Le méthane du lac Kivu (Rwanda / RDC) : entre menace et légende…

À cheval entre la République Démocratique du Congo et le Rwanda, à 1460 m d’altitude, le lac Kivu est l’un des dix Grands Lacs d’Afrique. D’un point de vue géologique, il a des points communs avec les lacs Nyos et de Monoun au Cameroun ; en effet,  le Kivu est méromictique, c’est-à-dire qu’il renferme de très fortes concentrations de gaz – dioxyde de carbone (CO2)  et méthane (CH4) en particulier – produits par l’activité volcanique de la région et la décomposition des matières organiques. Selon les scientifiques, cette étendue d’eau dont la profondeur approche par endroits 500 mètres contiendrait quelque 60 milliards de mètres cubes de méthane dissous et environ 300 milliards de mètres cubes de dioxyde de carbone..

En conséquence, les populations qui se trouvent autour du lac Kivu sont sous la menace d’une éruption limnique caractérisée par le dégazage brutal du lac, comme cela s’est produit en 1986 au lac Nyos où plus de 1700 paysans ont été asphyxiées par une déferlante de CO2. Deux ans auparavant, un phénomène semblable était survenu aux abords du lac Monoun, avec 37 victimes. Or, le Kivu contient probablement mille fois plus de gaz que le Nyos dans une région où vivent plus de deux millions de personnes.

En plus du risque d’éruption limnique ; le lac Kivu se trouve à proximité du volcan Nyiragongo. Au cours de l’éruption de 2002, la lave est entrée dans le lac après avoir traversé la ville de Goma et ses 400 000 habitants. On a cragnait que ce contact entre la lave et l’eau déstabilise le lac et provoque des émanations toxiques, mais la situation n’a pas eu de conséquences majeures.

Cette concentration menaçante de méthane est aussi, paradoxalement, une chance pour la région. Il est en effet aujourd’hui possible d’exploiter commercialement le gaz du lac Kivu. Selon certaines estimations, cette exploitation pourrait produire jusqu’à 700 mégawatts d’électricité.  Les sociétés américaines Symbion Power et ContourGlobal extraient le gaz pour alimenter des centrales électriques. Un nouveau projet baptisé KivuWatt, lancé en 2016 génère 26 mégawatts, destinés au réseau local.

Au final, l’exploitation du méthane présente un double avantage : elle fournit de l’électricité tout en réduisant les risques de dégazage intempestif. Le problème, c’est que la rentabilité des projets reste incertaine, mais devrait s’améliorer dans les prochaines années. .

Comme beaucoup de sites géologiques et volcaniques, le lac Kivu possède une légende – très coquine celle-là – concernant son apparition. Elle raconte qu’au temps de la Troisième Dynastie, l’épouse du roi Kamagere , qui se lassait d’attendre son mari parti en guerre, demanda à un soldat de la garde royale de lui faire l’amour. Celui-ci n’en menait pas large car il craignait que ce comportement puisse le condamner à mort. Il accéda toutefois à la demande de la femme. Il approcha son pénis tremblant du clitoris de la souveraine et c’est là que l’histoire trouve toute sa subtilité. Les vibrations furent si intenses qu’elles procurèrent à la reine un plaisir tel qu’elle éjacula et donna naissance au lac Kivu….

Cette légende est racontée dans L’eau sacrée, un documentaire du réalisateur belge Olivier Jourdain. Vous trouverez la bande-annonce en cliquant sur ce lien.

https://youtu.be/BpIxdW-CW_E

Le lac Kivu vu depuis l’espace (Source : NASA)

Les hydrates de méthane pour remplacer le pétrole ? // Methane hydrates to replace oil?

La sécurisation et la diversification des approvisionnements énergétiques sont pour la Chine un objectif stratégique et géopolitique majeur. C’est pourquoi le pays s’efforce de développer simultanément l’énergie nucléaire, l’hydroélectricité, le solaire et l’éolien. Mais la Chine n’oublie pas le fabuleux potentiel énergétique que recèlent les mers et océans.

Le 18 mai 2018, la Chine a réussi à extraire des hydrates de méthane, un gaz naturel au rendement bien supérieur à ceux de toutes les énergies fossiles connues, mais aussi potentiellement bien plus destructeur…

Les clathrates, aussi appelées hydrates de méthane ou encore « glace qui brûle », sont des composés d’origine organique présents dans les fonds marins ou enfouis sous le permafrost. Il s’agit de sortes de blocs de glace qui renferment des gaz sous une forme très concentrée, des molécules de méthane emprisonnées. Si les clathrates sont très stables dans des conditions de basses températures et de fortes pressions, le bouleversement de ces conditions déstabilise complètement la structure, et conduit à l’échappement du méthane, qui peut brûler si on l’enflamme, d’où le nom de « glace qui brûle ». C’est aussi ce qui en fait une source d’énergie très difficile à extraire d’un point de vue technique. En effet, le méthane étant extrêmement inflammable, son extraction représente des risques évidents pour la sécurité. De plus, l’émission de gaz induite par le forage peut modifier la densité de l’eau environnante et donc potentiellement couler les navires chargés de l’extraction.

Pour autant, rien de tout cela n’a freiné la détermination des géants de l’énergie – les Chinois en particulier –  qui, voyant les ressources en hydrocarbures s’épuiser progressivement, cherchent des alternatives.

Le Japon a fait figure de pionnier  dans l’extraction des hydrates de méthane. Le pays s’est lancé dans la ruée vers cette nouvelle source d’énergie à la suite de la fermeture des centrales nucléaires suite à la catastrophe de Fukushima.

Le Japon a réalisé quelques explorations concluantes en 2013, mais la Chine a franchi un réel cap en 2018 en extrayant en moyenne 16 000 mètres cubes de gaz par jour pendant 8 jours consécutifs. L’extraction a eu lieu à 1 266 mètres de profondeur dans un puits sous-marin de 200 mètres en mer de Chine méridionale. C’est une excellente nouvelle pour le gouvernement chinois à l’heure où le pays doit répondre à une demande énergétique énorme pour son développement économique, tout en étant tenue par les accords de Paris.

L’hydrate de méthane est un foyer d’énergie sans commune mesure : un mètre cube de clathrates pourrait libérer jusqu’à 165 mètres cubes de méthane, et on estime que les réserves mondiales sont colossales. Elles pourraient être égales au double des réserves de gaz, de charbon et de pétrole réunies ! Les scientifiques chinois évaluent les réserves d’hydrate de méthane dans les eaux territoriales chinoises à 80 milliards de tonnes équivalent pétrole, ce qui représente une énorme ressource potentielle. Ils ont délimité deux gisements d’hydrates de méthane dont un de 123,1 milliards de m3 et un autre de 150 milliards de m3. Jusqu’ici, l’essai d’extraction d’hydrate de méthane dans la zone Shenhu (nord de la mer de Chine méridionale) s’est bien déroulé avec en moyenne 8350 m3 de méthane de grande pureté extrait chaque jour.

Qui dit énergie fossile dit évidemment danger pour l’environnement. Or, dans le cas des hydrates de méthane, les conséquences d’une course mondiale à l’extraction de cette nouvelle ressource pourraient être dramatiques. Mais que ne ferait-on pas pour récolter une nouvelle source d’énergie ? L’environnement ? C’est quoi ?

D’après l’IFREMER, le risque majeur reste lié aux fuites potentielles de méthane dans l’atmosphère. En effet, une partie du méthane récolté fuit dans l’atmosphère lors des processus d’extraction alors même que le méthane est un gaz à effet de serre 25 fois plus puissant que le CO2. En revanche, comme je l’ai déjà indiqué, sa durée de vie est d’une dizaine d’années contre près de 125 pour le CO2. Une extraction massive des hydrates de méthane conduirait rapidement à une aggravation du réchauffement climatique. Le risque est d’autant plus grand que la technique d’extraction n’est pas vraiment maîtrisée. En particulier, le comportement du réservoir, le sédiment qui est autour de ces hydrates de gaz, reste une inconnue.

D’autres effets négatifs peuvent également être à craindre, notamment la formation de tsunamis géants liés aux glissements de terrain induits par le forage de terrain sous-marins sur le talus continental. De plus, si les techniques de forage des hydrates de méthane venaient à être suffisamment développées pour permettre son exploitation commerciale, cette nouvelle ressource deviendrait un bien triste concurrent pour les énergies renouvelables.

Les experts chinois pensent qu’il faudra attendre 2030 avant de voir cette énergie devenir rentable, et donc commercialisable. On peut craindre à juste raison que la réussite de cette première exploitation conduise le Japon, le Canada, les Etats-Unis et la Corée du Sud à accélérer la course à l’extraction des hydrates de méthane…

Sources : La Relève & La Peste, RTFlash, Recherche & Technologie.

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Securing and diversifying energy supplies is one of China’s major strategic and geopolitical objectives. This is the reason why the country is striving to develop nuclear energy, hydroelectricity, solar and wind power simultaneously. But China does not forget the fabulous energy potential stored in the seas and oceans.
On May 18th, 2018, China managed to extract methane hydrates, a natural gas with a yield far superior to that of all known fossil fuels, but also potentially much more destructive …
Clathrates, also known as methane hydrates or « fire ice », are organic compounds found on the seabed or buried under permafrost. These are sort of blocks of ice that contain gases in a very concentrated form, trapped methane molecules. If clathrates are very stable under conditions of low temperature and high pressure, the disruption of these conditions completely destabilizes the structure, and leads to the escape of methane, which can burn if ignited, hence the name of « fire ice ». This is also what makes it very difficult to extract from a technical point of view. As methane is extremely flammable, its extraction presents obvious safety risks. In addition, the emission of gas induced by drilling can modify the density of the surrounding water and therefore potentially sink the vessels carrying out the extraction.
None of this has slowed the determination of the energy giants – the Chinese in particular – who, seeing the hydrocarbon resources gradually running out, are looking for alternatives.
Japan has been a pioneer in the extraction of methane hydrates. The country has embarked on the rush for this new source of energy following the closure of nuclear power plants following the Fukushima disaster.
Japan carried out some conclusive explorations in 2013, but China crossed a real milestone in 2018 by extracting an average of 16,000 cubic metres of gas per day for 8 consecutive days. The extraction took place at a depth of 1,266 metres in a 200-metre submarine well in the South China Sea. This is great news for the Chinese government at a time when the country has to meet huge energy demand for its economic development, while being bound by the Paris agreements.
Methane hydrate is an incomparable source of energy: one cubic metre of clathrates could release up to 165 cubic metres of methane, and the world’s reserves are estimated to be colossal. They could be equal to twice the gas, coal and oil reserves combined ! Chinese scientists estimate methane hydrate reserves in Chinese territorial waters at 80 billion tonnes of oil equivalent, which represents a huge potential resource. They dhave detected two methane hydrate deposits, one of 123.1 billion cubic metres and another of 150 billion cubic metres. So far, the methane hydrate extraction test in the Shenhu area (north of the South China Sea) has been successful with an average of 8,350 cubic metres of high purity methane extracted each day.

The extraction of ossil energy ineviatbly means danger to the environment. In the case of methane hydrates, the consequences of a global race to extract this new resource could be disastrous. But what would we not do to harvest a new source of energy? The environment ? What’s this ?
According to IFREMER, the major risk remains linked to potential methane leaks into the atmosphere. Indeed, part of the methane harvested leaks into the atmosphere during extraction processes. It is well known that methane is a greenhouse gas 25 times more powerful than CO2. However, its lifespan is about ten years against nearly 125 for CO2. Massive extraction of methane hydrates would quickly lead to worsening global warming. The risk is all the greater since the extraction technique is not really mastered. In particular, the behaviour of the reservoir, the sediment that is around these gas hydrates, remains unknown.
Other negative effects may also be feared, in particular the triggering of huge tsunamis linked to landslides induced by the drilling of underwater land on the continental slope. In addition, if the methane hydrate drilling techniques were to be sufficiently developed to allow its commercial exploitation, this new resource would become a real competitor for renewable energies.
Chinese experts believe that it will be necessary to wait until 2030 before this energy becomes profitable, and therefore marketable. We can rightly fear that the success of this first exploitation will lead Japan, Canada, the United States and South Korea to accelerate the race for the extraction of methane hydrates …
Sources: La Relève & La Peste, RTFlash, Recherche & Technologie.

Répartition des gisements de méthane sur la plancher océanique à l’échelle de la planète en 2005.