La science du gaz naturel – Vidéo

Transcription :

Le gaz naturel, c’est du méthane : un gaz incolore et sans odeur qui se forme lorsque des plantes se décomposent sans oxygène, comme dans un bac à compost qu’on oublie de retourner, ou dans le ventre d’une vache. Le bétail produit d’énormes volumes de méthane, et nous aussi. Des milliards d’entre nous émettent des milliards de pieds cubes de méthane chaque jour. On trouve aussi du méthane dans les lacs et les étangs, partout où des microbes décomposent des végétaux avec peu d’oxygène. En fait, le méthane est très répandu dans l’eau. Il remonte en bulles des marécages, des plateaux continentaux, des sources et des puits d’eau; on trouve aussi d’énormes volumes de méthane gelé dans l’eau, appelés hydrates de méthane, au fond des océans. Mais dans tous ces cas, soit la concentration n’est pas suffisante, soit la technologie n’existe pas encore pour les récolter en quantités commerciales. Cela commence toutefois à changer dans certains endroits particuliers. Certaines stations d’épuration utilisent désormais des digesteurs pour transformer les déchets organiques en méthane – dans ce cas, on parle de biogaz. On peut aussi transformer les résidus agricoles et le fumier en méthane. Tous les sites d’enfouissement produisent du méthane, et certains le captent pour alimenter de petites centrales électriques. Mais aujourd’hui, pour obtenir le gaz naturel dans les volumes considérables dont la société a besoin, on fore dans les mêmes réservoirs que ceux qui produisent du pétrole. Ces réservoirs conventionnels, comme ceux situés sous le golfe Arabique, comptent parmi les plus grands gisements de gaz naturel au monde. Certains pays forent dans le charbon pour produire du méthane, et aux États-Unis, on fore des puits horizontaux dans des roches mères appelées schiste, puis on les fracture par injection d’eau à haute pression. Cette technique, appelée fracturation hydraulique ou « fracking », a permis de produire d’énormes nouveaux volumes de gaz naturel aux États-Unis, et pourrait probablement faire de même partout dans le monde. Elle pourrait apporter d’immenses avantages, mais il faudra d’abord répondre à certaines préoccupations environnementales liées à la fracturation – nous en reparlerons tous les deux.

Nous savons maintenant que le gaz naturel est principalement composé d’hydrogène. En fait, ce sont quatre atomes d’hydrogène liés à un atome de carbone. Cette forte teneur en hydrogène et cette structure simple le rendent incroyablement utile. On peut s’en servir pour fabriquer des produits comme l’acide acétique. L’acide acétique est l’un des principaux ingrédients des plastiques, et on sait que les plastiques sont utilisés partout. On peut aussi s’en servir pour fabriquer de l’ammoniac. L’ammoniac est l’un des principaux ingrédients des engrais. L’agriculture moderne dépend de l’ammoniac. Mais l’utilisation la plus importante du gaz naturel consiste simplement à y ajouter de l’oxygène. Quand on l’oxyde – un autre mot pour dire qu’on le brûle – on obtient du dioxyde de carbone, de l’eau et beaucoup de chaleur. C’est ce qui fait du gaz naturel la source de chaleur habituelle pour la plupart des équipements industriels comme les chaudières, les brûleurs et les fours, ainsi que pour du petit équipement résidentiel comme les chauffe-eau et les cuisinières. Les centrales électriques le brûlent pour faire bouillir de l’eau, produire de la vapeur et faire tourner des turbines. Le gaz naturel produit environ un quart de l’électricité aux États-Unis, et cette proportion augmente; il gagne aussi du terrain dans le transport. On peut le convertir en combustible liquide, mais le plus souvent, il est comprimé et brûlé directement dans des flottes d’autobus ou de taxis qui disposent de stations de ravitaillement centralisées. Comme il s’agit d’un gaz, le transport du méthane est plus difficile que celui des liquides ou des solides, et sa production et son utilisation ont des impacts environnementaux, mais moindres que ceux du charbon ou du pétrole. Avec sa capacité à contribuer à grande échelle à tous les domaines de l’utilisation de l’énergie – la chaleur, l’électricité et le transport – et une offre mondiale en croissance, le gaz naturel jouera un rôle important dans notre avenir énergétique.