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Le gaz de schiste: une énergie propre?

Normand Mousseau, le 9 novembre 2010, 10h01

Le gaz naturel « traditionnel » représente une ressource préférable au charbon et au mazout et même, pour la plupart des investisseurs, préférable aux sources alternatives comme l’éolien et le solaire, dont la technologie est encore trop jeune et nécessite des investissements massifs à l’entrée. Qu’en est-il du gaz « non traditionnel » qu’est le gaz de schiste? Est-il aussi « propre » que le gaz traditionnel? Extrait du livre La Révolution des gaz de schiste, qui arrive en librairie cette semaine.

Le gaz de schiste: une énergie propre?
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Le gaz de schiste: une énergie propre?

On peut diviser les risques environnementaux en trois grandes catégories :

  1. les dérangements pour la population et l’environnement associés à l’activité industrielle elle-même : forage, fracturation, passage de camions-citernes et exploitation d’un combustible gazeux en général,
  2. les risques associés à l’eau, allant de la contamination des eaux souterraines au traitement des eaux usées,
  3. la contribution aux changements climatiques de ces gaz.

1. L’activité industrielle

Toute activité industrielle comporte des risques environnementaux. (...) La rapidité avec laquelle l’industrie des gaz de shale s’est développée dans les régions peuplées au-dessus de la structure de Marcellus nous permet déjà d’affirmer que ces risques ne relèvent pas seulement de l’imagination des opposants au développement de cette ressource.

Ainsi, à l’été 2010, à quelques semaines d’intervalle, trois accidents majeurs se sont produits dans cet État. Un premier puits, ne disposant pas d’un système de contrôle de la pression adéquat, explosa dans le nord de la Pennsylvanie en juillet 2010. Personne ne fut touché. Les opérateurs d’une foreuse en Virginie occidentale ne furent pas aussi chanceux lorsque, quelques jours plus tard, celle-ci explosa en frappant une bulle de gaz, blessant sept personnes. Deux autres travailleurs furent tués dans un troisième incident au nord de Pittsburgh, alors qu’un puits explosa dans des circonstances qui ne sont pas encore complètement élucidées.

Ce type d’accidents, malheureusement, se produit partout où l’on exploite le pétrole et le gaz naturel, pas seulement sur les puits de gaz de shale. Mais, outre qu’ils deviennent beaucoup plus visibles lorsqu’ils se produisent dans des régions densément peuplées, on ne peut exclure la possibilité que des citoyens soient touchés directement par ceux-ci, soulignant l’importance d’une supervision étroite de l’industrie par les agences chargées de faire respecter les diverses réglementations.

2. Les risques pour l’eau

La question de l’eau est au cœur des préoccupations environnementales reliées à l’exploitation des gaz de shale: 1) les risques de contamination des eaux souterraines et des nappes phréatiques par les liquides de fracturation et les liquides de reflux ; 2) les risques de contamination des eaux de surface, par des déversements durant les opérations ; 3) l’usage excessif des réserves d’eau locales. (...)

La contamination des eaux souterraines
On ajoute généralement des additifs chimiques au mélange de fracturation afin de faciliter la propagation de l’eau et l’insertion du sable dans les fissures générées. Si certains de ces produits peuvent susciter des inquiétudes, ce n’est pas, et de loin, la principale source de contamination.

En effet, durant son passage dans le shale, l’eau utilisée pour la fracturation se charge de divers sels et d’autres contaminants dont la composition n’est pas toujours connue. Selon un rapport de l’Office national de l’énergie du Canada, l’eau de reflux ne peut être réutilisée pour la fracturation de nouveaux puits, car les sels qu’elle ramène peuvent corroder l’équipement et les conduits. on doit donc l’éliminer d’une façon ou d’une autre. La quantité d’eau dont il faut se débarrasser peut parfois dépasser, et de loin, celle qu’on injecte, car certains shales sont eux-mêmes gorgés d’une eau saline, potentiellement toxique, qui se trouve expulsée avec le gaz extrait.

Selon les formations, la quantité d’eau qui ressort d’un puits varie entre zéro et plusieurs centaines de barils par jour. Il va sans dire que ces eaux ne peuvent être déversées dans la nature avant d’avoir été convenablement traitées, un processus coûteux et impossible à réaliser avec des infrastructures de traitement des eaux usées municipales. On préfère donc, généralement, l’injecter dans des nappes phréatiques profondes et salines, loin sous les couches d’eau potable utilisées pour la consommation ou l’agriculture.

Une des grandes préoccupations environnementales est que ces eaux toxiques contaminent les réserves souterraines d’eau potable. Les shales se situent généralement à des profondeurs allant de 1000 à 3000 m, c’est-à-dire à plusieurs centaines de mètres sous les nappes phréatiques. Comme les shales sont, par définition, imperméables, on ne s’attend pas à ce que l’eau de fracturation remonte massivement vers les couches phréatiques. Toutefois, bien que fort improbable, l’existence de fissures permettant à l’eau de s’échapper à travers des roches poreuses sus-jacentes n’est pas strictement impossible

Les risques les plus importants sont ceux associés à la création de fissures dans les parois des puits ou le dérangement de poches de méthane pouvant contaminer les eaux souterraines durant les opérations de forage. Bien que ces risques soient faibles, plusieurs incidents suggèrent qu’on ne peut pas les ignorer, contrairement à ce que laisse entendre l’industrie.

Selon les rapports d’infractions commises en Pennsylvanie et compilées par la Pennsylvania Land Trust Association, près de 1 % des puits forés dans cet État depuis janvier 2008 présentaient des défauts dans le blindage des puits. Un chiffre non négligeable surtout lorsque ces forages se font dans des régions densément peuplées.

Les déversements à la surface
Selon le même rapport de la Pennsylvania Land Trust Association, la grande majorité (plus de 800) des 952 infractions commises par les gazières (et observées par un inspecteur) sur une période de 18 mois à partir de janvier 2008 concernaient des déversements ou une mauvaise gestion des eaux contaminées. Cela veut dire, dans 268 cas, une mauvaise construction des sites de captation des eaux contaminées. Or, on l’a vu plus haut, ces eaux peuvent contenir une proportion importante de sels, ce qui les rend fortement corrosives. Il est donc essentiel que les bassins de rétention soient parfaitement étanches. Dans 16 cas, on a aussi détecté des problèmes de fonctionnement de l’obturateur antiéruption (blowout preventer).

En juin 2010, un problème avec cet équipement causa une éruption et le déversement de millions de litres d’eau contaminée avant que la fuite ne soit colmatée, 16 heures plus tard.

Pour le moment, nous disposons de très peu d’information solide sur la nature de ces eaux contaminées. Pour que l’on puisse évaluer correctement les risques, il faudrait que les gazières rendent publiques non seulement la liste des produits chimiques utilisés pour la fracturation, mais aussi et surtout la composition des eaux de reflux.

3. La contribution aux changements climatiques

Si la combustion du méthane est nettement préférable à celle du charbon et du pétrole du point de vue de la production de gaz à effet de serre (GeS), plusieurs facteurs suggèrent que le bilan environnemental complet des gaz de shale pourrait s’approcher de celui du charbon, ce qui diminuerait certainement son intérêt dans la lutte contre les changements climatiques.

Selon le ministère américain de l’énergie, la combustion du gaz naturel produit, en moyenne, 50 kg de Co2 par GJ, comparé à 68 pour l’essence, 69 pour le diesel et 89 kg de Co2 par GJ pour le charbon. Cette comparaison est toutefois incomplète, car elle n’inclut pas les gaz à effet de serre produits durant les phases d’exploration et d’exploitation, de même que pour le transport de ces combustibles jusqu’à leur point d’utilisation.

(...) Deux autres facteurs doivent être pris en compte dans l’évaluation des impacts des gaz de shale sur le réchauffement climatique : les fuites de méthane durant les différentes étapes d’extraction, de transformation et de transport, et les émissions du CO2 contenu dans le gaz extrait des shales. Le méthane est un gaz à effet de serre très puissant et son impact sur le réchauffement climatique est jusqu’à 25 fois plus important que celui du CO2 quand on calcule son impact sur une base de 100 ans. Si on on pose une perte totale de 1,5 % du volume de gaz naturel extrait à la source, en accord avec les estimations du ministère américain de l’énergie, l’impact GeS total des gaz de shale serait augmenté de près de 37,5 % pour atteindre 84,7 kg de Co2 par GJ, soit presque autant que le charbon et bien plus que l’essence ou le diesel.

De plus, ces calculs ne tiennent pas compte du CO2 présent dans les gaz de shale. En effet, certains shales noirs contiennent une fraction importante de gaz carbonique mélangé au méthane. Son relâchement dans l’atmosphère doit donc être ajouté au bilan carbone des gaz de shale, diminuant d’autant leur avantage environnemental par rapport aux autres combustibles fossiles.