Allons-nous bientôt ne plus pouvoir nous passer des hydrates de méthane ?

Rédigé le 19 juillet 2017 par | Matières premières & Energie Imprimer

Nous avons vu hier que les hydrates de méthane sont une sorte de réservoir de méthane naturel. Ils sont, contrairement aux solutions artificielles, à la fois vecteur et source d’énergie. Il est donc possible de les extraire du sous-sol – les réserves estimées sont d’ailleurs comparable à celles des autres hydrocarbures.

Aujourd’hui nous nous penchons sur l’exploitation industrielle de ces composés.

La première extraction de méthane issu d’hydrates a eu lieu dans les années 1970 dans le champ de gaz sibérien de Messoyakha. Cette extraction est intéressante car elle était fortuite.

Messoyakha est un champ mixte contenant à la fois du gaz naturel et des hydrates de méthane. Durant son exploitation de manière conventionnelle entre 1970 et 1978, les ingénieurs ont été surpris de constater que la pression dans le réservoir ne baissait pas aussi vite que dans les autres champs gaziers.

Après une courte interruption entre 1978 et 1980, ils constatèrent avec surprise lors de la reprise de l’exploitation que la pression dans le réservoir était remontée. L’explication est en fait simple : au fur et à mesure que Gazprom pompait le gaz naturel, la pression diminuait dans le réservoir. Les hydrates n’étant stables qu’à une certaine pression pour une température donnée, ils se décomposèrent pour remplir le réservoir de leur méthane.

Aujourd’hui, l’exploitation des hydrates contenus dans le sous-sol sibérien est anecdotique. Vue leur disponibilité bien supérieure dans les fonds côtiers, il est plus intéressant d’orienter la recherche vers ces gisements sous-marins.

Le principe : secouer l’arbre et récupérer ce qui tombe

Depuis que les explorations ont confirmé la présence d’hydrates en quantité et non loin des côtes, les ingénieurs travaillent d’arrache-pied à l’élaboration d’une technique d’extraction.

Les hydrates de méthane enfouis sous une légère profondeur de sédiments marins sont présents sous forme solide. Contrairement aux réservoirs gaziers sous pression où il suffit de « percer un trou » pour récupérer du gaz naturel sous pression, forer directement dans des hydrates n’a que peu d’effet.

Les hydrates ne sautent pas plus dans les tuyaux que l’or ne sort spontanément de son filon dans une mine.

Les industriels cherchent donc à déterminer la meilleure manière de remonter ce gaz piégé dans le sous-sol à la surface.

La piste la plus prometteuse consiste à déstabiliser les hydrates pour conduire à leur dégazage sur place. Le gaz serait ensuite récupéré sur les navires de forage, et le reste de la filière établie pour le gaz naturel pourrait prendre le relai pour le transport et la distribution.

La stabilité des hydrates de méthane est, nous l’avons vu, dépendante de la température et de la pression. Les ingénieurs étudient donc les performances de la dépressurisation ou du réchauffement des gisements pour conduire à un dégazage contrôlé.

Comme souvent, le diable se cache dans les détails. Si dans les deux cas le dégazage aura lieu sous l’eau, il pourrait toutefois avoir des conséquences importantes à la surface.

Un risque écologique fort

Sans entrer dans le débat de la pertinence de rejeter toujours plus de dioxyde de carbone dans notre atmosphère, l’extraction d’hydrates de méthane pose quelques problèmes écologiques.

Comme ils sont plus légers que l’eau, les hydrates ont tendance à remonter à la surface dès que leur enveloppe sédimentaire ne les maintient plus. Lors de leur trajet vers la surface, la hausse de température et la diminution de la pression conduisent à un dégazage spontané. Vous avez pu voir à la fin de la vidéo présentée hier la formation in situ d’hydrates de méthane et leur largage vers la surface. Constatez qu’ils remontent quasiment aussi vite que les bulles de gaz environnantes !

Or, le méthane est un gaz à effet de serre terriblement puissant : à volume égal, il contribue 25 fois plus que le CO2 au réchauffement atmosphérique.

Remplacer l’utilisation de charbon, très polluant et grand émetteur de CO2, par du méthane pourrait s’avérer un mauvais calcul si les pertes sur les sites d’extraction ne sont pas maîtrisées.

Le risque industriel n’est pas non plus à négliger.

La catastrophe de Deepwater Horizon, dernier accident industriel lié aux hydrocarbures (et pas des moindres), a été considérablement aggravée par les hydrates de méthane. Leur formation incontrôlable dans l’urgence de la situation a empêché le scellement du puits après la perte de contrôle de l’exploitation.

Pour mémoire, tout a commencé par une explosion de gaz sur la plate-forme. A ce jour, plusieurs hypothèses subsistent. L’une d’entre elles est que les hydrates de méthane, très présents dans le Golfe du Mexique où était stationnée Deepwater, ont été perturbés par l’activité de forage. La fragile couche de sédiment aurait cédé, et les hydrates seraient remontés à la surface avant de dégazer.

C’est cette libération massive et localisée de méthane hautement inflammable à l’air libre qui aurait explosé et incendié la plateforme – avec les conséquences que l’on sait.

Basculer du pétrole vers les hydrates de méthane nous éviterait le risque de marées noires, mais que penser de milliers de plateformes tout autour de nos côtes potentiellement à la merci d’une explosion si le gaz décidait de remonter par ses propres moyens ?

La question reste entière…

Il reste enfin à évoquer le risque géologique.

A ce jour, nous sommes dans l’inconnue la plus totale en ce qui concerne le comportement des fonds marins une fois que leur dégazage aura démarré. Le dégazage conduit à la disparition du composé.

Toute la place prise par les hydrates avant leur extraction devra donc être comblée par quelque chose. Dans le meilleur de cas, l’eau de mer jouera un rôle de stabilisation. Plus probablement, des mouvements de terrain auront lieu au fur et à mesure de la disparition des hydrates.

Nous sommes peu sensibles à cette question en France métropolitaine, mais les populations du pacifique savent bien ce qui se passe lors de brusques mouvements dans les fonds marins. Le déplacement de masses rocheuses conduit à une onde de choc dans l’eau qui peut se traduire par l’apparition d’un tsunami à des milliers de kilomètres de distance.

Une lueur d’espoir

L’extraction des hydrates de méthane contenus dans les fonds marins soulève aujourd’hui beaucoup de questions. La propreté des hydrocarbures obtenus et leur quantité appétissante ne peuvent nous faire oublier qu’une exploitation industrielle posera des risques systémiques comparables à ceux de l’extraction pétrolière.

La nature nous offre toutefois un joker sur lequel les industriels ont commencé à se pencher.

Le mécanisme de formation des hydrates de méthane s’applique à d’autres petites molécules de gaz, et notamment au mal-aimé CO2.

Une des pistes actuellement à l’étude est le comblement des forages d’hydrate de méthane par des hydrates de gaz carbonique.

L’intérêt serait double. D’une part, l’industrie des hydrocarbures compenserait les émissions de gaz à effet de serre dues à notre activité industrielle. D’autre part, ces hydrates pourraient jouer un rôle de stabilisateur dans les fonds marins et éviter ainsi les mouvements de terrains sur les sites d’extraction.

Vous le voyez, l’exploitation industrielle de ces hydrocarbures ne sera pas totalement « verte »…

Mais aucune énergie ne l’est, et les avantages des hydrates de méthane justifient l’intérêt que manifestent les industriels.

Dès demain, nous verrons quels pays et quelles entreprises sont bien placés dans la course aux hydrates de méthane… avec une possibilité d’investissement à la clé.

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Etienne Henri
Etienne Henri
Il sélectionne les dossiers d’investissement en financement participatif du service Profits Réels.

Etienne Henri est titulaire d’un diplôme d’Ingénieur des Mines. Il débute sa carrière dans la recherche et développement pour l’industrie pétrolière, puis l’électronique grand public. Aujourd’hui dirigeant d’entreprise dans le secteur high-tech, il analyse de l’intérieur les opportunités d’investissement offertes par les entreprises innovantes et les grandes tendances du marché des nouvelles technologies.

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