Quelle est la composition du gaz naturel ?
Pourquoi parle-t-on de gaz « naturel » par opposition au gaz « industriel » ? Tout simplement parce que ce type de gaz est issu d’un processus faisant partie de la… nature ! Méthane, éthane, butane... Quelle est la composition du gaz naturel ? D’où vient-il et comment se forme-t-il ? On vous explique tout !
Le gaz naturel : un mélange vieux de 200 millions d’années
Le gaz naturel s’est formé il y a environ 200 millions d’années. Pourtant, ce mélange gazeux, aussi connu sous le nom de gaz fossile, est longtemps resté à l’abri dans le sous-sol. Mais de quoi s’agit-il exactement ?
Un gaz... naturel
Le gaz naturel est, sans surprise, un gaz présent dans notre environnement naturel. Comme le pétrole ou encore le charbon, il appartient à la famille des ressources énergétiques fossiles.
Ce gaz est issu de la transformation naturelle de matières organiques, végétales ou animales. Au fil des années, ces résidus organiques se sont décomposés et se sont retrouvés sous des couches de sédiments, dans des roches et autres formations géologiques.
Sous l’effet de la pression atmosphérique et de la chaleur, ces couches sédimentaires se sont transformées en hydrocarbures – du pétrole ou du gaz naturel – contenus dans une couche rocheuse également connue sous le nom de « roche-mère ». La molécule de gaz étant très légère, elle remonte progressivement à l’intérieur des roches les plus poreuses, avant d’élire domicile dans une couche rocheuse imperméable.
C’est à cet endroit et à ce moment qu’une poche de gaz naturel se crée. Mais attention, ce n’est pas instantané. Ce processus nécessite plusieurs millions d’années !
À noter
La formation du gaz naturel n’est pas liée à une période particulière de l’histoire de notre planète. Ce phénomène se poursuit encore de nos jours.
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Une énergie fossile limitée
Comme toutes ressources énergétiques fossiles, le gaz naturel ne possède pas des réserves illimitées. Malgré la découverte de nouveaux gisements de gaz, chaque année, sa présence sur notre planète s'amenuise, dans plusieurs zones mondiales les puits de gaz sont d’ailleurs totalement épuisés.
Certains pays, comme l’Iran, la Russie ou le Qatar disposent des plus grandes réserves mondiales, alors d’autres modifient leur consommation. C’est le cas notamment du Japon, de la Chine et de la Corée de Sud, considérés comme les plus grands importateurs de gaz au monde. Plusieurs pays de l'Union Européenne, comme l’Allemagne et l’Italie, tirent également la demande, faisant augmenter la consommation et le prix du gaz naturel.
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Les avantages du gaz naturel
Économique, fiable et performant, le gaz naturel possède de nombreux avantages, notamment dus à ses importantes réserves géologiques.
D’un point de vue environnemental, le gaz est bénéfique : peu de rejets de particules, une émission de gaz à effet de serre amoindrie…
Le méthane, principale composante du gaz naturel
L'extraction de la molécule de gaz
Une fois les poches de gaz trouvées par les géologues, il est temps de l’extraire de la roche qui la retient. Cette extraction se fait en creusant la roche via un trépan en acier. Une fois « collecté », le gaz naturel peut être traité en vue de sa commercialisation.
Le traitement du gaz naturel
Le gaz doit subir diverses transformations avant d’être utilisé. La première ? La séparation de la molécule de gaz des autres composants possiblement collectés (comme le pétrole par exemple). Il est ensuite nettoyé : purification et déshydratation.
Pour des raisons évidentes de sécurité, on ajoute un odorant (le mercaptan) au gaz – qui est, au moment de son extraction, incolore et inodore. Cette odorisation du gaz le rend facilement identifiable et plus sécuritaire : essentiel pour prévenir les fuites de gaz par exemple.
Acheminer pour utiliser
Une fois produit, le gaz naturel est acheminé vers les différents points de stockage. Ce transport se fait par gazoducs ou par méthaniers, sous forme gazeuse ou liquide.
Il sera ensuite vendu et utilisé comme source d’énergie comme le chauffage ou encore permet la production d’électricité.
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Les composantes du gaz naturel
Le gaz naturel contient entre81 et 97 % de méthane, un gaz de la famille des hydrocarbures, composé d’un seul atome de carbone et de quatre atomes d’hydrogène. C’est ce qui le rend à la fois simple et léger.
Le reste ? De l’éthane, de l’azote, du dioxyde de carbone et du propane. Pour être plus précis, voici un exemple de composition type du gaz naturel en Europe :
- Méthane (CH4) : 90 %
- Éthane (C2H6) : 5 %
- Propane (C3H8) : 1 %
- Butane (C4H10) : 0,2 %
- Azote (N2) : 2,2 %
- Dioxyde de carbone (CO2) : 1,4 %
Le gaz naturel présente une densité inférieure à celle de l’air, puisqu’elle n’est que de 0,6 par rapport à celui-ci.
Les deux types de gaz naturel
En fonction de la manière dont il s’est formé et de l’endroit où il a été découvert, il est possible de distinguer deux types de gaz naturel :
- Le gaz naturel humide. Il s’est formé à partir de débris d’algues marines et de plancton, qui se sont transformés en bitume, puis en pétrole. Sous l’action d’une température et d’une pression élevées, ce bitume s’est, à certains endroits, décomposé pour former progressivement du gaz naturel.
- Le gaz naturel sec. Il s’est formé à partir de débris végétaux, recouverts de sable, de pierres et de substances organiques. Avec l’augmentation des températures, ces déchets végétaux se sont carbonisés. Ce processus a formé la tourbe, le lignite et la houille, et a libéré du méthane. Lequel s’est accumulé dans les couches de roches poreuses, pour former finalement de véritables « bulles de gaz ».
Vous l’aurez compris, le gaz naturel est une molécule complexe présente dans l’environnement et utilisée pour de multiples raisons. Elle ne doit toutefois pas être confondue avec le gaz vert, dont le mécanisme de production est différent. Vous souhaitez en savoir plus sur cet autre gaz ?