Getting a good look at gas hydrates

Un homme en blouse de laboratoire a un bras appuyé sur le comptoir d’une installation de recherche. Un ordinateur et divers appareils se dessinent en arrière-plan.

Observer les hydrates de gaz

La University of Calgary utilise un équipement de pointe récent pour comprendre l’immense potentiel d’une nouvelle source énergétique
16 janvier 2015

Des sédiments marins emprisonnent d’importantes réserves de gaz naturel, littéralement congelées dans une matrice de molécules d’eau. Jeff Priest et son équipe de la University of Calgary veulent savoir ce qui arriverait si une grande quantité de cette ressource ‒ hydrates de gaz ‒ était libérée de son entrepôt glacé au cours d’une recherche sur des sources énergétiques nouvelles, ou encore sous l’effet de changements climatiques néfastes.

Le nouvel équipement de pointe financé par le Fonds des leaders John-R.-Evans de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) vont permettre aux chercheurs de déterminer si les sédiments peuvent être suffisamment affaiblis et déstabilisés pour provoquer des glissements de terrain sous-marins et, par ricochet, provoquer des tsunamis dévastateurs au moment de la séparation des molécules d’eau et de gaz méthane formant les hydrates.

Le soutien de la FCI « va nous hisser au rang de chefs de file dans l’étude de ce phénomène », affirme M. Priest, âgé de 49 ans et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en géomécanique des hydrates de gaz. Originaire de l’Angleterre, il s’est établi à Calgary il y a deux ans afin de poursuivre ses travaux de recherche révolutionnaires.

Soumis à une pression élevée et à de faibles températures, les hydrates de gaz composés de gaz méthane et d’eau créent une structure semblable à la glace des dépôts marins, ce qui les solidifie. Cette structure de glace fond lorsque la température monte ou la pression baisse. Et les hydrates de gaz se dissocient, se décomposent en leurs éléments constitutifs, le gaz méthane et l’eau.

Selon le chercheur, l’existence des hydrates de gaz est connue depuis des siècles, mais il s’agissait jusqu’ici que d’un simple sujet de curiosité. Le méthane contenu dans ces hydrates serait 1000 fois supérieur à sa consommation annuelle dans le monde entier. Des technologies de pointe permettent maintenant de les exploiter. Mais il faut d’abord en connaître les conséquences sur la stabilité des sédiments.

Les glissements de terrain sous-marins surviennent dans les fonds océaniques et même sur des pentes douces d’un seul degré, avance M. Priest. « Certains de ces effondrements sont considérables. Reste à en connaître la cause. »

Les chercheurs ont tenté de prélever des carottes de sédiments composés d’hydrates de gaz aux fins d’analyse, mais ils en ont été incapables, leur équipement ne supportant pas la pression nécessaire pour contenir les hydrates de gaz, ce qui entraînait l’explosion des échantillons, explique M. Priest. Ils ont donc dû construire des structures artificielles conditions sous-marines approximatives.

Le nouvel équipement permet désormais le transport des carottes intactes au laboratoire pour réaliser des analyses dans des conditions réelles. À la University of Southampton, M. Priest a mis au point cet appareil de 2009 à 2012 en collaboration avec Geotek, une entreprise britannique spécialisée dans l’analyse des carottes géologiques.

Un prototype a servi dans les eaux côtières de la Chine et du Japon. Le financement de la FCI permettra de fabriquer la première version complète de cet appareil doté de certaines améliorations inspirées des essais du prototype.

Les travaux de M. Priest, qui comprendront des périodes à bord d’un navire afin d’extraire des échantillons de carottes, aideront à découvrir de nouvelles sources d’approvisionnement énergétique et à déterminer si certaines réserves d’hydrates de gaz peuvent être exploitées en toute sécurité.

Et pour les décideurs qui doivent composer avec les changements climatiques, ces travaux pourraient dévoiler les menaces de glissement de terrain au réchauffement suffisant des océans, notamment l’Arctique, pour faire fondre les hydrates de gaz. Par ces conclusions, nous saisirions mieux le bien-fondé de mesures de réduction des gaz à effet de serre plus sévères ou, du moins, de règlements pour réduire les préjudices possibles sur habitants des côtes menacées par ce phénomène.

« Si nous pouvions mesurer le risque, il serait possible, dans une optique réglementaire, d’interdire les projets de développement dans certains secteurs, voire d’inciter les gens à déménager, affirme M. Priest. La mesure des résultats finaux aidera la société à s’y préparer. »

Cela peut sembler étrange de se pencher sur des questions qui concernent la mer alors qu’il est à Calgary, loin des côtes, mais « Nul besoin d’être à proximité d’un océan. Le Canada possède de grandes réserves d’hydrates de gaz, et Calgary est au centre de l’industrie pétrolière et gazière. De plus, l’université est reconnue pour ses travaux de recherche liés au pétrole » ajoute le chercheur.

Établi à Toronto, Peter Gorrie est rédacteur-pigiste spécialisé des questions environnementales.

VOUS POURRIEZ ÉGALEMENT ÊTRE INTÉRESSÉ PAR :