Sciences et technologies
Les hydrates de méthane : nouvelle solution énergétique ?
[Marie-Laine Roy]
Mis en ligne le 29 août 2013, publication : Volume 3, numéro 1
Notre dépendance aux combustibles fossiles nous force à rechercher de nouvelles sources énergétiques environnementales (biodiesel, éthanol, etc.) et des solutions d’exploitation inédites. Le gaz de schiste a créé une polémique. La production de méthane via les biogaz requiert une purification souvent énergivore ou implique l’utilisation de nombreux produits chimiques. Une autre méthode d’exploitation du méthane provient des hydrates de méthane, emprisonnés dans les sédiments des pergélisols ou dans le fond des océans. S’agit-il véritablement d’une nouvelle solution énergétique ? Cette solution est-elle réellement moins dommageable pour l’environnement, du fait des gaz à effet de serre qu’elle relâche dans l’atmosphère ? Et est-elle facilement exploitable ?
Que sont les hydrates de méthane ?
Le méthane provient d’un phénomène de décomposition de la matière organique tout à fait ordinaire puisque nous le retrouvons couramment dans la nature. Ce processus en produit de grandes quantités, qui se trouvent piégées dans les sédiments à haute pression et basse température, ce qui donne des hydrates de méthanes. Un mélange d’eau et de méthane se cristallise, et puisque nous sommes en présence de haute pression et de basse température, forme une couche de cristaux de glace. Le méthane est ainsi piégé à l’intérieur de l’amas de glace. On peut trouver cette formation dans les couches sédimentaires de sols gelés en permanence, pergélisols, ou dans les fonds marins à au moins 500 mètres de profondeur.
L’exploitation
L’extraction d’hydrates de méthane requiert des techniques rappelant celles utilisées pour exploiter les gaz de schiste ou les sables bitumineux. La première technique utilisée consiste à injecter de la vapeur ou à créer une dépression dans les sédiments du pergélisol, et a pour but de libérer le méthane présent à l’intérieur des morceaux de glace. Ceci entraîne la fonte des cristaux, ce qui produit environ 600 litres d’eau par mètre cube d’hydrate de méthane. Ce volume d’eau doit alors être drainé et entraîne une variation du volume d’eau dans les écosystèmes. La seconde approche à l’étude est de remplacer le méthane par du dioxyde de carbone (CO2), ce qui laisserait la prison de glace intacte. Il y aurait alors une meilleure stabilité des couches et le gaz à effet de serre serait consommé et emprisonné. Il reste à vérifier cette technologie sur le terrain et à s’assurer que l’injection de CO2 retire bel et bien le méthane sans affecter les propriétés du sous-sol. L’extraction ne se fait pas de façon continue. Dans un premier temps, il y a injection dans le puits, de CO2 et d’azote. Cette injection dure plusieurs semaines. Dans un second temps, le méthane libéré est pompé. De nombreuses questions de stabilité sont soulevées, puisque ce procédé remplace une molécule peu réactive par du CO2, capable de réagir avec de l’eau. Des tentatives similaires ont été réalisées avec du méthanol, mais elles sont en voie d’être abandonnées pour des raisons de toxicité.
Pour la petite histoire
Les premiers hydrates de méthane ont été découverts au Japon, en Russie et dans les conduites de gaz naturel présentes un peu partout sur la planète. Notre pays, le Canada, pourrait bien trouver un avantage à cette source d’énergie puisque nous possédons un climat idéal à la formation de ces hydrates. Le Canada a donc participé au projet Mallik, une initiative regroupant le Japon, les États-Unis, l’Inde et l’Allemagne. Ce projet a commencé en 2002. Des puits ont été forés et exploités en utilisant diverses méthodes dans les champs de Mallik (delta du fleuve MacKenzie), situé dans les territoires du Nord-Ouest du Canada. Il s’y trouverait de grandes réserves d’hydrates. Cette nouvelle source d’énergie mal exploitée pourrait probablement être la nouvelle bombe écologique.
Le mystérieux Triangle des Bermudes et les hydrates de méthane
Il y aurait sans doute un lien entre les hydrates de méthane et le Triangle des Bermudes. Ils seraient responsables de la perte de nombreux bateaux et avions dans le secteur. Le Triangle serait une grande source d’hydrates de méthane instables, relâchées épisodiquement. Ce relâchement diminuerait la densité de l’eau. Une variation de cette densité affecterait la flottaison des bateaux et les ferait couler. Au niveau des avions, le méthane présent dans l’air, à un seuil compris entre 1 % et 3 %, conduirait à étouffer les moteurs à hélices et entraînerait l’écrasement des engins.
Les informations proviennent de l’article intitulé « Les hydrates de méthane : le nouveau Klondike énergétique, mais à quel prix ? » du numéro Hiver 2013 de la revue Chimiste.
Cette revue se retrouve sur le site web de l’Ordre des chimistes du Québec dont voici le lien : http://www.ocq.qc.ca/DocumentLibrary/UploadedContents/CmsDocuments/Chimistehiver%202013.pdf
Les informations proviennent de l’article intitulé « Les hydrates de méthane : le nouveau Klondike énergétique, mais à quel prix ? » du numéro Hiver 2013 de la revue Chimiste.
Cette revue se retrouve sur le site web de l’Ordre des chimistes du Québec dont voici le lien : http://www.ocq.qc.ca/DocumentLibrary/UploadedContents/CmsDocuments/Chimistehiver%202013.pdf