Le gaz naturel
La combustion du gaz naturel produit principalement de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone, comme la respiration humaine.
La combustion du gaz naturel produit principalement de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone, comme la respiration humaine. Il émet 20 à 25 % d’oxyde d’azote et de CO2 de moins que le pétrole et 40 à 50 % de moins que le charbon. Sa combustion n’émet quasiment pas de dioxyde de soufre de poussière, de suie ou de fumée : les bâtiments des villes ne sont pas couverts de dépôts noirs et gras.
Il s’agit d’une énergie primaire principalement constituée de méthane. Il se classe dans la famille des hydrocarbures. Il est naturellement gazeux, incolore et inodore et plus léger que l’air. Il provient de la lente décomposition de micro-organismes végétaux et animaux pendant des millions d’années. Il se situe dans les couches géologiques du sous-sol seul (gisement sec) ou associé au pétrole (gisement mixte).
Circuit de distribution du gaz naturel
Les particularités du gaz naturel sont le fait qu’il soit :
- incolore,
- inodore (le gaz naturel est odorisé par du Tétra Hydro Thiophène (THT) après son extraction, pour le rendre détectable),
- insipide,
- plus léger que l’air (sa densité est de 0,61),
- peu soluble dans l’eau (40 cm³ par litre dans des conditions ordinaires de pression et de température),
- inflammable.
A l’étranger
En l’an 3000 avant Jésus-Christ, il fait sa toute première apparition. Au Moyen-Orient, des prêtres sumériens auraient interprété l’existence de « feux éternels » et spontanés comme des présages divins.
Les Chinois, quant à eux, auraient découvert des poches de gaz naturel en cherchant des gisements de sel. Ils réussirent à le capter, à le transporter dans des cannes de bambou et à l’utiliser pour sécher le sel, mais aussi pour cuisiner et s’éclairer.
Au VIIe siècle après Jésus-Christ, les Japonais furent les premiers à exploiter le gaz naturel et le pétrole, en creusant de véritables puits. Au XIIe siècle, ceux-ci pouvaient atteindre 100 m !
Réservoir souterrain en nappe aquifère
En France et en Europe
1610
Jan-Baptist Van Helmont, un chimiste flamand, découvre le gaz carbonique. Il définit cet état de matière par le terme « gaz » (tiré du flamand « ghoast » qui signifie « esprit »).
Années 1800
Les Européens ne connaissent que le gaz manufacturé.
Cette invention a été effectuée simultanément par le Français Philippe Lebon et l’Anglais William Murdoch. Elle sert, dans un premier temps, à éclairer les villes.
A partir de 1850
Le gaz manufacturé est utilisé pour l’éclairage, la cuisine et le chauffage de l’eau. De nombreuses usines à gaz se construisent.
Tour de forage
En 1874
Thomas Edison, invente la lumière électrique sous la forme d’une lampe à incandescence.
Cette invention marque un coup d’arrêt à l’usage domestique du gaz manufacturé dans le domaine de l’éclairage. De plus, avec la découverte de gisements européens de gaz naturel, le gaz manufacturé est de plus en plus remplacé en tant qu’énergie.
1939
Le premier gisement de gaz naturel est découvert en France, à Saint-Marcet, dans les Pyrénées.
1951
Découverte d’un gisement de gaz naturel à Lacq, dans les Pyrénées-Atlantiques.
Cette date constitue un tournant pour l’industrie gazière française : on passe du gaz manufacturé au gaz naturel.
Réservoir en cavité saline
Comment et pourquoi le gaz naturel est-il utilisé tous les jours ?
Secteur résidentiel
Le secteur résidentiel recouvre l’ensemble des logements des particuliers : appartements, immeubles, maisons. Les utilisations domestiques concernent essentiellement :
- la cuisson : gazinière, four, table de cuisson.
- la production d’eau chaude sanitaire : chauffe-eau pour le bain, la douche, la vaisselle.
- le chauffage (individuel ou collectif), le séchage et la climatisation : chaudière et radiateurs, sécheuse, climatiseur.
Consommation mondiale de gaz naturel en 2010 - Source : BP Statistic Review 2010
Secteur tertiaire
Le secteur tertiaire recouvre l’ensemble des collectivités, des commerces et de l’artisanat. Celui-ci implique des utilisations similaires à celles du secteur domestique mais à plus grande échelle, le volume de consommation se situant entre le domestique et l’industriel. Les utilisations tertiaires concernent principalement :
- la cuisson dans les commerces (fours de boulangerie) ou en restauration collective (cuisines de restaurant, cantines scolaires).
- la production d’eau chaude sanitaire (pour l’eau des piscines par exemple) et le chauffage dans les bâtiments publics (écoles, hôpitaux) ou privés (hôtels, serres).
- la climatisation dans les bureaux, les chaînes hôtelières, les centres commerciaux.
- la production d’électricité et de chaleur (cogénération) dans les piscines, les hôpitaux.
- le combustible pour véhicule, le Gaz Naturel Véhicule (GNV) pour les transports collectifs (bus) ou les bennes à ordures ménagères.
Secteur industriel
Les usages industriels concernent l’ensemble des entreprises qui exploitent et transforment des matières premières ou produisent des services. Les utilisations industrielles sont de 4 ordres :
- la production de chaleur dans l’industrie automobile (séchage des peintures), dans l’industrie textile ou dans les papeteries (bains de teinture), dans la métallurgie (bains de traitement).
- les fours à haute température dans les verreries (cuisson du verre), dans l’industrie agroalimentaire, dans la métallurgie (fusion de certains métaux).
- l’utilisation du gaz naturel comme matière première dans l’industrie chimique (synthèse de l’ammoniac à partir du gaz naturel, engrais azotés ou autres dérivés organiques).
- la cogénération dans les industries chimiques, sidérurgiques, dans les papeteries, les sucreries…
- la production d’électricité.
L’énergie gaz naturel offre également une application inattendue : la production d’électricité. Des procédés tels que les centrales thermiques et la cogénération permettent d’améliorer l’efficacité du gaz naturel dans ce domaine.
Centrales thermiques et cycle combiné
Les centrales thermiques peuvent produire de l’électricité en utilisant le gaz naturel comme combustible. Le gaz naturel chauffe un fluide (souvent de l’eau) qui dégage de la vapeur. La vapeur entraîne un turbo-générateur qui produit de l’électricité.
La cogénération
La cogénération consiste à produire de l’électricité et de la chaleur à partir d’un même combustible. Des systèmes de cogénération peuvent être appliqués aux installations utilisant le gaz naturel, dans l’industrie ou pour les particuliers (micro-cogénération).
