Publié le 29 avril 2013

ÉNERGIE

Hydrates de méthane : le nouveau gaz de schiste ?

Les hydrates de méthane figurent parmi les ressources qui intéressent de près les industries pétrolières. L'écorce terrestre en renferme de très grandes quantités, mais elles restent particulièrement difficiles à extraire et représentent une menace potentielle pour le climat.

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Bloc d'hydrate de gaz recueilli par l'Ifremer, 2011(campagne Guineco-MeBo)

Un impact probable sur le réchauffement climatique

Les hydrates de méthane font l'objet de nombreuses études scientifiques pour leur rôle supposé dans l'amplification du réchauffement climatique. En effet, une augmentation de 1°c des courants marins peut engendrer des libérations importantes de méthane. Le James Clark Ross, navire royal britannique de recherche, a décrit le phénomène, observé dans l'océan Arctique en septembre 2008. L'équipage a constaté la remontée en surface de bulles de méthane, ressemblant à des bulles de champagne, qui s'échappaient des sédiments. Un processus inquiétant mais qui n'est pas tout à fait établi. « La question principale concerne la possibilité de ce gaz d'atteindre l'atmosphère », explique Nabil Sultan. « Celle-ci dépend de la vitesse à laquelle les hydrates se sont dissociés mais aussi de la profondeur d'eau et de la quantité des hydrates déstabilisés. Une étude publiée dans le journal Science en 2011 a par exemple montré qu'une partie importante du méthane dégagé suite à l'accident de Deepwater Horizon en 2010 (golfe du Mexique) a été consommé par les bactéries. Il se pourrait en effet que sous certaines conditions, les bactéries présentent dans l'eau oxydent le méthane pour le transformer en CO2. »

Après les gaz de schiste, voici les hydrates de méthane. Le 12 mars dernier, des scientifiques japonais ont réussi à extraire cette ressource énergétique présentée comme une opportunité à l'après pétrole. Dans les eaux de la préfecture d'Aichi, à l'Ouest de l'Archipel, les forages conduits par la société JOGMEC (Japan Oil Gas & Metals National Corporation) ont réussi à remonter des hydrates de méthane piégés à 1000 m de profondeur et sous 300 m de sédiments océaniques. Voilà une nouvelle qui devrait satisfaire le Japon, qui souffre de sa dépendance énergétique. Le pays est en effet contraint à importer 95 % de son énergie depuis l'arrêt de ses centrales nucléaires suite à l'accident de Fukushima (voir Deux ans après Fukushima, une nouvelle politique nucléaire pour le Japon). Selon le ministère de l'Economie, du Commerce et de l'Industrie japonais, les réservoirs des eaux territoriales disposent de quantités susceptibles d'assurer la consommation en gaz de l'Archipel pour un siècle ou plus. Le JOGMEC prévoit de poursuivre ses expérimentations et projette de débuter une exploitation commerciale à l'horizon 2018.

Aussi appelés « glaces qui brûlent », les hydrates de méthane appartiennent à la famille des gaz non conventionnels. Ils se forment dans les couches sédimentaires des fonds océaniques ainsi que dans le pergélisol (sous-sol gelé en permanence) des cercles polaires. Dans ces surfaces soumises à de très basses températures et hautes pressions, la matière organique piégée est dégradée puis transformée en méthane. Le gaz se retrouve alors confiné comme dans une cage par les cristaux de glace qui l'entourent.

L'engouement des industriels

Le Japon n'est pas le seul à s'être lancé sur la piste de cette ressource au fort potentiel. Sur la planète les réserves en hydrates de méthane sont évaluées à 10 000 milliards de tonnes de carbone, soit deux fois les réserves de pétrole, gaz naturel et charbon confondus .De quoi attirer l'attention des compagnies pétrolières confrontées à la demande croissante en énergie ainsi qu'à l'épuisement des réserves en pétrole et gaz. Les Russes sont les premiers à extraire des hydrates de méthane dans les années 1970 à Messoyakha, en Sibérie. En 2002 puis 2008, un projet rassemblant le Japon, les Etats-Unis, le Canada, l'Inde et l'Allemagne a expérimenté des méthodes de forage et d'instrumentation sur le puits de Mallik au Canada, parvenant à recueillir du gaz pendant 6 jours consécutifs. A l'été 2012, un test réussi de production de gaz à partir de la dissociation des hydrates de gaz par injection de CO2 et d'azote a également été réalisé en Alaska par le département américain de l'Energie, en collaboration avec ConocoPhillips et le JOGMEC, cette fois sur une période de 30 jours. L'Allemagne s'est également investie dans le projet SUGAR qui vise à extraire les hydrates de méthane marins et à stocker à leur place dans la roche mère du dioxyde de carbone. Et le 22 mars dernier, un accord signé entre la Chine et la Russie a acté l'exploration des ressources de l'Arctique russe, avec à la clé une prochaine exploitation de ce territoire qui renferme d'importants réservoirs.

Une exploitation difficile

Malgré ses atouts, l'exploitation de cette ressource s'avère encore plus complexe et coûteuse que celle des gaz de schiste. Car ce composé est réparti de façon très diffuse dans les sédiments. Et les techniques actuelles de forage ne permettent pas de l'extraire à un rendement satisfaisant. Pour Roland Vially, géologue et ingénieur à IFPEN (Institut Français du Pétrole et des Energies Nouvelles) : « A moins que l'on ne trouve de nouvelles technologies, une exploitation n'est pas économiquement viable à l'heure actuelle. » Toutefois, il ajoute : « Attention, on disait la même chose des gaz de schiste il y a 15 ans ! » Autre difficulté majeure de l'exploitation : les hydrates cimentent les sédiments mais ils sont aussi très instables. Une fine variation de pression ou de température suffit à les faire fondre et rompre la résistance mécanique de la roche. Ce qui peut provoquer des glissements de terrain aux conséquences dévastatrices pour le paysage mais également pour les installations marines. A cela vient s'ajouter l'éventualité de fuites de méthane au niveau des forages. « La création des fractures non contrôlées par le gaz dégagé et les pressions de fluides générées peuvent être à l'origine de fuites de méthane dans la colonne d'eau et possiblement dans l'atmosphère » explique Nabil Sultan, chercheur au laboratoire « environnements sédimentaires » à l'Ifremer (Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer). Or le méthane est un puissant gaz à effet de serre. Selon le GIEC, son impact sur le réchauffement du climat est 25 fois plus important que le CO2.

Oriane Dioux
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