Par Le GNL, en deux phrases
Le gaz naturel liquéfié est le même méthane que celui qui circule dans les gazoducs, mais refroidi à -162 °C pour passer à l'état liquide. À cette température, son volume est divisé par 600 : une tonne de GNL occupe à peine 2,3 m³, contre 1 380 m³ à l'état gazeux. Cette concentration extrême est ce qui rend possible son transport par bateau, sur des distances qui seraient économiquement irréalisables par gazoduc.
À retenir
Le GNL n'est pas une autre énergie que le gaz naturel : c'est sa version liquide pour le transport. Une fois arrivé dans un terminal de regazéification, il redevient gazeux et est injecté dans le même réseau que le gaz acheminé par gazoduc. La distinction n'a de sens qu'à l'amont de la chaîne (export, transport maritime, import), pas pour l'utilisateur final.
Qu'est-ce que le GNL précisément ?
Le GNL — Liquefied Natural Gas ou LNG en anglais — est défini par deux caractéristiques : un état physique liquide obtenu à très basse température, et une fonction unique de vecteur de transport pour le gaz naturel.
État physique
Liquide cryogénique
Liquide transparent, incolore, inodore, non toxique et non corrosif. Maintenu à -162 °C à pression atmosphérique dans des cuves doublement isolées. Sa densité est d'environ 0,45 kg/L, soit moitié moins que l'eau. Il flotte donc à la surface en cas de fuite et s'évapore très rapidement, sans laisser de résidu.
Utilité vs gaz gazeux
Transport maritime possible
À l'état gazeux, le méthane occupe trop de volume pour être transporté économiquement par bateau. Liquéfié, il occupe 600 fois moins de place : un méthanier de 170 000 m³ contient l'équivalent énergétique d'environ 100 millions de m³ de gaz gazeux, soit la consommation annuelle d'une ville de 60 000 habitants.
Le GNL n'est pas comprimé mais refroidi : à pression atmosphérique, le méthane condense naturellement en liquide une fois passé sous -161,5 °C. C'est cette propriété qui permet d'éviter les cuves haute pression, qui seraient bien plus dangereuses à transporter.
Comment on liquéfie du gaz naturel
La liquéfaction se déroule dans une usine spécialisée installée sur un terminal d'export, raccordée par gazoduc au gisement ou au réseau de transport. Le procédé se découpe en quatre étapes successives, du gaz brut au liquide cryogénique prêt à être embarqué.
Étape 1 — Pré-traitement et purification
Le gaz arrivant de l'amont contient des impuretés qui doivent être retirées avant le refroidissement : eau, dioxyde de carbone (CO₂), composés soufrés (H₂S, mercaptans), mercure et hydrocarbures lourds (propane, butane). Sans ce nettoyage, ces composés se solidifieraient lors du refroidissement et boucheraient les échangeurs thermiques. Le pré-traitement isole également les fractions valorisables séparément, comme le propane et le butane, vendus sur des marchés distincts.
Étape 2 — Compression
Le méthane purifié est ensuite comprimé à une pression intermédiaire avant d'entrer dans le circuit de refroidissement. Cette compression facilite les échanges thermiques ultérieurs et réduit la consommation énergétique globale du processus.
Étape 3 — Refroidissement en cascade
Le cœur du procédé. Le gaz traverse plusieurs échangeurs thermiques en série, chacun refroidi par un fluide frigorigène différent dans un cycle dit « en cascade » : propane pour descendre de l'ambiant à -35 °C environ, éthylène pour passer à -95 °C, puis méthane pour atteindre les -162 °C finaux. À cette température, le gaz passe en phase liquide à pression atmosphérique. C'est la phase la plus énergivore : une usine de liquéfaction consomme 8 à 10 % du gaz qu'elle reçoit pour faire tourner ses compresseurs.
Étape 4 — Stockage cryogénique et chargement
Le GNL sortant est dirigé vers de gigantesques réservoirs cryogéniques cylindriques (généralement 100 000 à 200 000 m³ unitaires), à double paroi avec isolation sous vide. Il y est conservé à pression atmosphérique et à -162 °C, prêt à être chargé sur un méthanier accosté au terminal. Selon Connaissance des Énergies, les coûts d'exploitation de la liquéfaction représentent près de 60 % du cycle complet du GNL (contre 20 % pour le transport et 20 % pour la regazéification à l'arrivée).
Le transport maritime par méthaniers
Les navires utilisés pour acheminer le GNL sont appelés méthaniers. Ce sont des bateaux spécialisés conçus pour maintenir leur cargaison à -162 °C pendant plusieurs semaines de traversée, sans réfrigération active : l'isolation des cuves est telle qu'une petite partie du GNL s'évapore en continu (le boil-off), refroidissant le reste de la cargaison par évaporation. Ce gaz évaporé est récupéré et utilisé comme carburant par le navire.
Capacités typiques
La flotte mondiale compte plus de 600 méthaniers en service. Trois gabarits dominent :
- Les navires standard, autour de 140 000 à 170 000 m³ de GNL, qui constituent la majeure partie de la flotte ;
- Les Q-Flex, environ 210 000 m³, conçus pour les routes longue distance depuis le Qatar ;
- Les Q-Max, jusqu'à 266 000 m³, parmi les plus grands navires marchands du monde tous types confondus.
Un méthanier de 170 000 m³ chargé contient l'équivalent énergétique d'environ 1 TWh, soit la consommation annuelle de gaz d'une ville de 60 000 à 80 000 habitants. À l'arrivée dans le terminal d'import, le GNL est déchargé dans des réservoirs identiques à ceux de l'usine d'origine, puis regazéifié progressivement avant injection dans le réseau.
Deux technologies de cuves coexistent : les cuves à membrane (système GTT, intégrées à la coque, dominantes sur les nouveaux navires) et les cuves sphériques de type Moss, visibles sur le pont, plus anciennes mais toujours en circulation.
Les terminaux d'importation en France
La France dispose de quatre terminaux méthaniers terrestres opérationnels, complétés depuis 2023 par une unité flottante. Ensemble, ils représentent une capacité d'importation d'environ 33 Bcm par an, soit près d'un quart de la capacité totale de l'Union européenne. Trois opérateurs se partagent l'exploitation : Elengy (filiale d'Engie) pour les terminaux historiques, Dunkerque LNG (groupe Fluxys) pour Dunkerque, et TotalEnergies pour l'unité flottante du Havre.
| Terminal | Localisation | Opérateur | Capacité d'import annuelle |
|---|---|---|---|
| Fos-Tonkin | Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône) | Elengy | ~5,5 Bcm/an |
| Fos-Cavaou | Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône) | Elengy (Fosmax LNG) | ~8,5 Bcm/an |
| Montoir-de-Bretagne | Saint-Nazaire (Loire-Atlantique) | Elengy | ~10 Bcm/an |
| Dunkerque LNG | Loon-Plage (Nord) | Fluxys | ~13 Bcm/an |
| Cape Ann (FSRU) | Le Havre (Seine-Maritime) | TotalEnergies | ~5 Bcm/an |
Le terminal de Dunkerque est le plus important d'Europe continentale. Mis en service en 2017, il alimente non seulement le marché français mais aussi la Belgique, grâce à un raccordement direct au réseau Fluxys. Montoir-de-Bretagne, le plus ancien (1980), est en cours de modernisation pour prolonger sa durée d'exploitation. Fos-Cavaou, opérationnel depuis 2010, est le plus moderne des trois terminaux Elengy. Le Cape Ann, terminal flottant ajouté en urgence en 2023 pour répondre à la crise énergétique, est raccordé au réseau de transport via une canalisation sous-marine de 3,5 km opérée par GRTgaz.
Les principaux exportateurs de GNL dans le monde
Le marché mondial du GNL a atteint un volume d'environ 400 Mt en 2023, selon les données publiées par le GIIGNL (Groupement international des importateurs de gaz naturel liquéfié) et l'IEA. Quatre pays concentrent à eux seuls près de 70 % des exportations mondiales.
| Rang | Pays | Volume exporté 2023 | Part de marché |
|---|---|---|---|
| 1 | États-Unis | ~85 Mt | ~21 % |
| 2 | Qatar | ~80 Mt | ~20 % |
| 3 | Australie | ~80 Mt | ~20 % |
| 4 | Russie | ~30 Mt | ~7 % |
| 5 | Malaisie | ~26 Mt | ~6 % |
Les États-Unis sont devenus premier exportateur mondial en 2023, alors qu'ils n'avaient commencé à exporter du GNL qu'en 2016 grâce à la révolution du gaz de schiste. Leur capacité de liquéfaction continue de croître : l'IEA anticipe un quasi-doublement d'ici 2030 avec la mise en service des nouveaux trains de Plaquemines, Corpus Christi Stage 3 et Rio Grande. Le Qatar, longtemps numéro un, vise lui aussi une expansion massive de ses capacités sur le champ North Field d'ici 2027. L'Australie exporte essentiellement vers l'Asie (Japon, Chine, Corée du Sud), tandis que la Russie voit ses ventes contraintes depuis 2022 par les sanctions européennes ciblant ses futurs projets de liquéfaction.
La place du GNL en France et dans l'Union européenne
Jusqu'en 2021, l'Union européenne importait environ 40 % de son gaz par les gazoducs russes. Le GNL n'y représentait qu'une part minoritaire, complémentaire des flux par gazoducs depuis la Norvège, l'Algérie et la Russie. La séquence ouverte par la guerre en Ukraine en 2022 a brutalement renversé ce schéma : l'arrêt progressif de Nord Stream, puis du transit ukrainien fin 2024, ont forcé l'Europe à reconstruire son approvisionnement autour de deux piliers — le gaz norvégien par gazoduc, et le GNL importé de partout ailleurs.
Selon les données publiées par GRTgaz, les importations européennes de GNL ont bondi de plus de 60 % entre 2021 et 2022, principalement portées par les volumes en provenance des États-Unis. La France, grâce à ses quatre terminaux et à la nouvelle unité flottante du Havre, s'est positionnée comme l'un des principaux points d'entrée du gaz pour l'Europe centrale : GRTgaz exploite la capacité d'export par gazoduc vers l'Allemagne via l'interconnexion de Obergailbach, qui a connu un fonctionnement quasi-continu depuis 2022.
Pour les particuliers français, ce basculement n'a pas changé la nature du gaz qui arrive au compteur : le GNL, une fois regazéifié, est mélangé dans le réseau avec le gaz norvégien et algérien. Il a en revanche pesé sur les prix de marché : le GNL américain est généralement plus cher au MWh que le gaz acheminé par gazoduc, ce qui explique en partie l'envolée des tarifs du gaz constatée entre 2022 et 2023.
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Questions fréquentes sur le gaz naturel liquéfié
Quelle est la différence entre le gaz naturel et le GNL ?
Il s'agit de la même molécule (essentiellement du méthane), mais dans deux états physiques différents. Le gaz naturel est transporté à l'état gazeux, sous pression, dans les gazoducs. Le GNL est ce même gaz refroidi à -162 °C jusqu'à atteindre l'état liquide : son volume est alors divisé par environ 600, ce qui rend possible son transport maritime dans des méthaniers vers des pays non reliés par gazoduc.
Comment liquéfie-t-on du gaz naturel ?
La liquéfaction se fait en quatre étapes dans une usine située sur un terminal d'export. Le gaz est d'abord pré-traité pour retirer l'eau, le CO₂ et les composés soufrés. Il est ensuite comprimé, puis refroidi en cascade par plusieurs fluides frigorifiques (propane, éthylène, méthane) jusqu'à atteindre -162 °C à pression atmosphérique. Le GNL obtenu est stocké dans des réservoirs cryogéniques avant chargement sur un méthanier. Le procédé consomme 8 à 10 % du gaz traité pour son propre fonctionnement.
Combien de terminaux GNL la France compte-t-elle ?
La France dispose de quatre terminaux méthaniers terrestres en service : Fos-Tonkin et Fos-Cavaou en Méditerranée, Montoir-de-Bretagne sur la façade atlantique, et Dunkerque sur la mer du Nord. Les trois premiers sont exploités par Elengy (filiale d'Engie), le quatrième par Fluxys. Une cinquième installation, l'unité flottante Cape Ann, est amarrée au Havre depuis septembre 2023. La capacité totale d'importation française s'établit autour de 33 Bcm par an, soit environ 25 % de la capacité européenne.
Qui sont les principaux exportateurs mondiaux de GNL ?
Quatre pays concentrent la majeure partie des exportations mondiales en 2023, sur un total proche de 400 Mt : les États-Unis (premier exportateur depuis 2023, autour de 85 Mt), le Qatar (~80 Mt), l'Australie (~80 Mt) et la Russie (~30 Mt). Suivent la Malaisie, le Nigéria, l'Indonésie et l'Algérie. Selon l'IEA, les capacités américaines doivent encore doubler d'ici 2030 avec la mise en service de nouveaux trains de liquéfaction sur la côte du Golfe du Mexique.
Pourquoi le GNL a-t-il pris autant d'importance depuis 2022 ?
Avant 2022, l'Union européenne importait environ 40 % de son gaz via les gazoducs russes. La guerre en Ukraine et la fin progressive de ces livraisons (arrêt de Nord Stream, puis du transit ukrainien en janvier 2025) ont forcé l'Europe à se tourner massivement vers le GNL pour sécuriser son approvisionnement. Résultat : les importations européennes de GNL ont bondi de plus de 60 % entre 2021 et 2022, portées principalement par les volumes américains. La France, grâce à ses quatre terminaux, sert aussi de point d'entrée pour réexporter du gaz vers l'Allemagne et l'Europe centrale.
Le GNL est-il une énergie propre ?
Le GNL reste un combustible fossile : sa combustion émet du CO₂, même si environ deux fois moins que le charbon à énergie produite équivalente. À cela s'ajoutent les émissions de la chaîne logistique : la liquéfaction consomme 8 à 10 % du gaz traité, le transport maritime brûle une partie du chargement (le boil-off) comme carburant, et des fuites de méthane peuvent survenir tout au long du processus. Le GNL est donc considéré comme une énergie de transition, pas comme une énergie bas-carbone au sens où le sont l'éolien, le solaire ou le nucléaire.