’intéressent aux hydrates de méthane. Car il s’agit d’une ressource potentiellement gigantesque ! Une étude (Milkov, 2004), a répertorié les zones propices à leur formation. Ses conclusions sont édifiantes : la ressource énergétique totale équivaudrait à l’ensemble des ressources fossiles cumulées : charbon, pétrole et gaz conventionnels. Un résultat qu’il convient tout de même de relativiser. Il s’agit souvent d'hydrates très dispersés dans les sédiments. La vraie question est donc plutôt d’identifier des gisements suffisamment concentrés pour être exploitables. Mais même à cette condition, le potentiel est énorme. Dès 2002, un groupement institutionnel et industriel a expérimenté les méthodes de forage et d’instrumentation sur le puits de Mallik, au Canada. Il s’agit maintenant de caractériser la viabilité économique de l’étape d’extraction. 


I&T : Quels procédés sont envisagés ?

R.V. : Il y a trois voies d’extraction classiques. La première consiste à injecter dans le puits de grandes quantités de vapeur à haute température et haute pression pour faire "fondre" les hydrates et exploiter le méthane. La seconde vise à créer une forte dépression qui déstabilise la structure physique de l’hydrate en pompant l'eau interstitielle. Enfin la troisième consiste à injecter du méthanol pour déstabiliser les hydrates. Mais toutes trois présentent des inconvénients. D’abord, ce sont des techniques très énergivores. Ensuite, la désolidarisation des hydrates déstabilise les couches sédimentaires et peut provoquer des glissements de terrain. Autre point négatif : si un mètre cube d’hydrate peut produire 164 mètres cubes de méthane en fondant,  il libère aussi… 700 litres d’eau! On se retrouve donc à pomper des volumes important d'eau, qu’il faut gérer.


I&T : Pourquoi ConocoPhillips veut-il recourir au dioxyde de carbone ?

R.V. : Il s’agit d’une nouvelle technique qui joue sur la courbe d’équilibre thermodynamique des hydrates. L’idée est de chasser le méthane de sa cage de glace pour l’y remplacer par du CO2. L’hydrate de dioxyde de carbone étant plus stable que l’hydrate de méthane, on récolte alors du gaz naturel tout en stockant durablement du CO2. Le tout sans déstabiliser les sols ni produire d’eau additionnelle. Le principe a déjà été démontré en laboratoire. C’est une méthode très élégante sur le papier. Reste à évaluer son efficacité sur le terrain. Et la réalité géologique s’avère souvent plus complexe ! On craint par exemple que la faible porosité des couches sédimentaires entrave la pénétration du CO2.


I&T : Si l’on parvient à exploiter les hydrates, l’épuisement des ressources fossiles, dont on parle tant, n’est donc pas pour demain ?

R.V. : Il faut différencier pétrole et gaz. Alors que l’on parle à raison du fameux peak oil qui marque le lent déclin des ressources pétrolières, en matière de gaz, on continue chaque année à découvrir des gisements. Aller chercher une ressource non conventionnelle comme les hydrates de méthane semble donc, pour le moment, très prospectif. Mais en matière de politique énergétique, d’autres facteurs entrent en jeu, à commencer par l’indépendance énergétique. Il y a dix ans, nul n’aurait envisagé une exploitation massive des gaz de schiste, jugée complexe. Les exemples américain, ou plus près de nous, polonais, montrent à quel point la donne peut changer. 


I&T : Après les gaz de schiste, les hydrates de méthane seraient donc le prochain eldorado des énergies fossiles ?

R.V. : Il est toujours délicat de prédire l’avenir. Ils pourraient bien devenir une source d’approvisionnement, mais pas avant l'horizon 2020 à 2030. Le Japon par exemple, totalement dépendant en matière énergétique -et encore plus en difficulté depuis l’arrêt partiel de ses centrales nucléaires- convoite les hydrates de ses fonds marins depuis longtemps.


I&T : L’impact environnemental des gaz de schiste a été largement décrié. Faut-il craindre un désastre écologique avec les hydrates ?

R.V. : Le parallèle ne me semble pas vraiment pertinent dans la mesure où l’extraction des hydrates de méthane ne recoure pas à la fracturation hydraulique, point d’achoppement principal sur les gaz de schiste. Elle recoure à des techniques classiques de forage et de complétion des puits. De ce point de vue, elle ne devrait présenter ni plus ni moins de risques que les installations gazières conventionnelles. En revanche, on peut s'interroger sur le bilan énergétique global de l’opération. Les gisements se situant dans des zones géographiques isolées, il faudra bien acheminer le méthane vers les zones de consommation. 


I&T : Le méthane est un gaz à effet de serre 23 fois plus puissant que le dioxyde de carbone. N’y a-t-il pas un risque de relargage dans l’atmosphère ?

R.V. : D'un point de vue géologique, on se situe à la fin d'une période glaciaire. Le réchauffement climatique naturel provoque une remise dans l'atmosphère du méthane stocké sous forme d'hydrates.  L'exploitation des hydrates, si tant est qu’elle se fasse un jour à grande échelle, peut entraîner des relargages de méthane, mais en quantité limitée. Par ailleurs, le procédé par injection de CO2 présente l’avantage de stabiliser les hydrates. Si les expérimentations menées sur le terrain confirment sa validité –c’est encore une hypothèse- le problème devrait être écarté.


Propos recueillis par Hugo Leroux

 
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