Sauter l'eau dans la fracturation

La fracturation hydraulique, ou fracking, utilise de grandes quantités d'eau injectées dans des puits sous haute pression pour aider à libérer le gaz naturel et le pétrole des gisements de schiste (voir Forage pour le gaz de schiste ). Pourtant, certaines des plus grandes sources de gaz de schiste au monde se trouvent dans les déserts, ce qui rend la technique peu pratique.

Porcs d'eau : Dans la fracturation conventionnelle pour le gaz de schiste, d'énormes quantités d'eau doivent être transportées jusqu'au site de forage par des camions comme celui-ci.

Il est possible de fracturer des formations rocheuses riches en gaz sans utiliser d'eau du tout. En effet, les sociétés gazières et pétrolières utilisent le dioxyde de carbone de cette manière depuis des décennies, quoique de manière limitée. Mais si cette approche doit être utilisée à grande échelle, elle nécessitera un investissement majeur dans les infrastructures pour acheminer le dioxyde de carbone vers les sites de fracturation. Et dans certains cas, un prix sur les émissions de carbone peut être le seul moyen de faire fonctionner l'économie.

Aux États-Unis, le gaz naturel abondant rendu disponible par la fracturation hydraulique a stimulé un énorme changement vers ce combustible à partir du charbon, réduisant les émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques (voir Natural Gas Changes the Energy Map ). Mais le gaz de schiste est également abondant dans des endroits comme la Chine, qui aurait 50 % de plus de cette ressource que les États-Unis.

À l'heure actuelle, la fracturation au dioxyde de carbone est utilisée dans des endroits, comme le Wyoming, qui disposent déjà de pipelines de dioxyde de carbone. L'économie à elle seule pourrait justifier la construction de plus à certains endroits, explique Robert Dilmore, ingénieur de recherche au National Energy Technology Laboratory des États-Unis.

Dans d'autres cas, la construction de pipelines peut nécessiter une poussée des gouvernements. Un prix sur le carbone, par exemple, pourrait créer une grande quantité de dioxyde de carbone bon marché en incitant les services publics à le capturer dans les cheminées des centrales électriques. Cela pourrait avoir du sens en Chine, où les meilleurs gisements de gaz de schiste se trouvent dans des zones arides (voir La Chine a beaucoup de gaz de schiste, mais il sera difficile à extraire ). L'une des plus grandes ressources de gaz de schiste au monde est le bassin du Tarim dans le nord-est de la Chine, situé sous le désert de Taklamakan, l'un des plus grands déserts de sable au monde, avec près de 300 000 kilomètres carrés de dunes mouvantes. La tuyauterie dans l'eau mettrait à rude épreuve des approvisionnements déjà serrés. Mais ces jours-ci, alors que la Chine augmente rapidement son stock de centrales électriques au charbon, le pays a beaucoup de dioxyde de carbone - il ne le capte et ne l'utilise tout simplement pas.

La fracturation au dioxyde de carbone présente un certain nombre d'avantages potentiels. Non seulement cela éliminerait le besoin de millions de gallons d'eau par puits, mais cela éliminerait également les grandes quantités d'eaux usées produites dans le processus (voir Studies Link Earthquakes to Wastewater from Fracking ).

La fracturation hydraulique sans eau pourrait également résoudre d'autres problèmes. Dans la fracturation conventionnelle, la moitié de l'eau pompée dans un puits remonte à la surface, mais l'autre moitié reste dans la formation rocheuse. L'eau qui reste peut bloquer le chemin du gaz naturel, ralentir la production et éventuellement diminuer la quantité totale qu'un puits peut produire au cours de sa durée de vie, dit Dilmore.

Lorsque le dioxyde de carbone est utilisé à la place de l'eau, la majeure partie revient du puits (où il peut être capté et réutilisé). Cela permet à son tour au gaz naturel de s'écouler plus librement. Quelques recherche récente suggère que l'utilisation du dioxyde de carbone peut également entraîner un meilleur réseau de fractures, facilitant l'extraction du carburant. Et une fois que l'infrastructure est en place pour fournir du dioxyde de carbone, elle peut être utilisée pour améliorer la production plus tard dans la vie d'un puits. Dans tout gisement de gaz de schiste, une grande partie du gaz naturel adhère au schiste au lieu de s'écouler. Mais le dioxyde de carbone a une plus grande affinité pour le schiste que le gaz naturel, il peut donc être utilisé pour déplacer le carburant et le libérer de la roche.

Une fois que le puits a fini de produire, il peut être scellé, stockant le dioxyde de carbone en permanence sous terre. Cela contribuerait à réduire les niveaux de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

Certes, la fracturation au dioxyde de carbone pose de nombreux défis en plus du manque d'infrastructures. Contrairement à l'eau, les gaz sont compressibles, il est donc plus difficile d'atteindre les pressions nécessaires pour fracturer la roche. De plus, le dioxyde de carbone doit être séparé du gaz naturel avant d'expédier le carburant sur le marché, ce qui augmente les coûts. Et il ne sera probablement jamais économique d'installer des canalisations de dioxyde de carbone jusqu'à chaque puits de fracturation hydraulique. Des camions seront nécessaires pour transporter le dioxyde de carbone sur le dernier kilomètre – plus de camions qu'il n'en faudrait avec la fracturation hydraulique. Cela pourrait augmenter le bruit local, la pollution et les dommages aux routes.

Dans certains endroits, en particulier là où l'eau est relativement abondante, il n'y aura peut-être jamais de raison impérieuse de changer. Grant Bromhal, un autre ingénieur de recherche chez NETL, dit qu'il s'attend à ce que la fracturation hydraulique à base d'eau continue de dominer, mais cela pourrait changer si les avantages du dioxyde de carbone deviennent écrasants. Ma boule de cristal n'est pas assez claire, dit-il. Il y a encore beaucoup à apprendre sur ces formations de schiste.

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