Les plus grands gisements de gaz naturel se trouvent au Moyen-Orient et dans l'ex-Union soviétique, avec 75 % du volume mondial de gaz naturel entre ces deux endroits. Son transport semble donc être une question de grande importance. Le transfert de gaz naturel entre les pays producteurs et consommateurs s'effectue au moyen de kilomètres de gazoducs et avec l'intervention de grands transporteurs de méthane.
Un gaz naturel
Le gaz naturel, ou gaz fossile, est un mélange gazeux d'hydrocarbures constitué principalement de méthane, mais comprenant généralement une certaine quantité d'autres alcanes supérieurs, et parfois un faible pourcentage de dioxyde de carbone, d'azote, de sulfure d'hydrogène ou d'hélium. Naturellement présent dans certaines roches poreuses, il est extrait par forage et est utilisé comme combustible fossile ou par la carbochimie. Il existe plusieurs formes de gaz naturel, se distinguant par leur origine, leur composition et le type de réservoirs dans lesquels ils se trouvent. Néanmoins, ce gaz est toujours composé principalement de méthane et issu de la désagrégation d'anciens organismes vivants. En complément des différents types de gaz naturels cités ci-après, on peut aussi mentionner le biogaz dit bio méthane quand il a été nettoyé ; un substitut renouvelable issu de la décomposition de biomasse, donc certains déchets de l'activité anthropique. Idéalement, le biogaz renouvelable aurait vocation dans le futur à se substituer au gaz naturel fossile, émetteur net de CO2 donc participant au réchauffement climatique. L'appellation gaz naturel dans le monde énergétique recouvre exclusivement la forme fossile.
- Gaz biogénique
Il est issu de la fermentation par des bactéries de sédiments organiques. À l'instar de la tourbe, c'est un combustible fossile mais dont le cycle est relativement rapide. Les gisements biogéniques environ 20 % des réserves connues de gaz conventionnel sont en général petits, dispersés et situés à faible profondeur. Il a moins de valeur par mètre cube que le gaz thermogénique, car il contient une part significative de gaz non combustibles, dioxyde de carbone notamment et ne fournit pas d'hydrocarbures plus lourds que le méthane.
- Gaz de charbon
Le charbon contient naturellement du méthane et du dioxyde de carbone dans ses pores. Historiquement, ce gaz a surtout été connu pour la menace mortelle qu'il présente sur la sécurité des mineurs, il est alors resté dans la mémoire collective sous le nom de grisou. Cependant, son exploitation est en plein développement, en particulier aux États-Unis. L'exploitation porte sur des strates de charbon riches en gaz et trop profondes pour être exploitées de façon conventionnelle. Il y a eu des essais en Europe également, mais la plupart des charbons européens sont assez pauvres en méthane. La Chine s'intéresse également de plus en plus à l'exploitation de ce type de gaz naturel.
Qu'est-ce qu'un gazoduc ?
Un gazoduc est une infrastructure basée sur un
pipeline qui transporte le gaz naturel sur de longues distances. La pression à laquelle le gaz circule dans ce gazoduc atteint 72 bars pour les trajets internationaux, tandis que pour les distributions locales, la pression tombe à 16 bars. Quant aux diamètres de ces types de tuyaux, ils varient généralement en fonction du débit qu'ils supportent mais, en général, il est possible de trouver des tuyaux qui vont de 508 mm à 1219 mm. Les vitesses de transport varient de 10 à 20 mètres par seconde, afin d'assurer la continuité de l'approvisionnement et d'éviter les problèmes dans les installations. En ce qui concerne le matériau utilisé, ces tuyaux sont fabriqués en acier à haute teneur en carbone environ 0,25 %, qui présente une dureté et une limite d'élasticité élevées. Il convient de noter que, pour prévenir la corrosion, on utilise généralement un revêtement polymère, protection passive et une protection cathodique avec courant imprimé. Par curiosité, il convient de noter que le plus long gazoduc du monde, reliant Horgos à Hong Kong, est long de 8 704 kilomètres et peut transporter 30 milliards de mètres cubes par an. Il est courant que le réseau de canalisations se jette dans de grandes masses d'eau. Il existe deux solutions principales pour les surmonter : la mise en place de gazoducs sous-marins, comme le célèbre Nord Stream, ou le transport de gaz au moyen de méthaniers. La première solution implique un niveau élevé d'investissement dans les infrastructures, de sorte que
l'option du transport maritime est souvent utilisée pour résoudre le problème, avec l'avantage qui en découle de pouvoir en déduire la distribution.
Le transport par bateau
Le transport par bateau présente l'inconvénient que, pour produire le transfert d'un moyen de transport à un autre, la matière première doit être liquéfiée. Ce processus est réalisé dans les usines de liquéfaction. Une fois liquéfié, le GNL ou gaz naturel liquide est transporté dans les grandes citernes qui abritent les méthaniers. Ainsi, le problème orographique posé par les mers et les océans pour la construction des gazoducs est sauvé. Le navire ayant la plus grande capacité de transport de GNL est le "Mozah" de la famille Q-Max, qui, avec ses 43 400 kW de puissance, peut transférer jusqu'à 266 000 mètres cubes en un seul voyage. Enfin, dans cette chaîne de transport, il y a l'usine de regazéification du gaz naturel liquéfié. Il récupère le caractère gazeux du combustible, permettant ainsi une distribution locale ultérieure, par de plus petits pipelines, dans le pays destinataire.
Conclusion
Le transport du gaz naturel consiste à amener le gaz de son lieu d’extraction, jusqu’à sa zone de consommation. Pour alimenter les réseaux de distribution, deux moyens sont utilisés :
- les gazoducs, des canalisations pouvant transporter du gaz sous pression sur de longues distances. Sur terre ou sous la mer, ces canaux constituent un réseau très dense, afin d’acheminer le gaz rapidement, partout dans le monde ou presque ;
- les navires méthaniers peuvent aussi être utilisés, pour transporter le gaz sur de très longues distances, ou dans des lieux difficilement accessibles. Dans ce cas, le transport par gazoduc est impossible ou trop coûteux. Le gaz est alors liquéfié ; on l’appelle alors GNL et transporté par des navires jusqu’aux zones de consommation.
Les gazoducs, souvent enterrés par mesure de sécurité, permettent de transporter le gaz sous pression à 40 km/h en moyenne. Pour éviter les pertes d’énergie, des stations de compressions jalonnent le réseau de gazoducs. Le débit est également contrôlé tout au long du transport, afin de permettre une intervention immédiate en cas d’anomalie ou de fuite. Enfin, des postes de livraison sont disposés tout au long du réseau, pour distribuer le gaz. Le transport de GNL par bateau est utilisé lorsque le transport par gazoduc est impossible. Le gaz, une fois liquéfié et avec un volume réduit 600 fois, peut être transporté et stocké sur de très longues distances. Les méthaniers sont isolés thermiquement pour maintenir le gaz à une température constante. Une fois arrivés à destination, ces bateaux déchargent leur cargaison sur un terminal méthanier, où le GNL est regazéifié pour être acheminé jusqu’aux réseaux de distribution.
