{"id":647,"date":"2009-10-21T10:45:12","date_gmt":"2009-10-21T10:45:12","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/2009\/10\/21\/le-gaz-naturel-de-par-son-abondance-et-de-son-energie-par-tonne-de-co2-devrait-simposer-comme-la-pre\/"},"modified":"2012-07-12T11:55:41","modified_gmt":"2012-07-12T11:55:41","slug":"le-gaz-naturel-de-par-son-abondance-et-de-son-energie-par-tonne-de-co2-devrait-simposer-comme-la-pre","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.thesocialmedia.com\/leblogenergie\/2009\/10\/21\/le-gaz-naturel-de-par-son-abondance-et-de-son-energie-par-tonne-de-co2-devrait-simposer-comme-la-pre\/","title":{"rendered":"Le gaz naturel de par son abondance et de son \u00e9nergie par tonne \u00e9mise de CO2 devrait s’imposer comme premi\u00e8re source d’\u00e9nergie primaire"},"content":{"rendered":"

Il a \u00e9t\u00e9 illustr\u00e9 ici, de fa\u00e7on tr\u00e8s simple, \u00e0 partir des donn\u00e9es de base de la thermodynamique, qu'une centrale au gaz \u00e0 cycle combin\u00e9 moderne, avec un rendement \u00e9nerg\u00e9tique de 60%, \u00e9met trois fois moins de CO2<\/sub> qu'une centrale au charbon pulv\u00e9rulent actuelle ayant un rendement de 40% (LIRE<\/a>). Ce r\u00e9sultat connu de tous les \u00e9nerg\u00e9ticiens du monde provient deux donn\u00e9es fondamentales:<\/p>\n

1) la combustion du m\u00e9thane produit deux fois plus d'\u00e9nergie que la combustion du carbone par tonne de CO2 produite<\/span> (5,07 MWh pour le CH4<\/sub> par rapport \u00e0 2,48 MWh pour le Carbone).<\/p>\n

2) la combustion du gaz naturel permet d'atteindre des temp\u00e9ratures tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es, allant jusqu'\u00e0 1600\u00b0C \u00e0 ce jour (LIRE<\/a>), au sein de la chambre de combustion des turbines \u00e0 gaz \u00e0 hauts rendements, coupl\u00e9es \u00e0 des g\u00e9n\u00e9ratrices \u00e0 vapeur aliment\u00e9es par les gaz de combustion de la turbine. Les ensembles modernes \u00e0 cycle combin\u00e9 annonc\u00e9s par les Siemens, les Alstom et autres Mitubishi Heavy atteignent ou d\u00e9passent les 60% de rendement. Un des points technologiques cl\u00e9s est de disposer de pi\u00e8ces m\u00e9caniques sophistiqu\u00e9es, en mat\u00e9riaux modernes suffisamment r\u00e9fractaires, pour tenir le choc m\u00e9caniquement dans les chambres de combustion des turbines. Des progr\u00e8s sont encore attendus dans la temp\u00e9rature extr\u00eame des turbines avec un objectif de 1700\u00b0C pour les japonais, mais \u00e9galement dans les g\u00e9n\u00e9ratrices \u00e0 vapeur associ\u00e9es comme le montre un r\u00e9cent accord entre GE et MHI dans le domaine (LIRE<\/a>).<\/p>\n

\"Liquefaction-offshore\"<\/a>  <\/p>\n

<\/p>\n

Ces deux param\u00e8tres font qu'il est possible \u00e0 ce jour, de g\u00e9n\u00e9rer un MWh \u00e9lectrique en \u00e9mettant 330 kg de CO2 avec du gaz naturel alors qu'il faut en \u00e9mettre une tonne avec du charbon pulv\u00e9rulent de tr\u00e8s bonne qualit\u00e9. Bien s\u00fbr l'utilisation de lignite de basse qualit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique aggrave encore plus le score aux d\u00e9pens du combustible solide. Ajoutons en prime, \u00e0 l'avantage du gaz naturel que sa combustion, contrairement \u00e0 celles de diverses houilles et lignites permet de s'affranchir de rejets toxiques dans l'air et de cendres polluantes dans la nature. <\/p>\n

Un tel score sans appel suppose que l'extraction du gaz naturel se fait elle m\u00eame sans rejet du CO2 avec lequel il est naturellement m\u00e9lang\u00e9 dans les champs gaziers. Cela suppose que l'unit\u00e9 de purification du gaz comme \u00e0 Sleipner ou \u00e0 Sn\u00f6vhit est \u00e9quip\u00e9e d'une unit\u00e9 de capture et de s\u00e9questration du dioxyde de carbone. Sinon il faut ajouter le CO2<\/sub> associ\u00e9 au m\u00e9thane dans le bilan. Pour un m\u00e9lange tr\u00e8s riche en CO2 du style 50\/50 molaire, ce sont 330 kg de CO2<\/sub> par MWh qu'il faut rajouter aux rejets de combustion du gaz. Pour un m\u00e9lange courant \u00e0 25% de doxyde de carbone et 75% de m\u00e9thane c'est le tiers, ou 110 kg de CO2<\/sub> par MWh qu'il faut rajouter au bilain, ce qui conduit \u00e0 des rejets totaux de gaz carbonique de 440 kg par MWh \u00e9lectrique<\/span>.<\/p>\n

Quand aux rejets de m\u00e9thane respectifs, il faudrait comparer les \u00e9missions de grisou lors de l'exploitation de la mine de charbon aux \u00e9ventuelles fuites lors de l'extraction, de la purification et de l'acheminement du gaz naturel. Les m\u00e9thaniers modernes reliqu\u00e9fient \u00e0 bord le gaz \u00e9vapor\u00e9 de leurs cuves.<\/p>\n

Compte tenu de ces consid\u00e9rations il appara\u00eet que de remplacer les vielles centrales au charbon ou au lignite par des centrales au gaz modernes est une m\u00e9thode qui permet de diviser par 2,5 ou plus les \u00e9missions de CO2 dans la nature pour une quantit\u00e9 d'\u00e9lectricit\u00e9 produite.<\/p>\n

L'\u00e9quation environnementale est donc tr\u00e8s favorable au gaz naturel, mais jusque l\u00e0 l'\u00e9quation \u00e9conomique \u00e9tait largement favorable \u00e0 la fili\u00e8re charbon. Ce qui explique la primaut\u00e9 actuelle du charbon dans la g\u00e9n\u00e9ration d'\u00e9lectricit\u00e9, mais cette situation n'est \u00e0 mon avis que provisoire.<\/p>\n

En effet, un certain nombre d'\u00e9l\u00e9ments devraient faire rapidement d\u00e9cro\u00eetre l'usage du charbon, tout au moins et dans un premier temps, dans les pays de l'OCDE.<\/p>\n

Il y a tout d'abord tout ce qui est des domaines r\u00e8glementaires ou des p\u00e9nalit\u00e9s financi\u00e8res. Les droits d'\u00e9missions de CO2<\/sub>, les obligations de r\u00e9duire la teneur en CO2<\/sub> par MWh d'\u00e9lectricit\u00e9 distribu\u00e9e, le non octroi des autorisations administratives n\u00e9cessaires, sous la pression de l'opinion publique, sont des moteurs puissants de dissuasion d'installation de nouvelles unit\u00e9s.<\/p>\n

Mais la vraie question est de faire peu \u00e0 peu dispara\u00eetre les centrales au charbon des pays membre de l'OCDE, pour ensuite s'attaquer aux centrales chinoises et indiennes. C'est la seule m\u00e9thode qui permettra de r\u00e9duire significativement les \u00e9missions mondiales de CO2<\/sub> qui sont \u00e0 40% originaires de la combustion de lignite ou de charbon. Les r\u00eaves \u00e9veill\u00e9s de Tanaka, de l'Agence Internationale de l'Energie, qui veut \u00e9quiper en CCS 850 centrales en 2030 pour capturer et s\u00e9questrer 2,5 milliards de tonnes de CO2, ne doivent pas \u00eatre pris au s\u00e9rieux (LIRE<\/a> et voir la derni\u00e8re slide). Si le dixi\u00e8me de cet objectif \u00e9tait atteint \u00e0 cette date ce serait d\u00e9j\u00e0 bien.<\/p>\n

Le point de basculement \u00e9conomique pour un gaz naturel \u00e0 7$\/MMBTU ou 24$ par MWh thermique, se situe aux environs d'un prix du charbon de 150$ la tonne<\/span><\/strong> ou 18$ par MWh thermique. En Europe le prix du charbon sud-africain livr\u00e9 dans les ports europ\u00e9ens doit \u00eatre aux environs de 100$ la tonne. Une taxe carbone de 50$ par tonne de charbon sous une forme ou une autre, fera basculer l'\u00e9quation \u00e9conomique au profit du gaz. Aux Etats-Unis les prix du charbon \u00e9tant tr\u00e8s bas, seuls des prix tr\u00e8s bas du gaz naturel pourraient permettre de d\u00e9stabiliser le charbon. Il faudrait que les cours du gaz naturel ne d\u00e9passent pas les 5$ le MMBTU ou 17$ le MWh pour que le gaz devienne comp\u00e9titif face \u00e0 un charbon qui reviendrait taxes comprises \u00e0 100$ la tonne.<\/p>\n

\"Gondwana3\"<\/a> <\/p>\n

<\/a> La troisi\u00e8me condition est la disponibilit\u00e9 du gaz naturel. Les r\u00e9serves de gaz dans le monde sont immenses et r\u00e9guli\u00e8rement r\u00e9vis\u00e9es \u00e0 la hausse au gr\u00e9 des d\u00e9couvertes  au coeur des continents ou sur les marges des blocs de l'ancien Gondwana (gaz de l'arctique, schistes bitumineux am\u00e9ricains, carbon bed, gisements offshores australiens, rives sud atlantiques). Alors que le charbon est difficilement transportable et donc faisant l'objet de peu d'\u00e9changes internationaux (LIRE<\/a>), le gaz naturel s'achemine ais\u00e9ment soit par gazoduc quand un r\u00e9seau existe, soit sous forme liqu\u00e9fi\u00e9e par m\u00e9thanier pour le transport maritime. Les grands p\u00e9troliers et les grands gaziers internationaux veulent r\u00e9duire leurs investissements pour pouvoir exploiter de fa\u00e7on rentable les gisements offshores de plus en plus profonds et \u00e9loign\u00e9s de la terre ferme. Pour \u00e9viter d'avoir \u00e0 construire des gazoducs on\u00e9reux, ils imaginent de d\u00e9velopper d'immenses usines de liqu\u00e9faction en pleine mer (LIRE<\/a>).<\/p>\n

Bloomberg nous apprend, \u00e0 partir d'une interview d'un responsable de Technip, que Shell serait sur le point de commander trois immenses usines offshores de liqu\u00e9faction de gaz naturel au consortium Technip-Samsung Heavy Industries (FIG.I). La premi\u00e8re de ces unit\u00e9s offshores, o\u00f9 viendraient accoster les m\u00e9thaniers les plus gros du moment, devrait \u00eatre install\u00e9e d'ici 4 \u00e0 5 ans au large des c\u00f4tes nord-ouest de l'Australie. De telles usines flottantes capables de liqu\u00e9fier 3 millions de tonnes de gaz par an pourraient \u00eatre install\u00e9es par la suite au large des c\u00f4tes de l'Afrique de l'Ouest ou du Br\u00e9sil. <\/p>\n

Des d\u00e9veloppements de ce type, sont de nature \u00e0 faire du gaz naturel la premi\u00e8re ressource mondiale d'\u00e9nergie primaire d'ici \u00e0 une ou deux d\u00e9cennies. Un large march\u00e9 spot \u00e0 partir de m\u00e9thaniers charg\u00e9s de GNL est appel\u00e9 \u00e0 se d\u00e9velopper, rel\u00e9guant les ressources russes \u00e0 leur juste rang de num\u00e9ro deux ou trois mondial. L'ouverture maritime de l'Europe doit lui permettre de faire du gaz naturel sa principale ressource \u00e9nerg\u00e9tique pour le plus grand bien des \u00e9missions des gaz de combustion des centrales \u00e9lectriques \u00e0 flamme encore trop largement aliment\u00e9es au lignite ou au charbon. Les immenses ressources de gaz am\u00e9ricaines qui ont propuls\u00e9 les Etats-Unis au premier rang des producteurs mondiaux de gaz naturel, vont pousser les Etats de ce pays \u00e0 utiliser d'avantage le gaz dans la g\u00e9n\u00e9ration d'\u00e9lectricit\u00e9 et ceci en compl\u00e9ment des ressources renouvelables. L'option dite "clean coal" ne permet pas d'atteindre des niveaux de rejets de gaz carbonique ad\u00e9quats, elle manque de flexibilit\u00e9 et n\u00e9cessite des investissements de gaz\u00e9ification du charbon tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9s et polluants.<\/p>\n

Par la suite il faudra convaincre l'Inde et la Chine qu'elles ont fait le mauvais choix avec leurs investissements massifs dans centrales au charbon. Ce sera beaucoup plus complexe \u00e0 g\u00e9rer. Rappelons pour l'anecdote, que l'Inde qui poss\u00e8de les cinqui\u00e8mes r\u00e9serves mondiales de charbon, mais qui est incapable de le transporter sur son vaste territoire, construit ses centrales \u00e9lectriques dans les ports pour les alimenter \u00e0 partir de charbon import\u00e9. <\/p>\n

LIRE<\/a> le communiqu\u00e9 de l'Agence Bloomberg<\/p>\n

Le 21 Octobre 2009<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Il a \u00e9t\u00e9 illustr\u00e9 ici, de fa\u00e7on tr\u00e8s simple, \u00e0 partir des donn\u00e9es de base de la thermodynamique, qu'une centrale au gaz \u00e0 cycle combin\u00e9 moderne, avec un rendement \u00e9nerg\u00e9tique de 60%, \u00e9met trois fois moins de CO2 qu'une centrale au charbon pulv\u00e9rulent actuelle ayant un rendement de 40% (LIRE). 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