Les hydrates de méthane sont des assemblages de molécules d’eau et de méthane, principal composant du gaz naturel. Ils seraient très abondants dans le sous-sol terrestre. Connus des chimistes depuis le début du XIXe siècle, les hydrates de méthane se présentent sous l’apparence de blocs d’eau gelée qui s’enflamment facilement lorsqu’ils sont remontés en surface, ce qui leur vaut le surnom de «glace qui brûle». Ils se forment par la combinaison de molécules d’eau et de méthane résultant de la dégradation de matière organique, dans des conditions de basse température et haute pression. Celles-ci se trouvent réunies dans deux types de milieux: la partie supérieure du sol glacé des régions arctiques, le pergélisol, et les sédiments superficiels des grandes profondeurs océaniques, à partir de 500 mètres de profondeur.

Des chercheurs ont tenté d’évaluer les quantités d’hydrates de méthane disponibles sur Terre, en répertoriant les zones propices à leur formation. Leur conclusion donne le vertige: les réserves dépasseraient celles de l’ensemble des ressources en pétrole, charbons et gaz naturel conventionnel cumulées! «Mais attention, tous les gisements d’hydrates de méthane ne seront pas techniquement exploitables, ou en tout cas pas de manière rentable», tempère Eric Davaud, professeur de sédimentologie à l’Université de Genève.

Complexe, l’exploitation des hydrates de méthane nécessite de dissocier le gaz de sa structure glacée. Différentes techniques sont à l’étude pour y parvenir, telles que l’injection de vapeur d’eau ou de substances chimiques comme du glycol dans les gisements afin de les déstabiliser, ou le pompage de l’eau présente dans les interstices de ces formations pour y créer une dépression. Cette dernière technique a été testée avec succès il y a quelques jours au large des côtes japonaises, dans les eaux de la préfecture d’Aichi. Effectuée à une profondeur de 1000 mètres, il s’agit de la première expérience d’extraction sous-marine d’hydrates de méthane.

Une autre méthode encore a été mise en œuvre au début de l’année passée sur le versant nord de l’Alaska: elle a consisté à injecter du dioxyde de carbone (CO2) dans un gisement d’hydrates de méthane. L’avantage de cette technique est que le CO2 se trouve ainsi piégé dans les hydrates en lieu et place du méthane. «Cette approche est sur le principe très séduisante, puisqu’elle permet à la fois de récupérer le méthane et de stocker dans le sous-sol du CO2, un des principaux gaz à effet de serre. Elle doit cependant encore prouver son efficacité dans la pratique», estime Roland Vially, spécialiste des gaz non conventionnels à l’institut de recherche français IFP Energies nouvelles.

Contre-indications

Selon la méthode retenue, l’exploitation des hydrates de méthane peut entraîner différents types d’impact sur l’environnement, tels que des rejets de produits chimiques ou d’importantes quantités d’eau. La principale crainte est cependant qu’elle entraîne des fuites accidentelles de méthane, puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement est 23 fois plus fort que celui du CO2! «De telles fuites pourraient effectivement se produire, mais les quantités de méthane concernées seraient probablement très faibles par rapport à celles qui s’échappent dans l’atmosphère de manière naturelle», explique Eric Davaud. Notre planète est en effet actuellement dans une période de réchauffement, qui entraîne un dégel des pergélisols et donc une libération du méthane qui y est piégé. Certains climatologues redoutent d’ailleurs que ce phénomène ne s’amplifie sous l’effet des rejets de gaz à effet de serre d’origine humaine.

Les spécialistes mettent également en garde contre une possible déstabilisation locale du sous-sol lors de l’exploitation marine des hydrates de méthane, ces formations solides ayant souvent un rôle de soutien par rapport à des sédiments plus meubles. Des études géologiques ont d’ailleurs révélé qu’un tel phénomène s’était produit de manière naturelle il y a environ 8000 ans au large de la Norvège, entraînant la formation d’un tsunami qui s’est propagé jusqu’aux îles britanniques. «Dans ce contexte, il faudrait éviter d’exploiter les hydrates de carbone dans les régions à forte pente ou à haute sismicité», indique Roland Vially. Voilà qui tombe mal pour le Japon…