Différences entre le gaz canalisé russe (Nord Stream) et le GNL américainQuestion : Quelle différence y-a-t-il entre le gaz de schiste américain et le gaz canalisé russe qui arrivait dans les gazoducs Nord Stream 1 & 2 ? Pourquoi ce GNL US est-il plus polluant ?Grok3 : Pour répondre à votre question, examinons les différences de composition entre le ‘gaz de schiste américain’ (souvent transporté sous forme de gaz naturel liquéfié, ou GNL) et le ‘gaz canalisé russe’ acheminé via les gazoducs Nord Stream 1 et 2, ainsi que les raisons pour lesquelles le GNL américain est considéré comme plus polluant.
1. Différence de composition La composition chimique du gaz naturel, qu’il soit de schiste (américain) ou conventionnel (russe), est très similaire en termes de produit final. Les deux sont principalement composés de méthane (CH4), avec des proportions variables d'autres hydrocarbures (éthane, propane, butane) et de traces d'impuretés comme le dioxyde de carbone (CO2), l'azote ou le sulfure d'hydrogène (H2S).
Voici les points clés : Gaz de schiste américain (GNL) : Le gaz de schiste est extrait de roches imperméables par *fracturation hydraulique*, une technique qui fracture la roche avec de l'eau, du sable et des produits chimiques. Une fois extrait, il est purifié pour devenir du gaz naturel, puis liquéfié à -160 °C pour être transporté par méthaniers. La composition du GNL américain est proche de celle du gaz conventionnel, mais le processus d'extraction peut laisser des traces d'impuretés spécifiques (par exemple, des résidus chimiques ou des composés organiques volatils) en fonction des techniques utilisées. Cependant, ces différences sont minimes après purification.
Gaz canalisé russe (Nord Stream) : Le gaz russe est principalement du ‘gaz naturel conventionnel’, extrait de gisements où il est piégé dans des roches poreuses, rendant son extraction plus simple. Il est acheminé directement par gazoducs, sans nécessiter de liquéfaction. Sa composition est également dominée par le méthane, avec des variations mineures selon les gisements (par exemple, ceux de Sibérie ou de la mer de Barents).
Conclusion sur la composition : La différence chimique entre les deux gaz est négligeable une fois purifiés pour l'usage. Les deux contiennent environ 90-95 % de méthane, avec des variations mineures en éthane, propane ou autres gaz. La différence principale réside dans les méthodes d'extraction et de transport, qui ont un impact environnemental significatif.
2. Pourquoi le GNL américain est-il considéré comme plus polluant ?Le GNL américain est jugé plus polluant que le gaz russe acheminé par gazoduc pour plusieurs raisons, liées à son cycle de vie (extraction, traitement, transport et regazéification).
Voici les facteurs clés :
a) Extraction par fracturation hydraulique
Gaz de schiste américain : Aux États-Unis, environ 79 % du gaz naturel provient du gaz de schiste, extrait par fracturation hydraulique. Ce procédé est énergivore et polluant :
- Il nécessite l'injection d'énormes quantités d'eau mélangée à des produits chimiques, ce qui peut contaminer les nappes phréatiques.
- Il génère des fuites de méthane (CH4), un gaz à effet de serre 72 à 105 fois plus polluant que le CO2 sur 20 ans, selon les indices de réchauffement global. Des études, comme celle de la NOAA en 2012, estiment que 4 % du gaz extrait dans certains bassins (ex. Denver-Julesburg) s'échappe dans l'atmosphère.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_schistehttps://www.franceinfo.fr/environnement/crise-climatique/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-appele-a-la-rescousse-pour-remplacer-le-gaz-russe-plombe-nos-ambitions-climatiques_5278540.html- L'empreinte carbone de l'extraction du gaz de schiste est 1,5 à 4 fois supérieure à celle du gaz conventionnel.
https://www.franceinfo.fr/environnement/crise-climatique/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-appele-a-la-rescousse-pour-remplacer-le-gaz-russe-plombe-nos-ambitions-climatiques_5278540.htmlGaz russe : Le gaz conventionnel russe est extrait de gisements accessibles sans fracturation, ce qui réduit les émissions de méthane et l'impact environnemental à l'extraction. Les fuites existent toujours dans les gazoducs, mais elles sont généralement moins importantes que celles liées à la fracturation hydraulique.
b) Liquéfaction et transport
GNL américain : Le processus de transformation du gaz en GNL est très énergivore :
- La liquéfaction nécessite de refroidir le gaz à -160 °C, ce qui consomme beaucoup d'énergie (électricité ou gaz brûlé sur place).
- Le transport par méthanier sur de longues distances (États-Unis vers Europe) génère des émissions de CO2 et des fuites de méthane supplémentaires.
- La regazéification à l'arrivée (retransformation en gaz) consomme également de l'énergie.
- Selon une analyse de Carbone 14, l'empreinte carbone amont (de l'extraction à la livraison) du GNL américain est 2,5 fois supérieure à celle du gaz transporté par gazoduc, et jusqu'à 10 fois supérieure à celle du gaz norvégien ou néerlandais.
https://www.novethic.fr/actualite/infographies/infographies/isr-rse/remplacer-le-gaz-russe-par-le-gnl-americain-le-pire-des-scenarios-climatiques-on-vous-explique-pourquoi-en-une-infographie-150687.htmlGaz russe : Le gaz canalisé via Nord Stream 1 et 2 ne nécessite ni liquéfaction ni transport maritime, ce qui réduit considérablement son empreinte carbone. Le transport par gazoduc est plus efficace énergétiquement, même sur de longues distances.
c) Impact environnemental global
GNL américain : En intégrant l'extraction, la liquéfaction, le transport et la regazéification, le GNL américain émet deux fois plus de CO2 équivalent que le gaz russe transporté par gazoduc. Dans les scénarios les plus défavorables, son empreinte carbone peut atteindre 85 % de celle du charbon pour la même quantité d'énergie produite.
https://www.franceinfo.fr/environnement/crise-climatique/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-appele-a-la-rescousse-pour-remplacer-le-gaz-russe-plombe-nos-ambitions-climatiques_5278540.html- Les fuites de méthane, particulièrement lors de l'extraction et du transport, aggravent son impact climatique, car le méthane a un effet de réchauffement à court terme beaucoup plus élevé que le CO2.
https://www.europe1.fr/societe/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-le-gnl-est-il-nefaste-pour-lenvironnement-4109362https://www.amisdelaterre.org/etats-unis-gaz-schiste-histoire-hypocrisie-francaise/- Gaz russe : Bien que le gaz conventionnel russe ne soit pas exempt d'émissions (notamment à cause des fuites dans les gazoducs et des infrastructures vieillissantes), son impact environnemental est moindre en raison de l'absence de fracturation hydraulique et de liquéfaction.
d) Autres impacts du gaz de schiste - La fracturation hydraulique est associée à des risques environnementaux locaux : pollution de l'eau, augmentation des séismes, et impacts sur la santé des populations près des sites d'extraction (risques de cancers, problèmes respiratoires).
https://www.amisdelaterre.org/etats-unis-gaz-schiste-histoire-hypocrisie-francaise/https://www.connaissancedesenergies.org/questions-et-reponses-energies/gaz-et-huiles-de-schiste-aux-etats-unis-des-reserves-pour-longtemps - Les infrastructures nécessaires au GNL (terminaux de liquéfaction, méthaniers, terminaux de regazéification) augmentent l'empreinte écologique et verrouillent l'Europe dans une dépendance aux énergies fossiles pour des décennies, compromettant les objectifs climatiques.
https://www.novethic.fr/actualite/infographies/infographies/isr-rse/remplacer-le-gaz-russe-par-le-gnl-americain-le-pire-des-scenarios-climatiques-on-vous-explique-pourquoi-en-une-infographie-150687.html3. Contexte et nuances
- Contexte géopolitique : L'Europe s'est tournée vers le GNL américain pour réduire sa dépendance au gaz russe, notamment après l'invasion de l'Ukraine en 2022. Les exportations américaines de GNL ont atteint des records en 2023, dépassant le Qatar comme premier exportateur mondial. Cependant, cette transition a un coût climatique élevé.
https://www.latribune.fr/climat/energie-environnement/europe-de-la-dependance-au-gaz-russe-au-gnl-americain-987045.html- Efforts de réduction des fuites : L'Europe a imposé des conditions aux États-Unis pour réduire les fuites de méthane, mais ces mesures prendront du temps à produire des effets significatifs.
https://www.europe1.fr/societe/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-le-gnl-est-il-nefaste-pour-lenvironnement-4109362- Interdiction en France : La France a interdit la fracturation hydraulique sur son sol en 2011 pour des raisons environnementales, mais importe massivement du GNL américain, ce qui est perçu comme une contradiction. En 2022, 25 % des importations françaises de gaz provenaient des États-Unis, dont 87 % de gaz de schiste.
https://www.amisdelaterre.org/etats-unis-gaz-schiste-histoire-hypocrisie-francaise/4. Conclusion La différence de composition entre le gaz de schiste américain (GNL) et le gaz canalisé russe est minime : les deux sont principalement du méthane avec des traces d'autres hydrocarbures. Cependant, le GNL américain est considéré comme plus polluant en raison de :
1. L'extraction par fracturation hydraulique, qui génère des fuites de méthane et une empreinte carbone plus élevée.
2. Le processus énergivore de ‘liquéfaction, transport maritime et regazéification’, qui augmente les émissions de CO2 et de méthane.
3. Les impacts environnementaux locaux (pollution de l'eau, séismes, santé publique). En comparaison, le gaz russe, bien qu'imparfait, bénéficie d'une extraction conventionnelle et d'un transport par gazoduc plus efficace.
Ainsi, le GNL américain émet environ 2 à 2,5 fois plus de CO2 équivalent que le gaz russe, ce qui compromet les objectifs climatiques européens, notamment la réduction de 55 % des émissions de CO2 et de 30 % des émissions de méthane d'ici 2030.
https://www.novethic.fr/actualite/infographies/infographies/isr-rse/remplacer-le-gaz-russe-par-le-gnl-americain-le-pire-des-scenarios-climatiques-on-vous-explique-pourquoi-en-une-infographie-150687.htmlhttps://www.franceinfo.fr/environnement/crise-climatique/pourquoi-le-gaz-naturel-liquefie-americain-appele-a-la-rescousse-pour-remplacer-le-gaz-russe-plombe-nos-ambitions-climatiques_5278540.html**********************
Question : Le gaz GNL transporté par bateau a besoin d'être refroidi tout au long de son voyage et les cuves doivent être réfrigérées durant le voyage retour. L'évaporation d'une partie du gaz transporté durant ce trajet sert-il à le refroidir, ce qui augmente les pertes ?Grok3 : Votre supposition est pertinente et touche à un aspect technique important du transport du gaz naturel liquéfié (GNL). Clarifions les points concernant le refroidissement, l'évaporation et les pertes associées au transport par méthaniers.
1. Refroidissement du GNL pendant le transport
- Maintien à basse température : Le GNL est transporté à une température d’environ -160 °C pour rester à l’état liquide. Les méthaniers sont équipés de cuves cryogéniques fortement isolées (souvent avec des doubles parois et des matériaux isolants comme la perlite ou le vide) pour minimiser les transferts de chaleur avec l’environnement extérieur. Cependant, malgré cette isolation, une petite quantité de chaleur pénètre inévitablement dans les cuves, ce qui provoque une évaporation partielle du GNL, appelée ‘boil-off gas’ (BOG).
- Pas de réfrigération active pendant le transport : Les méthaniers modernes ne refroidissent pas activement le GNL pendant le voyage, car cela serait trop énergivore. L’isolation des cuves est conçue pour limiter l’évaporation, et le gaz qui s’évapore naturellement (le BOG) est géré de manière spécifique (voir ci-dessous).
2. Gestion du boil-off gas (BOG)
- Évaporation naturelle : Pendant le transport, environ 0,1 à 0,15 % du GNL s’évapore chaque jour, selon la qualité de l’isolation des cuves et la durée du voyage. Par exemple, un trajet transatlantique (États-Unis vers Europe, environ 10-14 jours) peut entraîner une perte totale de 1 à 2 % de la cargaison sous forme de BOG.
- Utilisation du BOG : Ce gaz évaporé n’est pas simplement perdu. Dans les méthaniers modernes, le BOG est souvent :
- Réutilisé comme carburant pour les moteurs du navire (les méthaniers à propulsion au gaz naturel ou à double carburant brûlent le BOG pour alimenter leurs turbines ou moteurs).
- Reliquéfié à bord dans certains navires équipés de systèmes de re-liquéfaction, bien que cela soit moins courant car coûteux et énergivore.
- Rejeté dans l’atmosphère dans de rares cas (pratique désormais limitée pour des raisons environnementales, car le méthane est un puissant gaz à effet de serre).
- Impact environnemental : L’utilisation du BOG comme carburant réduit les pertes économiques, mais elle contribue aux émissions de CO2 (par la combustion) et, si mal gérée, à des fuites de méthane, aggravant l’empreinte carbone du GNL.
3. Cuves réfrigérées durant le voyage retour ?
- Pas de réfrigération active au retour : Les cuves des méthaniers ne sont pas réfrigérées activement pendant le voyage retour, car elles sont généralement vides ou contiennent des résidus minimes de GNL (appelés ‘heel’). Ce heel (environ 2-5 % de la capacité des cuves) est laissé intentionnellement pour maintenir les cuves à basse température, ce qui évite un refroidissement coûteux avant le prochain chargement. Cela permet de préserver l’intégrité des matériaux cryogéniques et de réduire les coûts énergétiques.
- Pertes au retour : Comme les cuves sont presque vides, l’évaporation est minime durant le voyage retour. Cependant, le voyage lui-même consomme du carburant (souvent du fioul ou du gaz résiduel), ce qui ajoute à l’empreinte carbone globale du cycle du GNL.
4. Pertes globales liées au transport- Les pertes dues au ‘boil-off gas’ pendant le transport aller (1-2 % de la cargaison) augmentent effectivement l’empreinte environnementale, car elles réduisent la quantité de gaz livrée tout en générant des émissions (soit par combustion, soit par fuites potentielles).
- De plus, le transport par méthanier est beaucoup plus énergivore que le transport par gazoduc. Selon des études (ex. ICCT, 2021), le transport maritime du GNL peut représenter 10 à 15 % de l’empreinte carbone totale du cycle de vie du GNL, contre seulement 2 à 5 % pour le gaz acheminé par gazoduc (comme le gaz russe via Nord Stream).
- Les fuites de méthane potentielles lors du chargement, du transport et du déchargement aggravent encore cet impact, car le méthane a un potentiel de réchauffement global 72 à 105 fois supérieur au CO2 sur 20 ans.
5. Pourquoi cela augmente les pertes ?- Pertes économiques : L’évaporation du GNL (BOG) réduit la quantité de gaz livrée au client, ce qui représente une perte économique pour les exportateurs. Bien que le BOG soit souvent réutilisé comme carburant, cela ne compense pas totalement la perte de marchandise.
- Pertes environnementales : La combustion du BOG ou son éventuel rejet dans l’atmosphère augmente les émissions de gaz à effet de serre. De plus, l’ensemble du cycle du GNL (liquéfaction, transport, regazéification) consomme beaucoup d’énergie, rendant le GNL américain 2 à 2,5 fois plus émetteur de CO2 équivalent que le gaz russe transporté par gazoduc.
6. ConclusionVous avez raison de souligner que l’évaporation du GNL (boil-off gas) joue un rôle dans le refroidissement passif des cuves pendant le transport, mais cela entraîne des pertes de gaz (1-2 % de la cargaison). Ces pertes, combinées à l’énergie nécessaire pour la liquéfaction, le transport maritime et la regazéification, expliquent pourquoi le GNL américain est plus polluant que le gaz russe acheminé par gazoduc. Les cuves ne sont pas réfrigérées activement au retour, mais un résidu de GNL est conservé pour maintenir la basse température, minimisant les besoins énergétiques pour le prochain chargement.
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