Technologie, risques et attentes Gaz de schiste Technologie, risques et attentes François Renard & Valérie Canivet 5 avril 2012, Mairie d’Annecy

Quelques enjeux du gaz de schiste Economiques et géopolitiques - A l’échelle mondiale: 140 ans de réserves de gaz dans des réservoirs non-conventionnels France: le gaz représente 22% de l’énergie annuelle consommée. Réserves gaz de schistes sur le territoire métropolitain estimées à 10 à 30 ans de consommation actuelle Et cela dans une époque où l’utilisation des ressources fossiles va décroitre et où l’on développe des énergies renouvelables Film Gasland: conséquences environnementales néfastes de la technologie Des populations hostiles à cette technologie (enjeu public et politique) Le parlement français a voté l’arrêt de l’exploration des gaz de schistes en Juillet 2011 Environnementaux et technologiques Technologie de la fracturation hydraulique: utilisation d’importants volumes d’eau (3,000 à 30,000 m3 par puits (~10 jours de consommation d’eau d’un golf 18 trous), utilisation de produits chimiques dont certain cancérigènes, empiètement au sol parfois important surtout dans la phase de construction des puits. Risques environnementaux et sur la santé Fluides injectés qui remontent dans les nappes d’eau superficielles Méthane qui pollue les nappes superficielles Sismicité induite

Les hydrocarbures de roche-mère en France NON CONVENTIONNEL Carbonifère de Lorraine Gaz de schistes « Schistes cartons »

Connaissances académiques sur les gaz de schistes: elles sont récentes (depuis 2007) Nombre annuel de publications scientifiques ayant pour sujet « shale gas » ou « gas shale » dans le catalogue « Web of Science » entre 1979 et 2011. Leur nombre augmente fortement depuis 2007 (données au 20 Mars 2012) Essentiel des connaissances actuellement auprès des compagnies pétrolières et gazières

Gaz de schiste: bientôt 50% de la production américaine ?

Le prix du pétrole, prix directeur de l’énergie ? $/bl $/MBtu $/tC

Géopolitique: 40% des importations européennes viennent de Russie

Exploitation par fracturation hydraulique de roches imperméables (argiles) contenant du gaz (méthane): gaz de schiste = ressource non-conventionnelle Roches mères sièges des accumulations initiales d'hydrocarbures avant migration vers les réservoirs; contiennent encore des hydrocarbures, gaz ou huile très peu perméables: 1 million de fois moins perméables que la craie doivent être fissurées pour pouvoir produire le gaz ou l'huile contenus Fracturation hydraulique efficacité de production impact environnemental

Source: http://www.connaissancedesenergies.org

Risques technologiques et environnementaux Paysage, transport Transition vers les énergies renouvelables Fuite du puits Pollution des sols et aquifères Produits chimiques Déclenchement de sismicité Image: Schlumberger

Loi du 13 juillet 2011 Interdiction de la fracturation hydraulique Création d'une Commission nationale d'orientation, évaluation des risques de la fracturation hydraulique ou de ses alternatives Abrogation des permis utilisant la fracturation hydraulique Mise en œuvre d'expérimentations à seules fins de recherche scientifique

Principaux produits injectés et leur usage Gregory et al., Elements, 2011

Composition des fluides récupérés Sels dissous totaux = 6 fois l’eau de mer!! Autres gaz que le méthane: CO2, H2S, He Composants de ces “schistes” (marnes) organiques: Barium, Strontium , probablement: sélenium, mercure, plomb, arsenic Probablement Uranium, Thorium, radium (radioactifs) Cancérigènes et Disrupteurs endocriniens injectés + transformés (en quoi?) Autres composés organiques Nécessité d’une filière de traitement de ces effluents industriels

Produit récupéré involontairement: le gaz La signature isotopique (13C) permet de distinguer les sources CH4 profondes (thermogénique) et plus superficielles (biogéniques) -> l’origine de ce gaz fait débat dans la communauté scientifique Gasland

Fontaines ardentes La Gua, Isère

Microsismicité lors de la fracturation hydraulique Il est possible de suivre l’interaction entre la fracturation hydraulique et les structures naturelles fracturées. Monitoring passif en continu comme en géothermie. Microsismicité lors de l’exploitation DIFFERENT DE Sismicité déclenchée

Des séismes déclenchés par l’activité humaine Déclenchement de sismicité Carrières M= 1 - 2 Mines M=-2 to 5 - Mise en eau de réservoirs Mmax= 6 Injection de fluide (géothermie) Mmax= 5 - Retrait de fluide (gaz, pétrole) Mmax= 6 -7

Sismicité déclenchée en Arkansas par injection en profondeur des eaux de production (Shale Gas, Arkansas, 2011) Usgs 2011

Différences de situation entre la France et les USA Etats-Unis France Distribution d’eau: individuelle/réseau par réseau Propriété du sous sol: propriétaire du terrain Etat Effets sur l’environnement: Etat fédéral/Etats Etat/Europe Normes Réserves gaz de schiste: partiellement connues inconnues

Messages Le GDS, une ressource non-renouvelable, une énergie « plus propre » (165 g de CO2 produit par kW-h, contre 210g et 330g par le pétrole et le charbon, respectivement), MAIS: Le coût en eau et en énergie de cette exploitation (comme des autres) doit être évalué et publié; La liste des produits injectés doit être rendue publique pour qu’ils puissent être suivis par les services de l'Etat et des Collectivités Territoriales; Le traitement mobile des effluents doit être au point; Les "pollutions" (mitage du paysage, lagunes abandonnées, transport lors des phases d'exploitation, air, aquifères) doivent être contrôlées; La sismicité de la région doit être prise en compte Prendre en compte les populations concernées dans les retombées économiques Un site « pilote », ouvert à des chercheurs académiques, pourrait être mis en place pour suivre toutes ces retombées potentielles , et les données publiées (loi Juillet 2011)