Gaz de schiste: l'énergie du futur?

Les mots essence, kérosène ou mazout te font sans doute venir à l'esprit des puits de pétrole jaillissants et des derricks dans le désert. Mais des derricks en Suisse? Cela parait plutôt bizarre. Cette image pourrait pourtant devenir bientôt réalité, avec le gaz de schiste. Mais qu'est-ce que le gaz de schiste et quel est le rapport avec les derricks?

Derrick pétrolier

Le gaz de schiste se cache profondément dans la Terre et son exploitation coûte cher. (Image: CanStockPhoto)

Comment le gaz de schiste apparait dans le sol

Le gaz de schiste est une forme spéciale de gaz naturel. La différence avec le gaz naturel conventionnel est la façon dont le gaz se forme sous terre. Le gaz de schiste est produit de manière similaire au gaz naturel, à partir de matériaux organiques (p. ex. matière végétale morte ou cadavres d'animaux). Suite à une pression et des températures élevées pendant des millénaires dans les profondeurs de la Terre, des huiles et des gaz fossiles se développent et sont stockés dans les couches terrestres.

Technique d'extraction du gaz naturel conventionnel et du gaz de schiste

Technique d'extraction du gaz naturel conventionnel et du gaz de schiste. (Illustration: Roman Alther)

Contrairement au gaz naturel conventionnel, qui est enfermé dans de grandes cavités — ou «pièges» — (voir illustration), le gaz de schiste est stocké dans les petites porosités de roches imperméables. Les couches terrestres imperméables sont par exemple des schistes ou des roches argileuses, ou encore de la houille. Pour te faire une idée de la différence entre le gaz naturel et le gaz de schiste, tu peux imaginer par exemple du salami à texture grossière ou fine, dans lequel la graisse blanche représente le gaz naturel ou le gaz de schiste.

Il existe de très grands gisements de gaz de schiste dans le monde. Le pétrole et le gaz naturel classique sont des matières premières limitées et notre besoin en énergie va continuer à dépendre des sources d'énergie fossiles, au moins dans les prochaines années. C'est pourquoi beaucoup d'entreprises actives dans le domaine énergétique s'intéressent au potentiel dormant du gaz de schiste. Les prévisions supposent que les réserves mondiales sont environ cinq fois supérieures à celles de gaz naturel classique.

Comment extrait-on le gaz de schiste du sol?

Le gaz naturel classique est relativement facile à exploiter, le piège est percé comme un ballon par un forage profond et le gaz est simplement ramené à la surface. Pour le gaz de schiste, c'est beaucoup plus compliqué du fait qu'il est enfoui dans de nombreux petits pores. On peut reprendre ici l'analogie avec le salami: il est beaucoup plus facile d'enlever toute la graisse blanche s'il y a seulement quelques gros morceaux plutôt qu’une multitude de petits flocons à découper.

Illustration de la fracturation hydraulique

Que se passe-t-il en sous-sol lors de la fracturation hydraulique? Les flèches rouges symbolisent le mélange gaz-liquide de fracturation. (Illustration: Roman Alther)

Peut-être as-tu déjà entendu parler de fracturation hydraulique à la télé ou dans le journal? La fracturation hydraulique est une méthode d'extraction utilisée depuis quelques années de façon lucrative pour libérer le gaz de la roche. On fait d'abord un forage vertical jusqu'à la couche de schiste renfermant le gaz. On creuse ensuite horizontalement dans cette couche et on consolide le trou de forage avec des tuyaux et du ciment. Des trous sont faits dans les tuyaux à l'aide de charges explosives, puis un mélange d'eau, de produits chimiques et de sable (liquide de fracturation) est envoyé à une forte pression de plusieurs centaines de bar (pneu de vélo = 3-6 bar). Des fissures et des pores sont ainsi ouverts et le gaz de schiste peut alors être pompé vers le haut avec le liquide dans les tuyaux (voir illustration).

Le potentiel intéressant du gaz de schiste comporte aussi des risques

Du gaz de schiste pourrait aussi être exploité par fracturation hydraulique chez nous en Suisse dans des endroits appropriés. Le gaz ne devrait alors plus être transporté jusqu'ici sur des milliers de kilomètres. Pour l'instant en Suisse seules des études scientifiques sur la présence de grands dépôts de gaz de schiste ont été effectuées.

Mais comme pour beaucoup de technologies, la fracturation hydraulique pose également quelques problèmes. Ainsi le mélange eau-produits chimiques, quand il est pompé des profondeurs, contient souvent des traces de métaux lourds ou de substances radioactives et doit être soigneusement stocké ou dépollué. Le mélange peut aussi entrer en contact avec les eaux souterraines par des fuites dans les conduites. Les forages et la fracturation de la roche en profondeur ont en outre déjà provoqué des tremblements de terre, comme on l'observe quelquefois lors de forages géothermiques.

En résumé, l'exploitation du gaz de schiste offre la possibilité en de nombreux endroits du monde d'extraire des réserves encore dormantes de combustibles fossiles mais importantes. Cependant la fracturation hydraulique en tant que technique possible d'extraction devrait faire l'objet de recherches plus approfondies et être utilisée avec précaution. Sinon des pollutions irréversibles de la nappe phréatique, des dégradations environnementales à proximité des lieux d'extraction ou des tremblements de terre risquent de se produire.

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