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Gaz de schistes : intérêts et problèmes

mercredi 6 avril 2011
par JPL
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Des schistes...


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...et du gaz


Remarque liminaire : certains concepts utilisés ci-dessous sont expliqués dans les deux articles associés :
Le gaz de schistes : sa genèse
Le gaz de schistes : son exploitation

Tout d’abord, cadrons la problématique dans le temps et l’espace

Le cadre de la problématique de l’exploitation du gaz de schistes dans le temps et l’espace

De quelle période de temps parlons-nous quand on envisage l’exploration et l’exploitation du gaz de schistes ?

La période d’exploration d’un puits est de l’ordre d’un an. Elle se base sur le forage de plusieurs puits. Le nombre exact dépendra d’une part de la géologie et d’autre part des résultats obtenus aux premiers puits. Si le niveau géologique est considéré comme homogène et que les premiers puits forés fournissent de très bons résultats, la phase d’exploration sera courte. De même si les premiers résultats sont mauvais. Elle sera par contre plus longue dans le cas de résultats mitigés.

La période d’exploitation est de l’ordre de 50 ans. La production d’un puits est à son maximum au début de l’exploitation puis elle décline rapidement, soit jusqu’à 65 % dans la première année. Par la suite, le déclin est beaucoup plus lent. La date de sa fermeture dépendra donc du prix du gaz naturel. Plus ce dernier sera élevé plus un puits sera rentable longtemps. L’exploitation du gaz de schistes d’une région requiert des centaines voire des milliers de puits.

De quelle surface parlons-nous quand on envisage l’exploration et l’exploitation du gaz de schistes ?

Comme il s’agit de l’exploitation d’une roche-mère où le gaz n’a donc pas migré et ne s’est pas concentré dans un piège (voir l’article Le gaz de schistes : son exploitation), ce type de gisement peut couvrir des surfaces très importantes (de l’ordre de 10 000 km²) et imposer deux à trois puits par km². Une zone d’exploitation comporte rapidement plusieurs milliers de puits. L’impact sur une région est donc très important.

Pourquoi vouloir exploiter le gaz de schistes en France ? Quel en est l’intérêt ?

Les points positifs essentiels sont la participation à la sécurité énergétique de la France, les retombées économiques pour la région et la prise en charge de notre façon de vivre. On peut ajouter que le gaz est potentiellement moins polluant que le pétrole et le charbon et potentiellement moins dangereux que les centrales nucléaires. Hors, les énergies alternatives plus écologiques (solaire, vent, biomasse, etc.) ont besoin de temps pour prendre le relais à terme et assurer la sécurité énergétique de la France.

La sécurité énergétique de la France

Notre société a besoin de beaucoup d’énergie ; en fait, de plus en plus d’énergie. Depuis plus d’un siècle, nous utilisons essentiellement les combustibles fossiles ou hydrocarbures (charbon, pétrole, gaz qui proviennent d’une même source, voir l’article Gaz de schistes : sa genèse) qui d’une part s’épuisent et d’autre part proviennent pour l’essentiel de l’étranger.

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La sécurité énergétique est nécessaire pour la France


La France est en effet un petit producteur d’hydrocarbures : la production nationale de pétrole représente 1,5% de la consommation française et la production de gaz 4,5% de la consommation de l’Hexagone. La production française de pétrole provient pour moitié du bassin de Paris et pour moitié du bassin d’Aquitaine. Le gaz quant à lui provient à 93% du bassin d’Aquitaine, de deux principaux réservoirs conventionnels, Lacq et Meillon tout deux en Pyrénées-Atlantiques.

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Le bassin de Lacq
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En France, l’électricité est principalement d’origine nucléaire

La France doit donc se fournir à l’extérieur et dépend du prix fixé par le marché, prix, vu la raréfaction progressive des réserves, qui a une tendance inexorable à monter, comme chacun s’en aperçoit. Pour s’affranchir de cette dépendance, De Gaulle a fait le choix dans les années 60 de développer fortement l’énergie nucléaire et le savoir-faire qui lui est lié. L’électricité en France est produite à 80% par les centrales nucléaires. Nous bénéficions ainsi JPEG - 5.2 ko d’une autonomie nationale et de prix relativement bas par rapport à nos voisins. Le prix à payer est une gestion difficile des déchets radioactifs produits et la crainte d’un grave accident, comme le Japon nous le rappelle d’une manière dramatique en ce mois de mars 2011.

La volonté d’exploiter du gaz de schistes en France répond à cette même logique : moins dépendre de l’étranger et de ses aléas pour l’énergie et maintenir le prix du gaz à un prix acceptable, d’autant que le gisement de Lacq sera quasiment épuisé en 2013.

Les retombées économiques

L’exploitation du gaz de schistes engendrerait la création d’emplois dans les régions concernées. Non seulement des emplois directs liés aux forages

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et à l’exploitation des puits mais également des emplois associés au transport, à l’entreposage et à la distribution du gaz naturel, sans oublier les emplois indirects. Au Québec, les prospectives indiquent la création de 5000 emplois directs et indirects sur la base du forage et de l’exploitation de 150 puits/an et de 19000 emplois sur la base de 600 puits/an. Précisons que certains emplois spécialisés devront être importés dans la région concernée comme les spécialistes de la fracturation hydraulique. Par contre, pour tous les travaux généraux tels le terrassement, le camionnage, la sécurité, etc, des embauches locales pourront être réalisées.

La prise en charge (partielle) de notre façon de vivre

Nous avons besoin de beaucoup d’énergie pour vivre de la manière dont nous vivons, que ce soit pour nous déplacer, pour travailler ou pour vivre à la maison. Ceci requiert actuellement d’exploiter les hydrocarbures, impliquant des nuisances. En exploitant des hydrocarbures en France, nous prenons notre charge de nuisances et ne les laissons pas entièrement aux pays pauvres.

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Transport en commun au Sahara, grand pourvoyeur de pétrole et de gaz

Quels sont les problèmes potentiels de l’exploration et de l’exploitation du gaz de schistes ?

Problème 1 : l’utilisation des terres.

En France, le Code civil français indique que si la propriété du sous-sol appartient au propriétaire du sol, la gestion du sous-sol minier appartient à l’État qui peut en concéder l’exploitation à une compagnie minière. Le code minier donne donc le droit à l’État de vendre des concessions à des sociétés sur ou sous des terrains qui ne lui appartiennent pas. La société ayant obtenu la concession a le droit d’utiliser les terrains de surface pour les installations nécessaires à son travail y compris routes ou gazoducs, avec ou sans le consentement des propriétaires. Ces derniers seront indemnisés ou, en cas d’opposition, expropriés.

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Avec le maillage nécessaire à l’exploitation du gaz de schistes, des enclavements sont également à craindre. Des droits de passage seront donc nécessaires pour des charrois de camions importants. Par contre, en profondeur, les propriétaires en surface n’ont aucun droit. Les forages horizontaux par exemple (qui peuvent atteindre 2 km), ne requièrent aucune autorisation des propriétaires en surface.

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Interpénétration des sites de forage et des habitations
House= maison (+ au-dessus et en dessous, des fermes avec des silos) ; well= puits ; Gas processing plant : implantation de traitement du gaz ; compressor station : station de compression ; Water impoundment 4 acres for fracking wells : bassin de stockage des eaux salées de fracturation (1,6 hectare)


Problème 2 : l’utilisation d’une grande quantité d’eau pour la fracturation hydraulique.

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La quantité d’eau utilisée pour la fracturation hydraulique varie en fonction de la roche mais l’ordre de grandeur est de 10 millions de litres d’eau douce, c’est-à-dire 10 000 m³ par puits. Dans les régions où l’eau est peu abondante, le problème de la disponibilité de l’eau se pose : l’utilisation de tels volumes d’eau ne va-t-elle mettre en danger l’approvisionnement de l’eau nécessaire à la consommation humaine, à celle du bétail, à l’irrigation des terres, à l’industrie agroalimentaire, au tourisme ? Une nécessité évidente est d’interdire une telle consommation lors des périodes sèches et de vérifier qu’il existe une disponibilité suffisante de l’eau lors des périodes les plus humides.

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Camions-citernes pour la fracturation hydraulique


Il faut également relever la contradiction possible entre les campagnes de l’État encourageant le citoyen à consommer moins d’eau jusqu’à subventionner du matériel pour en réduire la consommation (pommeaux de douche et toilette à faible débit, les citernes d’eau de pluie, etc.) et par ailleurs autoriser l’utilisation et la pollution de centaines de millions de litres d’eau douce. Un éco-citoyen ne peut-il pas espérer vivre dans un éco-État ?

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Pack eco-citoyen pour l’économie d’eau



Problème 3 : le traitement des eaux salées récupérées et boues de forage.


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Site de forage et bassin de rétention d’eau


60 à 80% de l’eau injectée pour la fracturation va être récupérée en surface, ce qui est essentiel pour que le gaz puisse migrer. Il faut donc stocker et/ou traiter 6000 à 8000 m³ d’eau salée par puits (ce qui peut faire 40 000 m³ par puits multiple). Cette eau contient de plus une série de polluants (voir article Le gaz de schistes : son exploitation). Lors de l’exploitation du gaz, de l’eau salée va également remonter régulièrement.

Le stockage sur place des eaux salées La première phase consiste à récupérer cette eau agressive et à la stocker sur place, le plus souvent dans des bassins de retenue du type des bassins pour l’irrigation comme celui de Vivinières à Bouzic, mais en bien plus grand puisqu’un centre de stockage peut avoir une surface de l’ordre de 2 hectares et une capacité de 40 000 à 70 000 m³. Il est donc essentiel de vérifier l’étanchéité de ces bassins de rétention et d’évaluer le risque de leur débordement en particulier en cas de fortes pluies. Il est également essentiel de connaître la durée de vie des membranes géotextiles utilisées face à ces eaux potentiellement agressives.

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Touriste en Périgord noir
Comme plan d’eau, va-t-il falloir choisir entre ces deux vues ?

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Bassin de récupération de l’eau salée


Le stockage définitif ou le traitement La deuxième phase consiste soit à injecter l’eau récupérée en profondeur dans le sol soit à la traiter et éventuellement la réutiliser pour une fracturation suivante.

Le stockage définitif des eaux salées

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Réinjection de l’eau salée en profondeur

Le stockage définitif se fait par injection dans le sol à grande profondeur. L’injection doit se faire dans un aquifère salin profond localisé entre deux niveaux étanches pour empêcher ces eaux polluées de migrer. Là aussi une étude géologique détaillée doit être réalisée pour être sûr que ces produits polluants ne réapparaissent pas à la surface même des dizaines d’années plus tard.

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Le traitement des eaux salées

Le traitement classique est la distillation. Il a comme avantage de produire de l’eau douce qui peut être réutilisée dans la fracturation mais a comme inconvénient de coûter cher et de produire des déchets. Ce traitement était donc rarement utilisé mais les pressions environnementales font que son utilisation est en augmentation. La gestion des déchets se doit d’être transparente.

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Système municipal d’épuration des eaux
Même de bonne taille, ils ne sont pas forcément adaptés à traiter les eaux salées de la fracturation hydraulique

Une autre solution nettement moins onéreuse est de faire traiter ces eaux salées et polluées par les infrastructures municipales d’épuration moyennant subvention. Les gestionnaires de ces infrastructures pourraient y voir un apport d’argent bienvenu. Cependant, en l’absence de système d’épuration adapté et d’appareils de mesures adaptés aux produits particuliers et inhabituels de la fracturation, ces derniers pourraient tout simplement se retrouver dans la nature à l’insu de tous jusqu’au jour où une catastrophe environnementale affectant la faune aquatique se manifestera. Une grande vigilance des élus et des citoyens serait donc de mise dans un tel cas de figure.

Les boues de forage

Un autre "déchet" des forages est constitué par les boues de forage qui contiennent une partie des produits utilisés pour favoriser le forage et d’autre part les débris de roches remontés lors du forage. Un forage peut engendrer jusqu’à 150 m³ de boues résiduelles et 1 000 tonnes de déblais.

Dès leur arrivée à la surface, les déblais de forage sont séparés de la boue. Cette dernière peut être réutilisée pour un autre forage. Les résidus rocheux, après vérification de leur caractère inerte, sont généralement acheminés vers des lieux d’enfouissement technique.

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Boue de forage

Les boues de forage servent à stabiliser le tunnel de forage, à transporter les particules de forage, à suspendre les particules pour une meilleure évacuation, à lubrifier et à refroidir la tige de forage, la tête de forage et l’aléseur et donc à optimiser la performance des équipements de forage. Ces boues contiennent à la base de la bentonite (argile) mais également des polymères pour améliorer l’enrobage, un additif pour faire monter le pH à 8,5 ou 9 et des additifs surfactants (agents "mouillants", dispersant, lubrifiant). Ces boues ne sont donc pas anodines. Elles peuvent être récupérées et réutilisées mais pas indéfiniment. Un moment donné, elles sont stockées sur place d’une manière adaptée pour être soit enfouies, soit traitées. Car si les boues elle-mêmes peuvent être biodégradables, elles sont en général chargées de polluants.

Problème 4 : la contamination potentielle de l’eau potable et des eaux de surface.

Cette contamination peut provenir des eaux salées servant à la fracturation mais également du gaz lui-même.

La contamination par le gaz

Si, suite à la fracturation, le gaz trouve un chemin au travers de formations géologiques perméables, rien ne le retiendra de migrer loin et de contaminer les eaux de puits traditionnels et de forage pour l’eau potable. Le gaz se mélange bien à l’eau et suivra préférentiellement le même chemin que l’eau. Aux USA, on a observé la présence de méthane et de sulfure d’hydrogène (H2S, le gaz à odeur d’œuf pourri qui sert à faire les boules puantes) dans l’eau potable, provoquant maladie par ingestion ou maladie de la peau en prenant des douches. Ce n’est apparemment pas fréquent mais c’est arrivé.

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La contamination par les produits chimiques de la fracturation et contaminants naturels

Les produits chimiques utilisés lors de la fracturation ne représentent en général que 0,5% de l’eau injectée. Mais comme un puits requiert en moyenne 10 millions de litres, cela signifie l’injection de 50 000 litres de produits chimiques dans le sous-sol. Ils seront partiellement transformés en sels et partiellement récupérés en surface mais une partie non négligeable restera en profondeur. Fracturé, le réservoir de gaz de schistes leur sera-t-il étanche ? Vu leur agressivité et vu l’augmentation de la perméabilité dans la zone de fracturation (par un facteur de 500), c’est peu probable.

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Par ailleurs, les schistes sont susceptibles de contenir des éléments problématiques s’ils sont concentrés comme l’uranium, très soluble dans l’eau, et les métaux lourds qui pourront se mélanger aux fluides de fracturation.

Il est donc essentiel de régler deux problèmes :

  • (1) connaître la nature et la concentration de ces produits chimiques considérés comme secret industriel. Pour tenir compte de ce dernier aspect, la réglementation pourrait prévoir l’obligation de fournir la liste complète des produits chimiques utilisés et leur concentration à une entité gouvernementale qui, elle, aurait l’obligation de protéger ce secret industriel. Une vérification a posteriori devra être réalisée en analysant éléments majeurs et en traces des boues et des eaux de forage et de fracturation, de la radioactivité et de la liste des produits complexes préalablement obtenue.
  • (2) imposer une étude géologique y compris par des moyens géophysiques pour connaître la nature exacte de la roche-mère et sa composition précise y compris en éléments en traces. Cette étude permettra également d’évaluer la possibilité de propagation de ces polluants hors de la roche-mère via les fissures naturelles ou via les fissures créée par la fracturation.

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    Coupe géologique et structurale
    Cette coupe montre comment les failles peuvent être des chemins vers la surface pour les fluides


N’oublions pas qu’une partie de ces produits chimiques a pour but de faciliter la propagation de l’eau dans les schistes en diminuant sa viscosité pour ainsi améliorer la fracturation. Ce qui implique également une plus grande facilité à diffuser dans ces schistes et dans les formations géologique voisines et finalement dans les nappes phréatiques utilisées pour l’eau potable. Cette propagation potentielle dépendra de la nature géologique des sols de la région et leur structure tectonique, ce qui ne peut être évalué que par une étude géologique précise et indépendante.

Ce type d’étude géologique est en général indisponible avec une précision suffisante et celles à vocation hydrogéologique se limitent en général aux terrains situés à moins de 100 m de profondeur –ou guère plus, c’est la profondeur des aquifères potables et accessibles- et ne concernent certainement les roches situées à plusieurs milliers de mètres de profondeur, celle où se trouvent les schistes à gaz. Comprendre la dynamique hydrique au-delà de 100 m jusqu’à 1000 ou 2000 mètres de profondeur est donc essentiel.

De telles études devraient donc d’une part concerner la structure géologique et en particulier la localisation et la nature des failles présentes et d’autre part l’hydrogéologie avec bilan hydrologique (incluant la recharge des nappes et leur niveau d’exploitation), l’évaluation de la qualité de l’eau souterraine, de la vulnérabilité des nappes et de la pérennité de la ressource en incluant une épaisseur de 1000 à 2000 m de sédiments. En parallèle, l’impact du prélèvement majeur nécessaire à la fracturation hydraulique devra être modélisé.

Problème 5 : les produits dérivés problématiques : H2S et CO2.

Le gaz naturel récupéré n’est pas pur. Il faut le traiter avant de l’acheminer et de le fournir aux clients. Ces produits dits dérivés, sont en partie une plus-value, ce sont les liquides associés comme le propane ou le butane. De l’hélium peut également être récupéré. Il n’est pas toxique et vaut cher, il n’est donc pas problématique. Deux autres produits dérivés sont par contre problématiques, ce sont le sulfure d’hydrogène ou hydrogène sulfuré (H2S) et le dioxyde de carbone (CO2).

H2S est un gaz acide ; il est la cause du noircissement de l’argent dans les

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H2S

régions polluées. Comme le méthane, il résulte de la décomposition bactérienne de la matière organique dans des environnements pauvres en oxygène. Il est donc inévitablement présent dans les schistes où il y a du gaz naturel. Lorsque l’on casse un schiste ou un calcaire bien noir, on peut sentir une odeur d’œuf pourri (oui, c’est à nouveau lui !). C’est H2S. Son caractère acide le rend agressif y compris pour les gazoducs et un traitement adéquat doit être mis sur pied dès le départ et souvent sur le site même du forage. Le prix de sa récupération peut être compensé par sa revente à l’industrie chimique (pesticides et produits pharmaceutiques).

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H2S, le gaz à l’odeur d’oeufs pourris


Le CO2 est également produit en même temps que le méthane. Il n’est pas un polluant à proprement parlé puisqu’il n’est pas toxique à faible teneur et que les plantes en ont besoin pour vivre, via la photosynthèse :

6 H2O + 6 CO2 + énergie solaire ⇒ C6H12O6 + 6 O2
eau + dioxyde de carbone + énergie solaire ⇒ glucose + oxygène
Dit autrement :

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Il possède cependant deux caractéristiques problématiques :

  • (1) il est bien connu pour sa nature de gaz à effet de serre et ainsi pour son rôle dans le cadre des modifications climatiques.
  • (2) Au contact de l’eau, il forme l’acide carbonique (H2CO3).
    CO2 + H2O <=> H2CO3
    C’est un acide faible mais c’est lui qui dissout le calcaire et forme grottes et gouffres.
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Acide carbonique
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C’est également lui également qui à l’origine de l’acidification de l’océan et donc de l’agression des coquillages en calcaire (CaCO3) suivant la réaction : CaCO3 + CO2 + H2O <=> Ca2+ + 2(HCO3-) et ensuite former de l’acide carbonique en réaction avec H3O+. 90% du CO2 dans l’eau est sous la forme de HCO3-, ce qui signifie que 90% du CO2 incorporé dans l’eau va attaquer et donc dissoudre le calcaire. Quand un équilibre est installé et que l’on ajoute du CO2 comme c’est le cas actuellement, plus de calcaire doit être dissous et cela se fait au détriment des coraux, des coquillages ou tout squelette en contact avec l’eau et rend plus difficile la formation des coquilles et des squelettes même internes des jeunes animaux.

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Un ptéropode, l’escargot de mer
Avec l’acidification des océans, il aura beaucoup plus de mal à former sa coquille. De futurs SDF marins ?


Ce qui signifie des problèmes également pour les moules et les huitres ; voir par exemple cet article sur le portail de la science :
http://www.science.gouv.fr/fr/actua...
Ce problème est tout aussi dramatique que celui du réchauffement climatique.

Chaque jour, la combustion des énergies fossiles produit près de 11 kg de CO2 par personne. 4 kilos sont absorbés par les océans. Ce qui réduit d’autant l’effet de serre mais augmente leur acidification. La quantité de CO2 dans le gaz naturel est variable mais se situe entre 2% et 15%.
Relâcher le CO2 dans l’atmosphère ne causera donc pas de problème localement mais participera à la problématique mondiale du CO2. Une solution consiste à séquestrer le CO2 en profondeur dans le sol, en fait dans des aquifères salins à plusieurs milliers de mètres de profondeur. Le caractère salin de ces aquifères est important pour ne pas engendrer d’acide dont l’effet pourrait être problématique.

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Sequestration du CO2 dans les aquifères salins profonds


Problème 6 : Les séismes engendrés par la fracturation hydraulique.

Les séismes engendrés sont en général faibles mais des séismes dépassant 5 sur l’échelle de Richter et attribués à la fracturation hydraulique ont été enregistrés aux USA. Ce sont des séismes que l’on ressent sans difficulté.
Quelles peuvent être la conséquence de tels séismes ? Elles vont dépendre de la géologie, du relief et des constructions présentes dans la région, entre autres. Les conséquences les plus dommageables vont concerner les aquifères dont la structure pourrait être modifiée, les glissements de terrain dans les régions à risques et les dommages potentiels aux bâtiments, pensons par exemple aux centrales nucléaires ou aux bâtiments historiques.

Problème 7 : le trafic de camions.

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Lors de la fracturation, la très grande quantité d’eau nécessaire implique un trafic de camions-citernes important. Il faut compter 200 camions par fracturation et un puits requiert le plus souvent entre 10 et 20 fracturations, donc entre 2000 et 4000 aller-retour de camions. A multiplier par le nombre de puits.
Les routes locales empruntées n’ont pas forcément été construites pour un tel charroi et des dégradations sont à prévoir.

Par ailleurs une telle circulation sur les petites routes de campagne est accidentogène et créera des nuisances importantes pour le voisinage en termes de bruit et de poussière.

Problème 8 : les gazoducs.

L’exploitation n’est possible que si un réseau de collecte du gaz naturel sous la responsabilité des entreprises productrices est construit. Le gaz doit être acheminé vers son lieu de traitement et de distribution. Cet acheminement se fait par gazoducs. Les laisser en surface a l’avantage de pouvoir les surveiller mais les inconvénients de pouvoir être détérioré aisément (attentat, malveillance) et d’être très peu esthétique.

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Gazoducs en surface


En France, les gazoducs sont donc le plus souvent enterrés. Ceci implique :
- l’existence d’une bande de servitude d’au moins 10 mètres de large où les propriétaires ne peuvent rien faire ;
- la possibilité de fuites et dans certains cas d’explosions catastrophiques que ce soit par corrosion ou par maladresse lors de travaux. C’est ce qui est arrivé en 2004 à Ghislenghien dans l’ouest de la Belgique. L’explosion d’un gazoduc par un engin de chantier a fait 24 morts (surtout des travailleurs et des pompiers) et 132 mutilés et grands brûlés.

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Explosion d’un gazoduc enterré à Ghislenghien en Belgique (2004)


Problème 9 : les fuites de gaz aux puits (émissions fugitives), les torchères et autres pollutions de l’air.

L’atmosphère terrestre est composée de 78 % d’azote (N2), de 21 % d’oxygène (O2), de 1 % d’argon, de 390 ppm de CO2 (en 2010) et de quelques autres gaz à moins de 20 ppm (ppm= part par millions) avec le méthane présent naturellement à moins de 2 ppm.

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Composition de l’air


Le méthane est asphyxiant à haute concentration car il remplace alors l’oxygène mais surtout il devient explosif et peut s’enflammer si sa concentration dans l’air est de 5 à 15 % ce qui peut facilement arriver s’il migre vers un endroit clos ou semi-clos. De plus, c’est un gaz à effet de serre puissant. Des fuites de méthane dans l’atmosphère sont donc dommageables et potentiellement extrêmement dommageable.
Le forage implique d’abord une mise sous pression très élevées avec l’envoi d’eau chargée de sable et de produits chimiques (fracturation hydraulique) et ensuite la récupération du gaz s’échappant des fractures produites. Il est impératif que le tubage soit parfaitement hermétique sur les 2000 à 3000 mètres de longueur moyenne.

Un test d’intégrité du puits doit donc être réalisé pour vérifier la cimentation de chaque tubage et les résultats rendus public. Le puits doit pouvoir résister à des fortes pressions et aucune perte de pression ne doit être enregistrée. L’autorité de tutelle doit vérifier ces résultats.
Au Québec, à l’automne 2010, le ministère des Ressources naturelles et de la Faune a effectué 31 inspections de sites de forage récents, dont 29 étaient liés à l’exploration du gaz de schistes. De ces 29 sites, 18 présentaient des émanations de gaz naturel. Les émanations de gaz naturel concernaient donc 64% des puits. On parle aussi d’émissions fugitives, signifiant que la source est diffuse et donc difficile à contrôler.
Un problème similaire provient des torchères (parfois c’est un incinérateur) destinées à brûler le gaz naturel extrait au cours des essais pour évaluer la capacité de production et le potentiel de commercialisation d’un puits. Il s’agit donc d’une action momentanée mais potentiellement polluante. C’est en fait une fuite de gaz organisée.

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Torchère


Enfin diverses émanations sont à craindre des gros et nombreux moteurs diesel et par la machinerie lourde nécessaires aux fonçages de puits et à la fracturation hydraulique. Leur volume peut être si important que ces émanations peuvent provoquer des problèmes de santé dans le voisinage en particulier via les composés soufrés. Des solutions existent comme privilégier les moteurs électriques, les carburants pauvres en soufre et les systèmes de dépollution des gaz d’échappement produits.

Problème 10 : les retombées négatives pour le tourisme.

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Tour de forage ou derrick : un épouvantail à touriste


Des enjeux importants en termes de tourisme existent avec le développement de l’industrie du gaz de schistes, en particulier pour le tourisme centré sur les sites patrimoniaux, les lieux de villégiatures, les routes panoramiques, les sentiers touristiques qui seraient inévitablement négativement influencés par les activités de forage, visuellement mais aussi par le bruit, les odeurs (voir problème 12 ci-dessous) et l’impact psychologique global.

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Peut-on compter sur l’autre Derrick pour une enquête efficace ?


Problème 11 : la baisse de valeur possible des propriétés foncières.

Une autre conséquence négative serait la baisse possible des valeurs des propriétés foncières, une région envahie de puits d’exploitation du gaz serait nettement moins attrayante pour les touristes et les retraités. Elles pourraient

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par contre être plus attrayantes pour les travailleurs attirés par les nouvelles offres d’emplois. L’évolution du prix des propriétés foncières dépendra donc de quel côté penchera la balance. Ce problème va varier d’une région à l’autre.
La proximité d’exploitations de gaz pourrait également faire augmenter les contrats d’assurances habitation.
La présence d’un maillage de gazoducs, de routes et de sites de forage pourrait également avoir une répercussion négative sur les activités agricole en créant des zones non exploitables et des obstacles seulement franchissables aux prix de longs détours.

Problème 12 : la pollution visuelle, sonore, olfactive et particulaire.

Les habitations localisées à proximité des puits, le long des gazoducs ou sur le trajet des camions seront inévitablement dérangé par le bruit, la poussière, les odeurs, la luminosité nocturne et l’impact visuel des zones de forage et de stockage.

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Forage et environnement


Si l’on prend comme exemple le projet d’exploitation des schistes d’Utica au Québec, la surface considérée pour l’exploitation du gaz est de 10 000 km2. Il y est prévu le forage de 150 à 600 puits par an pendant plusieurs décennies avec finalement de l’ordre de 20 000 puits forés. Les pollutions diverses engendrées seront à l’aune de cette activité potentiellement colossale.

Le bruit

L’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) définit le bruit comme un son indésirable qui produit une gêne chez l’individu. Un niveau excessif peut causer des dégâts physiologiques et psychologiques : déficit auditif, interférence avec la transmission de la parole, perturbation du repos et du sommeil, hypertension, problèmes cardiovasculaires, fatigue accrue et dépression.

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L’échelle des sons en décibels
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La puissance d’un son se mesure en décibels (dB). C’est une échelle logarithmique : la puissance d’un son double tous les 3 dB, est donc 100 fois plus élevées tous les 20 dB et 1000 fois plus élevée tous les 30 dB. Il existe plusieurs échelles de mesures en fonction de la référence ; la plus adaptée aux sons perçus par l’oreille humaine est celle des dB(A).

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L’OMS recommande un niveau sonore maximum la nuit de 45 dB(A) à l’extérieur pour avoir un niveau de 30 dB(A) à l’intérieur des maisons, fenêtres ouvertes. Les pointes de bruit à l’extérieur des logements ne devraient pas dépasser 60 dB(A) la nuit. Toujours selon l’OMS, une augmentation significative du bruit signifie typiquement une augmentation de plus de 5 dB.
Le bruit des sources fixes des stations de forage telles que les compresseurs, les pompes, les génératrices, les torchères, etc., pourrait atteindre plus de 90 dB(A). Ceci équivaut à 64 dB(A) à une distance de 90 m et à 40 dB(A) à une distance de 1,5 km du lieu de forage.

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Des mesures peuvent limiter cette nuisance sonore, des enceintes antibruit ou des talus par exemple, et la fracturation hydraulique pourrait également n’être effectuée que le jour. Sans que la nuisance puisse être totalement supprimée.

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La luminosité

Les torchères, utilisées momentanément pour évaluer la capacité de production, ou l’éclairage maintenu nuit et jour pour des raisons de sécurité ou pour permettre le travail de nuit pourraient incommoder la population avoisinante en particulier dans les milieux ruraux isolés.

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Nuit blanche mais dans une nuit noire.


Problème 13 : Les dommages aux zones sensibles. Au vu des problèmes énumérés ci-dessus, il est clair que les zones sensibles d’un point de vue écologique comme les parcs nationaux ou les vignobles sont particulièrement sujettes à des détériorations potentiellement graves en cas d’exploitation du gaz de schistes.

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Le vignoble du Vin de Domme


Problème 14 : la balance financière potentiellement négative pour les collectivités locales.

Comme on l’a vu plus haut, l’implantation de puits de forage pour le gaz de schistes et son exploitation vont induire des frais majeurs pour les collectivités locales en termes de voiries, de traitement des déchets, de traitement des plaintes des riverains, de manque à gagner si les propriétés foncières perdent en valeur, si le tourisme diminue, si des entreprises doivent déménager ou encore en termes de création de nouveaux services locaux.
A l’inverse, elles pourront compter sur une redevance de la part des sociétés exploitantes du gaz et d’éventuels nouveaux citoyens ayant trouvé du travail grâce aux sociétés gazières.
Il existe cependant un risque non négligeable de balance négative en particulier si le montant de la redevance est fixé à un niveau élevé en ne tenant pas compte des spécificités locales.
La problématique fiscale et ses éventuelles allègements est du même ordre.

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Discussions inextricables suite aux baisses des revenus de la commune


Problème 15 : la remise en état des sites d’exploration et d’exploitation, la responsabilité en cas de sinistre ou de pollution à long terme.

Cette problématique est souvent minimisée car relativement modérée si l’exploration s’arrête sans exploitation et car située dans un futur lointain (un demi-siècle) en cas d’exploitation. Néanmoins, c’est au départ que cette problématique doit être discutée et que les sociétés gazières doivent s’engager à remettre le site en état après utilisation, y compris via l’établissement d’un fonds de réserve pour pallier à une éventuelle insolvabilité de la société gazière.

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Site industriel réhabilité


Afin de pouvoir faire face à un éventuel sinistre de grande ampleur, les sociétés d’exploration et d’exploitation doivent être suffisamment couvertes par une assurance de responsabilité civile.

Une réglementation doit également concerner les responsabilités en cas de pollution y compris loin dans l’espace, via la mobilité des aquifères, et dans le temps car une pollution peut se développer des années après l’exploration ou l’exploitation. En effet, la migration de contaminants dans l’eau souterraine est lente en comparaison de celle dans l’eau de surface. Il peut donc se passer plusieurs années ou même plusieurs décennies entre le moment où un contaminant est relâché dans l’eau souterraine jusqu’à ce qu’il soit observé à un puits de captage ou à un cours d’eau. Il faut également penser aux générations futures.

Conclusion


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Le chêne pensant
cliquez pour un peu de poésie


Cet article a montré les intérêts et les problèmes de l’exploration et de l’exploitation du gaz de schistes. Vers où penche la balance ? Il n’est pas possible de répondre d’une manière générale. Chaque région délivrera une pondération différente aux divers avantages et problèmes identifiés. Le Sahara n’est pas la région parisienne. Il est donc nécessaire de connaître la région impliquée pour tirer une conclusion étayée.

Ce sujet est abordé dans l’article : Le gaz de schistes : la situation en Périgord Noir - Quercy

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Jean-Paul Liégeois, géologue


Ci-dessous, deux documents de référence pour le gaz de schistes : un rapport préliminaire de l’Université de Montpellier (janvier 2011) et un rapport détaillé (attention ! gros fichier de 11 Mb) du Bureau d’Audience Publique sur l’Environnement du Quebec (février 2011)


Documents joints

Rapport Montpellier (250k)
Rapport Montpellier (250k)
Rapport Quebec (11 Mb)
Rapport Quebec (11 Mb)

Commentaires

Logo de sabine001
lundi 16 juin 2014 à 01h55, par  sabine001

Merci pour cet article bien construit, je reveindrai surement te lire. Au plaisir !

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Logo de sabine001
lundi 10 février 2014 à 07h42, par  sabine001

Ok c’est pas mal le theme m’a plu je me dit que je vais essayer de faire un article additionnel sur mon propre site, tu viendras me faire part de ce que tu en penses !

A plus :-)

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Logo de Debleau de    http://photonature-fontainebleau.blogspot.fr/
jeudi 6 décembre 2012 à 20h08, par  Debleau de http://photonature-fontainebleau.blogspot.fr/

bonsoir
voici le lien établi comme promis vers votre travail _ ;-) cordialement à vous

http://photonature-fontainebleau.bl...

Logo de Jean-Paul L
jeudi 6 décembre 2012 à 08h30, par  Jean-Paul L

Bonjour, vous avez raison concernant cet outil que certains jugent d’un mauvais œil. bonne journée et à bientôt
cordialement à vous

Logo de JPL
mardi 27 novembre 2012 à 17h01, par  JPL

Merci pour votre avis. Je suis entièrement d’accord avec vous : il est essentiel de comprendre ces problématiques complexes pour avoir un avis citoyen éclairé. Il est donc du devoir de chacun de partager ses connaissances et d’en discuter avec les autres. C’est passionnant, humainement enrichissant et cela évite de "se faire rouler dans la farine". Et pour cela, Internet est un outil magnifique.

Logo de jeanpoule de http://photonaturefontainebleau.over-blog.net/
lundi 26 novembre 2012 à 09h21, par  jeanpoule de http://photonaturefontainebleau.over-blog.net/

Bonjour, je viens de parcourir vos articles en détails, je crois que j’ai beaucoup appris.
Votre vision est tout à fait réaliste et non partisane.
Il nous appartient de faire un choix cornélien. Continuer de vivre de la même façon, détruire, ou appauvrir, inévitablement notre environnement ou revoir de façon radicale notre mode de vie et notre expansion démographique.
Cette expansion démographique , qui est un sujet (super !) tabou, se constate tous les jours avec l’emprise de plus en plus prégnante de nos infrastructures.
Pour "régler" ces choix de société, la vision à court terme n’est plus de mise et ne peux concerner qu’une partie de la population.
Les choix sont très difficiles comment en effet décider ici et maintenant des futures conditions de vie de nos arrières arrières petits enfants ?
Nous devons être informés (ce que vous réalisez avec brio) faire des choix sans se PRÉCIPITER, "réduire au silence" les lobbies avides de profits et modifier "sensiblement" notre façon de vivre . Bien cordialement à vous et merci je vais de ce pas mettre des liens sur mon blog renvoyant vers vos articles

Logo de mireille
mardi 7 février 2012 à 15h07, par  mireille

Je ne savais pas que le gaz de schistes est potentiellement moins polluant que le pétrole et le charbon et moins dangereux que les centrales nucléaires mais c’est vrai qu’aider les énérgies renouvellables est plus prometteur pour l’avenir.

 
 
A bientot merci Mon site web jasminlive.
Logo de olivier
vendredi 17 juin 2011 à 10h36, par  olivier

Excellent.
Et très neutre puisque ne prend parti ni pour l’industrie ni pour l’activisme.
Tous les impacts et risques recensés doivent servir pour les prochains projets et les éventuelles indemnisations aux personnes morales et physiques.

Logo de francesk
vendredi 13 mai 2011 à 10h41, par  francesk

Très intéressant .On veut nous faire croire que c’est necessaire que pour notre aisance personnelle il faut tout detruire ,car c’est bien de cela qu’il s’agit ,il n’est que de voir le documentaire aux Etats-unis ,IL me semble que les déchets que nous produisons ne disparaissent pas comme çà ,par magie ,on les stockent et on fait comme l’autruche ,puisque je ne vois pas c’est que çà n’existe pas ...Sur Terre il y a de l’eau qui nous est absolument vitale ,gardons celle-ci pour nous alterer .....et pour y plonger .....Je me fout des intérets si derrière ,je n’ai plus d’eau à boire ,ni l’air à respirer .Cette énergie dont on a tant besoin ,elle est dans le vent ,le soleil et l’eau ;des énergies qui elles ne s’épuisent pas ....

Site web : De l’eau
Logo de JPL
vendredi 13 mai 2011 à 01h09, par  JPL

A ma connaissance, seule la fracturation hydraulique a été utilisée pour récupérer le gaz de schistes, qui ne peut sortir seul de sa matrice rocheuse. Il existe des variantes comme remplacer l’eau par du CO2 dont la densité peut être modulée et qui permet d’utiliser moins d’additifs mais c’est toujours de la fracturation hydraulique.

Mais on sait que la fonction crée l’organe... Ne faisant pas de recherche dans le domaine, je ne suis pas au courant d’idées nouvelles mais, de toutes manières, s’il y en a, elles risqueraient fort de rester secrètes jusqu’à leur première utilisation.

Logo de Jacques Longeot
mercredi 11 mai 2011 à 17h06, par  Jacques Longeot

Coût de chapeau pour ce travail qui constitue un véritable "guide du gaz de schiste". Il pourrait tout à fait entrer dans une collection "tout ce que vous devez savoir sur le gaz de schiste". Merci beaucoup Jean Paul.

Tes qualités d’universitaire belge nous fournissent cette neutralité dont on a tant besoin aujourd’hui dans ces questions complexes qui allient les grands enjeux planétaires (écologiques, environnementaux, économiques, géopolitiques, modèles de consommation, pouvoirs des entreprises énergétiques mondialisées) aux données physiques et technologiques du moment. La connaissance - "l’expertise" comme aiment à le désigner les personnes de pouvoir - des phénomènes et des techniques concernées par l’exploitation des gaz de schiste est fondamentale. Les citoyens que nous sommes tous et toutes ont absolument besoin de ces apports indépendants.

Une question parmi beaucoup d’autres, mais que l’actualité du vote à l’Assemblée Nationale d’aujourd’hui soulève : existe-t-il d’autres techniques que la fracturation hydraulique à l’étude aujourd’hui ? Est-il envisageable que des techniques "propres" et peu risquées sur le plan environnemental voient le jour ?

Logo de Jean Figarella
mercredi 13 avril 2011 à 21h08, par  Jean Figarella

Il y a aussi l’intérêt financier des propriétaires. On le voit aux Etats-Unis. Certains se sont réjouis de l’annonce d’un prochain pactole comme une nouvelle ruée vers l’or.

L’exemple des carrières est édifiant dans la région. On a ouvert des collines et les sites ont été peu ou mal réhabilités. L’intérêt l’emporte souvent hélas sur le bon sens écologique.

Jean FIGARELLA.

Logo de JPL
dimanche 10 avril 2011 à 01h52, par  JPL

D’accord. On peut noter dès à présent que dans la plupart des pays le code minier est au-dessus des autres réglementations et lois : ni un propriétaire, ni un parc régional, ni la charte de l’environnement n’ont les moyens de s’y opposer.

La ministre NKM vient de dire par exemple concernant les projets d’exploration des gaz de schistes "un moratoire n’est pas possible, le code minier ne le permet pas". Quant on reproche aux industriels concernés de ne pas respecter les décisions du Grenelle ou de ne pas prévenir les élus locaux et qu’ils répondent qu’ils ont respecté les dispositions légales, ils ont raison. Tout leur est quasiment permis.

Seul le politique au plus haut niveau a la latitude d’accorder ou non le permis d’exploration ou d’exploitation. Si ce politique manque de vigilance, comme vient de le déclarer M. Borloo, l’influence des lobbys devient énorme, excessive. Donc que l’on se passe du parlement appartient à la même logique du moins de barrières possibles.

Pourquoi donner une telle puissance au code minier ? Parce que les mines sont considérées comme stratégiques et vitales pour l’Etat concerné.

La grande majorité des citoyens sont contre l’exploitation du gaz de schistes. Mais si on leur dit que le prix du gaz va doubler, ils seront contre aussi. De quel côté penchera la balance ? En cas de connaissances superficielles, du côté égoïste ; en cas de bonne connaissances du problème, sans en être un spécialiste, du côté de la raison, peut-on espérer en tout cas. C’est un des buts de cette série d’articles. Le dernier montrera que le Périgord Noir - Haut Quercy est particulièrement un mauvais endroit pour explorer ou exploiter le gaz de schistes, quelque soit le prix du gaz. Mais il fallait les trois premiers articles pour pouvoir le démontrer et pas seulement à quelques spécialistes.

Car, comme on le voit bien actuellement, il y a une force potentiellement encore plus élevée que le code minier, c’est la volonté et la mobilisation populaire.

vendredi 8 avril 2011 à 15h48

Bravo Jean-Paul pour tes articles rédigés avec rigueur et humour parfois. Le problème est "chaud" et es articles apportent un bon éclairage.
Pourrais-tu nous apporter des précisions sur le code minier qui a été modifié fin janvier 2011 ? La loi de 2009 (article 38 de la Constitution) permet au gouvernement de gouverner par ordonnances en cas d’urgence ce qui signifie qu’il ne passe pas par le Parlement. Le 10 Décembre 2010, la loi a été modifiée pour introduire le code minier dans le champ de cet article 38.
Contrairement aux autres permis de recherche, le permis exclusif de recherche concernant les gaz de schistes et les hydrocarbures ne respecte pas la charte de l’environnement puisqu’il n’y a pas d’étude d’impact, pas d’enquête publique, pas d’information des collectivités (voir interview de Mme Corinne Lepage). Or un permis de recherche donne le droit de faire ce que l’on veut sans autorisation supplémentaire et dans ce cas précis, cela concerne 5% du territoire français. Il couvre une période de 5 ans renouvelable 3 fois soit 15 ans. L’exploration déstructurant notablement les paysages (sans compter le reste), 15 ans donnent le temps de faire des dégâts.
Jean FIGARELLA.

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