Les gaz de schiste, solution d’avenir ou désastre annoncé ?

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Alain Amsellem, membre du Collectif Polex et technicien de l’énergie, traite ce problème qui divise l’opinion française, en évitant les banalités simplistes qui réduisent trop souvent le sujet à une opposition entre "bonnes" énergies renouvelables, et "mauvaises" énergies fossiles.

Les Verts ont obtenu que la France interdise sur son territoire non seulement l’exploitation, mais aussi la prospection du "gaz de schiste", alors que les réserves en sont estimées à plus de 3.000 milliards de mètres cubes (soit plus de 80 ans de consommation française) dans le Bassin Parisien, et 200 (soit 4 à 5 ans de consommation française) en Languedoc. Notre pays est l’un des rares à économie développée à prendre cette décision, alors même qu’il doit importer ses ressources énergétiques (uranium,pétrole et gaz) et que le processus de désindustrialisation y est massif. Beaucoup d’autres pays ont choisi le chemin inverse : les USA, qui espèrent grâce à l’exploitation déjà lancée, sans souci "superflu" de l’environnement, devenir en une décennie autosuffisants en matière d’énergie ; la Pologne, qui compte ainsi ne plus dépendre du gaz russe ; et même l’Algérie, qui songe à l’épuisement de ses gisements actuels.

L’analyse d’Amsellem ne se conclut pas en réponse toute faite. Elle fournit aux lecteurs les éléments qui leur permettront, en militants soucieux de l’environnement, de l’emploi, de l’indépendance nationale, de se déterminer rationnellement, sans opportunisme.

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Confrontée à un problème crucial en matière énergétique, l’ensemble des peuples de la planète se trouve à un tournant de son histoire et se doit de faire des choix judicieux afin de léguer aux générations futures une terre où il fera encore bon vivre.

L’énergie, quelle qu’elle soit, est indispensable à la vie ! Pendant des siècles les hommes ont utilisé une énergie renouvelable, le bois mais, depuis les débuts de l’ère industrielle, cette énergie a montré ses limites et l’homme a sans cesse recherché d’autres sources d’énergies qui, aujourd’hui, elles aussi montrent leurs limites si nous ne voulons pas léguer un monde catastrophique à nos descendants.

Les énergies fossiles que nous utilisons toujours majoritairement, y compris celles permettant de produire l’énergie nucléaire, ont dans l’état des connaissances actuelles des réserves prouvées, une durée de vie limitée.

Les chiffres diffèrent selon les sources mais il est possible d’envisager la fin des ressources dans les délais suivants :

- concernant le pétrole, les réserves sont estimées à près de 140 milliards de tonnes ; au rythme actuel de production cela représente, environ 40 années de réserve. Ces données sont relatives aux réserves prouvées et représentent la quantité d’hydrocarbures dont la récupération semble possible raisonnablement dans les conditions économiques et technologiques existantes,

- Au rythme actuel de la consommation mondiale, le gaz naturel peut encore être exploité pendant 70 ans en fonction des réserves prouvées ; 200 ans de consommation peuvent être envisagés grâce à des gisements aujourd’hui identifiés, mais dont l’exploitation se fera si les coûts sont rendus économiquement admissibles par des progrès technologiques,

- Le charbon est le combustible fossile qui possède les réserves les plus importantes ; leur estimation est de l’ordre d’environ 510 milliards de tonnes. Ces réserves sont situées aux États-Unis (21,9%), en Inde (14,3%), en Chine, (12,2%) et en Australie (9,3%). 230 années d’activité sont envisageable au rythme actuel d’extraction sans nouvelles découvertes.

- Les ressources en uranium connues, en incluant celles accessibles raisonnablement, dépassent les 4 millions de tonnes d’uranium. Au rythme actuel des besoins pour alimenter le parc mondial électronucléaire - annuellement environ 50 000 tonnes d’uranium naturel - la durée de vie des ressources conventionnelles se situe entre 50 à 80 ans en fonction du degré d’équipement en centrales nucléaires ou au contraire de leur arrêt. Toutefois, des ressources additionnelles peuvent laisser envisager un total supérieur à 6,3 millions de tonnes repoussant ainsi l’échéance de l’épuisement ; de plus, la recherche sur de nouveaux combustibles plus performants ainsi que la mise au point de nouveaux réacteurs pourront sans doute permettre de repousser cette échéance.

Toute activité humaine générant des pollutions, notamment l’émission de gaz à effet de serre, principalement du dioxyde de carbone (CO2), l’ensemble des populations se doit de faire des choix pour pouvoir continuer à exercer ses activités tout en diminuant de manière drastique les pollutions de toutes sortes ; principalement celles liées à la production et à l’utilisation des différentes énergies. Ce qui vient d’être énoncé est louable toutefois, les intérêts sont différents entre les consommateurs et les industriels qui souhaitent promouvoir leurs productions au moindre coût sans trop se soucier des pollutions qu’ils génèrent. Les intérêts sont aussi totalement différents entre les États en fonction de leurs ressources propres en énergie primaire, de leur degré de développement ou de leur émergence au rang des pays en voie d’industrialisation.

La Chine, pays le plus peuplé de la planète et dont l’émergence industrielle est relativement récente, ne possède que peu de ressources en hydrocarbures mais détient des réserves de charbon importantes qu’elle utilise à profusion pour faire fonctionner son économie or, la combustion du charbon produit deux fois plus de CO2 que la combustion du gaz naturel.

Les énergies renouvelables peuvent être une alternative pour limiter les émissions de gaz à effet de serre mais, quelques soient les moyens de production utilisés, tous, à un moment donné au cours de leur vie, de leur fabrication à leur démantèlement en émettent.

La fabrication des éoliennes, leur transport, la construction des fondations devant les recevoir, leur entretien et leur destruction, génèrent de telles émissions. De plus, leur durée de vie est relativement courte. Les constructeurs pour placer leur produit annoncent qu’elles pourront durer vingt ans mais des études réalisées au Royaume-Uni ou au Canada montrent que leur fonctionnement les use prématurément et ramène à 10 ou 15 ans au maximum leur temps d’utilisation. De plus pour accroître leur rendement il a été nécessaire d’augmenter considérablement la hauteur des mâts et la grandeur des pâles. Ceci impose de construire des fondations beaucoup plus importantes, de l’ordre de 25 à 40 tonnes d’acier et de 250 à 400 tonnes de béton par éolienne en fonction de leurs caractéristiques. Tout cela pour un médiocre rendement, aux alentours de 35% dans le meilleur des cas puisque le maximum de rendement est atteint pour des vents de 14m/s (50km/h) et que le fonctionnement doit être bridé dès lors que la vitesse du vent atteint 25m/s (90km/h) .

Les panneaux photovoltaïques ne sont pas plus performants ; leur rendement est dépendant de la latitude sous laquelle ils sont installés de leur inclinaison et de la qualité de leur fabrication. Leur durée de vie annoncée par les constructeurs est de l’ordre de 25 ans mais, des études mettent en évidence une durée de vie beaucoup plus courte, de l’ordre de 10 à 15 ans, en fonction des contraintes mécaniques ou environnementales, chaleur, froid, gel, neige etc., auxquelles ces panneaux sont exposés. Deux à trois ans de fonctionnement sont nécessaires pour compenser l’énergie utilisée pour leur fabrication. Selon l’Agence Internationale de l’Énergie leur temps de retour énergétique se situe entre 1,36 et 4,7 années selon les pays où ils sont utilisés et leur emplacement ; à Lyon par exemple le temps de retour en toiture est de 2,57 années et globalement le rendement de ces panneaux est de 8,5% de l’énergie solaire reçue.

De plus, les possibilités de production d’électricité à partir de ces moyens ne correspondent pas forcément avec la demande. Au-delà du 45e parallèle, soit dans l’hémisphère nord soit dans l’hémisphère sud, en présence d’un anticyclone il peut y avoir absence totale de vent pendant une longue période et le degré d’ensoleillement dans ces parties du monde n’est pas en adéquation avec la demande qui est maximale en période hivernale. En outre, ces moyens de production d’électricité présentent l’inconvénient d’augmenter la pollution. En absence de vent ou d’ensoleillement, pour satisfaire la demande, se sont les moyens de production les plus polluants mais les plus rapides qui sont mis en service, turbine à gaz, centrales au fioul ou au charbon, dont les émissions de gaz à effet de serre sont importantes ; d’où aussi, un double investissement pour compenser les manques de production de ces deux moyens.

Dans ce contexte énergétique international mais aussi en fonction de ses intérêts nationaux, l’Algérie a décidé de valoriser son potentiel en hydrocarbures non conventionnels mais, dans un premier temps uniquement en exploitant les Tight situés dans des réservoirs ultra compacts alors que les shale, plus difficiles d’accès, sont contenus dans la roche-mère.1

Le gaz et le pétrole (ou huile) de réservoir compact, appelés tight gas et tight oil sont des hydrocarbures contenus dans des couches de roches réservoirs très peu poreuses et très peu perméables. L’extraction de ces hydrocarbures est par conséquent difficile mais classique pour la recherche pétrolière mais nécessitent d’avoir recours à des techniques spécifiques pour les produire.

Notons que les hydrocarbures de réservoir compact concernent des hydrocarbures ayant migré hors de la roche-mère, contrairement à ceux de « schiste ». Le périmètre circonscrit par la notion de « tight » reste flou. Les valeurs limites de porosité et de perméabilité qui fixent le caractère non conventionnel évoluent avec les progrès de la technique ; en fait ces réserves finiront en partie par être comptabilisées en réserves conventionnelles. La distinction entre tight et conventionnel n’est donc pas figée.

En Algérie les réserves de tight gas trouvées actuellement sont de l’ordre de 8400 à 14000 milliards de mètres cubes qui devraient s’ajouter aux réserves des shale gas mais dont les valeurs n’ont pas été encore communiquées.

Dans le contexte international de risque de pénurie énergétique dans un avenir pas si lointain à l’échelle de l’humanité, les Algériens ont-ils tort ou raison de vouloir exploiter ces ressources ?

Nous pouvons raisonnablement penser qu’en fonction des différentes variables, dynamique de l’évolution démographique planétaire, émergence plus ou moins rapide des pays en voie de développement, particulièrement en Asie et sur le continent africain, découvertes de nouvelles technologies etc., les risques de pénurie interviendront plus ou moins tardivement. En attendant, il est impératif de faire les bons choix pour retarder le plus possible l’échéance de cette pénurie tout en préservant notre planète.

Faire les bons choix c’est, nous semble-t-il, mettre en œuvre les moyens de production les moins polluants pour notre atmosphère mais c’est aussi permettre des avancées technologiques par l’expérimentation d’extraction de nouveaux gisements. Le choix fait par l’Algérie peut, peut-être, permettre de découvrir de nouvelles méthodes moins polluantes pour extraire les gaz et les huiles de schiste.

Avant l’Algérie, d’autres pays, peu nombreux il est vrai, ont pris l’option d’exploiter ces ressources énergétiques, les États-Unis bien sûr mais aussi le Canada, la Pologne qui sera le premier pays européen à exploiter ces réserves, le Royaume-Uni, la Roumanie, la Hongrie, l’Espagne, la Bosnie mais aussi la Suède et le Danemark ont délivré des permis d’exploration. Hors d’Europe, la Chine, l’Australie, l’Afrique du Sud, l’Argentine et le Mexique, qui possèdent tous des réserves importantes, ont ouvert la voie à des forages de prospection.

D’autres pays à l’instar de la France ont interdit l’exploitation par fracturation hydraulique dont la Bulgarie, l’Italie… d’autres pays restent dans l’expectative, la Suisse, la Belgique…

Comme on peut le constater l’exploration et l’exploitation des hydrocarbures non conventionnels sont en pleine évolution et le 22 janvier la Commission européenne de Bruxelles a ouvert la voie à l’exploration et à l’exploitation des gaz de schiste avec des recommandations en demi teinte, sans aucune contrainte pour les États.

Sur ce sujet, nous le voyons, tout et son contraire peut être dit selon les sources d’information et les intérêts de ceux qui sont censés nous informer ! Pour certains l’exploitation des gaz de schistes serait moins onéreuse et plus rentable que celle des gaz naturels conventionnels pour d’autres, dont l’économiste Thomas Porcher, chargé de cours à Paris-Descartes « cette exploitation aura une durée de vie relativement courte… La production d’un puits de gaz de schiste est importante pendant les deux premières années puis, elle chute considérablement …pour un puits il faut forer plusieurs fois et à chaque fracturation c’est 25 à 30 000 millions de litres d’eau… ». Selon d’autres sources la quantité d’eau nécessaire pour forer un puits ne serait que de 7,5 à 15 millions de litres. On le voit, selon les sources et ce qu’elles veulent prouver les quantités annoncées varient pratiquement du simple au double !

Pour ou contre, il est indéniable que les exploitations réalisées aux États-Unis et au Canada ont fait progresser les méthodes de fracturation de la roche de schiste Toujours en expérimentation, depuis peu, il est question de réaliser cette fracturation à l’aide de propane congelé, une méthode qui n’a plus recours à une injection d’eau à très forte pression. D’autres gaz pourraient être utilisés tel que de l’hélium, du CO2 ou de l’azote ; ces méthodes seraient donc beaucoup appropriées dans des régions à fort déficit hydrique et, si dans l’utilisation de ces nouvelles méthodes, l’injection de sable ou de billes en céramique pour éviter que la roche se referme, restera obligatoire, on peut se poser la question de l’utilité de l’injection de produits chimiques.

Dans un autre domaine de recherche, l’Université de Corse en association avec le CEA et Hélion, du groupe Areva, après cinq années de recherche, ont mis au point la station expérimentale MYRTE sur la route des Sanguinaires à Ajaccio. Cette station permet de stocker de l’énergie à partir d’un électrolyseur qui convertit l’électricité d’origine solaire en hydrogène et oxygène puis,via une pile à combustible, de reconvertir l’hydrogène et l’oxygène en électricité pendant les heures de forte consommation alors que les panneaux photovoltaïques ne produisent plus.

Dans le monde de l’automobile, dès 1980 le constructeur Mazda a étudié un moteur fonctionnant à l’hydrogène et le Japonais Toyota annonce l’arrivée dans les concessions d’un véhicule avec moteur à hydrogène pour 2015.

En attendant que l’homme trouve un moyen permettant à un coût raisonnable d’obtenir des gaz dont tous nos océans regorgent, l’hydrogène et l’oxygène, en substitution des énergies fossiles dont les réserves seront un jour épuisées, l’humanité peut-elle aujourd’hui faire l’impasse sur l’extraction de ces gigantesques ressources énergétiques ? Nous pouvons nous poser la question ! On peut également se poser la question sur ce qui est le mieux pour la santé de la planète. Faut-il ne pas exploiter ces ressources énergétiques et laisser la Chine consommer du charbon deux fois plus producteur de gaz à effet de serre que le gaz ou au contraire, faut-il rechercher des méthodes d’extraction des gaz et huiles de schiste respectueuses de l’environnement et qui n’auront plus besoin d’eau ni peut-être de produits chimiques ?

Voir en ligne : Publié sur le site du collectif polex

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