Le gaz naturel est, comme le pétrole, une énergie fossile. Il résulte d’un mélange d’hydrocarbures.

Le gaz naturel contient principalement du méthane (CH4) à plus de 90%, de l’éthane, propane et butane ainsi que en plus faible quantité de l’azote (moins de 2%) et du dioxyde de carbone (CO2 moins de 1%). Il est formé à partir de la décomposition de matières organiques fossiles dans les sous-sols ou fonds marins par un processus proche de celui de la formation du pétrole. La génération de méthane est également possible par la biomasse, processus accéléré de décomposition de résidus organiques qui permet de produire ce gaz mais en quantité toutefois insuffisante pour un usage intensif. L’origine de ce gaz est variée, beaucoup de pays l’exportent sous forme liquide, appelée GNL (Gaz Naturel Liquéfié).

Le gaz naturel est liquéfié sous l’action d’un refroidissement à -162°C. Cette opération le rend à l’état liquide, non pressurisé, facilitant alors son transport mais cette opération à tout de même un coût écologique !

Une fois à l’état liquide, le gaz naturel liquefié (GNL) voit son volume divisé par 600 par rapport à son état gazeux.

En ce qui concerne sa constitution, le GNL contient principalement du méthane, à près de 90%, ainsi que de l’éthane, du propane et du butane et moins de 1% d’azote. Le gaz naturel liquide peut se transporter facilement par bateau, contrairement au gaz naturel classique qui transite par gazoduc.

Dernier bateau Gaz de France GNL

Le gaz naturel, incolore et inodore à l’état brut, est extrait directement du sous-sol. Il ne requiert pas d’autre transformation que l’ajout de mercaptan. Ce composé soufré est destiné à lui donner une odeur caractéristique pour des questions de sécurité.

Son usage est principalement domestique, pour le chauffage et la cuisson. Mais son utilisation s’est développée dans d’autres domaines, tels que dans les centrales électriques, dans l’industrie ou encore utilisé pour le transport.

La part du gaz naturel croît constamment dans la consommation mondiale d’énergie, surtout en Europe, depuis environ 30 ans. Il représente 24% de l’énergie consommée en 2007, c’est la troisième source d’énergie la plus utilisée dans le monde après le pétrole (40% en 2007) et le charbon (26% en 2007).

Énergie jumelle du pétrole, son extraction suit des étapes similaires : observation de la surface de la terre pouvant révéler sa présence, évaluation du sous-sol, évaluation sismique et forage. On trouve d’ailleurs très fréquemment du gaz naturel dans les lieux où ils y a du pétrole et inversement.

Le GNL, pour Gaz Naturel Liquéfié, permet de s’acquitter des aléas géopolitiques auxquels sont soumis les gazoducs lorsqu’ils traversent des territoires nationaux et permet de diversifier les sources d’approvisionnement.
De ce fait, de nombreux pays construisent des installations de re-gazéification dans les terminaux méthaniers (lieu où sont accueillis les navires transportant le GNL), permettant l’exploitation de ce gaz rendu liquide.

Terminal méthanier de Fos Tonkin (Boûches du Rhône, France)

Après l’Algérie, fournisseur de longue date de l’Europe, la Libye, le Nigeria, Trinité-et-Tobago et plus récemment les pays producteurs du Moyen-Orient (Qatar, Oman…) sont venus compléter l’approvisionnement en GNL de ce continent. De plus, depuis 2005, l’Égypte est devenue un autre fournisseur important de l’Europe.

La France est le cinquième importateur mondial de GNL, derrière le Japon, la Corée du Sud, l’Espagne et les USA. Elle importe près de 30% de ses approvisionnements en gaz. Les importateurs de GNL se sont alors multipliés, et GDF Suez joue un rôle important.
Pour accroître son activité, la mise en service de 5 nouveaux terminaux méthaniers est prévue entre 2012 et 2015.

Carte de France du gaz GNL

Actuellement, les importations mondiales de GNL portent sur près de 220 milliards de m3 de gaz naturel (à l’état gazeux), soit environ 24 % du commerce mondial de gaz naturel.
Ce marché pourrait ainsi atteindre 300 milliards de m3 en 2015, il concernera environ 30 pays importateurs.

Avantages

Le gaz naturel présente plusieurs avantages :

• Sa répartition géographique est plus dispersée, à l’échelle mondiale, que celle du pétrole
• Faibles émissions de CO2 lors de sa combustion si on le compare au dérivés du pétrole, de part sa forte teneur en méthane. Lors de la combustion, il ne créé qu’une molécule de CO2 par molécule de méthane alors que le pétrole en émettra au minimum 5.
• Les rendements énergétiques obtenus pour la production d’électricité (à partir de gaz-naturel dans des cycles combinés par exemple) sont supérieurs à ceux obtenus avec les centrales à charbon ou a pétrole. Le gaz naturel peut être utilisé sur une centrale à énergie solaire. Il permet de pallier aux aléas climatiques et ainsi réguler la production de ce type de centrales (dites de « cycle combiné »).

Aspects négatifs

• Afin d’exploiter le Gaz Naturel sous sa forme liquéfiée, le GNL, le déploiement de structures spécialisées est nécessaire. Les coûts de mise en place et d’entretien sont loin d’être négligeables.

Principe d'une installation GNL

• Il existe deux risques majeurs liés à l’exploitation du GNL , s’ il y a fuite ou déversement de GNL à l’air libre :

1) L’incendie
2) La formation d’un nuage sans inflammation immédiate

Pour qu’un incendie se déclare il faut une des deux conditions suivantes :
- Source d’inflammation à proximité (étincelle)
- Concentration du gaz naturel dans l’air entre 5 et 15%

• Bien qu’il soit le plus propre des combustibles fossiles, le gaz naturel émet lors de sa combustion du gaz à effet de serre (CO2) et de l’oxyde d’azote.
• Cette énergie est épuisable et des réserves quantifiées permettent son exploitation jusqu’à l’horizon 2070.

Voici les principaux importateurs de gaz naturel à travers le monde. GDF SUEZ se situe au 3ème rang mondial, avec l’importation de plus de 18 milliards de m3 de gaz naturel sous forme liquéfiée. A l’échelle européenne, GDF SUEZ est le premier importateur.

Volume de GNL par importateur

Le marché du GNL est en constante croissance.
L’augmentation de la consommation de gaz naturel dans le monde, favorise le développement du commerce de GNL. Il a progressé de 12 % en 2006 et de 7,6 % en 2007.

GNL - Evolution des traversées Maritîmes

Le Gaz Naturel peut être utilisé dans différents autres domaines que ceux évoqués ci-dessus (chauffage, cuisson, transport et industries). Des recherches se poursuivent dans cette voie là. On peut noter, par exemple, l’existence du GNV– Gaz Naturel pour véhicules – mais d’autres sont encore à venir.

Néanmoins, il ne faut pas oublier que le Gaz Naturel est une énergie fossile. Son temps de reformation se compte en centaines de milliers d’années, ce qui fait du gaz naturel une énergie non renouvelable.
De plus, son extraction, son acheminement (liquéfaction ou non, transport …) jusque dans nos foyers produit du CO2 de manière importante et induit des coûts supplémentaires pour l’utilisateur final.
Certains pays profitent de cette aubaine énergétique et donc financière comme moyen de pression politique. La Russie et sa mainmise sur la France en est un bon exemple. En effet, à plusieurs reprises, Gazprom, la société russe de gaz, a provoqué des crises gazières en Europe. La dernière et non la moindre, remonte à Janvier 2009 avec près de 14 jours de blocage !

Pourquoi alors ne pas chercher à produire de l’énergie de façon locale et durable, comme le proposent l’énergie solaire, éolienne, les pompes à chaleur ou encore le bois ?
Leur prix de revient est des plus intéressant, vous ne serez plus dépendant des aléas politiques internationaux et pourrez même gagnez de l’argent avec votre installation.

Installation de Gaz Naturel

Lundi 31 aout 2009, voici les résultats de l’étude que nous avons menée pendant plusieurs semaines. Elle présente le bilan carbone des énergies renouvelables et fossiles. Vous trouvez 2 données importantes : le taux de Co2 ou plutôt les grammes de co2 par kwh produit et le prix de revient par kwh produit.

1*: Intègre le coût énergétique du cycle de vie (énergie grise)

Le classement :

Il est établi par notre équipe, en fonction du degré de durabilité de l’énergie. Il prend en compte deux critères : le co2 produit et le coût rapporté au kwh produit.

*** : Energie renouvelable qui combine un prix de revient au kWh très intéressant pour une faible émission de CO2. Ce type est durable, (presque) inépuisable et l’énergie grise qui en découle a un faible impact environnemental.
** : Energie (renouvelable ou fossile) ayant un prix de revient intéressant mais un cycle de vie assez pejoratif pour la planète.
* : Energie fossile. Son impact environnemental est fort dans la mesure où ses stocks sont non renouvelables et nécessitent des transformations et extractions lourdes de conséquences sur notre environnement

Observations :

Nous tenons à signaler les difficultés que nous avons rencontrées pour établir ce tableau.
Quelques études anciennes ont été publiées par ci par là. Les chiffres officiels existent uniquement pour le nucléaire ou presque. On se demande bien pourquoi ?
Par exemple, il est impossible de vérifier l’impact en Co2 sur la destruction et le recyclage d’une usine nucléaire. Ne parlons pas des déchets radioactifs pour lesquels nous n’avons pas encore trouvé de solution. L’enfouissage n’est pas une solution durable mais temporaire. Certaines usines comme ITER sont censées utiliser ces déchets. A voir, la centrale n’est pas terminée. Nous préparons un dossier sur le nucléaire pour la fin de l’année 2009.
Côté nouvelles technologie (solaire, PAC, chaudière à bois etc.) nous ne félicitons pas les fabricants qui ne parlent pas du tout du taux de Co2 émis par kwh produit. Pour des acteurs du développement durable, on se demande pourquoi ils ne communiquent pas leurs chiffres ?
Si on aborde la question des énergies grises, c’est encore pire ! Il faut bien reconnaître que la France n’est pas industriellement prête pour assurer un recyclage performant. Les français découvrent à peine le tri sélectif, difficile de demander aux industriels du recyclage de tout prévoir. Cependant, un gros travail doit être fait au niveau des fabricants, qui devraient bien être un peu plus transparents.
Vous avez un moyen d’agir, votre porte-monnaie ! N’achetez pas des produits qui n’ont pas les labels. N’investissez pas dans des marques qui ne respectent pas les normes de recyclage de leurs produits. Soyez éco citoyen en somme… et n’attendez pas que l’Etat agisse à votre place.

La bonne note revient encore à nos experts qui nous ont bien aidés sur les aspects techniques. Ceci prouve que rien ne remplace la proximité !

Quelques explications…

• 1- Energie solaire photovoltaïque

L’énergie solaire photovoltaïque est l’une des rares énergies disponibles à n’avoir aucun coût de fonctionnement pour son utilisateur. En effet, l’énergie solaire étant accessible à tous, on peut l’utiliser librement. Il faut bien sûr, au préalable, s’équiper du matériel nécessaire pour pouvoir capter cette énergie renouvelable.
En termes de pollution, l’énergie grise liée à l’énergie solaire photovoltaïque rejette en moyenne entre 50 et 150 gCO2/kWh. Ce n’est pas une quantité fixe car cela dépend de différents facteurs tels que : la technologie utilisée (polycristallin, monocristallin), le lieu de fabrication (émission de CO2 pour le transport), etc. Mais la principale source d’émission de CO2 est la fabrication des cellules photovoltaïques, très gourmande en CO2. Cette pollution est aussi liée à l’énergie utilisée pour produire les panneaux, variant beaucoup, en termes de rejet de CO2, d’un pays à un autre.
Le recyclage du produit est pour le moment un problème, mais des techniques sont à l’étude. On peut raisonnablement penser que, dans un avenir proche, des solutions seront trouvées.
Mais le kWh produit par des panneaux photovoltaïque peut aussi rapporter de l’argent !
Si vous décidez de vendre la totalité de votre production à EDF, qui plus est à un tarif très intéressant, votre installation photovoltaïque peut vous rapporter de l’argent. En effet, le prix de l’énergie électrique facturé par EDF est inférieur au prix de rachat de votre énergie photovoltaïque.

• 2- L’énergie éolienne

Cette énergie est la seconde à n’entrainer aucun coût de fonctionnement à son exploitant. Tout comme le soleil, le vent est la propriété de tous et chacun peut l’utiliser comme bon lui semble. Malgré quelques éoliennes domestiques, la majorité de ce type d’installation concerne l’activité industrielle, nommée « Grand Eolien ». Cette activité Grand Eolien réinjecte la totalité de l’énergie produite sur le réseau EDF afin de contribuer à la part dite « énergies renouvelables » dans l’électricité française (ciblée à 20% d’ici 2020).
Comme le solaire, une installation éolienne nécessite un investissement de départ non négligeable mais est amorti au bout de quelques années (7 à 8 ans).

En ce qui concerne les émissions de CO2 de l’énergie éolienne, elles varient là aussi en fonction de différents paramètres comme sa technologie ou son lieu d’implantation. Principalement construite en Europe, le coût en CO2 du transport s’en voit réduit, et ne nécessitant pas de composants coûteux énergetiquement à produire, la quantité de CO2 est relativement faible (~15 g CO2/kWh).
Il faut aussi penser à son coût de recyclage, très peu de chiffres existent aujourd’hui.

• 3- Pompe à chaleur

L’utilisation d’une pompe à chaleur entraine une dépense liée à l’énergie électrique nécéssaire à son fonctionnement. Ayant un Coefficient de Performance (couramment appelé COP) d’environ 2,3 voire 4 pour les pompes à chaleur à la pointe de la technologie, ces systèmes sont peu couteux. Vous consommez 1 kWh d’électricité qui vous restitue 2,3 voire 4 kWh de chaleur. Le coût en CO2 d’une pompe à chaleur dépend donc du coût en CO2 de l’électricité et du COP de la pompe à chaleur.
En admettant qu’1 kWh électrique soit décomposé comme ceci :
70% d’origine nucléaire / 20% d’origine fossile (gaz, pétrole, charbon, hydraulique) / 10% d’origine renouvelable
70% nucléaire
Rejet de CO2 (g/kWh)
60/100*70 = 42 gCO2/kWh

20% fossile
Moyenne (Gaz Naturel + Gaz de Ville + Charbon + Pétrole + Hydraulique) = (880+450+850+900+4)/5 gCO2/kWh ~ 620 gCO2/kWh
620/100*20= 124gCO2/kWh

10% renouvelable
Moyenne photovoltaïque + Moyenne éolienne
(100 + 15)/2 = 58 g CO2/kWh
D’où : 58/100*10 = 5.8 gCO2/kWh

Total = 5.8+124+42
= 171.8 gCO2/kWh consommés par une pompe à chaleur (pour 2,3 voire 4 kWh produits)

Il faut aussi prendre en considération le recyclage du produit après utilisation. La présence de fluide réfrigérant (hautement nocif pour l’atmosphère) nécessite un recyclage adapté. Ne le jetez pas dans vos poubelles ! Exigez qu’il soit repris lors du remplacement et assurez-vous que l’entrepreneur respecte le cycle de dépollution du produit.