Comme le pétrole, le gaz naturel est une énergie fossile ou énergie primaire, ne résultant pas de la transformation d’une autre énergie. Il se forme, lui aussi, à partir de la décomposition d’organismes au fond des océans. Plus léger que le pétrole, c’est le plus léger des hydrocarbures. L'une des principales spécificités de la chaîne gazière concerne le transport, maillon essentiel et qui, en raison de la rigidité des moyens d’acheminement, présente de fortes contraintes.

+ Gaz naturel et chimie
+ Les qualités intrinsèques du gaz naturel
+ Comment le trouve-t-on ?
+ Extraction, production et traitement, 3 étapes-clé
+ Comment le transporte-t-on ?
+ Importance du stockage
+ Les différents usages du gaz naturel
+ Où se situent les principaux gisements,quels sont les principaux pays producteurs ?
+ Pourquoi le prix du gaz est-il indexé sur le prix du pétrole ?
Le constituant principal des gisements de gaz naturel est le méthane. Le méthane est un hydrocarbure composé d'un atome de carbone et de quatre atomes d'hydrogène. Pour être utilisable, le gaz naturel peut nécessiter un adoucissement (retrait de la majeure partie des composants acides, gaz carbonique et sulfure d'hydrogène essentiellement) et un dégasolinage (retrait des fractions lourdes du gaz). Il doit dans tous les cas être déshydraté. Toutes ces opérations visent à éliminer les impuretés présentes avec le gaz en sortie de puits.
Elles sont principalement liées à son bon rendement énergétique et à ses avantages environnementaux : sa combustion n'émet pas de poussières, peu de dioxyde de soufre (SO2), peu d'oxyde d'azote (NO2) et moins de dioxyde de carbone (CO2) que d’autres énergies fossiles. De plus, on peut réduire le volume qu’il occupe en le liquéfiant. Essentiellement composé de méthane, il est incolore et inodore, mais "odorisé" pour être détectable.
Énergie jumelle du pétrole, son extraction suit des étapes similaires : observation de la surface de la terre pouvant révéler sa présence, évaluation du sous-sol, évaluation sismique et forage. Il est d’ailleurs fréquent de trouver du gaz naturel là où il y a du pétrole et inversement. En raison des contraintes liées à son transport et en l'absence de marché captif, la question essentielle, avant toute décision de mise en exploitation d’un nouveau gisement de gaz, porte sur la disponibilité ou non d’un débouché pour les quantités qui seront produites.
Avant d’être livré au consommateur, il subit plusieurs étapes de transformation. Il est d’abord extrait de la roche réservoir et transporté par canalisations jusqu’aux usines de traitement. Ensuite, un système d'épuration permet d’éliminer des sous-produits (azote, gaz carbonique, helium...) qui, extraits avec le gaz mais non combustibles, réduisent son pouvoir calorifique, ainsi que des composés corrosifs (soufre) néfastes aux infrastructures de transport.
Son transport comporte des contraintes qui influent sur le développement de son commerce international.
• Le transport par gazoduc :
c’est l’option la plus répandue. Elle est quatre ou cinq fois plus coûteuse que le transport du pétrole par pipe-line. Le gaz naturel doit être comprimé tous les 120 à 150 km par des stations de compression. Car c’est la différence de pression qui provoque le déplacement du gaz à une vitesse de 15 à 20 km/heure.
• Le transport par méthanier :
offrant une plus grande flexibilité d’approvisionnement que l’option gazoduc, il devrait connaître un bel essor dans les années à venir. On y a recours en cas de longues distances ou de difficultés liées aux conditions géopolitiques ou géographiques des pays traversés. Cela nécessite de liquéfier le gaz naturel le temps de son transport. Il est alors appelé GNL (gaz naturel liquéfié) et voyage par mer avant d’être à nouveau gazéifié dans le pays acheteur.
L’importance des coûts de transport place la notion de distance au cœur de la problématique de commercialisation du gaz : 70 % de la production mondiale est commercialisée au sein du pays producteur. Les 30 % restants font l’objet de contrats internationaux. L’éloignement progressif des zones de production par rapport aux centres de consommation va conduire à un développement rapide des échanges gaziers au niveau mondial.
Le stockage est nécessaire pour assurer l’ajustement des consommations et des ressources en gaz à tout moment et offrir au consommateur une énergie disponible en permanence. Le gaz naturel est en général stocké dans d’anciens gisements de gaz ou de pétrole épuisés, dans des nappes aquifères ou des cavités salines.
On connaît surtout son usage domestique pour le chauffage et la cuisson. Mais l’utilisation du gaz naturel se développe dans d’autres domaines, comme les centrales électriques ou le transport, en raison de ses qualités favorables au respect de l’environnement. La part du gaz naturel dans la consommation mondiale d’énergie croît régulièrement, notamment en Europe depuis 30 ans.
Environ 40 % des réserves prouvées de gaz naturel sont concentrées dans les quelques 25 gisements géants de la planète, dont deux se trouvent en Europe (Groningue aux Pays-Bas et Troll en mer du Nord norvégienne). Les réserves de gaz naturel se trouvent principalement au Moyen-Orient (40 %) et dans la CEI (31 %). La Russie est le plus gros pays producteur de gaz naturel (615 milliards de m3), devant les Etats-Unis (540 milliards de m3).
Contrairement au pétrole, le gaz n'a pas de marché dédié pour son utilisation. C'est une énergie concurrente du fioul lourd et du fioul domestique. Dans ce contexte, et afin d'assurer des débouchés au gaz naturel, les producteurs et les acheteurs de gaz ont décidé de fixer son prix de façon à ce qu'il ne soit pas supérieur à celui des énergies concurrentes. L'indexation du prix du gaz sur les produits pétroliers (en Europe) ou sur le pétrole brut (en Asie) résulte donc de cette nécessité. Le prix obtenu est de plus assez élevé pour couvrir les coûts de production. Ainsi les investissements lourds de l'ensemble de la chaîne gazière, production, transport et distribution, peuvent être financés et amortis grâce à ce mécanisme. Les contrats gaziers actuels sur le continent européen ou en Asie sont toujours fondés sur ce principe.
Certains pays (Etats-Unis, Royaume-Uni) ont un marché du gaz dérégulé, qui permet de fixer les prix du gaz en fonction de l'offre et de la demande : ce système ne garantit pas nécessairement d'obtenir le gaz à des prix plus intéressants, notamment dans des périodes de tension. Il a été en revanche relativement favorable dans les années 1990, période d'abondance de l'offre.
Guy Maisonnier, de la Direction Économie et Veille de l'IFP, répond à nos questions
Guy Maisonnier, de la Direction Économie et Veille de l'IFP, répond à nos questions
Assurer l'approvisionnement en énergie des transports tout en protégeant la planète est l'un des grands enjeux des prochaines décennies.
L'IFP donne dans cet Espace les clés d'un problème complexe et présente l'état d'avancement des recherches qu'il a engagées pour pouvoir répondre à cet enjeu.
26,7 %
soit plus d’un quart des réserves gazières mondiales sont situées en Russie, 15,2 % sont en Iran et 14,7 % au Qatar.
Le coût du transport du gaz est
5 fois supérieur à celui du pétrole.
-160°C
c'est la température à laquelle le gaz est refroidi pour passer de l'état gazeux à l'état liquide, ce qui divise son volume par 600. Arrivé à destination, le liquide est réchauffé et redevient gazeux.