Le gaz naturel est une source d’énergie à combustion propre qui est utilisée à l’échelle nationale et industrielle pour la climatisation, la production d’électricité, le chauffage, la fabrication de matériaux tels que l’acier et le béton, etc.
Plusieurs personnes entendent le terme « gaz naturel » et pensent immédiatement que cette forme d’énergie est renouvelable. Cependant, pour que les sources d’énergie soient considérées comme renouvelables, elles doivent pouvoir se reconstituer. Contrairement à la lumière du soleil, au vent ou à l’eau, le gaz naturel n’est pas illimité et sans cette caractéristique, il n’est certainement pas renouvelable. Tout comme le pétrole et le charbon, le gaz naturel provient d’une source qui s’épuise.
Le gaz naturel peut être considéré comme le combustible fossile le plus propre et le plus sûr pour les usages industriels et domestiques, mais il comporte des risques sérieux qu’il convient de ne pas oublier.
Avant d’examiner les risques liés au gaz naturel, voyons d’abord ce qu’est le gaz naturel.
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Qu’est-ce que le gaz naturel?
Traditionnellement, le gaz naturel est extrait des formations rocheuses souterraines par forage et se situe entre 5 000 mètres et quelques mètres seulement sous la surface. Il est extrait du sol ou en mer sous le plancher océanique à l’aide de foreuses à pétrole et de foreuses à gaz naturel.
Des progrès ont également été réalisés dans les technologies de fracturation hydraulique qui permettent d’accéder à des volumes massifs de gaz naturel provenant du schiste. La fracturation hydraulique, également connue sous le nom de fracking, désigne le processus d’extraction du gaz de schiste. Dans ce processus, des trous profonds sont forés dans la roche de schiste, suivis d’un forage horizontal afin d’accéder à davantage de gaz.
Les progrès en matière de forage et d’extraction ont ouvert la voie à un essor du gaz naturel domestique au cours de la dernière décennie et la conversation a porté sur le fait que le gaz naturel est bien meilleur que les autres combustibles fossiles. En fait, selon l’Union of Concerned Scientists, le gaz naturel émet entre 15 et 20 % de dioxyde de carbone en moins que le charbon et lorsqu’il est utilisé comme carburant automobile, le gaz naturel émet entre 15 et 20 % de gaz à effet de serre en moins que l’essence. La conversation a également porté sur le fait que le gaz naturel génère moins de polluants tels que l’oxyde d’azote et le mercure que l’essence, le diesel et le charbon [ref].
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Où trouve-t-on le gaz naturel?
Dans certains endroits, le gaz naturel se déplace dans les fissures et les espaces entre les roches sus-jacentes et ce type de gaz naturel est connu sous le nom de gaz naturel conventionnel. Le gaz naturel se trouve dans les gisements de pétrole brut et il s’agit de gaz naturel non conventionnel qui peut également être trouvé dans les gisements de charbon et est connu sous le nom de méthane de houille. Dans d’autres cas, le gaz naturel se forme dans de minuscules espaces ou pores au sein de la formation de roches telles que le grès et le schiste. Ce type de gaz naturel est connu sous le nom de gaz de réservoirs étanches ou gaz de schiste. Le gaz de schiste est un gaz naturel qui est piégé dans les formations de schiste, qui sont des roches sédimentaires fines constituant une source puissante de pétrole et de gaz naturel.
Au cours des 10 dernières années, le forage horizontal ainsi que la fracturation hydraulique ont permis d’accéder à de grandes quantités de gaz de schiste, ce qui a revitalisé l’industrie du gaz naturel à travers le monde, mais particulièrement aux États-Unis [ref].
Il est important de noter que le gaz naturel, y compris le méthane, peut s’échapper lors du forage pétrolier. Le gaz naturel est produit par forage ou fracturation hydraulique (comme indiqué ci-dessus), mais il est également extrait comme sous-produit du forage pétrolier. Comme ce gaz est invisible et inodore, la détection de ce type de fuites peut être difficile. Ces fuites peuvent également se produire à n’importe quel moment du processus de forage, de l’extraction au transport en passant par la transformation en produit énergétique jusqu’à la combustion du gaz. C’est pourquoi il est particulièrement important de surveiller ces émissions. La surveillance continue des émissions a le pouvoir de réduire le niveau d’émissions dans l’atmosphère et, par conséquent, de préserver un produit précieux, ce qui a un effet positif sur l’industrie des installations industrielles, en aidant à identifier les points faibles du processus et en mettant en place des mesures pour optimiser les opérations.
Grâce à des solutions de surveillance des émissions de pointe, l’équipe de GHGSat fournit des indicateurs et des informations exploitables essentiels à la prise de décisions environnementales, de production et financières. Notre intelligence des émissions permet aux industries à forte intensité de carbone et aux gouvernements d’atteindre leurs objectifs de réduction des émissions.
GHGSat est fier d’avoir été le pionnier de la surveillance par satellite des émissions de gaz à effet de serre en haute résolution. Grâce à nos solutions de surveillance des émissions de pointe, nous sommes en mesure de fournir à nos clients des informations et des indicateurs exploitables pour la prise de décisions environnementales et financières essentielles.
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Comment obtenons-nous le gaz naturel?
Les géologues commencent à rechercher le gaz naturel en étudiant les processus de la terre et grâce à ces informations, ils sont en mesure de localiser les types de formations géologiques qui contiennent les gisements de gaz mentionnés ci-dessus.
Les géologues utilisent ce que l’on appelle des levés sismiques dans l’océan ou sur terre pour trouver les emplacements appropriés pour forer des puits de gaz naturel et de pétrole. Ces levés sont capables de créer et de mesurer des ondes sismiques dans la terre pour obtenir des informations sur les formations rocheuses.
Les levés sismiques effectués sur terre peuvent également utiliser ce que l’on appelle un camion vibrateur, qui possède une plaque vibrante qui frappe le sol pour créer des ondes sismiques dans les roches sous-jacentes et dans certains cas, de petites quantités d’explosifs peuvent être utilisées. Lorsque des levés sismiques sont effectués dans l’océan, du son est émis pour créer des ondes soniques afin d’examiner la géologie sous le plancher océanique.
Lorsqu’un levé sismique indique que le site a le potentiel de produire du gaz naturel, un puits est foré et l’emplacement sera testé. Le test informera les géologues de la quantité et de la qualité des ressources disponibles.
Si les résultats du test montrent qu’il y a suffisamment de gaz naturel dans un emplacement pour réaliser un profit, d’autres puits sont forés. Ces puits sont forés verticalement ou horizontalement dans les formations contenant du gaz naturel.
Pour en savoir plus sur la source du gaz naturel, regardez cette vidéo de Student Energy [ref].
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Peut-on obtenir du méthane à partir du gaz naturel?
Aujourd’hui, le gaz naturel est l’une des plus grandes sources d’énergie utilisées pour alimenter les entreprises, les industries et les foyers; cependant, il présente des inconvénients importants. Ce n’est pas parce que quelque chose est meilleur que c’est bon.
Le gaz naturel est un mélange gazeux d’hydrocarbures naturels qui se compose principalement de méthane; cependant, il comprend également couramment une variété d’autres alcanes supérieurs ainsi qu’un faible pourcentage d’azote, de sulfure d’hydrogène, de dioxyde de carbone ou d’hélium.
Il existe trois types de gaz naturel:
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Méthane abiogénique: Une forme de gaz et de pétrole qui ne provient pas de gisements fossiles mais plutôt de gisements de carbone riches en hydrogène profonds qui sont présents depuis la formation de la planète.
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Méthane biogénique: Créé dans les fermes ou les décharges qui contiennent des vaches et d’autres matières organiques.
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Méthane thermogénique: Formé lorsque les sédiments de boue et de roche mettent les restes de plantes ou d’animaux sous pression. Cela se produit à des températures exceptionnellement élevées et sur des millions d’années.
Le méthane est un composant important du gaz naturel. En fait, le méthane représente 70 % à 90 % du gaz naturel [ref].
Le méthane est un gaz qui existe naturellement en petites quantités dans l’atmosphère et qui est l’hydrocarbure le plus simple. Le méthane se compose d’un seul atome de carbone et de quatre atomes d’hydrogène et est connu comme un puissant gaz à effet de serre. Les gaz à effet de serre sont des gaz présents dans l’atmosphère terrestre qui piègent la chaleur, réchauffant la surface de la terre et la basse atmosphère – ce qui conduit au réchauffement climatique.
Des niveaux élevés de méthane ont également le pouvoir de réduire l’oxygène que nous respirons dans l’air, ce qui entraîne une variété d’effets négatifs tels que des troubles de l’élocution, des pertes de mémoire, des vomissements, des maux de tête et des changements d’humeur. Dans les cas graves, il peut y avoir des changements du rythme cardiaque et de la respiration conduisant à l’inconscience.
Il y a également eu des cas de fuites de gaz naturel dans l’atmosphère terrestre en raison de puits de gaz naturel, d’usines de traitement et de pipelines. En fait, l’Agence américaine de protection de l’environnement a estimé qu’en 2020 seulement, les émissions de méthane provenant du gaz naturel, des puits de pétrole abandonnés, des puits de gaz naturel et des systèmes pétroliers représentaient environ 33 % des émissions de méthane aux États-Unis et 4 % des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis [ref].
Par exemple, le 30 septembre 2022, un satellite GHGSat a détecté des émissions provenant de la fuite de Nord Stream 2 dans la mer Baltique à un taux de 79 000 kg/h – l’équivalent de plus de 2 millions de livres de charbon brûlé en une heure. Il s’agissait de la plus grande émission détectée à ce jour provenant d’une source unique et grâce à la technologie de nouvelle génération, nous avons pu observer une émission importante provenant de l’une des 4 fuites du pipeline Nord Stream 2. Les progrès technologiques sont essentiels à la réduction des émissions de gaz naturel, les observations par satellite et les données jouant un rôle de plus en plus important dans la détection et l’atténuation des émissions telles que la fuite de Nord Stream 2 [ref].
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Comment le gaz naturel affecte l’environnement
Le forage de gaz naturel nécessite le nivellement et le défrichement d’une zone et ce type d’activité produit une pollution atmosphérique mesurable et importante tout en perturbant grandement et en affectant négativement la faune, les populations et les ressources en eau. Cela conduit à la migration et au déplacement.
Lors du forage de gaz naturel, des moteurs et de gros équipements seront utilisés, ce qui cause directement une pollution atmosphérique ainsi qu’une pollution sonore – affectant la zone, ses habitants et les zones environnantes.
Lorsque le gaz naturel est produit dans des puits de pétrole mais contient des niveaux élevés de sulfure d’hydrogène ou qu’il n’est tout simplement pas économique de le transporter pour la vente, il est brûlé. Ce processus est connu sous le nom de torchage et il produit du dioxyde de carbone, du dioxyde de soufre, du monoxyde de carbone et une variété de composés nocifs. Il est important de noter que cette pratique est plus sûre que de simplement libérer le gaz dans l’air et libère moins d’émissions de gaz à effet de serre.
GHGSat est à la pointe de la mesure des émissions provenant de torchères inactives avec des satellites. Les satellites qui font le tour de la planète plusieurs fois par jour offrent un service fiable et précis en matière de surveillance du globe pour les émissions. Aujourd’hui, GHGSat est la seule entreprise exploitant actuellement des satellites haute résolution avec la capacité de surveiller les installations pétrolières et gazières et les infrastructures pour les émissions de gaz à effet de serre.
Ce service innovant fournit des données qui peuvent ensuite être utilisées par les sociétés pétrolières et gazières pour concentrer les efforts de maintenance et pour soutenir les rapports environnementaux sur les activités de réduction des émissions [en savoir plus].
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Comment le méthane provenant du gaz naturel affecte l’environnement
Le deuxième gaz à effet de serre le plus abondant est le méthane – juste après le dioxyde de carbone. Le méthane a une durée de vie relativement courte mais joue un rôle beaucoup plus important dans le réchauffement de notre planète. En fait, sur une période de seulement 100 ans, le méthane est 28 fois plus puissant que le dioxyde de carbone en ce qui concerne le réchauffement de la Terre, ce qui signifie qu’il est essentiel de mesurer et de réduire les émissions de méthane [ref].
Dans cette optique, le méthane est le principal composant du gaz naturel et sur une période de 20 ans, il a la capacité de piéger 80 fois plus de chaleur que le dioxyde de carbone. Lorsque le méthane est libéré dans l’atmosphère, il réagit de manière à avoir des conséquences négatives sur l’environnement et la santé publique. Par exemple, le méthane est émis dans l’atmosphère pendant le processus de développement et de production de gaz et de pétrole, une fois libéré, il se mélange à d’autres polluants dangereux tels que l’oxyde d’azote. Une fois que cela se produit, des smogs malsains se forment, ce qui accélère l’impact du changement climatique tout en nuisant à la qualité de l’air environnemental ainsi qu’à la santé publique [ref].
Selon le Programme des Nations Unies pour l’environnement, le méthane contribue également à la diminution de la qualité de l’air et à la formation de la couche d’ozone, ce qui entraîne une variété de problèmes de santé chez la faune et la flore ainsi que des décès humains prématurés et une réduction des récoltes [ref].
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Le problème avec le méthane
Beaucoup pensent que le gaz naturel émet moins de polluants réchauffant le climat que le pétrole ou le charbon, mais la vérité est compliquée. Le gaz naturel ne produit pas autant de gaz à effet de serre que le pétrole ou le charbon lorsqu’il est brûlé, mais ce n’est pas la seule façon pour les émissions de gaz à effet de serre de s’échapper dans l’atmosphère.
Avant que le gaz naturel ne soit brûlé, le gaz peut fuir à chaque étape du parcours, du puits jusqu’au transport le long des pipelines de gaz naturel et dans les entreprises et les foyers où il est brûlé. Cela signifie qu’à chaque étape, d’énormes quantités de méthane peuvent être libérées dans l’atmosphère. Le méthane est le deuxième polluant climatique le plus important aujourd’hui, mais en surveillant activement cette infrastructure, nous pouvons réduire la quantité de méthane émise dans l’atmosphère.
Le méthane est connu comme l’un des gaz à effet de serre les plus puissants connus aujourd’hui, avec 80 fois la capacité de piégeage de la chaleur que même le dioxyde de carbone une fois émis dans l’atmosphère. Selon le sixième rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), il a été noté que le méthane a causé environ deux tiers du réchauffement climatique actuel par rapport au dioxyde de carbone [ref].
La production d’énergie et l’utilisation de l’énergie sont aujourd’hui la principale source d’émissions de méthane et dépassent rapidement les décharges et l’agriculture, car le méthane s’échappe dans l’atmosphère en grandes quantités à partir des pipelines. La réduction de ces émissions massives de méthane provenant de l’industrie des combustibles fossiles est essentielle dans la lutte contre le changement climatique [ref].
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Lutter contre le changement climatique
Que vous l’appeliez réchauffement climatique, changement climatique ou crise climatique, la température moyenne de l’atmosphère terrestre augmente rapidement. Cette hausse de température a une variété d’impacts sur le monde tel que nous le connaissons. Avec des étés plus chauds, la fonte des calottes glaciaires polaires, l’augmentation des tempêtes, des catastrophes naturelles et la hausse des températures océaniques, il est essentiel que nous prenions les mesures appropriées pour faire ce que nous pouvons afin de réduire le changement climatique et son impact.
Chaque jour où nous libérons des émissions nocives dans l’atmosphère, la gravité et la fréquence du changement climatique augmenteront, créant une crise pour les individus et la nature à travers le monde. Si elles ne sont pas contrôlées, ces impacts s’aggraveront, entraînant une perte de biodiversité, des pénuries d’eau, des communautés déplacées et l’extinction d’animaux.
Mais tout n’est pas sombre. Le monde parle de l’impact du changement climatique et ce n’est pas un problème impossible. Ce n’est pas un problème impossible parce que le monde sait ce qui le cause et ce qui est nécessaire pour l’arrêter. Cependant, cela demande du courage, de l’innovation, de l’ambition et une action empathique – et nécessite des efforts substantiels dans tous les secteurs de l’économie mondiale. Ensemble, nous pouvons réduire le rythme du changement climatique mondial et grâce à une technologie avancée, travailler à prévenir les pires impacts du changement climatique.
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À propos de GHGSat
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La carte du méthane de GHGSat SPECTRA est disponible gratuitement par abonnement – notre plateforme d’intelligence des émissions, présentant une galerie d’émissions de méthane provenant de données satellitaires en haute résolution et des concentrations mondiales de méthane.
Grâce à notre intelligence des émissions, nous sommes fiers de donner aux industries à forte intensité de gaz à effet de serre et de carbone ainsi qu’aux gouvernements les moyens d’atteindre leurs objectifs de réduction des émissions.
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