Comprendre le marché de l'énergie - 04-12-18

Le gaz de schiste : comment est-il produit ?

Adeline M

Si le gaz de schiste peut sembler économiquement très intéressant, il occupe également le devant de la scène médiatique parce que son procédé d’extraction inquiète fortement, en raison des impacts particulièrement négatifs qui en résulteraient pour l’environnement. Dans le mix énergétique mondial, il a toutefois permis de réduire la production, et donc la consommation, de pétrole et de charbon au profit du gaz naturel. Dès lors, l’exploitation de cet hydrocarbure est-elle absolument indispensable ? Ou faut-il envisager de nouveaux modes de production ? Essayons de répondre.

À la découverte du gaz de schiste

Qu’est-ce que le gaz de schiste ? La définition du gaz de schiste est similaire à celle du gaz naturel : comme lui, et de même que le charbon et le pétrole, il s’agit d’une énergie fossile présente en très grande quantité dans nos sols. Son origine géologique est proche de celle de telles ressources : un mélange de matières organiques et de sédiments qui se transforme en roches-mères au cours du temps. En se métamorphosant à leur tour, les matières organiques emprisonnées dans le schiste donnent naissance à un hydrocarbure, en l’occurrence le gaz de schiste, dont la composition est riche en méthane, tout comme le gaz propane.

Le schiste constitue une roche argileuse imperméable et faiblement poreuse, d’aspect feuilleté, qui se situe à une profondeur comprise entre 1 500 et 3 000 mètres. Deux types de schiste existent : le schiste argileux et le schiste métamorphique, seul le premier permettant l’exploitation de gaz, qui sera de composant différent du gaz de ville ou gaz naturel.

Comment est obtenu le gaz de schiste ?

L’extraction du gaz de schiste impose d’opérer une fracture hydraulique, ce qui effraie, tant l’impact sur l’environnement est important. Les fuites de méthane associées à ce procédé représentent, d’autre part, de sérieuses sources de pollution. C’est pourquoi de nouvelles méthodes d’exploitation sont à l’étude, afin de pouvoir continuer de bénéficier des intéressantes propriétés de ce gaz naturel liquéfié.

La production de gaz de schiste a débuté en 1947 au Kansas, dans le centre des États-Unis, avant de se généraliser dans d’autres pays, où il est massivement exploité depuis les années 2000, en remplacement du gaz naturel et du pétrole.

La fracture hydraulique expliquée

L’obtention du gaz de schiste par le biais d’une fracturation hydraulique est actuellement la méthode communément utilisée dans le monde. Un forage vertical est effectué dans la coûte continentale jusqu’à 1 500 mètres de profondeur, suivi d’un forage horizontal, en vue de creuser, sur plusieurs kilomètres, le long des plaques de schiste argileux. Pour cela, des injections de liquide à très haute pression sont réalisées, celui-ci se composant d’eau, de sable et de produits chimiques, dont des détergents, des antibactériens et des lubrifiants. Ces pratiques ont ainsi pour objectif d’ouvrir de très petites cavités dans la roche, par lesquelles le gaz pourra rejoindre la surface terrestre afin d’être récolté.

Une exploitation à grande échelle

Pour rendre le schiste perméable, afin qu’il laisse échapper ses gaz si prisés, l’opération doit être répétée une trentaine de fois par forage, c’est-à-dire plus d’un million de fois par jour à l’échelle mondiale. Mais l’exploitation du gaz n’est pas la seule motivation des pays extracteurs, puisque ce type de forage permet aussi d’accéder à de l’eau potable.

Parmi les pays détenteurs de réserves de gaz de schiste, se retrouvent les États-Unis, le Canada, la Russie, la Chine, l’Australie, le Royaume-Uni, l’Allemagne, la Suède et la France. Leurs ressources sont plus ou moins exploitées en fonction des législations nationales en vigueur. Alors qu’en Amérique du Nord, par exemple, l’extraction y est encouragée, les autorités françaises souhaitent, au contraire, stopper la production de gaz de schiste tant que de nouvelles méthodes, moins nocives pour l’environnement, ne seront pas trouvées.

Les enjeux de l’exploitation du gaz de schiste

À l’heure où les réserves de gaz naturel et de pétrole s’épuisent considérablement, l’exploitation du gaz de schiste représente un enjeu majeur à l’échelle humaine et s’impose comme une solution bien réelle et surtout efficace. C’est d’ailleurs grâce à une telle ressource que le prix de l’énergie a considérablement diminué dans le monde. Parce que la détention de ressources naturelles offre également la possibilité aux pays concernés de devenir énergétiquement indépendants, elle constitue un fort argument en faveur d’une production massive.

Les avantages du gaz de schiste résident dans l’excellente rentabilité liée à sa production si la ressource naturelle est extraite non loin du lieu de forage. De manière générale, les techniques actuelles d’exploitation ne sont pas toutes intéressantes sur le long terme puisque l’émission de gaz ralentit rapidement et qu’il faut très vite forer à nouveau. Cependant, dans les pays où les ressources en schiste sont importantes, les forages plus nombreux génèrent beaucoup d’emplois et favorisent donc l’économie locale.

En ce qui concerne le prix du gaz de schiste, il reste est difficile à fixer et tient surtout compte de l’exploitation, deux fois moins coûteuse que celle du pétrole, ainsi que de l’abondance du gaz, qui est en augmentation constante.

Impact environnemental, qu’en est-il réellement ?

En matière de production de gaz de schiste, les effets engendrés sur l’environnement sont particulièrement négatifs pour plusieurs raisons. En plus d’impliquer une opération fragilisant les sols, le mélange liquide injecté lors du forage horizontal contient des polluants susceptibles d’atteindre les nappes phréatiques. D'autres risques dus à la dénaturation des paysages et à la modification de la structure des sols sont encore à déplorer.

Pour pallier ces inconvénients, de nouvelles méthodes d’extraction ont alors vu le jour, comme la fracture sèche de la roche, rendue possible grâce à une perforation de la roche à l’hélium liquide ou au fluoropropane. Bien que plus coûteuses, ces solutions ne requièrent pas l’utilisation de produits chimiques. La fracturation électrique existe également : la propagation d’une onde acoustique dans la roche favorise l’apparition de microfissures et permet une extraction du gaz de schiste, beaucoup moins dangereuse pour l’environnement.

Le poids du gaz de schiste dans le mix énergétique mondial

Le mix énergétique mondial est dominé, à 80 %, par les énergies fossiles, qui incluent le pétrole, le charbon et le gaz naturel, suivies par le nucléaire, la biomasse, l’hydraulique et les énergies renouvelables.

Ayant connu une hausse de près de 30 % en 15 ans, l’exploitation massive du gaz de schiste augmente désormais considérablement la part du gaz naturel dans cette répartition. Le charbon est, quant à lui, en recul : pour preuve, aux États-Unis, où la production du gaz de schiste est généralisée, il a régressé de 50à 36 % depuis 2000.