Les chercheurs au Tyndall Centre à l'université de Manchester, en Angleterre, ont enquêté sur les impacts du gaz de schiste sur l'environnement et les changements climatiques. L'exploitation du gaz de schiste, ou de shale, est bien lancée aux États-Unis et devra commencer bientôt en Grande-Bretagne.
Voici la 8e partie d'une traduction libre du rapport préliminaire du Tyndall Centre for Climate Change Research. Le texte original est ici: http://www.tyndall.ac.uk/shalegasreport avec un lien pour télécharger le rapport en format pdf de 87 pages.
Le titre du rapport est:
"Shale gas: a provisionnal assessment of climate change and environmental impacts - A research report by The Tyndall Center, University of Manchester with Sustainable Change Co-operative, Report commissioned by The Co-operative. January 2011"
4. Les impacts sur la santé humaine et l'environnement
4.1 Introduction
4.1.1 Mise en contexte
Les procédés impliqués dans la production du gaz de schiste ont été décrits en détails dans la section 2.2 de ce rapport et les niveaux des ressources pour le développement d'un site de forage ont été résumés dans les tableaux 2.6 et 2.7.
4.1.2 L'importance des impacts cumulatifs
Probablement sans surprises, les procédés et les opérations nécessaires pour extraire le gaz de schiste des puits ne sont pas sans impacts sur la santé humaine et l'environnement. Par exemple, comme nous irons en détails plus loin, la santé humaine et les risques sur l'environnement dûs à la fracturation hydraulique en particuliler ont surgit d'une façon importante aux États-Unis. Là, il y a eu un certain nombre d'incidents et des reportages de contamination des exploitations de gaz de schiste et le 3 mars 2010, l'EPA des É.-U. a annoncé une étude de recherche complète pour enquêter sur les impacts négatifs potentiels de la fracturation hydraulique sur la qualité de l'eau et la santé publique.
Par contre, pendant que les nouveaux risques liés à la fracturation hydraulique des puits pourraient susciter des débats, de tels risques et impacts ne sont pas les seuls désanvantages de l'exploitation du gaz de schiste, surtout si cela se fait des des pays relativement populeux comme la Grande-Bretagne. Ici, bien qu'il soit tentant de se concentrer sur les risques liés aux procédés individuels dans la production du gaz de schiste et les incidents rapportés, il est aussi important de se pencher sur les impacts du gaz de schiste dans leur ensemble.
Ces impacts plus connus sont la circulation lourde, le paysage, le bruit et la consommation en eau sont tous importants surtout en milieu habité où la compétition pour les ressources est plus grande, comme en G.-B. Les impacts cumulatifs pourraient être source de soucis, également, quand on prend en ligne de compte l'intensité de l'exploitation nécessaire pour produire en assez gros volume pour la rendre payante.
Pour étaler les impacts cumulatifs dans leur contexte, la table 2.8 présente des prévisions des besoins en ressources nécessaires pour atteindre une production de gaz à un taux de 9bcm par année (l'équivalent de 10% de la consommation de gaz en G.-B. en 2008) pendant 20 ans. Pour soutenir ce niveau de production pendant 20 ans en G.-B. exigerait environ de 2,500 à 3,000 puits horizontaux étalés sur une surface terrestre de 140 à 400 km2 et entre 27 et 113 millions de tonnes d'eau.
4.1.3 Les principaux risques et impacts
Les principaux risques et impacts du gaz de schiste et des procédés d'exploitation ainsi que de son développement se présentent ainsi:
- la contamination de l'eau souterraine par les fluides de fracturation, les contaminants mobilisés suite à: une fuite de coffrages, du puits ou une migration souterraine;
- la pollution des sols et des eaux de surface (et possiblement de l'eau souterraine par la surface) à cause des déversements accidentels des additifs de fracturation ou des déversements, ou fuites, ou débordements des lieux de stockage des eaux usées, des bassins de décantation contenants les déchêts de forage, les boues de forage ou les eaux usées de flowback;
- la consommation d'eau
- le traitement des eaux usées
- les impacts sur les sols et les paysages
- les impacts durant la construction: le bruit, la pollution lumineuse pendant le forage et la finalisation du puits, les torchères ou les aérations, les déplacements des véhicules.
4.2 Les impacts de la pollution
4.2.1 Introduction
Les impacts en pollution de l'exploitation du gaz de schiste sont associés avec le procédé de fracturation hydraulique, les produits chimiques utilisés dans les fluides de fracturation, les produits de transformation et les contaminants souterrains qui sont mobilisés pendant le procédé. Jusqu'à ce jour, il y a peu d'information disponible sur les additifs de fracturation et les risques associés avec la fracturation hydraulique. La loi fédérale des États-Unis exempte l'injection des fluides dans le sol pour la fracturation hydraulique des lois et un nombre important de recettes ont été enregistrées comme sercrets commerciaux selon le Public Officers Law.
Vu la croissance récente de l'industrie du gaz de schiste et les inquiétudes grandissantes du public des É.-U., des médias et du Congress, l'EPA des É.-U. a annoncé en mars 2010 qu'il mènerait une étude complète en recherche pour enquêter sur les impacts potentiellement négatifs de la fracturation hydraulique sur la qualité de l'eau et la santé publique. L'EPA des É.-U. note les inquiétudes que la fracturation hydraulique pourrait impacter l'eau souterraine et la qualité de l'eau de surface de façon à mettre en danger la santé publique et l'environnement, et consacre $1,9 millions pour l'étude dans l'année fiscale de 2010 et demande du financement pour l'année 2011 dans les propositions du budget du président.
L'EPA des É.-U. est toujours dans les premières étapes de son programme de recherche sur la fracturation hydraulique et les résultats préliminaires ne seront disponible que vers la fin de l'année 2012. Pendant que cela et d'autres évaluations sont en marche, certains législateurs prennent de l'avance vers un moratoire sur la fracturation hydraulique. Dans l'état de New York, par exemple, le 3 août 2010, le Senate a voté un Bill pour suspendre toute fracturation hydraulique pour des fins d'extraction de gaz naturel ou de pétrole jusqu'au 15 mai 2011 (et pour l'arrêt de l'octroi de permis pour de tels forages). Le 11 décembre 2010, le gouverneur de l'état de New York a passé un véto et a émis un Executive Order, instruisant le Depaertment of Environmental Conservation (DEC) de passer en révision complète et analyser la fracturation hydraulique intensive dans le Marcellus Shale. Il exige que la fracturation hydraulique intensive horizontale ne soit pas permise jusqu'au premier juillet 2011.
Les questions de fracturation hydraulique et les risques à la santé humaine et l'environnement sont donc sous haute surveillance aux États-Unis. Entre-temps, par contre, il y a très peu d'information et de données pour établir une évaluation sur les risques environnementaux et de santé publique. Cela dit, cette courte étude cherche à receuillir l'information qui est disponible et fournir une vue d'ensemble des questions clés, les inquiétudes et les défis d'une perspective britannique en particulier.
4.2.2 Les fluides de fracturation et les eaux usées de flowback
Comme mentionné dans la section 2, une opération de fracturation à plusieurs étapes implique l'injection de fluides de fracturation à de très grandes pressions dans le trou du puits foré afin de provoquer des fractures dans la formation de roc ciblée. La fracturation d'un seul puits exige un volume important d'eau, et avec les additifs chimiques qui vont jusqu'à 2% du volume, donc de 180 à 580 mètres cubes d'additifs chimiques (ou de 180 à 580 tonnes selon la densité relative). Après la fracturation, une partie des fluides reviennent à la surface (flowback).
La composition chimique des fluides de fracturation
La composition des fluides de fracturation varie d'un produit à l'autre, et la recette du fluide varie selon les charactéristiques de la formation cible et les objectifs des opérations. Les fluides de fracturation employés dans les fracturations hydrauliques modernes sont typiquement composés d'environ 98% d'eau et de sable (proppant) avec des additifs chimiques comptant pour 2%.
En tenant compte du fait que la loi fédérale aux É.-U. exempte l'injection souterraine des fluides pour des fins de fracturation hydraulique des lois actuelles, il n'y a pas d'informationi sur l'identité et la concentration des substances dans les recettes de fracturation hydraulique. La divulgation des chimiques employés dans la fracturation hydraulique pourrait être exigée sur base du cas par cas, et comme dans l'état de New York, par exemple, le Department of Environmental Conservation exige que les opérateurs divulquent les chimiques comme faisant partie de la procédure de demande de permis. Par contre, les documents du New York State (2009) indiquent que la divulgation complète des chimiques et les éléments des recettes n'est pas possible dû aux exemptions de secrets commerciaux à la divulgation publique. De cette façon, comme mentionné dans les commentaires de la ville de New York dans le document New York State (2009), cela veut dire que les actionnaires comme la ville et les départements sanitaires locaux n'ont aucune connaissance des chimiques qui sont relâchés dans l'environnement près des sources d'eau potable.
Pour ce qui est de divulgations auprès du grand public, les opérateurs ont l'obligation de fournir les fiches signalétiques des produits chimiques stockés de plus de 10,000 livres (4,5t) selon le US Emergency Planning and Community Right to Know Act de 1986 (EPCRA). Toutefois, cela ne procurera probablement pas toute les informations des composés chimiques ni donner les concentrations des substances. Dû au manque d'information détaillée sur la composition chimique, cette évaluation doit se fier sur l'information extraite des fiches signalétiques fournies par les opérateurs aux législateurs. Pour cela, le document New York State (2009) nous fournit une liste de 260 chimiques composants et leurs numéros CAS qui ont été prises dans l'information des composés chimiques de 197 produits ainsi que les fiches signalétiques remises au NYSDEC.
Une révision de cette liste a été faite en recoupant les numéros de CAS dans la liste de NYS avec les listes suivantes du European chemical Substances Information System (ESIS) (voir l'annexe 1 pour la liste complète):
- le classement toxique: pour des fins de classification et d'étiquetage
- la liste List 1-4 des substances prioritaires: depuis 1994, la Commission Européenne a publié 4 listes de substances qui exigent une attention immédiate à cause de leurs effets potentiels sur l'homme et l'environnement. Il y a 141 substances dans les listes;
- la première liste de 33 substances prioritaires: les états membres doivent réduire graduellement la pollution des substances prioritaires;
- la liste PBT: les substances qui ont fait l'objet d'évaluations de leurs propriétés PBT selon la stratégie Interim Strategy de REACH et du programme ESR. Pour les substances qui sont persistantes, bioaccumulables et toxiques (PBT) ou très persistantes et très bioaccumulables (vPvB), une concentration acceptable dans l'environnement ne peut pas être fixée avec assez d'exactitude. Cette analyse avance que 58 des 260 substances possèdent une ou plusieurs propriétés qui pourraient être inquiétantes et :
- 15 substances sont dans l'une des 4 listes prioritaires;
- 6 sont dans la liste 1 (acrylamide, benzene, ethyl benzene, isopropylbenzene (cumene), naphtalène, tetrasodium ethylenediaminetetraacetate);
-1 est sous enquête en ce moment comme étant un PBT (naphthalene bis (1-methylethyl));
- 2 sont dans la première liste des 33 substances prioritaires (naphthalene et benzène);
- 17 sont classifiées comme étant toxiques pour les organismes aquatiques d'une façon grave ou chronique;
- 38 sont classifiées comme étant des toxines graves pour la santé humaine;
- 8 sont classifiées comme des cancérigènes connus
- 6 sont classifiées comme soupçonnées d'être cancérigènes;
- 7 sont classifiées comme mutagènes
- 5 sont classifiées comme ayant des effets sur les systèmes de reproduction.
C'est clair que la présence d'un nombre de substances dans les fluides de fracturation pourraient être source d'inquiétudes, surtout à cause de l'usage que l'on va en faire et les quantités utilisées. Le niveau de risque lié avec l'usage de ces substances sera en fonction de la quantité et la concentration des substances, où elles aboutiront et le cheminement de l'exposition des personnes et de l'environnement. Ce dernier sera discuté dans les prochaines sections du rapport.
Toutes les premières opérations de fracturation (c'est-à-dire sans re-fracturations subséquentes) sur un site de 6 puits forés (single six well pad) nécessite un total de 1,000 à 3,500 mètres cubes de chimiques. En présumant qu'il y a de 1,25 à 3,5 sites par kilomètre carré, de 3,780 à 12,180 mètres cubes (ou 3, 780 à 12,18 tonnes selon la densité relative) de chimiques de fracturation pourraient être nécessaires pour l'exploitation du gaz de schiste sur 1 kilomètre carré. Selon les données de la table 2.8, de 140 à 400 kilomètres carrés d'exploitation de gaz de schiste comprenant de 2,500 à 3,000 puits horizontaux seraient nécessaires pour produire 9bcm/année ( ou 10% de la consommation de la G.-B. en 2008). Cela représente de l'injection à haute pression de 0,5 à 2,2 millions de mètres cubes (ou de tonnes, selon la densité relative) de chimiques de fracturation.
Les eaux usées de retour (flowback)
De 15% à 80% des fluides injectés reviennent à la surface en flowback ( et donc de 20% à 85% reste sous terre). Les fluides de flowback incluent bien sûr les fluides de fracturation injectés dans le puits, mais contiennent aussi:
- les produits chimiques de transformation qui pourraient avoir pris forme dû aux réactions entre les additifs de fracturation;
- les substances mobilisées à l'intérieur de la formation de schiste pendant la fracturation hydraulique;
- les matériaux radioactifs naturels déjà dans la formation de schiste (NORMs).
La nature et les concentrations des substances vont sûrement varier d'une formation de shale à l'autre, et en G.-B., il est difficile de prévoir la composition des eaux de flowback. Par exemple, New York State 2009 nous fournit très peu de données de composition des spécimens de fluides de flowback. Cette analyse se basait sur les peu de données venant de la Pennsylvanie et la Virginie Occidentale. Les méthodes analytiques et les niveaux de détection utilisés n'étaient pas uniformisées pour tous les paramètres et l'on doit tenir compte que la composition du flowback d'un seul puits peut aussi changer quelques jours après la fracturation.
En comparant visuellement les données des substances des fluides de fracturation avec les données des eaux usées de flowback, on pourrait déduire qu'il y a mobilisation et présences de concentrations élevées de:
- métaux lourds de différents types;
- radioactivité et des NORMs;
- des solides dissous totaux;
- peut-être des hydrocarbures dont le benzène ( pas de certitude si ce sont des hydrocarbures mobilisés ou des additifs de fracturation).
En tout, le profile toxique des fluides de flowback sera probablement une source d'inquiétudes bien plus que les fluides de fracturation eux-mêmes, et seront probablement perçus comme des déchêts dangereux en G.-B. Les quantités de déchêts générés et les exigences requises pour l'entreposage et le traitement industriel des eaux usées sont aussi énormes. Le tableau 4.1 se base sur des taux de récupération de 15% à 80% de récupération des fluides de fracturation en flowback en tenant compte des volumes divers de fluides de fracturation utilisés. Cela laisse comprendre que pour l'exploitation du gaz de schiste pour produire 9bcm/année, de 5 à 89 millions de mètres cubes d'eaux usées dangereuses devront être récupés et exigeraient des traitements et de l'entreposage. Il est aussi important de savoir que la consommation d'eau et les taux variés de récupération voudraient dire que si de 15% à 80% des fluides sont récupérés, alors entre 205 et 80% des fluides ne sont pas récupérés et donc demeureront sous terre.
La suite de la traduction libre du rapport Tyndall portera sur les impacts sur la contamination de l'eau souterraine, les risques de contamination par voie terrestre, la consommation de l'eau, la pollution visuelle et par le bruit, ainsi que les conclusions du rapport Tyndall dans une entrée de blog prochainement.
Photo: www.marcellus-shale.us
No comments:
Post a Comment