Gaz naturel et environnement

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Parfois critiqué par les défenseurs de l'environnement, le gaz naturel demeure l'énergie fossile la moins polluante au monde. Son impact réduit sur l'environnement, ainsi que son coût relativement faible, en font une énergie de choix pour la production d'électricité et de chaleur, que ce soit au niveau industriel ou chez les particuliers et les entreprises.

Le gaz naturel, un atout pour la transition énergétique dans le monde

Le gaz naturel, lorsqu'il est consommé, émet 25% moins de dioxyde de carbone que le pétrole, et moitié moins que le charbon, avec respectivement 55, 75 et 100 kilogrammes de CO2 émis par gigajoule de chaleur produite. Le gaz naturel émet par ailleurs très peu de particules fines (cinq fois moins que le mazout), lesquelles peuvent être responsables d'importants troubles respiratoires. Par rapport aux autres énergies fossiles, la combustion produit également moins d'oxyde d'azote, un gaz à effet de serre.

gazoducs

Gazoducs en Algérie

Le gaz naturel est par ailleurs une énergie abondante, dont les réserves prouvées ont récemment été fortement étendue avec la découverte d'une méthode pour l'exploitation du gaz de schiste. Abondant, le gaz naturel est une énergie relativement peu chère, qui devrait voir sa part dans le mix énergétique mondial progresser sur les décennies à venir au détriment de celles du charbon et du pétrole, selon l'Agence internationale de l'énergie. Le gaz naturel est un bon complément aux énergies vertes telles que le photovoltaïque et l'éolien, qui connaissent un fort développement dans diverses régions du monde mais qui présentent le désavantage d'avoir une production intermittente et dépendante de la météo. Dans l'attente de technologies permettant de stocker l'électricité verte de façon efficace, le gaz naturel conservera donc un rôle clé au sein de la transition énergétique à l'oeuvre au cours du XXIe siècle.

Sur le terrain, l'augmentation de la part du gaz naturel se fait d'abord par les décisions d'implanter ou pas de nouvelles centrales. Une centrale de production d'électricité au gaz naturel fonctionne grâce à la combustion du gaz, qui créé de la chaleur permettant de faire tourner des turbines, et de produire de l'électricité. Par rapport aux centrales à charbon et aux centrales à fioul, les centrales à gaz naturel présentent cependant un rendement supérieur, et sont également moins polluantes. Certaines centrales à gaz naturel dernière génération, dites à cogénération, permettent même de produire à la fois de l'électricité et de la chaleur, pour un rendement encore plus élevé.

Pour les particuliers, un choix d'énergie de chauffage peu polluant

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En comparaison avec les autres énergies de chauffage pour les particuliers, le gaz naturel tire aussi son épingle du jeu. Il émet 22% moins de CO2 que le fioul domestique, mais reste plus polluant que le bois de chauffage, lequel reste de très loin l'énergie de chauffage la plus écologique (20 fois moins d'émissions de CO2 que le gaz naturel). Cela dit, tout le monde n'a pas la possibilité de recourir à cette énergie.

Comparativement à un chauffage électrique, le chauffage au gaz naturel a un bilan carbone plus lourd, mais ne s'avère pas forcément moins écologique. En France, 75% de l'électricité consommée en produite par le parc de centrales nucléaires d'EDF. Si l'atome est une énergie décarbonée, elle est cependant productrice de déchets toxiques et présente des risques de contamination à grande échelle.

Depuis quelques années, les clients de gaz soucieux de réduire l'impact de leur consommation sur le réchauffement planétaire peuvent opter pour une offre de gaz compensée carbone. Le fournisseur eni propose par exemple l'offre Astucio Planète, une offre dans le cadre de laquelle chaque MWh de gaz naturel compensé donne lieu à l'achat par eni de crédits carbone auprès d'associations habilitées, qui mènent des projets de lutte contre le réchauffement climatique (reforestation, valorisation du biométhane...).

Exemples d'offres de gaz compensé carbone pour les particuliers
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Des coûts environnementaux variables

L'extraction et le transport du gaz naturel conventionnel présentent peu de risques environnementaux. Dans les rares cas de fuite des réseaux, le gaz naturel n'entraîne pas de risque de marée noire ou de contamination des sols, mais s'échappe par les airs, ce qui a alors un impact négatif sur le réchauffement de la planète, le gaz naturel n'étant autre que du méthane, un important gaz à effet de serre. Par ailleurs, la chaîne de valeur du gaz repose sur des infrastructures lourdes (plateformes gazières, terminaux méthaniers, gazoducs s'étendant sur des milliers de kilomètres de distance) dont la présence peut être vue comme une défiguration des paysages.

L'exploitation du gaz de schiste, pour sa part, a suscité dès son introduction à grande échelle en 2011 de vifs questionnements sur son impact environnemental. Le gaz emprisonné à faible densité dans les roches de schiste nécessite de fracturer le sol, ce qui réclame des quantités d'eau faramineuses. L'industrie manque de transparence sur les additifs utilisés, et le risque de pollution des nappes phréatiques et des rivières est notable. Menée dans de mauvaises conditions, l'exploitation du gaz de schiste comporte donc des risques importants pour l'environnement et les populations. Les normes d'exploitation varient d'un pays à l'autre, et les exigences sont généralement plus élevées dans les pays européens, où la densité de population est souvent jugée trop élevée pour pouvoir pratiquer l'extraction du gaz de schiste de façon sécurisée. En France, son exploitation est interdite.

Le biométhane : bientôt un substitut au gaz naturel ?

méthaniseur

Des méthaniseurs

Le gaz naturel est un combustible fossile, c'est-à-dire qu'il est a été extrait de roches sédimentaires et que sa combustion revient à rejeter dans l'atmosphère du carbone qui serait autrement resté sous la terre. Mais il existe un autre gaz composé de méthane, dont le mode d'extraction est considéré comme renouvelable, le biométhane. Ce gaz est issu de la fermentation de déchets organiques (d'origine agricole ou urbaine) dans un méthaniseur, ou de la captation de méthane issu de stations d'épuration ou de décharges.

Cette énergie verte est promue par l'Etat français dans le cadre du projet de transition énergétique, qui prévoit la construction de 1000 méthaniseurs entre 2012 et 2020. La France, grâce à l'étendue de son secteur agricole, peut envisager un fort développement pour le secteur du biométhane, qui a le potentiel de couvrir entre les trois quarts et la totalité de la consommation de gaz du pays.

Le gaz « made in France »

On parle de gaz made in France car le sol français, particulièrement en Lorraine, est très riche en grisou. Le gaz de houille est présent dans des filons de charbon ; sa couleur noirâtre provient de la carbonisation d'organismes végétaux. L'extraction de ce gaz peut poser des problèmes environnementaux (émission de gaz à effet serre, dérèglement climatique ...) et de santé public liés à l'exploitation du charbon (cancer du poumon ...).

Plusieurs arguments sont avancés pour promouvoir l'exploitation du gaz made in France, le gaz de houille. La première thèse avancée par le ministre consiste à dire qu'une telle exploitation contribuerait à éviter les délocalisations. En effet, l'exploitation du gaz de houille évitera que les industries françaises ne se délocalisent vers des pays où le prix du gaz est très bas. D'autre part, la richesse du sol lorrain assurerait entre 5 et 10 ans de consommation de gaz pour le pays. Ajoutons à cela que le gaz de houille, contrairement au gaz de schiste peut s'extraire de la roche sans avoir recours à la fracturation hydraulique. Enfin, l'exploitation de ce gaz made in France serait créatrice d'emploi et facteur de compétitivité et productivité.

Les associations de défense de l'environnement trouvent dans les déclarations du ministre du redressement productif une certaine provocation et ne veulent pas entendre parler du gaz made in France. Au moment où la France est en plein débat sur la transition énergétique, chacun cherche des solutions pour aller vers une utilisation plus respectueuse et économe des ressources énergétiques disponibles. Bien que le gaz de houille soit une ressource dont la France dispose, les associations écologiques comme la Fondation Nicolas Hulot (FNH), considèrent que l'exploitation de gaz made in France ne va pas dans le sens de la transition énergétique. Matthieu Orphelin, porte parole de la FNH estime que si la transition énergétique à la française, c'est de consommer toujours plus d'énergies fossiles. A contrario, les défenseurs de l'environnement suggèrent aux entreprises d'investir dans les énergies renouvelables, plutôt que dans les énergies fossiles.

Les dix plus grands producteurs de gaz naturel (en milliards de m3)

 

Source : CIA World Factbook, 2010

Perspectives de long terme sur la production mondiale de gaz naturel

Pour faire face à la demande projetée par l'Agence Internationale de l'Energie dans son scénario de référence établi en 2009, la production de gaz naturel devra augmenter de 1350 milliards de mètres cubes entre 2006 et 2030. Cette production supplémentaire de gaz naturel devrait provenir à 84% des pays situés en-dehors de la zone OCDE, dont la production est amenée à croître en moyenne de 2,1% par an, contre 0,8% pour les pays de la zone OCDE.

Perspectives de production de gaz naturel au Moyen-Orient

Avec 41% des réserves mondiales prouvées de gaz naturel, le Moyen-Orient représentera 20% de l'augmentation mondiale de la production de gaz naturel entre 2006 et 2030. A l'heure actuelle, on compte quatre producteurs majeurs de gaz naturel au Moyen-Orient, représentant 83% de la production régionale : l'Iran, l'Arabie Saoudite, le Qatar et les Emirats Arabes Unis. Chacun de ces quatre pays prévoit une augmentation substantielle de sa production de gaz naturel dans les années à venir.

L'Arabie Saoudite a lancé un effort particulier pour soutenir la production de gaz naturel à destination d'un usage domestique. La production actuelle de gaz saoudien est dans sa grande majorité dite associée à celle du pétrole : le gaz n'est qu'un produit dérivé du pétrole. La production saoudienne de gaz dépend donc de celle du pétrole, que les autorités saoudiennes font varier pour stabiliser les cours mondiaux du pétrole.

C'est pour sortir le gaz de sa dépendance à la production pétrolière que l'Arabie Saoudite développe de plus en plus l'extraction à partir des gisements de gaz naturel. Cet effort a notamment conduit à des investissements majeurs sur quatre sites du désert de Rub al-Khali. Néanmoins, les résultats des puits creusés sur ces sites sont relativement décevants, et la fixation de tarifs de vente peu attractifs pour le gaz par les autorités saoudiennes n'encourage pas les investisseurs occidentaux à participer à cet effort. Saudi Aramco, le géant saoudien du pétrole, a lancé d'autres projets d'extraction du gaz à proximité de ses puits de pétrole, avec des résultats plus satisfaisants. Le projet de Karan, par exemple, devrait atteindre une production de gaz naturel de 51 millions de mètres cubes par jour en 2012.

L'Iran possède les deuxièmes plus grandes ressources prouvées de gaz naturel et est déjà le plus gros producteur de gaz du Moyen-Orient. Des obstacles d'ordre politique empêchent néanmoins l'Iran de trouver autant de débouchés et d'investissements que ses réserves pourraient l'autoriser. Le plus grand champ d'extraction de gaz naturel iranien est situé en offshore, à South Pars. La difficulté à attirer les investissements directs étrangers en Iran représente la variable déterminante de la capacité du pays à augmenter sa production sur le moyen terme.

Perspectives de production de gaz naturel dans l'ex-URSS

La Russie devrait porter sa production de gaz naturel de 650 Gm3 en 2006 à 878 Gm3 en 2030. Le gisement géant de la péninsule de Yamal, dans le nord-ouest de la Sibérie, devrait représenter une partie significative de cette augmentation. Gazprom a commencé en 2008 la construction du gazoduc reliant le gisement le plus important de Yamal au réseau de transport de gaz russe, et a creusé le premier puits de production de gaz sur ce gisement. Gazprom prévoit que le gisement de Yamal pourra à lui seul contribuer pour 340 Gm3 à la production de gaz naturel russe à l'horizon 2030, lui permettant à la fois de satisfaire la demande intérieure et de doubler le niveau de ses exportations par rapports aux niveaux de 2008.

Le développement de nouveaux gisements de gaz naturel est une priorité absolue pour Gazprom, qui voit décliner la production de ses trois principaux gisements actuels (Yamburg, Urengoy et Medvezh'ye). La crise économique de 2008-2009 et la baisse temporaire de la demande de gaz et des prix du gaz qui s'en sont suivis en Europe pourraient réduire les capacités d'investissement de la Russie dans le développement de ces nouveaux gisements de gaz naturel.

En-dehors de Yamal, les deux principaux gisements où la Russie investit sont Shtokman (mer de Barents, Arctique) et Sakhaline (île dans le Pacifique à l'est de la Russie, au nord de l'île japonaise d'Hokkaido). Le développement de Sakhaline-1 a permis de commencer à alimenter les consommateurs de gaz russe pour de faibles volumes à partir de 2007. Les perspectives de production de gaz naturel à partir de Sakhaline-1 sont encore limitées, en attendant que les voies d'exportation soient clarifiées. Le développement de Sakhaline-2 prévoit une exportation de gaz naturel via la chaîne du gaz naturel liquéfié et est entré dans une phase de montée en puissance à partir de 2009. Le gisement de Shtokman devrait voir sa production de gaz naturel démarrer en 2013 à 23,8 milliards de mètres cubes, transportés par gazoduc. Une voie d'exportation supplémentaire par gaz naturel liquéfié est attendue pour Shtokman en 2014. L'Agence Internationale de l'Energie a toutefois des doutes sur la capacité de la Russie à tenir ce programme serré de développement du gisement de Shtokman.

Perspectives de production de gaz naturel en Afrique

Le Nigéria a les perspectives d'augmentation de la production de gaz naturel les plus prometteuses d'Afrique. Avec des réserves prouvées légèrement supérieures, la production de gaz naturel du Nigéria n'atteint que le tiers de celle de l'Algérie. Néanmoins, les problèmes d'insécurité que connaît le Nigéria pourraient ralentir significativement la progression de gaz naturel dans le pays. En-dehors du Nigéria, l'augmentation de la production africaine d'ici à 2030 viendra essentiellement de l'Algérie, de l'Egypte, de la Lybie et de l'Angola.

Perspectives de production de gaz naturel en Asie

Dans le scénario de référence de 2009 de l'Agence Internationale de l'Energie, la production de gaz naturel en Asie (hors Japon) augmente de 226 Gm3 entre 2006 et 3020 (dont 56 Gm3 pour la Chine et 28 Gm3 pour l'Inde). La montée de la production de gaz naturel en Chine a été remarquable dans les années 2000 : la Chine est parvenue à augmenter sa production de gaz naturel de 13,6% par an en moyenne entre 2000 et 2006. La Chine devrait ainsi devenir dans les prochaines années le plus gros producteur de gaz naturel dans la région, l'Indonésie voyant au contraire sa production décliner.

Perspectives de production de gaz naturel en Europe de l'Ouest, en Amérique du Nord et en Océanie

La production de gaz naturel dans les pays de l'OCDE augmentera de presque 200 Gm3 entre 2006 et 2030. Les Etats-Unis devraient représenter la majeure partie de cette augmentation (141 Gm3), suivis de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande (56 Gm3 à elles deux). Au contraire, l'Europe de l'Ouest et le Canada verront leur production de gaz naturel décliner, en raison de l'épuisement des gisements de ces deux zones.

L'augmentation de la production de gaz naturel aux Etats-Unis est principalement due à l'impressionnant essor des gaz non-conventionnels, qui viennent compenser le déclin de gisements conventionnels onshore matures. Les gaz non conventionnels devraient se développer en raison des progrès technologiques qui rendent rentable l'exploitation de ce type de gaz. Les gaz non-conventionnels devaient ainsi représenter 56% de la production américaine en 2030, contre 47% en 2006. Les gaz non-conventionnels aux Etats-Unis proviennent à 30% de couches minces de sable, mais ce sont les gaz en provenance de formations de schiste qui concentrent le plus grand potentiel de développement. Si l'Agence Internationale de l'Energie compte sur une multiplication par trois ou quatre de la production de gaz non-conventionnel à partir de formations de schiste aux Etats-Unis, elle souligne qu'il existe une grande incertitude sur cette prévision.

L'Australie devrait voir sa production de gaz naturel augmenter significativement grâce au Bassin de Carnarvon (côte nord-ouest de l'Australie) dont les réserves probables sont de 1756 Gm3. D'autres développements gaziers en eau profonde dans la mer de Timor et dans le Bassin de Browse devraient venir augmenter la production de gaz australien. Enfin, cinq projets d'exploitation du coalbed methane (méthane se dégageant de veines de charbon) sont en cours de développement pour la production de gaz naturel liquéfié. Le premier projet devrait voir sa production de gaz naturel liquéfié démarrer en 2012.

Mise à jour le

Xavier

Diplômé de Sciences Po Paris et de Columbia University, Xavier a cofondé Selectra en 2007 et est co-auteur de l'ouvrage Le marché de détail de l'énergie : la concurrence en action dans l'électricité et le gaz.

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