La Chine a produit le « carburant du futur ». La « glace combustible » déclenchera une révolution énergétique mondiale. Qu'est-ce que l'hydrate de glace combustible ?

Les Japonais ont ouvert cette semaine un nouveau front dans leur lutte désespérée pour faire baisser les prix mondiaux des matières premières. gaz naturel. Aujourd'hui, ils sont les premiers au monde à l'extraire au large de leurs côtes à partir d'un gisement sous-marin d'une chose absolument fantastique - ce qu'on appelle. « glace combustible », le méthane s'hydrate.

Une euphorie manifestement prématurée s'est manifestée dans le pays à ce propos : l'un des parlementaires a même appelé avec passion à réfléchir à l'élaboration d'une stratégie future pour le Japon en tant que nouveau grand exportateur de gaz naturel, juste derrière la Russie en Extrême-Orient. Rappelons-nous pour ceux qui ne le savent pas - maintenant notre riche voisin insulaire Extrême Orient En général, il n'existe pratiquement aucune ressource minérale, à l'exception du charbon non rentable. Mais tout est en ordre.

L'hydrate de méthane est une combinaison de méthane et d'eau présente à des températures très élevées. basses températures et sous une forte pression. Extérieurement, cette chose ressemble à de la neige fondue ou, si vous préférez, à un sorbet. Il y a beaucoup de méthhydrate sur la planète - dans la toundra arctique, au fond ou sous le fond des océans du monde. À propos, il existe de riches gisements en Russie. Le méthane peut être séparé d'un composé avec de l'eau en augmentant la température ou en diminuant la pression. Mais c’est facile à dire : comme dans le cas du gaz de schiste, des technologies efficaces de ce type n’existent plus depuis longtemps.

La première percée a été réalisée au Canada : en 2007 et 2008, du gaz y était produit à partir de gisements d'hydrates de méthane dans la toundra. Mais l’idée s’est arrêtée là : le coût de production s’est avéré prohibitif.

Les Japonais, sans trop de bruit, travaillent activement depuis les années 80 sur le problème des hydrates de méthane, dont il s'avère qu'il y en a pas mal dans leur pays. La perspective, sinon de l’autosuffisance en gaz naturel, du moins d’une réduction significative de la dépendance asservissante totale à l’égard de ses achats à l’étranger était vertigineuse. À ce jour, les gisements adjacents au Japon dans la mer d’Okhotsk, dans la mer du Japon et au large de la côte Pacifique du pays face à l’Amérique ont déjà été largement explorés. On estime qu'il y a là-bas tellement de réserves de méthane qu'elles pourraient répondre entièrement aux besoins du Japon pendant 100 ans au niveau actuel de consommation de gaz naturel. Cent ans! En bref, le jeu en valait la chandelle, des fonds gouvernementaux ont été alloués et le champ le plus prometteur a été reconnu comme étant situé à 70 km de la péninsule d'Atsumi, dans la partie centrale de la côte Pacifique de la principale île japonaise de Honshu.

En février de l'année dernière, le navire de recherche unique Chikyu (Terre) y a foré quatre puits d'essai. La profondeur de l'océan dans la zone d'opération est de 1 000 mètres. Les puits ont confirmé la présence d'hydrates de méthane adaptés à la production. On estime que le champ sera en mesure de répondre pleinement aux besoins en gaz naturel du Japon pendant 10 à 11 ans.

Dans la même zone, Tikyu a foré et équipé un puits de production de 300 mètres de profondeur. Mardi dernier, du matériel y a été descendu et un incident s'est produit. événement historique- après quatre heures d'attente, une flamme orange s'est allumée sur le brûleur près du pont du navire - il s'agissait de combustion de méthane, pour la première fois dans l'histoire obtenu à partir de « glace combustible » sous-marine.

L'expérience se poursuivra pendant encore deux semaines, puis les Japonais, sur la base des données obtenues, commenceront à réfléchir plus avant. L’objectif principal est de réduire les coûts, car la production de gaz à partir d’hydrate de méthane est extrêmement coûteuse. Avec la technologie actuelle, cela coûte plus de trois fois plus cher que le gaz naturel liquéfié importé actuellement par le Japon. Cependant, le gaz de schiste était également considéré comme non rentable à une certaine époque. Jusqu'à ce que des technologies révolutionnaires soient découvertes aux États-Unis, provoquant une révolution sur le marché.

Tokyo estime également pouvoir trouver de nouvelles méthodes pour réduire considérablement les coûts. Le gouvernement s’est fixé pour objectif de développer des technologies commercialement réalisables pour exploiter les gisements d’hydrates de méthane d’ici l’exercice 2018. L'argent alloué à cet effet sur le budget est tout à fait décent.

À propos, les méthhydrates ont maintenant commencé à être activement étudiés dans Corée du Sud, qui est également privé ressources naturelles. La Chine a publié cette semaine un rapport dans lequel elle rappelle ostensiblement qu'elle se classe au troisième rang pour les réserves de méthane et au deuxième rang dans cet indicateur, derrière la Russie et le Canada. Au cours du plan quinquennal actuel (2011-15), il est prévu de commencer la production de ce gaz dans deux gisements en Chine. D'ici 2015, ils veulent l'augmenter à 30 milliards de mètres cubes par an. La production commencera ensuite dans cinq autres champs. L’objectif n’est pas caché : réduire la dépendance de la Chine à l’égard des approvisionnements étrangers en gaz naturel.

Soit dit en passant, Pékin mène depuis de nombreuses années des négociations longues et douloureuses avec la Russie sur le prix du gaz, que Moscou souhaite réellement acheminer vers la Chine. La RPC ne cède pas et estime que le temps et le développement de nouvelles technologies jouent en son faveur ; les tarifs devront encore être considérablement réduits.

Les Japonais, premier acheteur mondial de gaz naturel liquéfié, comptent également sur cela. Bien entendu, parler d’une « indépendance totale en matière de gaz » basée sur la « glace brûlante » reste une utopie. Cependant, des succès tout à fait possibles dans le développement de technologies permettant une utilisation plus ou moins rentable de l'hydrate de méthane, combinés au début de l'achat de gaz liquéfié de schiste bon marché aux États-Unis et au Canada, permettront, comme le croit Tokyo, de réduire en toute confiance les prix du gaz traditionnel. . Selon les Japonais, dans les années à venir, ils pourront réduire leurs coûts d'exploitation de cette ressource d'au moins quinze pour cent. Pour l’instant, uniquement à cause du gaz de schiste américain.

Quant à Gazprom, les Japonais sont également prêts à acheter ses produits. Mais les prix seront effectivement réduits par tous les moyens disponibles. Utiliser le facteur de schiste américain maintenant, puis, si possible, la « glace combustible ». « Il s’avère qu’il y a beaucoup de gaz naturel dans le monde et que le marché est saturé. Et cela doit être compris », m’a dit un jour un diplomate qui a dirigé le département russe du ministère japonais des Affaires étrangères.

Les travailleurs pétroliers chinois ont été les premiers au monde à extraire de la « glace combustible » – de l'hydrate de gaz naturel – du fond de la mer de Chine méridionale, a rapporté la télévision centrale de Chine, citant le ministère des Terres et des Ressources naturelles de la République populaire de Chine. Ce qui est important ici, c'est « par le bas », puisque le gaz de la « glace » est extrait en URSS depuis 1969. Les Chinois exagèrent donc un peu.

« Ce sera un événement aussi important que la révolution du schiste qui s’est produite plus tôt aux États-Unis. En conséquence, la manière dont l'énergie sera utilisée à l'avenir subira une transformation », a déclaré Li Jinfa, directeur adjoint du département de recherche géologique du ministère. Il a noté que la Chine a obtenu un « succès sans précédent » dans le développement d'un cadre théorique et de technologies dans cette direction, grâce à quoi le pays a acquis une position de leader mondial dans la production de « glace combustible ».

Les échantillons ont été récupérés à une profondeur de plus de 1,2 kilomètre ; le puits sous-marin de 200 mètres lui-même était situé à 285 kilomètres au sud-est de Hong Kong. En seulement huit jours de travail, 120 ont été extraits mètres cubes« glace combustible », la teneur en méthane est de 99,5 pour cent.

Un mètre cube d'hydrate équivaut à 164 mètres cubes de gaz naturel à l'état gazeux (une voiture peut parcourir 300 kilomètres avec 100 litres d'essence, tandis que 50 000 kilomètres avec 100 litres de « glace combustible »).

« glace inflammable" - nom familier pour les hydrates gaz naturels. Ce sont des composés cristallins formés à partir d’eau et de gaz à certaines pressions et températures. Ces hydrates ressemblent à de la glace.

Des experts chinois ont découvert un gisement d'hydrates de gaz naturel dans la mer de Chine méridionale en 2007. Peu de temps après, la construction de la station minière a commencé. Il est situé en mer à 320 kilomètres de Zhuhai dans la province du Guangdong. L'entreprise a démarré ses activités le 28 mars 2017.

Les premiers échantillons de « glace combustible » ont été récupérés à une profondeur de 1 266 mètres le 10 mai. Depuis lors, l’installation en mer de Chine méridionale produit chaque jour en moyenne 16 000 mètres cubes de gaz naturel à partir d’hydrates. Comme le précise CCTV, la part de méthane dans le gaz naturel extrait des hydrates est de 99,5 pour cent.

Une production régulière d'hydrates de gaz naturel est réalisée depuis 1969 sur le champ de Messoyakha en Sibérie. On pense que c'est le premier champ où les spécialistes ont pu extraire pour la première fois du gaz naturel de la « glace combustible ».

Depuis 2012, le Japon tente d'établir la production d'hydrates de gaz naturel. Début 2012, la Japan Oil, Gas and Metals National Corp a effectué des forages d'essai de puits à 70 kilomètres au sud de la péninsule d'Atsumi. Le premier gaz naturel du champ d’hydrates a été produit en mars 2013. Le développement à grande échelle du champ devrait commencer en 2018. Dans le même temps, l’entreprise n’a pas prélevé d’échantillons d’hydrates du fond marin ; le gaz naturel, après avoir pompé l’eau, a remonté par le pipeline.

La Chine a annoncé l’extraction réussie du méthane de la « glace combustible » et la prochaine révolution énergétique. Quelques années plus tôt, une déclaration similaire avait été faite par le Japon, les États-Unis et un consortium qui développait des hydrates de gaz au Canada. Des travaux similaires ont été menés en Russie. Dans tous les cas, la conclusion est claire : on peut extraire du méthane, mais on ne peut pas en tirer profit. Nous pensons que dans ce cas, il n’est pas nécessaire de parler de révolution énergétique.

La « glace combustible » ou « gaz de neige » est l'hydrate de gaz le plus courant dans la nature, c'est-à-dire quelque chose comme une cage de molécules d'eau contenant une molécule de méthane. Les méthhydrates ressemblent en réalité à de la glace très meuble. Cette connexion est facilement détruite - il vous suffit de baisser la pression et d'augmenter la température. C’est là que résident les difficultés d’extraction de ce gaz.

Méthane sous forme d'hydrates de gaz, selon estimations existantes, il y en a une quantité monstrueusement importante dans le monde - jusqu'à 7 billions de mètres cubes. m. A titre de comparaison : les réserves prouvées de gaz naturel traditionnel sont 37 fois inférieures et la consommation annuelle de méthane dans le monde est 2 000 fois inférieure. On suppose que dans notre seul pays, les hydrates de gaz situés dans le pergélisol et sur le plateau contiennent environ 1,1 billion de mètres cubes. m de méthane.

Le gros avantage des hydrates de gaz est leur faible profondeur. Ainsi, dans le pergélisol, on les trouve à une profondeur de seulement 250 à 300 m. Veuillez noter que les experts chinois ont également extrait de la « glace combustible » à une profondeur d'environ 200 m du fond marin (mais à 1 km de la surface jusqu'au fond). ). Faut-il s’étonner que des réserves de gaz aussi vastes et peu profondes attirent l’attention des gros consommateurs ?

Les experts nationaux étudient les hydrates de méthane depuis le milieu du siècle dernier. Au cours des 20 dernières années, le lac Baïkal est devenu un terrain d'essai pour l'étude des hydrates de gaz, où des recherches ont été menées par l'Institut limnologique de la branche sibérienne. Académie russe Sciences et Gazprom VNIIGAZ. En 2003, Gazprom a lancé un programme la recherche appliquée sur ce sujet. À l'heure actuelle, à notre connaissance, les résultats sont considérés comme intéressants, mais au niveau de coûts requis et dans le contexte des réserves de gaz traditionnelles existantes, il s'est avéré déraisonnable d'impliquer dans la production du méthane provenant d'hydrates de gaz.

Dans les années 2000, le projet international de gaz de neige le plus développé était un site d'essai dans le delta canadien du fleuve Mackenzie. Le Canada, les États-Unis, l'Allemagne, l'Inde et le Japon y ont contribué. Il est intéressant de noter que, même si le projet est entré dans la phase d'exploitation pilote et aurait montré un bon coût, la poursuite du développement il ne l'a pas reçu. Autrement, les hydrates de gaz gronderaient aujourd’hui aussi fort que le gaz de schiste.

Ce projet a été une sorte d'expérience intéressante pour chacun des pays participants, qui peut être utilisée sur leur territoire. Les États-Unis détenus recherche indépendante dans le golfe du Mexique. Et le Japon se trouve dans ses propres eaux côtières. En mars 2013, le ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie a annoncé que des spécialistes japonais avancés étaient les premiers au monde à extraire du gaz naturel à partir de l'hydrate de méthane du fond des océans. Le coût éventuel n’a judicieusement pas été mentionné. Mais l’efficacité de ce projet est clairement mise en évidence par le manque de développement ultérieur.

Les nouvelles de réussite et de révolution énergétique à venir en Chine rappellent vivement les nouvelles japonaises d’il y a quatre ans. Nous oserions supposer que même dans ce cas, on ne parviendra pas à une production à grande échelle : travailler avec une source de gaz non conventionnelle en mer est a priori extrêmement coûteux. Ils sont également contre ce projet bas prix pour les hydrocarbures.

Ce n’est pas la première expérience d’entreprises chinoises travaillant avec des sources de gaz non conventionnelles. La Chine produit du méthane de houille et du gaz de schiste. Initialement, il était prévu que d'ici 2015, l'Empire Céleste augmenterait la production de schiste à 50 milliards de mètres cubes. m, et d'ici 2020 - jusqu'à 120 milliards de mètres cubes. m par an. Mais les plans ont dû être réduits : d’ici 2020, 30 milliards de mètres cubes seront produits dans l’immense Chine. m de gaz de schiste. Bien qu'aux prix actuels, ce chiffre puisse s'avérer inaccessible.

Mais supposons un instant que la Chine soit réellement capable de développer une technologie prometteuse pour produire du gaz à partir d’hydrates de méthane. Par ailleurs, convenons qu’elle ne peut se généraliser qu’en Chine même. Comme par exemple le gaz de schiste, qui, en fait, n'est resté une quantité notable qu'aux États-Unis.

Si la Chine commence à augmenter la production de son propre carburant bleu à partir de sources non conventionnelles sur le plateau continental, celui-ci se généralisera dans les régions du sud et du sud-est. Dans une telle situation, les premiers à souffrir seront les projets de GNL, qui se développent activement en Chine, ainsi que les importations de charbon, car la Chine sera davantage incitée à transférer la production d'électricité du charbon vers le gaz. Dans ce cas, le Qatar et l’Australie devraient s’inquiéter. Personne n’apportera du carburant bleu issu de la « glace combustible » dans les régions du nord et du nord-ouest. Les approvisionnements en provenance d’Asie centrale et les importations potentielles en provenance de Russie ne sont donc pas menacés.

Cependant, ce n’est rien d’autre qu’un fantasme. Aux prix actuels de l’énergie, les hydrates de méthane n’ont pratiquement aucune chance. Et c'est bien, car dans des dizaines d'années viendra une période où les réserves traditionnelles de carburant bleu deviendront si rares que l'humanité devra se tourner vers de gigantesques réserves d'hydrocarbures sous forme d'hydrates de gaz.

Des scientifiques japonais, ainsi que des géologues et des experts américains en énergie, lancent un projet visant à développer des réserves d'hydrates de méthane sous le pergélisol. Son emplacement est l'Alaska, dans la région du versant nord. C’est la partie la plus septentrionale, inhospitalière et reculée de cet État, mais c’est tant mieux. Ici, il est possible de réaliser des expériences ambitieuses sans risque pour l'environnement et la population, ce que les Japonais n'ont pas chez eux - ils sont donc prêts à investir généreusement dans le projet.

Le Japon est un pays dépourvu de ressources énergétiques naturelles et le plus grand importateur mondial d'hydrocarbures. Dans le même temps, les îles japonaises sont littéralement entourées de dépôts d’hydrate de méthane, appelés « glace inflammable ». Il s'agit d'une combinaison d'eau et de gaz qui s'est formée sous la pression d'une énorme masse d'eau et à une température d'environ 0 degré. Dès que vous approchez une allumette d'une poignée de glace inflammable, elle commencera à brûler doucement, comme le méthane ordinaire. Et vous pouvez récupérer la substance directement dans les fonds marins, où elle est extrêmement abondante.

Les problèmes commencent lorsque se pose la question de la production industrielle d’hydrates. Il est extrêmement instable et si vous tirez simultanément des matières premières à la surface en mètres cubes, une fuite de gaz se produira probablement. Il est impossible d’extraire du sol des tonnes d’hydrates sans perdre le gaz lui-même et sans détruire la structure de la crête sous-marine. Mais nous parlons de Il s'agit d'une région sismiquement active, et personne n'a besoin de tsunamis d'origine humaine en plus des catastrophes naturelles annuelles. Les scientifiques japonais ont de l'expérience dans l'extraction du méthane, mais ils ne disposent pas d'un site approprié pour les expériences.

L’Alaska, avec son pergélisol, peut être un excellent terrain d’essai. Il a déjà été prouvé qu'il est plus pratique de fournir de la chaleur à l'intérieur des puits, d'y faire fondre l'hydrate et de pomper uniquement le méthane lui-même vers la surface. Les technologies ne sont pas très complexes ; les problèmes de livraison d'équipements dans le désert glacé et de recherche de sources d'énergie appropriées peuvent également être résolus. La question est : que faire si l’idée réussit ?

Il est toujours impossible de déplacer une station de forage terrestre jusqu'au fond marin sans de nouvelles recherches et améliorations à grande échelle - et c'est une question de politique et de confiance du public. Les États-Unis ne permettront certainement pas aux Japonais de produire librement du gaz en Alaska. Bien entendu, les Américains eux-mêmes peuvent passer de l’exploitation du schiste à l’exploitation de l’hydrate de méthane en utilisant la technologie japonaise. Surtout si l’on considère que la glace combustible contient près d’un tiers de tout le carbone présent dans les minéraux de la Terre, le reste étant constitué de pétrole, de charbon et de gaz. Mais encore une fois, il n’existe pas encore de méthodes production industrielle d'hydrate de méthane, on ne sait absolument pas si cela sera rentable d'un point de vue économique par rapport à la production de gaz traditionnelle.