Le gaz naturel : la pollution qu’il génère et son impact environnemental

Le gaz naturel est largement utilisé en France et est utilisé comme combustible, contribuant à répondre aux besoins énergétiques du pays. L'utilisation du gaz naturel présente également des inconvénients, notamment en ce qui concerne la durabilité environnementale. La pollution par le gaz naturel est en effet un facteur à prendre en considération pour évaluer le potentiel de ce gaz. Voici tout ce qu'il faut savoir sur son impact environnemental  et le problème d'approvisionnement en France.

Qu'est-ce que le gaz naturel et quelle est la différence avec le méthane?

Avant d'entrer dans le détail de la question, il convient d'analyser brièvement les caractéristiques du gaz naturel. C'est un gaz produit par la décomposition anaérobie de matières organiques.Généralement, le gaz naturel se trouve à l'état fossile, avec d'autres substances telles que le pétrole, ou dans des gisements. Le gaz naturel est également produit par des processus de décomposition et est libéré dans l'atmosphère par des phénomènes naturels tels que l'activité volcanique. D'un point de vue chimique, le principal composant du gaz naturel est le méthane (CH4) qui est aussi la plus petite molécule parmi les hydrocarbures. Dans le gaz naturel, il est également possible d'identifier d'autres hydrocarbures gazeux plus complexes et lourds tels que l'éthane, le propane et le butane. La composition du gaz naturel comprend également d'autres substances, avec des pourcentages plus faibles, comme le dioxyde de carbone (CO2), l'azote, l'oxygène et plus encore. Le gaz naturel présente donc une différence substantielle avec le méthane, bien que les deux gaz soient souvent confondus. En effet, le méthane est le composant principal de ce qu'on appelle le gaz naturel, un gaz qui, par définition, n'a pas de composition précise.

Quel est l’impact environnemental du gaz naturel?

Les sources d'énergie sont actuellement classées en :
  • Conventionnel : Fossile (charbon, pétrole, gaz) et Non fossile (nucléaire)
  • Renouvelables : (éolien, solaire, hydroélectrique, géothermique, traitement des déchets, biomasse, etc.)
L'utilisation de combustibles fossiles a des effets négatifs sur l'environnement. En effet, certains produits de combustion peuvent représenter une source importante de pollution. Les émissions de CO2 dans l'atmosphère, en particulier, doivent être considérées comme l'un des principaux problèmes liés à l'utilisation des combustibles fossiles. Le gaz naturel est un combustible fossile qui possède des propriétés très particulières qui le rendent particulièrement avantageux. En fait, le gaz naturel a des caractéristiques uniques par rapport aux autres combustibles fossiles. La pollution par le gaz naturel est inférieure à celle enregistrée par les autres types de combustion. En particulier, pour une même quantité d'énergie consommée, les émissions de CO2 dans l'atmosphère dues à la combustion de gaz naturel sont nettement inférieures à celles enregistrées par la combustion de produits pétroliers et la combustion de charbon. Par rapport aux produits pétroliers, par exemple, le gaz naturel peut émettre 30 % de CO2 en moins dans l'atmosphère, toutes choses égales par ailleurs. Par rapport au charbon, en revanche, les émissions de CO2 dans l'atmosphère sont réduites jusqu'à 50 %, avec des avantages significatifs en termes de durabilité environnementale. Il convient également de noter que la combustion avec du charbon et des produits pétroliers entraîne de fortes émissions de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote et d'autres produits polluants. En utilisant le gaz naturel, en revanche, ce type d'émissions est nettement inférieur.

Les avantages du gaz naturel : économiser de l'argent

Avec le gaz naturel, il est possible d'économiser de l'argent et en même temps de protéger l'environnement , en comparaison avec d'autres sources d'énergie fossiles. Dans le cycle de vie des combustibles fossiles, les émissions de dioxyde de carbone et de méthane sont générées au cours des étapes suivantes :
  • Pré-combustion : ce sont des composants gazeux ou volatils qui sont libérés, même involontairement, lors des opérations préalables à la combustion (production, transformation, transport, stockage et utilisation des combustibles.
  • Combustion : c'est la phase dans laquelle la plus grande quantité de gaz nocifs est émise.
La phase la plus impactante sur l'environnement est naturellement la phase de combustion ; or, de ce point de vue, le gaz est le combustible fossile le plus propre. De cette manière, il est évident que les émissions de dioxyde de carbone par unité d'énergie produite représentent environ la moitié de celles du charbon et environ les 2/3 de celles du pétrole.

Les inconvénients de la production de gaz naturel

Le principal problème du secteur du gaz naturel est la disponibilité de la  matière première et des infrastructures . En effet, les réserves de gaz ne sont pas infinies, et sont actuellement limitées et concentrées surtout au Moyen-Orient et en Russie. Pour cette raison, le gaz naturel doit nécessairement être acheté et transporté , ou acheminé par des infrastructures adaptées. En plus de l'achat et du transport, il y a les coûts liés aux infrastructures : temps de construction et de transport, impact environnemental de la construction, coûts monétaires. Tout cela affecte le prix final de la facture de gaz. Un autre inconvénient du gaz est sa dangerosité :  c'est un matériau explosif et par conséquent doit être manipulé avec beaucoup de précautions. Sur le marché international, l' évolution du prix du gaz est liée à celle du pétrole . Ce lien risque de supprimer le meilleur rendement du cycle combiné et de rendre le prix du kWh du cycle combiné, strictement lié au gaz, moins compétitif que les autres sources. Entre autres, d'un point de vue environnemental, les émissions de l'étape de précombustion ne doivent pas être sous-estimées .

Alternative : qu'est-ce que le biogaz?

Le biogaz est un mélange de différents types de gaz qui est produit par la fermentation bactérienne de résidus végétaux ou animaux organiques dans des conditions anaérobies , c'est-à-dire en l'absence d'oxygène. Ce mélange gazeux se compose principalement de méthane et de dioxyde de carbone. La composition réelle peut varier en fonction de plusieurs facteurs. Aujourd'hui, le biogaz est produit grâce à diverses technologies qui visent à exploiter ses principales caractéristiques. Ce n'est pas une énergie durable mais il s'en approche. Dans tous les cas, le biogaz se forme spontanément à partir de la fermentation de la matière organique. Le biogaz peut être produit à partir des déchets de l'agro-industrie et de l'industrie alimentaire. Il convient de noter qu'il est également possible d'exploiter des cultures spécifiques qui sont cultivées pour la production de biomasse à utiliser pour la production de biogaz. La matière organique est décomposée par certains types de bactéries pour produire du méthane, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. L'utilisation du biogaz permet d'éviter  la diffusion dans l'atmosphère du méthane émis par la décomposition naturelle de résidus organiques végétaux ou animaux (le méthane est l'un des principaux gaz à effet de serre). La production de biogaz comporte également quelques inconvénients ou en tout cas des éléments critiques à évaluer. En plus des usines qui exploitent la décomposition des déchets organiques, il existe en fait aussi des usines qui utilisent les eaux usées des animaux combinées avec des produits végétaux pour maximiser le rendement. En effet, cultiver des produits végétaux pour la création de biomasse implique la nécessité d'utiliser un très grand territoire, le soustrayant à la production de denrées alimentaires. À cet égard, de nombreux pays limitent la production de biomasse à des ratios spécifiques par rapport aux produits alimentaires. Vient ensuite la problématique liée aux odeurs émises par la fermentation des matières organiques. Ce problème, qui peut avoir des effets importants sur le tissu social, peut être résolu ou en tout cas fortement limité par la construction de systèmes convenablement optimisés. Le biogaz présente plusieurs avantages. En fait, il s'agit d'un gaz qui exploite des déchets répandus, contribuant à réduire l'impact environnemental dérivant du traitement des déchets et de l'approvisionnement en combustibles tels que le gaz naturel. L'utilisation du biogaz permet de réduire les émissions de dioxyde de carbone, facteur déterminant dans l'évaluation de la durabilité d'un carburant. La combustion du biogaz, en effet, ne génère pas de dioxyde de carbone supplémentaire par rapport à celui utilisé par les matériaux qui composent la biomasse de départ. C'est un avantage significatif par rapport à la combustion fossile. Il convient également de noter que la biomasse résiduelle suite au projet de fermentation peut être utilisée comme engrais, contribuant à la réduction de l'impact environnemental. Comme souligné précédemment, la formation de biogaz permet de réduire le méthane rejeté dans l'atmosphère, avec un impact positif sur l'environnement.