Exploitation énergétique des hydrates de méthane

À l’instar du gaz naturel obtenu à partir de schistes, dont on attend qu’il change les règles du jeu sur le marché mondial de l’énergie, des recherches sont actuellement en cours pour développer de nouvelles technologies afin de produire du gaz naturel à partir de gisements d’hydrates de méthane. Ces recherches revêtent un intérêt particulier, car les gisements d’hydrates de méthane disponibles actuellement sur la planète sont considérés comme plus importants encore que toutes les ressources d’hydrocarbures connues jusqu’ici, toutes formes confondues (pétrole, gaz, charbon…). Si ces gisements peuvent être efficacement et économiquement développés, l’hydrate de méthane pourrait devenir le prochain enjeu énergétique.

Plateforme de forage pour les hydrates de méthane dans...

Qu’est-ce que les hydrates de méthane?

L’hydrate de méthane est un solide cristallin qui se compose d’une molécule de méthane (gaz) emprisonnée dans une « cage » de molécules d’eau. Il s’agit d’une «glace» qui se produit naturellement dans des dépôts souterrains où les conditions de température et de pression sont favorables à sa formation. Si ce cristal de glace est retiré de son environnement, il devient instable. C’est pourquoi les gisements d’hydrates de méthane sont difficiles à étudier. En effet, lorsqu’on les ramène à la surface, la pression étant réduite et la température plus élevée, la glace fond et le méthane s’échappe.

Où se trouvent les gisements d’hydrates de méthane?

Il existe sur la planète quatre environnements qui ont des conditions de température et de pression appropriées pour la formation et la stabilité des hydrates de méthane. Ce sont:

• les sédiments et les unités de roches sédimentaires sous le pergélisol de l’Arctique;
• les dépôts sédimentaires le long des marges continentales;
• les sédiments d’eau profonde des lacs intérieurs et des mers;
• sous la glace de l’Antarctique.

À l’exception des dépôts de l’Antarctique, les accumulations d’hydrates de méthane ne sont pas très profondes sous terre, souvent à quelques centaines de mètres de la surface des sédiments. Dans certaines parties du monde, ils sont beaucoup plus proches des zones à forte population que n’importe quel autre champ de gaz naturel. Ces gisements pourraient permettre aux pays voisins qui importent actuellement du gaz naturel de devenir autosuffisants. C’est le cas notamment du Japon qui comptabilise une moyenne d’au moins une tonne d’hydrates de méthane par mètre cube dans ses gisements offshore.

Un énorme potentiel

Bien que ces gisements d’hydrates de méthane soient généralement situés dans des environnements difficiles et présentant de nombreux défis techniques, ils sont répartis un peu partout et constituent à l’heure actuelle la plus grande source d’hydrocarbures sur terre. Une variété de technologies pourrait être développée pour les produire en utilisant la réduction de pression, l’échange d’ions et autres procédés qui tiennent compte de leurs propriétés physiques et chimiques. Les États-Unis, le Canada, le Japon et l’Inde ont tous des programmes de recherche de travail assez sérieux en vue de découvrir et développer des technologies viables pour la production d’hydrates de gaz. L’hydrate de méthane jouera très probablement un rôle important dans le mix énergétique du futur, même s’il soulève aussi une certaine préoccupation environnementale, à cause de l’instabilité de la géologie sous-marine qui le contient.

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