FracturationHydraulique et le Gaz de Schiste
La fracturation hydraulique, également connue sous le nom de « Hydro Fracking », « Gaz de Schiste » ou simplement Fracking, est un processus utilisant des techniques de forage et d’extraction spéciales pour accéder aux dépôts de gaz naturel situés profondément sous la croûte terrestre, dans des formations géologiques à faible perméabilité, notamment celles formées par la roche schisteuse dure.
Aujourd’hui, nous consommons d’énormes quantités d’énergie, et l’humanité a longtemps exploré les roches et les minéraux sous la terre pour trouver de nouvelles sources d’énergie, de puissance et de richesse. Il y a des millions d’années, des forêts tropicales marécageuses denses recouvraient la Terre, et au fil du temps, les arbres et la végétation luxuriante de ces forêts ont disparu, laissant derrière eux d’épaisses couches de charbon, de pétrole et de gaz s’étendant à travers la planète, profondément sous la surface.
Brûler des combustibles fossiles sous forme de gaz naturel plutôt que de charbon ou de pétrole a longtemps été souhaitable en raison des émissions réduites de gaz à effet de serre et de nombreux autres polluants aériens, le gaz naturel étant un combustible à combustion plus propre avec une empreinte carbone plus faible par rapport à celle d’autres combustibles fossiles.
L’exploration et la production conventionnelles de pétrole et de gaz impliquent de forer des trous profonds dans des roches poreuses et perméables pour permettre leur extraction.
Cependant, il existe un autre type de dépôt de gaz appelé « Gaz de Schiste », formé par des microbes et une activité biologique, qui est naturellement piégé dans des formations rocheuses sédimentaires très fines, poreuses mais imperméables, situées à plus de 2 miles de profondeur.
Le gaz de schiste est un autre gaz naturel basé sur le carbone et ne diffère en rien de celui que vous utilisez actuellement pour chauffer votre maison ou cuisiner, ou pour produire de l’électricité, car chimiquement, il s’agit du même composé naturel, principalement du méthane.
Par lui-même, le gaz de schiste apparaît comme bon marché et abondant. Cependant, ce gaz de schiste n’était pas économiquement viable à extraire avant l’avènement des techniques de forage horizontal et de fracturation hydraulique (fracking), car le forage à lui seul ne libère pas le gaz piégé dans les roches.
Comment le Gaz de Schiste est-il extrait ?
De manière similaire au gaz conventionnel, l’extraction du gaz de schiste s’effectue par un trou de forage et un puits. Un trou de forage est foré verticalement jusqu’à juste au-dessus du lit de schiste, puis le processus de forage adopte une méthode astucieuse qui le distingue du forage conventionnel.
Contrairement au forage conventionnel en ligne droite, lors de la fracturation du gaz de schiste, la mèche de forage est orientée ou courbée à 90 degrés jusqu’à ce qu’elle soit horizontale, puis le forage se poursuit. Ce forage horizontal est nécessaire car les réservoirs de gaz de schiste sont plus larges que hauts, permettant ainsi d’accéder à davantage de réserves de gaz de schiste.
Pour permettre au gaz de s’écouler, des fractures doivent être créées dans la roche. Cela se fait par fracturation hydraulique, qui utilise des millions de gallons d’eau et divers produits chimiques pour maintenir le processus lubrifié. L’injection de cette eau chimiquement traitée et du sable est appelée « fluide de fracturation ».
Le fluide de fracturation est injecté sous haute pression et ouvre les fractures naturellement présentes dans le socle rocheux. Cela crée de nouvelles fissures, augmentant les fentes (accroissant la perméabilité) permettant au gaz naturel qui était enfermé dans la roche solide depuis des millions d’années de s’échapper et de s’écouler dans le puits pour être récolté pour un usage énergétique à la surface.
Le Fracking produit de l’énergie à partir de schiste et a permis à de nombreux puits et plates-formes de forage de devenir économiquement viables, car le processus de fracturation du gaz de schiste s’est révélé être un moyen d’augmenter la production des puits, permettant d’extraire davantage de gaz d’une zone de terre donnée.
Après le fracking, l’eau injectée au moment de la fracturation est ramenée à la surface pour être traitée et recyclée, car cette eau contient un cocktail de produits chimiques et d’additifs utilisés dans le processus de fracturation du gaz de schiste, ainsi que des contaminants provenant de la formation de schiste. La quantité d’eau qui remonte à la surface, appelée « eau usée », dépend de la géographie locale et de l’efficacité du processus de fracturation, mais cela peut atteindre jusqu’à 80%.
Cela signifie donc que plus de 20% du mélange d’eau et de sable chimiquement traité reste sous terre et, une fois enterré, ce liquide de fracturation se mélange aux eaux naturellement présentes, entraînant une contamination possible des sources d’eau potable ainsi qu’une exposition à des forces géologiques et à des processus chimiques à long terme, allant de plusieurs années à des décennies. De plus, le fracking produit des déchets, et ces eaux usées peuvent contenir des substances radioactives naturelles provenant des profondeurs du sol.
Inconvénients du Fracking
Les plus grands inconvénients du fracking du gaz de schiste sont que la fracturation hydraulique est une activité très gourmande en eau, d’où le nom « hydrofracking », utilisant un fluide de fracturation composé d’environ 90% d’eau et d’un mélange de 10% de sable et d’additifs chimiques. La même zone de puits, connue sous le nom de plate-forme de puits, peut être fracturée plusieurs fois dans différentes directions en utilisant des millions et des millions de litres d’eau par jour dans le processus.
Nombreux sont ceux qui sont mécontents que la fracturation hydraulique utilise trop de notre plus précieuse ressource naturelle (l’eau) pour extraire un gaz qui est de bien moindre valeur. Toutefois, le volume d’eau consommé par chaque processus de fracturation variera en fonction de son emplacement et de la géologie des roches, et le recyclage et la réutilisation de cette eau usée aideront à réduire la consommation d’eau propre dans le fracking.
Il a été établi de manière simplifiée que la fracturation hydraulique implique l’injection d’un fluide de fracturation (un mélange d’eau, de sable et de produits chimiques) à haute pression dans un puits qui pénètre profondément sous la surface de la Terre pour rompre la roche et accéder au gaz de schiste.
Le gaz de schiste utilise un nouveau processus de forage horizontal qui n’était pas disponible jusqu’à récemment en raison des avancées dans la technologie de scan sonar et de forage.
En utilisant un tuyau rempli d’eau sous pression, le processus de fracturation crée des fractures et des fentes profondément sous la surface du sol. Ces fentes provoquent des fissures dans le sol, permettant aux hydrocarbures et au pétrole de s’écouler plus librement des formations souterraines vers un puits qui peut ensuite être exploité pour des besoins énergétiques.
Le Fracking du Gaz de Schiste a déverrouillé une nouvelle source d’énergie sur la planète en permettant aux dépôts de gaz naturel piégés profondément dans la Terre, qui ne seraient pas viables à récupérer par d’autres moyens, d’être relâchés et capturés pour nos maisons, entreprises, et comme carburant alternatif pour certains véhicules.
Cependant, le fracking du gaz de schiste est une activité à haut risque qui peut potentiellement affecter la santé humaine ainsi que poser des problèmes environnementaux plus larges. Les alternatives d’énergie renouvelable, les économies d’énergie et une réduction significative des émissions de CO2 sont les seules voies viables vers un avenir durable sur le plan environnemental.
Il existe de nombreux risques potentiels associés à la fracturation du gaz de schiste, le plus important étant la contamination environnementale potentielle due aux produits chimiques toxiques utilisés dans le processus de fracturation, la contamination métanique des ressources en eau locale alors que le gaz fuit des puits vers les terres environnantes, les composés radioactifs et l’élimination des eaux usées contaminées. De plus, le fracking a le potentiel de provoquer une activité sismique accrue et même des tremblements de terre en lubrifiant les failles géologiques avec les additifs chimiques utilisés dans le processus de fracturation du gaz de schiste.
En exploitant des combustibles fossiles non conventionnels tels que les dépôts de gaz de schiste et de méthane de couche de charbon par fracking, la dépendance mondiale aux combustibles fossiles continuera et retardera ainsi le développement et le déploiement à grande échelle de sources d’énergie renouvelables plus propres et plus vertes.
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