Gaz naturelMéthane des profondeurs
23 % du mix énergétique mondial, réputé « énergie de transition ». Un gaz précieux mais piégé par ses propres fuites.
1Définition
Le gaz naturel est un mélange d'hydrocarbures gazeux, principalement du méthane (CH₄), formé dans les profondeurs de la Terre par décomposition anaérobie de matière organique sur des millions d'années. Il représente aujourd'hui 23 % du mix énergétique mondial, derrière le pétrole (31 %) et le charbon (26 %).
Méthane (CH₄) : 75-95 %, éthane (C₂H₆) : 2-10 %, propane, butane : traces, azote, CO₂ et sulfure d'hydrogène (H₂S) selon les gisements. Le « gaz sec » est presque pur méthane ; le « gaz humide » contient des condensats précieux.
2Formation géologique
Le gaz naturel provient de deux processus distincts :
- Gaz thermogénique — matière organique enfouie (algues, plancton), soumise à 150-200°C et forte pression pendant des millions d'années.
- Gaz biogénique — décomposition récente par des archées méthanogènes dans les marais, décharges, rizières. Mêmes micro-organismes que dans la panse des ruminants.
- Gaz conventionnel — piégé dans des roches-réservoirs poreuses. S'extrait avec un puits classique.
- Gaz de schiste — emprisonné dans les pores microscopiques des argiles. Extraction par fracturation hydraulique (fracking).
- Gaz de charbon (CBM) — méthane adsorbé dans les veines de charbon.
- Hydrates de méthane — méthane cristallisé dans les fonds marins et le pergélisol. Réserves géantes, exploitation expérimentale (Japon, 2013).
3Histoire d'exploitation
- -900 av. J.-C. — Premières utilisations en Chine, chalumeaux de bambou pour évaporer la saumure.
- 1816 — Baltimore : premier éclairage public urbain au gaz manufacturé (gaz de houille).
- 1859 — Premier puits commercial à Fredonia (NY), méthane naturel.
- 1891 — Premier pipeline longue distance (Indiana-Chicago, 200 km).
- 1959 — Découverte du gisement géant de Groningue (Pays-Bas).
- 1964 — Premier méthanier GNL commercial (Algérie-Grande-Bretagne).
- 2000-2010 — Révolution du gaz de schiste aux USA, qui deviennent premiers producteurs mondiaux.
- 2022 — Sabotage de Nord Stream 1 et 2 ; crise énergétique européenne.
4Extraction & transport
Le gaz est transporté sous deux formes :
- Gazoduc — pipeline haute pression (70-100 bar). Réseau européen : 200 000 km.
- GNL — liquéfié à -162°C, volume divisé par 600. Transporté par méthaniers cryogéniques.
- Cycle complet GNL : 10-15 % du contenu énergétique perdu.
- Méthaniers modernes : 170 000 à 270 000 m³ de capacité.
- Terminaux de liquéfaction : 30 sites mondiaux. Principal : Ras Laffan (Qatar).
- Terminaux de regazéification : ≈ 180 mondiaux.
- Part du GNL dans le commerce gazier mondial : 40 % (2023), 70 % prévus en 2030.
5Usages énergétiques
Le gaz naturel est une énergie polyvalente :
- Production électrique (40 %) — centrales à cycle combiné (rendement 60 %).
- Chauffage résidentiel & tertiaire (25 %) — chaudières à condensation (rendement 95 %).
- Industrie (25 %) — verre, acier, ciment, chimie, agroalimentaire.
- Transport (< 2 %) — GNV pour bus, GNL pour navires.
- Matière première (10 %) — production d'ammoniac (engrais), méthanol, hydrogène gris.
6Marchés & prix
Le gaz n'a pas de marché mondial unique (contrairement au pétrole) car son transport est contraint. Trois grands marchés régionaux :
| Indice | Zone | Unité |
|---|---|---|
| Henry Hub | États-Unis (Louisiane) | $/MMBtu |
| TTF | Europe (Pays-Bas) | €/MWh |
| JKM | Asie (Japon/Corée) | $/MMBtu |
En août 2022, au plus fort de la crise post-Ukraine, le TTF néerlandais a atteint 340 €/MWh (contre 20 €/MWh en moyenne historique), soit 15 fois sa valeur normale.
7Enjeux climatiques
La combustion du méthane émet environ 2 kg de CO₂ par m³. Comparé au charbon, le gaz émet 40 % de CO₂ en moins par kWh produit. D'où sa réputation d'« énergie de transition ».
Le méthane est un gaz à effet de serre 80 fois plus puissant que le CO₂ sur 20 ans. Les fuites (extraction, transport, distribution) annulent partiellement l'avantage du gaz sur le charbon. Le Global Methane Pledge (2021) engage 150 pays à réduire ces émissions de 30 % d'ici 2030.
La part du gaz dans les scénarios climatiques reste débattue : certains le voient comme un « pont » vers les renouvelables, d'autres comme un frein en verrouillant des infrastructures pour 30-40 ans.