Gaz de schiste - l'étude du Munk (3)

Photo: conocophillips.ca

Ben Parfitt est un chercheur de Victoria, en Colombie-Britannique, et est l'auteur du rapport "Fracture Lines: Will Canada's Water be Protected in the Rush to Develop Shale Gas?" - Lignes de fractures, est-ce que l'eau du Canada sera protégée dans la ruée pour exploiter le gaz de schiste? - , rédigé pour le programme "Program on Water Issues" pour Munk School of Global Affairs à l'université de Toronto. Le document porte la date du 15 septembre 2010.

Voici la 3e partie d'une traduction libre de son rapport que l'on trouve en format pdf de 62 pages au lien suivant: http://www.ledevoir.com/documents/pdf/etudegazdeschiste.pdf

Sommes-nous allé trop loin avec le gaz de schiste?

Pendant que certains analystes en énergie parlent d'une ressource emprisonné dans les formations de shale qui pourrait durer un siècle, d'autres ne sont pas aussi optimistes. L'un de ces critiques est Art Berman, un géologiste pétrolier qui a travaillé avec plusieurs clients industriels comme PetroChina, Total et Schlumberger. Dans une entrevue dernièrement avec l'Association For the Study of Peak Oil and Gas - USA, Berman a dit que quand toutes les ressources de gaz naturel de provenance dont la preuve a été faite et des sources probables ont été comptabilisées, le gaz naturel du continent pourrait nous alimenter pendant quelques 25 années, pendant lesquelles 7 d'entres elles seraient du shale.

Berman suggérait que l'on peut apprendre beaucoup de l'expérience du gaz de schiste du Barnett au Texas parce que c'est la formation de shale qui a été la plus exploitée. Pendant le début du rush pour extraire le gaz du shale du Barnett entre 2004 et 2006, des centaines de puits ont été foré. Mais en dedans de 5 ans des forages, entre le quart et le tiers des puits étaient déjà à leur limite ou sous leur limite de viabilité économique. Autrement dit, ils ne produisaient plus de gaz, ou si peu qu'ils opéraient à perte. Pendant que la production du shale Barnett est à son déclin, les analystes d'investissement comme Middlefield Capital Corp. disent comme Berman, que bien que d'autres exploitations ailleurs comme dans le Marcellus contiennent des quantités considérables de gaz, elles ne compensent pas les déclins d'ailleurs.

À part des limites physiques des dépôts dans le shale, les estimations optimistes pourraient ne pas se réaliser à cause d'autres facteurs géo-politiques. Cela dépendra beaucoup de la hausse des demandes en énergie venant des nations qui s'industrialisent rapidement, comme la Chine et l'Inde et seront beaucoup influencées par les changements de sources en réponse aux pétrole de moins en moins disponible.

Les proposants de l'usage croissant du gaz naturel répètent souvent les émissions moindres de polluants et de GES si on le compare aux autres combustibles fossiles. Par exemple, la US Energy Information Administration calcule que le charbon bitumineux habituellement brûlé pour produire de l'électricité émet environ 205 livres de dioxide de carbone (CO2) pour chaque million de Btu en énergie. Si on compare çà avec le gaz naturel, celui-ci émet près de la moitié de CO2 que le charbon bitumineux, seulement 117 livres par million de Btu. La Coalition et l'industrie du gaz naturel se sont évidemment agrippés à de tels chiffres en les affichant comme preuve des bénifices environnementaux tirés de changer de sources d'énergies soi-disant sales comme le charbon ou le diesel pour des sources d'énergie à moindre carbone comme le gaz naturel. Les gouvernements des états et des provinces ont avalé ces affirmations et ont annoncé depuis quelques mois que des nouvelles centrales électriques au gaz seront construites pour remplacer les vieilles centrales au charbon, ou tout du moins remplacer les nouvelles au charbon que l'on prévoyait construire.

Comme la Energy Futures Coalition, Encana et les autres compagnies gazières font la promotion du gaz naturel comme source d'énergie pour le transport. On espère que le gaz naturel lance une ruée de véhicules roulant au gaz, surtout pour le transport des marchandises et les industries de camionnage. Par exemple, en Italie, 600,000 véhicules roulent au gaz naturel comprimé (CNG), tandis qu'en Amérique du Nord, il n'y en a que 125,000. Dans leurs efforts de faire la promotion de sources d'énergie plus propre, les organismes comme Energy Future Coalition et Center for American Progress font aussi la promotion du gaz naturel pour stimuler les sources d'énergie renouvelables comme l'éolien et le solaire. En mariant l'énergie renouvelable avec le gaz naturel "low carbon", ils avancent que les problèmes "intermitants" des énergies renouvelables sont réglés, le gaz naturel étant une source "solide" pour le réseau électrique. Ils argumentent également que la bourse du carbone accélèrerait le virage de l'énergie venant du charbon vers des combustibles fossiles moins polluants et les sources d'énergie renouvelables.

Gaz de schiste: énergie propre et verte ou handicap pour le climat et l'eau?

Le terme "gaz naturel" a probablement été adopté pour le distinguer du gaz extrait du charbon, le gaz utilisé pour éclairer et faire la cuisson pendant le 19e siècle. Aujourd'hui, les compagnies énergétiques et leurs fournisseurs emploient ces mots pour exprimer une autre image, celle d'un combustible propre et donc environnementalement bénéfique.

Mais est-ce que le gaz naturel est aussi vert qu'on le prétend? Les preuves émergeantes ne semblent pas appuyer cette affirmation, surtout quand le gaz est extrait par fracturation hydraulique. Quand l'on s'attarde au cycle de vie de l'exploitation du gaz naturel, surtout en amont de sa combustion, comme son extraction, sa transformation, sa compression et son transport par gazoducs, des quantités importantes d'énergie sont consommées et de grands volumes de GES sont relâchés dans l'atmosphère.

Même Energy Future Coalition l'admet: "C'est peu logique d'encourager l'usage du gaz naturel comme une source alternative d'énergie au chargon ou au pétrole si la production du gaz naturel émet des quantités d'air toxique ou de pollution qui contribue au réchauffement planétaire." La coalition continue en disant que l'EPA doit premièrement "analyser scientifiquement les impacts de la production du gaz naturel sur l'air, les sols, l'eau et le réchauffement planétaire, en tenant compte des émissions des GES sur tout son cycle de vie. L'EPA devrait revoir l'efficacité des programmes fédéraux et des états à protéger les gens, l'air, les sols et l'eau des effets secondaires venant de la production du gaz naturel. L'EPA devrait aussi revoir les technologies nouvelles et émergeantes pour réduire cette pollution.

L'EPA a déjà pris note que l'industrie gazière est une source importante d'échappements de méthane, et ce méthane qui est le plus important élément du gaz naturel, est 20 fois plus dommageable que le CO2 pour emprisonner la chaleur dans l'atmosphère terrestre. En 2008, l'EPA a rapporté que plus de 96 millions de tonnes de CO2 venait de l'industrie gazière, la
classant comme la deuxième plus grande source anthropique d'émissions de méthane aux États-Unis.

Mais cela n'est qu'effleurer le sujet selon Robert Howarth, un prof d'écologie et de biologie environnementale de Cornell University. Howarth croit qu'une étude détaillée de toutes les émissions de GES venant de l'exploitation, la production et ensuite la combustion du gaz naturel provenant des formations de schiste trouvera que de telles émissions sont équivalentes de celles venant des charbons les plus sales.

Une telle conclusion est confirmée par le travail fait par Al Armendariz du Department of Environmental and Civil Engineering au Southern Methodist University. En 2009, Armendariz a terminé un rapport sur les émissions de la production du gaz naturel du shale Barnett sous le Texas où l'on a foré plus de 7,700 puits de pétrole et de gaz entre 1999 et mi-2008. "Cela est à peu près l'équivalent de l'impact en GES que l'on s'attendrait de voir venant de deux centrales au charbon de 750 MW." affirme Armendariz.

Une question s'y rattachant et qui prendra de plus en plus de place sera la demande globale et la compétition au fur à mesure que les sources finies de combustibles fossiles entreront en compétition sera la question de la quantité d'énergie requise pour mettre le gaz de schiste sur le marché. Il y a 2 décennies, Cutler Cleveland, un scientifique en énergie du Boston University a aidé à développer le concept de "Energy Return On Investment" ou EROI. C'est une méthode pour mesurer la quatité d'énergie requise pour produire de l'énergie. Dans une mine de charbon, par exemple, l'EROI tient en ligne de compte la quantité d'énergie requise pour creuser une mine, extraire le charbon des formations de roc, transporter le charbon à la surface puis le camionner vers une centrale électrique. La mesure est utile dans le sens qu'elle permet aux sociétés d'évaluer les mérites relatifs de différentes sources. Depuis les années 1970, Cleveland estime qu'aux États-Unis, le EROI pour produire le pétrole et le gaz domestique est en diminution constante. Autrefois, une unité d'énergie produisait 25 unités d'énergie (25 à 1), tandis qu'aujourd'hui, la mesure se situe plutôt de 15 à 1.45. "Cette tendance se retrouve partout sur le globe pour n'importe quelle source d'énergie" écrit Thomas Homer Dixon. "Nous avons probablement trouvé et exploité les sources les plus importantes, les plus accessibles et les EROI les plus avantageux en pétrole et en gaz, tout comme nous avons exploité les meilleures rivières pour l'hydro-électricité. Maintenant que nous exploitons du pétrole et du gaz dans des environnements extrêmes, dans les eaux profondes en mer par exemple, et que nous nous tournons vers des énergies alternatives comme le nucléaire et les sables bitumineux, nous dépensons de plus en plus d'énergie pour obtenir de l'énergie.

Cleveland ne connaît aucune étude qui a calculé l'EROI du gaz de schiste. Mais il a passé en revue la littérature disponible sur le pétrole de shale qui tout comme le gaz de shale utilise beaucoup d'énergie et d'eau pour exploiter. "Les études les plus sérieuses avancent que l'EROI pour le pétrole de shale se trouve entre 1:1 et 2:1 quand l'énergie consommée pour sa propre exploitation est calculée comme un coût." selon Cleveland et son collègue Peter O'Connor de Boston University dans un rapport de juin 2010. L'équipe avait aussi remarqué que pour chaque baril de prétrole de shale produit, entre 1 et 3 barils d'eau était requis. "Pomper ces grandes quantités d'eau nécessaires pour les opérations à échelle industrielle de pétrole de schiste serait un autre investissement en énergie qui impacte négativement l'EROI déjà très mince du pétrole de shale.

C'est important de remarquer que n'importe quelle évaluation de l'énergie requise pour produire du gaz de schiste arrivera probablement à la conclusion que l'énergie dépensée et l'usage de l'eau sont liés intimement. Dans cette étude se penchant sur l'industrie gazière dans le shale de Barnett, Armendariz en a conclu que 12% des émissions de GES de l'industrie étaient classées dans la catégorie: "forage de puits et achèvement des travaux", dont beaucoup de cela est produit par la compression fonctionnant au diesel et le pompage de l'eau sous pressions extrêmes. Cette estimation, toutefois, sous-estime probablement les émissions des énergies dépensées pour l'eau. Dans le rapport d' Armendariz, par exemple, ne regarde par la consommation de l'énergie requise pour accéder à l'eau, la transporter par camion sur le site et ensuite la gestion des millions de mètres cubes d'eau du flow-back (eaux usées) qui reviennent à la surface après les opérations de fracturation hydrauliques.

Comme on en discutera dans la prochaine section du rapport, la production du gaz de schiste nécessite de l'eau. Pourtant, si l'on considère toute la question eau/énergie, le gaz naturel devient une source d'énergie de moins en moins propre et désirable comme "source d'énergie de transition" vers un avenir plus carbone neutre. Si la consommation du gaz naturel est dans le but de nous faire traverser le "pont" vers un avenir énergétique plus propre, où nous mène exactement ce pont? La réponse de Howarth est: vers une demande accrue en eau et une hausse substantiellement plus grande d'émanations de GES.

Nous risquons, dans ce cas de projets vers une sécurité énergétique grâce au gaz de schiste, d'avoir moins de sécurité climatique et moins de sécurité en eau, à moins que les opérations de l'industrie et ses façons d'utiliser l'eau soient examinées de très près.

Les impacts sur la quantité d'eau

Le forage et les fracturations hydrauliques subséquentes de 16 forages sur un site en Colombie-Britannique dans le Horn River Basin au début de l'année 2010 a établi un record pour l'industrie gazière. Un total de 274 stimulations individuelles, ou de procédures de fracturation hydraulique, une moyenne de 17 par trou de forage, ont été complétées. Ce record devrait être dépassé bientôt. Vers la fin de 2010 ou au début de 2011, Encana Corportaion et Apache Canada s'attendent à forer et fracturer hydrauliquement un autre 28 puits sur 2 sites près de Two Island Lake.

Sur ces nouveaux sites, les compagnies projètent de forer horizontalement sur 2,200 mètres, 600 mètres de plus en moyenne que ceux déjà faits dans la région de Two Island Lake. L'eau nécessaire pour fracker ces forages plus longs sera de 2,12 millions de mètres cubes selon des estimés, amplement plus que l'ancien record.

D'où viendra toute cette eau pour alimenter toutes ces opérations et celles des autres compagnies qui se lancent dans les activités de fracturation hydrauliques dans les 2 grandes régions exploitées de la C.-B., les bassins Horn river et Montney? Cette question devient urgente en lumière du fait qu'en 2010, cette région a vécu l'une des sécheresses les pires de mémoire récente, avec des niveaux d'eau de plusieurs rivières où l'industrie fait des prélèvements sont à des étiages records depuis un demi-siècle.

Il n'y a pas de doute que l'eau est une ressource très en demande dans le Horn River Basin et dans toutes les régions en Amérique du Nord où l'exploitation du gaz de schiste se déroule. La section 9 de ce rapport regarde les questions complexes relatives aux affectations de l'eau au Canada en ce moment.

Les impacts sur la qualité de l'eau

Maintenant que 9 sur 10 puits de gaz naturel sont frackés aux É.-U. et une activité croissante au Canada, de plus en plus de gens s'inquiètent des impacts des activités gazières sur la santé publique et l'environnement. Beaucoup de la controverse autour de la fracturation hydraulique est survenue grâce aux reportages d'enquête de ProPublica aux États-Unis. ProPublica est un bureau de presse indépendant, à but non-lucratif, dirigé par des vétérans des médias imprimés venant des quotidiens The Wall Street Journal et The New York Times.

En novembre 2008, pour sa série d'enquêtes sur les menaces environnementales des activités de fracturation, ProPublica a fait un rapport sur un incident au Wyoming où des spécimens d'eau d'un puits d'eau potable se révéla d'être contaminé au benzène, un chimique que l'on croit lié à l'anémie et la leucémie, dans des taux de concentrations 1,500 fois la limite acceptable pour la consommation humaine. Ce puits était dans une région du Wyoming où 6,000 puits de gaz ont été fracturés.

"La contamination dans Sublette County est éloquente parce qu'elle est la première à être documentée par une agence fédérale, le U.S. Bureau of Land Management" selon Agrahm Lustgarten de ProPublica. "Mais plus de 1,000 cas additionneles de contamination ont été documentés par des cours et des gouvernements de l'état et locaux au Colorado, au Nouveau-Mexique, en Alabama, en Ohio et en Pennsylvanie. Dans l'un de ces cas, une maison a explosé après qu'une fracturation hydraulique a provoqué des passages souterrains et le méthane s'est infiltré dans la source d'eau résidentielle. Dans d'autres cas, la contamination a eu lieu non pas par le forage lui-même sous terre, mais à la surface, où des déversements accidentels et des fuites de citernes, des camions et des bassins de décantation ont laissé du benzène et d'autres chimiques s'échapper dans les cours d'eau, des sources et des puits d'eau potable.

Suite à ces reportages récurrents, les développements projetés dans des partis de l'état de New York sont devenus la cible de l'opposition du public et pourraient s'avérer être le test ultime pour une réforme législative. Particulièrement dans la mire sont les bassins versants servant de source d'eau potable de surface pour 8,2 millions résidents de la ville de New York au-dessus du Marcellus, une formation géologique de shale géante sous des parties des états de New York, de la Pennsylvanie et de la Virginie Occidentale.

Il existe 3 préoccupations majeures relatives aux impacts potentiels de la production du gaz naturel sur la ressource en eau. Ils sont: les produits chimiques spécifiques employés durant la fracturation hydraulique, la contamination des eaux souterraines par les fracturations hydrauliques et la contamination de l'eau par les volumes extraordinaires d'eaux usées ou "flow-back" produitent durant les fracturations hydrauliques. Les 3 ont été associées à des incidents de contamination de l'eau rapportés par ProPublica, d'autres sources médiatiques et des autorités environnementales.

La suite de la traduction libre du rapport Munk sera dans une entrée de blog bientôt et portera sur les produits chimiques de la fracturation hydraulique.Photo: Star Telegram