Le collectif 07 STOP AUX GAZ DE SCHISTE affirme son refus de l’exploration et de l’exploitation des hydrocarbures de roche-mère et autres hydrocarbures dits non-conventionnels (gaz et pétrole de schiste, huiles lourdes, gaz de réservoir compact, gaz de couche, sables bitumineux ...) et de tous hydrocarbures dont l’extraction nécessite l’utilisation de techniques, quel que soit leur nom, nécessitant de fracturer, stimuler, acidifier ou encore de fissurer la roche et ayant pour conséquence de porter atteinte à son intégrité. Il s’oppose à l’aberration économique, sanitaire, environnementale et climatique aux conséquences désastreuses que constituent ces projets pour les départements impactés. Il promeut une transition énergétique et écologique.

Accueil > Boite à outils "Scientifique" > Géothermie profonde versus gaz de schiste

Géothermie profonde versus gaz de schiste

dimanche 25 août 2013

Géothermie profonde versus gaz de schiste

Par Thierry de Larochelambert
Chaire Supérieure de Physique-Chimie
Docteur en Énergétique
Chercheur à l’Institut FEMTO-ST
Vice-président d’Alter Alsace Énergies

Lire l’article en totalité sur Respublica, le journal du réseau de la Gauche Républicaine laïque, écologique et sociale

À travers le verrou de la fracturation hydraulique, la récente QPC (question prioritaire de constitutionnalité) transmise au Conseil d’État par le tribunal administratif de Cergy Pontoise le 21 mars 2013 à la demande de la compagnie pétrolière états-unienne Schuepbach soulève indirectement la question de la géothermie profonde.
En effet, la compagnie texane remet en question la loi du 13 juillet 2011, en particulier son article 1er [2], interdisant la fracturation hydraulique en vue de la recherche ou de l’exploitation pétrolière ou des gaz de schiste(s) qui a conduit au retrait de ses permis de recherche sur le territoire français il y a deux ans.
Pour Schuepbach, cette loi serait anticonstitutionnelle au motif qu’elle serait « discriminatoire (atteinte au principe d’égalité) en ne concernant que la recherche d’hydrocarbures, liquides ou gazeux… » alors qu’elle serait autorisée pour la géothermie profonde.
Le 12 juillet 2013, le Conseil d’État, suivant la recommandation émise par son rapporteur public le 26 juin dernier, a transmis la QPC au Conseil Constitutionnel qui devra se prononcer dans les trois mois suivants.

Entre-temps, les groupes de pression pétroliers et productivistes se répandent dans la presse à l’occasion du débat sur la Transition énergétique pour justifier le recours aux gaz de schiste, appuyés publiquement le commissaire européen à l’industrie Antonio Tajani, ex-porte parole de Silvio Berlusconi (ce qui relativise la qualité d’un tel appui) ; Gérard Mestrallet, PDG de GDF Suez ; mais aussi malheureusement par le Ministre du redressement productif Arnaud Montebourg – qui n’hésite pas à contredire régulièrement son Premier ministre et les ministres de l’environnement successifs Delphine Batho puis Philippe Martin – et par l’opportun rapport de l’OPECST (Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques) des députés Christian Bataille (PS) et Jean-Claude Lenoir (UMP).

Dans l’attente fiévreuse de l’arbitrage du Conseil Constitutionnel, il n’est pas sans importance de souligner les différences fondamentales entre ce qu’il est convenu d’appeler la fracturation hydraulique SGF (« shale gas fracking » ou gaz de schiste par fracturation) et la stimulation hydraulique EGS (« enhanced geothermal system » ou système géothermique amélioré), d’autant que le rapport de l’OPECST sus-mentionné entretient allègrement la confusion.

La présentation détaillée de ces deux technologies est donc indispensable pour clarifier certaines ambiguïtés et lever (ou non) certaines craintes qui se font jour jusque sur les sites internet de groupes opposés aux gaz de schiste.

LES POSITIONS QUI SUIVENT SONT CELLE DE L’AUTEUR
EXTRAITS DE L’ARTICLE

- La géothermie profonde, hier et aujourd’hui
Depuis la mise en service en 1913 de la première usine géothermique de production électrique de 250 kWe utilisant l’eau à 250°C de deux puits géothermiques à Larderello en Toscane (Italie) [13], l’utilisation directe de la géothermie haute énergie (ou géothermie profonde) pour la production d’électricité s’est considérablement développée dans le monde. Elle représente actuellement (2010) une puissance électrique installée de 10,9 GWe répartie sur 24 pays, et produit 67,3 TWhe/an d’électricité.
Dans les conditions économiques actuelles du marché de l’énergie mondiale, ces potentiels techniques pourraient déboucher à l’horizon 2050 sur des installations économiquement rentables estimées à une puissance électrique totale (EGS comprise) de 140 GWe produisant 1200 TWhe/an, et une puissance thermique de 800 GWth.

 


- Des cibles géologiques différentes
La grande différence entre les accès à ces deux sources d’énergie réside en fait avant tout dans les durées de vie très contrastées des installations :

  • un puits de gaz de schiste SGF extrait l’essentiel du gaz en 6 mois en perdant 63 à 85 % de sa productivité par an, de sorte que la ressource est généralement épuisée au bout d’un à trois ans : ce phénomène caractérisé par une décroissance de production de type exponentiel se traduit par des courbes de décroissance très rapides dès la mise en production du puits (« shale gas decline curve ») spécifiques aux puits de gaz de schiste.
  • un puits géothermique EGS une fois foré est conçu pour rester productif pendant des décennies (voire des siècles dans le cas d’une gestion soutenable.

La faible durée de vie des puits de gaz de schiste explique physiquement la course effrénée aux forages observée aux États-Unis : près de 515000 puits étaient productifs en 2011 ; 43000 ont été creusés dans la seule année 2012

On assiste ainsi à la formation d’une bulle spéculative d’autant plus inquiétante pour l’économie mondiale que la production de méthane de schiste stagne aux États-Unis, amenant certains chercheurs à prévoir un « peak-gas » prochain vers 2017 ; les sociétés productrices perdent de plus en plus d’argent en produisant du méthane de schiste [34] et se remboursent en fait de plus en plus sur l’huile et le pétrole de schiste, certaines se retirant même du marché d’exploration des gaz de schiste au bénéfice, semble-t-il, d’une spéculation bancaire et boursière grandissante.

Ajoutés aux problèmes environnementaux cumulés aux États-Unis depuis le début des forages des puits de gaz de schiste (voir plus bas), cette baisse de productivité des puits et la stagnation de la production de méthane de schiste a généré des doutes et des remises en cause dès 2011 chez les industriels gaziers [36], jusque dans les publications scientifiques du domaine. Mais c’est à partir de l’année 2012 que de nombreuses études scientifiques indépendantes ont commencé à dresser un bilan écologique plutôt sombre de la ruée vers le gaz de schiste.

 


- Fracturation, stimulation : des techniques différentes

La fracturation hydraulique SGF
Quand les forages atteignent des failles naturelles, les risques de microséismes d’amplitude pouvant atteindre 3,1 deviennent élevés au moment de la fracturation hydraulique, et le risque de propagation des liquides et des gaz le long des failles et des fractures ouvertes se pose.
En outre, il a été constaté que les microséismes induits par la fracturation peuvent déformer et fissurer les coffrages des puits en béton, ce qui peut générer ou accroître les fuites de gaz et de liquides de fracturation dans les nappes phréatiques avoisinant ou dans l’environnement.
La question fondamentale de l’enjeu économique se pose donc inévitablement au vu des risques écologiques très débattus et contestés que présente la fracturation SGF, que ce soit en exploration ou en exploitation des gaz de schistes.

La stimulation hydraulique géothermique EGS
Dans le cas de la géothermie profonde, il ne s’agit pas de créer des fractures mais de rouvrir les nombreuses fissures naturelles de la roche magasin qui ont été plus ou moins occultées par les sécrétions sédimentaires. Les roches elles-mêmes (granites, grès) sont généralement beaucoup plus perméables que les schistes à gaz, et une circulation naturelle permanente de saumures s’y déroule sous l’effet du gradient thermique parfois élevés. Il s’ensuit que les pressions d’injection des liquides de stimulation sont nettement plus faibles, comprises généralement entre 80 et 150 bars, comme l’a montré le projet européen de Soultz-sous-Forêts (voir plus bas), site connu pour son gradient géothermique particulièrement élevé de 100°C par kilomètre de profondeur.

Des impacts environnementaux très différents
la stimulation hydraulique et chimique EGS en géothermie profonde ne recourt qu’à des injections d’eau de courte durée sous pressions modérées (< 150 bar dans le granite à Soultz, 296 bar dans le granite à Bâle ; 370 bar dans le grès à Groß Schönebeck), éventuellement additionnée d’inhibiteurs de corrosion pour la stimulation hydraulique et de mélanges acido-basiques classiques pour la stimulation chimique, pendant des essais de courtes durées ; la fracturation hydraulique avec sable sous 684 bar dans les roches volcaniques profondes à Groß Schönebeck est un cas à part (étude scientifique limitée en roches volcaniques).

Les risques environnementaux des techniques EGS sont donc à peu près nuls, y compris les risques radioactifs

En revanche, l’exploration et l’exploitation des gaz de schistes présente des impacts environnementaux réels et sérieux, bien documentés, qui ont donné lieu à d’intenses polémiques dans les médias et dans les revues scientifiques.

La gestion de l’eau difficile et risquée de la fracturation hydraulique SGF
la technique SGF nécessite d’injecter de très grandes quantités de liquides de fracturation à très hautes pressions pouvant atteindre 1000 atm [62]. L’exploitation des champs de gaz de schiste aux États-Unis depuis les années 80 permet un recul suffisant pour analyser statistiquement les problèmes posés par la gestion de l’eau dans les différents gisements nord-américains et d’extrapoler la situation dans les pays très densément peuplés du continent européen.

Il apparaît que les fracturations hydrauliques employées dans l’ensemble des réservoirs nord-américains consomment en moyenne entre 7500 et 38000 m3 d’eau par forage horizontal ....... pour être injectés ... sous forme d’une boue de fracturation contenant 90 à 95 % d’eau et un très grand nombre d’additifs chimiques dont la plupart sont connus comme cancérigènes, mutagènes, tératogènes, perturbateurs endocriniens, polluants atmosphériques divers, contrairement aux affirmations lénifiantes du rapport Lenoir et Bataille : hydrocarbures aliphatiques et aromatiques polycycliques (benzène, naphtalène, toluène, xylène, etc.), éthers-glycols, pesticides, formaldéhyde, formamides, fluorocarbones, surfactants, etc.

Une pollution de l’air et des nappes phréatiques avérée liée aux forages de gaz de schiste
Les études indépendantes effectuées aux États-Unis révèlent l’ampleur des pollutions directes dans l’air et de l’eau liées aux forages et fracturations hydrauliques, à tel point que l’étude du Queens College de l’Université de New York se conclut par une demande d’interdiction de tout forage de gaz de schiste dans tout le périmètre du bassin aquifère de New York et de toutes les grandes villes, à une augmentation du nombre d’inspecteurs de protection de l’environnement, un recyclage obligatoire d’au moins 90 % des boues de gaz de schiste et une interdiction de la ventilation et du brûlage des gaz de puits.

Le stockage in-situ dans des grands réservoirs de toutes les boues de forage, de fracturation et de remontée émet en effet des quantités importantes de substances chimiques volatiles toxiques ainsi que pollutions induites secondaires (ozone, etc.), dont les effets sur la santé ont été largement démontrés dans le Colorado, au Texas et au Wyoming : irritations oculaires, maux de tête, symptômes asthmatiques, leucémies enfantines aiguës, myélomes, cancers, etc. Il faut savoir qu’à la suite des travaux de recherche les plus récents, les expositions prolongées aux très faibles doses de mélanges de substances toxiques sont aujourd’hui considérées comme potentiellement plus dangereuses pour la santé humaine et animale que les expositions plus courtes à des concentrations plus élevées.

Une autre atteinte à l’environnement est liée à la dégradation de la qualité des eaux de surface (cours d’eau), du fait des fuites lors des opérations de forage, de fracturation, de transports de boues d’une part ; et de la contamination des nappes phréatiques par les boues de fracturation du fait des fuites de puits et des probables migrations des gaz (et dans une moindre mesure des liquides) depuis les couches de schiste profondes le long de failles existantes ou de fractures créées par SGF.

Des fuites de méthane problématiques dans les puits de gaz de schiste
Les preuves de possibles phénomènes de migration des gaz et liquides depuis les couches de schistes jusqu’aux nappes phréatiques semblent s’accumuler aux États-Unis et doivent être examinées en détail, avec en arrière plan, la question essentielle des rejets de méthane, puissant gaz à effet de serre, qui pourrait remettre en cause l’intérêt-même des gaz de schiste comme substitut vertueux au charbon dans la lutte contre le réchauffement climatique.

Un risque radioactif élevé dans les exploitations de gaz de schiste
Les couches de schistes et de charbon sont connues pour être fortement radioactives ..... c’est donc sans surprise que l’on mesure une radioactivité importante dans les boues de remontées des forages de gaz de schiste.

Une consommation de sable ahurissante lors de la fracturation SGF
L’explosion de la production de gaz de schiste aux États-Unis s’est accompagnée d’un accroissement considérable de la quantité de sable utilisé comme agent de soutènement dans les boues de fracturation pour maintenir ouvertes les fractures réalisées sous haute pression ; évaluée à 7 millions de tonnes en 2009, elle a atteint 28 millions de tonnes en 2011, ce qui pose un problème évident d’approvisionnement en sable non seulement aux États-Unis mais dans le monde et aggravera la pression sur ce matériau naturel dans les décennies à venir si les gaz de schiste viennent à se développer.

 


- Transition énergétique : les gaz de schiste sont-ils nécessaires, inutiles ou néfastes ?
Au vu des résultats présentés ci-dessus, il apparaît donc qu’une exploitation des gaz de schiste propre et écologique évoquée par Arnaud Montebourg et l’OPECST relève davantage du vœu pieux ou de la position de principe idéologique que de la réalité ou même d’une quelconque tendance réaliste. L’accumulation des problèmes écologiques, la course aux forages, les risques de spéculation financière jettent une première ombre sur les vertus innombrables et irrésistibles dont certains voudraient affubler cette industrie.

 

 

 

 

Soutenir le Collectif 07

Chèque - PayPal ( CB et PayPal )
Dons ouvrant droit à réduction d’impôts

 

CONTACTS


Collectif 07 Stop au Gaz de Schiste
39, rue Jean-Louis Soulavie
07110 Largentière

La permanence
Tel. 04 75 36 72 83
contact@stopaugazdeschiste07.org

Le comité de veille (VIA)
Tel. 06 23 66 15 51
via07@stopaugazdeschiste07.org

Les réseaux sociaux
Rejoignez-nous sur Facebook
Rejoignez-nous sur Twitter

La newsletter mensuelle
Inscription - désinscription :
contact@stopaugazdeschiste07.org

 

Avec le soutien de la région Rhône-Alpes
Logo région rhône-Alpes