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Une utilisation pratique pour les déchets de méthane
Environ 100 milliards de mètres cubes de gaz naturel sont brûlés ou simplement évacués sur des plates-formes pétrolières et des raffineries éloignées qui ne sont pas reliées par des pipelines. La pratique gaspille un carburant précieux et pompe du méthane, un puissant gaz à effet de serre, dans l'atmosphère. Les technologies de compression ou de liquéfaction du gaz naturel afin de le transporter sont coûteuses et n'ont de sens que dans les grands champs pétroliers. Ainsi, les chercheurs ont recherché des technologies viables pour convertir le gaz naturel trouvé dans de petits champs de pétrole isolés en composés plus faciles à transporter et à distribuer.
Solution brûlante : Le gaz naturel est couramment brûlé dans des champs de pétrole isolés et des raffineries. Une nouvelle façon simple de convertir le méthane, le principal composant du gaz naturel, en composés chimiques utiles qui pourraient être facilement transportables pourrait aider à réduire les émissions du puissant gaz à effet de serre.
Une nouvelle percée par des chimistes de l'Université de technologie de Munich, en Allemagne, et de Dow Chemical, à Midland, MI, pourrait conduire à une technologie pour transformer le méthane, le principal composant du gaz naturel, en produits chimiques facilement transportables et précieux. En raison de sa simplicité, la nouvelle chimie pourrait être utilisée dans des réserves de gaz naturel situées dans des endroits éloignés sans infrastructure pour transférer le gaz vers les marchés. Environ la moitié des réserves mondiales connues de gaz naturel de 170 000 milliards de mètres cubes se trouvent dans de tels gisements, selon le département américain de l'Énergie.
Plus précisément, les chercheurs ont trouvé un moyen simple de convertir le méthane en chlorure de méthyle, qui peut facilement être converti en produits pétrochimiques tels que l'éthylène ou le propylène, utilisés pour fabriquer des plastiques. L'éthylène et le propylène, dit Johannes Lercher , professeur de chimie à l'Université de technologie de Munich, sont beaucoup plus faciles à transporter que le méthane.
Le processus actuel de fabrication du chlorure de méthyle demande beaucoup d'énergie et implique plusieurs étapes, notamment la conversion du méthane en une combinaison de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Dans un article en ligne dans le Journal de l'American Chemical Society , les chercheurs de Munich et Dow démontrent une technique simple qui utilise beaucoup moins d'énergie. Ils montrent que le mélange de méthane, de chlorure d'hydrogène et d'oxygène en présence d'un catalyseur au lanthane donne du chlorure de méthyle. Le capital et la complexité vont souvent de pair, explique Mark Jones, chercheur sur les plastiques et les hydrocarbures chez Dow. La tendance générale est que la réduction des étapes de traitement est une bonne chose.
La technique pourrait cependant avoir un inconvénient : elle utilise du chlore, un gaz toxique. Le plan des chercheurs comprend le recyclage du chlorure d'hydrogène et son utilisation répétée pour la réaction. Dans la vision avec laquelle nous jouons, le chlore ne monterait jamais sur un bateau, déclare Eric Strangland, chercheur en chimie et catalyse chez Dow et co-auteur de l'article.
Cependant, les entreprises qui ne sont pas habituées à manipuler du chlore pourraient d'abord être intimidées par la technique, explique Bert Weckhuysen, professeur de chimie à l'Université d'Utrecht, aux Pays-Bas. Dow a une longue expérience avec la chimie du chlorure, donc travailler avec des flux de chlorure n'est pas un gros problème [pour eux], dit Weckhuysen. D'autres entreprises pourraient, au moins au début, être effrayées en raison de l'exigence de pouvoir travailler avec des composés chlorés. Cela nécessite des infrastructures.
Le processus sera également confronté à la concurrence. La nouvelle technologie gaz-liquide, qui convertit le gaz naturel en carburants liquides synthétiques, commence à devenir populaire comme alternative au gaz naturel liquéfié, et elle attire l'attention des géants pétroliers comme Exxon et Shell. Cependant, il n'a pas encore été largement utilisé, car il est coûteux à mettre en œuvre : il nécessite beaucoup d'énergie et de gros équipements. Weckhuysen dit que si Dow pouvait développer un procédé commercial abordable basé sur sa nouvelle réaction, il pourrait concurrencer la technologie gaz-liquide.
Un autre concurrent, Technologies de réaction gazeuse , basée à Santa Barbara, en Californie, commercialise une technologie pour convertir directement le gaz naturel en carburants liquides et produits chimiques. Le processus est très similaire au nouveau processus Dow, sauf qu'il utilise du brome au lieu du chlore. Gas Reaction Technologies, qui travaille avec plusieurs partenaires, dont Cargill, prévoit d'avoir des installations d'ici trois à cinq ans, a déclaré Eric McFarland , PDG de l'entreprise.