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Exploitation de la « glace qui brûle »
Piégé dans des cages moléculaires ressemblant à de la glace, au fond de l'océan et dans le pergélisol terrestre du monde entier, se trouve un approvisionnement en gaz naturel qui, selon des estimations prudentes, équivaut à deux fois la quantité d'énergie contenue dans tous les autres combustibles fossiles restant dans l'écorce terrestre. La question a été de savoir si cette énorme réserve d'énergie, connue sous le nom d'hydrates de méthane, existait dans la nature sous une forme qui valait la peine d'être poursuivie, et si la technologie existait ou non pour la récolter.
Creuser en profondeur: Une plate-forme de forage sur le versant nord de l'Alaska qui a aidé l'USGS à estimer la quantité de gaz naturel qui pourrait être récupérée dans la région.
Vendredi dernier, le United States Geological Survey (USGS) a annoncé la découverte de conditions propices à l'extraction d'hydrates de méthane à 1 000 mètres sous le fond marin dans le golfe du Mexique. En collaboration avec Chevron et le département américain de l'Énergie, l'USGS a découvert des réserves d'hydrates en concentrations élevées dans des lits de sable de 15 à 30 mètres d'épaisseur, dans des conditions très similaires aux réserves terrestres d'hydrates de méthane, qui ont déjà produit un débit commercialement utile. les taux. Ces gisements sont considérablement différents des hydrates de gaz qui ont été précédemment découverts dans les eaux côtières des États-Unis, qui existent dans des eaux relativement peu profondes à la surface des fonds marins et sont devenus une préoccupation pour les climatologues en raison de leur potentiel à fondre rapidement et à libérer de grandes quantités de méthane dans l'atmosphère.
Au printemps 2008, une expédition canado-japonaise conjointe à Mallik dans les Territoires du Nord-Ouest, au Canada, a établi que les hydrates de méthane pouvaient être récoltés en utilisant une pompe à eau pour dépressuriser un puits déjà foré dans la réserve. Cela impliquait d'abaisser la pression en pompant l'eau qui s'accumule naturellement dans le puits. Surtout, cela ne nécessitait que 10 à 15 pour cent de l'énergie représentée par le gaz qui s'écoulait du puits, ce qui en fait une approche beaucoup plus viable que les méthodes antérieures utilisées pour récolter les hydrates, qui impliquaient de les faire fondre avec de l'eau chaude. Un équipement de forage pétrolier et gazier standard a été utilisé pour rentrer dans un ancien puits foré à une profondeur de 3 500 pieds, puis le remettre à neuf en tubant l'ensemble du puits avec des longueurs de tubes en acier cimentés en place afin d'éviter qu'il ne s'effondre.
Les hydrates nécessitent à la fois des températures froides et une pression élevée pour se former ; l'élimination de l'une ou l'autre condition libère le gaz de sa cage glacée, mais les tentatives passées pour le faire en chauffant les hydrates se sont avérées extrêmement difficiles. L'expédition canado-japonaise a produit avec succès jusqu'à 4 000 mètres cubes de gaz par jour au cours d'un essai de six jours en 2008 en utilisant la dépressurisation.
Je pense que [la découverte du golfe du Mexique] et Mallik sont deux événements révolutionnaires, déclare Timothy Collett, géologue à l'USGS et l'une des plus grandes autorités mondiales sur les hydrates de gaz.
Bien que personne ne pense que tous les hydrates de méthane du monde seront récupérables, l'échelle des réserves mondiales a été décrite par le département américain de l'Énergie comme stupéfiante. Ils se produisent partout où l'eau, le méthane, les basses températures et la haute pression coexistent, en d'autres termes, dans les 23 pour cent de la superficie mondiale couverte par le pergélisol et au fond de l'océan, en particulier le plateau continental.
L'intérêt accru pour les hydrates de méthane d'origine naturelle a été motivé par le désir d'indépendance énergétique vis-à-vis du Moyen-Orient et de la Russie et par la nécessité de trouver des sources d'énergie ayant moins d'impact potentiel sur le climat que le charbon. (Le gaz naturel produit deux fois moins de carbone que le charbon par unité d'énergie.) Cela se traduit par une croissance exponentielle du nombre d'articles scientifiques publiés sur le sujet par an, selon Carolyn Koh , codirecteur du Center for Hydrate Research de la Colorado School of Mines. Plus d'une douzaine d'expéditions conçues pour récolter ou échantillonner des réserves d'hydrates terrestres et marines ont été lancées depuis 2001, non seulement aux États-Unis et au Canada, mais aussi au Japon, en Corée, en Chine et en Inde, selon Collett.
Alors que l'USGS n'a pas encore calculé la taille totale de la réserve potentielle d'hydrate de méthane dans le golfe du Mexique, Collett et ses collègues ont calculé l'échelle d'une autre réserve beaucoup plus accessible où ils espèrent perfectionner la technologie requise pour la production à long terme de hydrates de méthane : versant nord de l'Alaska.
Le versant nord abrite déjà une grande partie de l'extraction conventionnelle de pétrole et de gaz naturel (c'est le terminus nord du pipeline trans-Alaska), et ce n'est pas une coïncidence, à quelques centaines de kilomètres à l'ouest de Mallik.
L'USGS a utilisé des techniques sophistiquées de modélisation et d'évaluation en trois dimensions pour estimer la quantité probable de gaz récupérable du versant nord de l'Alaska : le rendement médian a été calculé à 85 400 milliards de pieds cubes, soit quatre fois plus de gaz naturel que les États-Unis utilisent dans un an. Le modèle a été construit à l'aide de sismomètres qui scrutent la terre comme un sonar, écoutant la propagation des ondes sonores générées par une source contrôlée ; les enregistrements de ces données peuvent être transformés en une image complète de la taille et de la forme des réserves d'hydrates.
Il s'agirait du plus grand volume évalué de ressources gazières aux États-Unis, déclare Collett, qui prévient que ses calculs ne reflètent que ce qui est techniquement réalisable sur le terrain, mais ne tiennent pas compte du fait qu'il sera ou non économique de le faire.
Mallik a enseigné aux scientifiques comment produire du gaz à partir d'hydrates de méthane, et les réservoirs du versant nord de l'Alaska et du golfe du Mexique suggèrent que Mallik n'est pas un cas unique. Le vrai défi, cependant, sera de trouver comment extraire suffisamment de gaz de manière économique. Cela dépend de la proximité des hydrates avec les pipelines existants et du prix et de la disponibilité du gaz naturel : personne ne paiera pour développer de nouvelles ressources, après tout, tant que les anciennes ne seront pas devenues suffisamment chères.
À ce jour, aucune des tentatives d'extraction ou d'évaluation dans le monde n'a été principalement financée par l'industrie. Les entreprises qui ont participé à des recherches sur le terrain sur l'hydrate de méthane en Amérique du Nord comprennent Chevron, ConocoPhilips et BP.
La question est de savoir si l'industrie a la capacité de se débrouiller seule sans le soutien du gouvernement ? dit Collett. À un moment donné, ils le seront, et nous pensons que nous approchons maintenant de ce point de rupture.
Les États-Unis ne sont pas le seul pays à avoir l'intention de tenter des tests de production à long terme d'hydrates de méthane. Le Japon dépense de loin le plus d'argent pour la recherche sur l'hydrate de méthane ; il a fourni la majeure partie du financement des tests Mallik, qui ont été parrainés par la Japan Oil, Gas and Metals National Corporation et par Ressources naturelles Canada, avec des opérations sur le terrain par Aurora College/Aurora Research Institute et le soutien d'Inuvialuit Oilfield Services.
Selon le Center for Hydrate Research de Koh, le Japon investit massivement dans des tentatives de récolte des réserves d'hydrate d'eau profonde découvertes au large de la côte sud du Japon dans la fosse de Nankai.
Les Japonais prévoient une production commerciale à partir de la fosse de Nankai d'ici 2017, a déclaré Koh. S'ils réussissent, le Japon exploitera les premières réserves nationales de combustibles fossiles que le pays ait jamais connues.