Les enjeux énergétiques et environnementaux

de l’exploitation des gaz de schiste

Capture d’écran du documentaire Gasland de John Fox

Les récentes manifestations dans le Sud de la France ayant abouti à un moratoire sur l’exploitation des gaz de schiste (ou shale gas) le temps qu’un groupe d’experts (dont l’indépendance est mise en cause) statue sur leur nocivité environnementale a poussé Junior Consulting Sciences Po, à travers son pôle Développement Durable, à s’interroger sur les enjeux énergétiques et environnementaux de l’exploitation de cette source d’énergie.

De nombreuses contraintes entourent l’exploitation des gaz de schiste

Pour commencer, ces contraintes sont d’ordre techniques : les poches contenant les gaz de schiste – ce qui est par ailleurs un abus de langage, car elles se trouvent dans des strates géologiques très variées, généralement entre 2000 et 3000 mètres de profondeur – sont caractérisées par leur grande étendue et leur finesse. Par conséquent, des techniques ont été développées, principalement par des PME étasuniennes depuis les années 1950, pour forer horizontalement et ainsi maximiser la zone de contact du forage avec la poche de gaz, et pour augmenter le taux de drainage du gaz avec des techniques de « fracturation », qui consistent à injecter de l’eau à très haute pression, melée à du sable et à des additifs chimiques afin d’élargir les fissures naturelles de la roche et favoriser la remontée du gaz.

Conséquence directe de ces techniques d’exploitation, un deuxième type de contraintes apparait, environnementales cette fois. Les additifs chimiques utilisés rendent l’eau, parfois devenue radioactive, extrêmement difficile à recycler, si tant est qu’elle remonte à la surface. De plus, la contamination des nappes phréatiques par ces eaux donne lieu à des scènes comme celle de l’illustration de cet article, avec de l’eau normalement potable qui s’enflamme au contact d’une allumette. Les quantités d’eau utilisées sont aussi rédhibitoires : certains articles citent 19000m³  par forage en moyenne, d’autre jusqu’à 40000m³ – et l’eau ne doit pas être salée pour éviter la cristallisation du sel. Enfin, le traçage d’une route, souvent nécessaire, les allers-retours de centaines de camions, la nuisance sonore des forages, et leur multiplication sur une vaste étendue, rendent l’exploitation des gaz de schiste hautement contestable d’un point de vue environnemental.

A cela s’ajoute les critiques d’associations écologistes et altermondialistes comme ATTAC et Greenpeace face à cette « illusion de substitut aux énergies fossiles » qui, loin d’être faible en émission de GES (puisque les fuites de méthane, un gaz à l’effet de serre 21 fois plus important que le CO₂, sont très importantes au niveau du puits), ne fait que retarder l’avènement nécessaire des énergies renouvelables (et nucléaire).

Enfin, les contraintes sont économiques, puisque la rentabilité de l’exploitation des gaz de schiste est loin d’être avérée, du moins au prix actuel du gaz : en effet, aux forages très couteux s’ajoutent des frais d’études préliminaires importants, les permis d’exploitation, les taxes, ou encore le raccordement au réseau de distribution.

Mais le marché des gaz non-conventionnels est malgré tout en pleine expansion

Pourtant, malgré ces contraintes, la part des shale gas dans le mix énergétique des Etats-Unis n’a cessé d’augmenter depuis les années 1990. En 2009, si 55% de la production de gaz aux Etats-Unis provenait de l’ensemble des gaz conventionnels, 15% provenait des shale gas, et ceux-ci avaient déjà dépassé les gaz dits “CBM” (le “gaz de houille”), et tiraient la croissance de la production gazière aux Etats-Unis. De plus, selon une étude du Potential Gas Committee, 30% des réserves de gaz exploitables aux Etats-Unis, soit 18,4 Tcm, sont des shale gas.

Au-delà de l’Amérique du Nord (en plus des Etats-Unis, le Canada a plusieurs champs déjà en exploitation), un engouement pour les gaz de schiste est notable dans de nombreuses autres régions. Selon l’AIE, en 2008, la demande gazière au niveau mondial était (et est toujours) relativement plus forte que pour les autres sources d’énergie, avec une croissance annuelle de 1,5% et une augmentation, quoique minime, de sa part dans le mix énergétique global de 21% en 2008 à 23% à horizon 2030. Cette croissance s’explique en grande partie par le prix du gaz, le souci grandissant de diminuer les émissions de GES, et, pour certains pays, de renforcer leur indépendance énergétique.

Dans ce contexte, le développement rapide de l’exploitation des shale gas, en diversifiant l’offre, devrait maintenir des prix bas (3,89$/MBTU en 2009), limiter le “risque” de revenir aux 8,85$/MBTU d’avant-crise (2008), et continuer à stimuler la croissance du secteur gazier, ainsi que la croissance de la part des shale gas dans ce secteur. En outre, la multiplication des capacités de liquéfaction du gaz (installations LNG), au point d’être aujourd’hui en surcapacité, a intensifié le commerce du gaz et devrait ainsi pouvoir absorber facilement cette hausse de la production, tout en maintenant des prix bas au niveau mondial. Enfin, si ces prix bas sont maintenus, les transferts d’énergie pourraient se multiplier au profit du gaz dans l’industrie, le résidentiel, la production d’électricité (avec les centrales de gaz à cycle combiné), voire à plus long-terme le transport.

Faut-il ou non exploiter les gaz de schiste ?

Les contraintes que nous avons abordées semblent indiquer que non, mais les tendances de marché pointent le contraire. Il apparait donc que la résolution des contraintes techniques/environnementales et économiques est nécessaire à la continuation de l’exploitation de ces gaz non-conventionnels.

Des recherches sont en cours pour utiliser des additifs chimiques qui ne soient pas nocifs à la santé et à l’environnement, mais aussi pour améliorer les techniques de forage et ainsi limiter le nombre de puits en surface, ou encore pour éviter des fuites trop importantes de méthane. En outre, la présence d’excellentes infrastructures de distribution en Amérique du Nord (mais pas en Europe) et leur développement rapide dans les pays émergents, Chine en tête, avec un partage croissant du savoir-faire via de nombreuses joint-ventures (Conoco Phillips et Newfield Exploration en accord avec Petrochina dans le Sichuan par exemple) préfigurent une amélioration de la rentabilité de l’exploitation des gaz de schistes.

Cette tendance à une sécurisation et à une rentabilité accrue de l’exploitation des gisements dans un marché en pleine expansion, combinée au fait que l’utilisation du méthane comme source d’énergie produit bien moins de GES que les autres énergies fossiles (environ 70% de moins que le pétrole), et à des intérêts géostratégiques évidents (par exemple la volonté des pays européens de s’affranchir de la dépendance au gaz russe), semble donc en faveur d’une exploitation responsable et prudente des énormes réserves potentielles de gaz de schiste en France comme à l’étranger.

Luc Andreani

Pôle Développement Durable & RSE