Contenu du sommaire : Les hydrocarbures du futur
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Responsabilité et environnement ![]() |
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Numéro | no 64, octobre 2011 |
Titre du numéro | Les hydrocarbures du futur |
Texte intégral en ligne | Accessible sur l'internet |
Les hydrocarbures du futur
- Éditorial - Pierre Couveinhes p. 5-6
- Avant-propos - Olivier Appert p. 7
- Les défis des substituts aux produits pétroliers « classiques » - Claude Mandil p. 8-11 A quoi servent les produits pétroliers ? De façon très prédominante à l'activité de transport (53 % de la consommation mondiale en 2009, d'après l'AIE), mais aussi, significativement, comme matière première pour la chimie et, de façon beaucoup plus limitée, pour produire de la chaleur et de l'électricité. Mais alors que dans le cas du transport il n'y a aujourd'hui pratiquement pas de substitut qui puisse concurrencer le pétrole sur une grande échelle, dans les deux autres cas, de nombreux substituts sont déjà possibles. Nous limiterons donc notre analyse au cas du transport.The challenge of finding substitutes for “classical” petroleum products
What are petroleum products used for? Mainly for transportation — 53% of worldwide consumption in 2009 according to the International Energy Agency (IEA) — but also, significantly, as raw products for the petrochemical industry and, to a lesser degree, for the production of heat and electricity. There is practically no substitute that can compete with petroleum on a wide scale for the purpose of transportation; but several substitutes are possible in the two other cases. This analysis focuses on transportation. - Ressources et réserves mondiales en hydrocarbures non conventionnels - Yves Mathieu p. 12-16 Devant la demande en énergie de plus en plus forte de la part des milliards d'habitants des pays émergents, conjuguée à l'épuisement inexorable des réserves en hydrocarbures conventionnels et à l'absence de substituts à ces produits, les ressources et réserves en hydrocarbures non conventionnels sont de plus en plus d'actualité. Cette actualité est d'autant plus marquée que ces hydrocarbures non conventionnels sont déjà produits dans certains pays, fournissant environ 4 % de la consommation actuelle d'hydrocarbures dans le monde. Ils sont techniquement et économiquement exploitables, mais qu'en est-il de leurs ressources et de leurs réserves ?Worldwide resources and reserves of unconventional hydrocarbons
Given the growing demand for energy from the billions of inhabitants in emerging countries and the inexorable depletion of the planet's reserves of conventional hydrocarbons as well as the lack of substitutes for them, unconventional hydrocarbons are increasingly making news, even more so when they are already being produced in certain countries. In fact, they account for approximately 4% of the world's current consumption of hydrocarbons. It is technically and economically feasible to tap them, but what about resources and reserves? - La production des hydrocarbures en offshore profond - Thierry Pilenko p. 17-23 De nombreux ouvrages décrivent l'histoire et les progrès réalisés dans le domaine de l'offshore pétrolier et gazier, tant du point de vue des réserves que des techniques d'exploitation. Il n'est nullement question ici de faire un résumé de tous ces travaux, mais plutôt de montrer que l'exploration et la production du pétrole et du gaz par très grande profondeur est à la fois un mélange de technologie, de gestion de projets et – surtout – de passion et d'innovation. Car sans la passion qui anime les hommes et les femmes de notre industrie, l'aventure humaine de l'offshore profond n'aurait jamais eu lieu.Producing deepwater hydrocarbons
Several studies relate the history and progress made in offshore production from oil and gas fields in relation to reserves and the techniques for producing oil offshore. The intention herein is not to review these studies but rather to argue that the activities of prospecting and producing deepwater oil and gas call for a combination of technology and project management and, above all, of devotion and innovation. Without this sense of commitment motivating men and women in this industry, the human adventure of deepwater production would never have taken place. - Les hydrocarbures dans le domaine arctique : perspectives économiques et enjeux environnementaux - Rémi Eschard, Roland Vially, Francine Bénard p. 24-32 Les systèmes pétroliers de l'Arctique présentent une grande variété du fait de l'histoire géologique complexe de la région. Ces systèmes pétroliers sont classiques, mais l'exploration et la production des gisements dits « polaires » relève du défi technologique, du fait des conditions climatiques extrêmes. De plus, l'important éloignement et les difficultés de transport entre les zones de production et celles de consommation impliquent des investissements gigantesques pour mettre en production les gisements et acheminer les hydrocarbures [1].Hydrocarbons in the Arctic: Economic prospects and environmental issues
Petroleum installations in the Arctic differ widely owing to the region's complex geological history. They are classical, but prospecting and producing from “polar” fields represent a technological challenge given the extreme climatic conditions. The distance of oil and gas fields from zones of consumption and the transportation difficulties entail gigantic investments for working these fields and bringing their production to the marketplace. - Les pétroles extra-lourds et les bitumes - Jean-Michel Gires p. 33-42 Dans un monde en croissance où l'offre de pétrole conventionnel est de plus en plus contrainte, les hydrocarbures non conventionnels, notamment les huiles lourdes, doivent répondre à une demande croissante en énergie. Les ressources en huiles lourdes sont très importantes, notamment au Canada et au Venezuela ; mais ces produits sont caractérisés par une viscosité très élevée dans leurs réservoirs naturels, ce qui exige un apport supplémentaire d'énergie et les rend plus difficiles et coûteux à produire et à raffiner que les bruts conventionnels. Les contraintes économiques, environnementales et politiques n'en permettront qu'un développement progressif, susceptible toutefois de les faire passer de 2,5 % de la production pétrolière mondiale en 2010 à 8 % en 2030.Petroleum from heavy oil and tar belts
In a world with an ever more limited supply of conventional petroleum, unconventional hydrocarbons, especially heavy oils, must be tapped to reply to the growing demand for energy. Major heavy oil reserves exist, especially in Canada and Venezuela. Heavy oils, given their high viscosity, require more energy for processing them. There are more problems and costs in producing and refining them than for conventional hydrocarbons. Owing to economic, environmental and political factors, this source of energy will develop gradually; but its share in the world's petroleum supply should rise from 2,5% in 2010 to 8% in 2030. - Les biocarburants : une option énergétique durable, mais à certaines conditions - Léonard Boniface, François Moisan p. 43-50 On compte fortement sur les biocarburants pour répondre aux défis énergétiques et environnementaux auxquels nous sommes confrontés. Ceux-ci font également l'objet de nombreux débats autour de l'impact du déploiement potentiel à grande échelle de cette option, qu'il s'agisse d'impacts environnementaux ou d'impacts sur les stratégies agricoles et alimentaires. Les analyses du cycle de vie des biocarburants permettent d'évaluer ces différents impacts, pour chacune des filières ; elles montrent qu'au-delà des performances intrinsèques des procédés de conversion de la biomasse, les intrants (nécessaires aux cultures produisant des biocarburants) et le changement d'affectation des sols lors de la mise en place de ces cultures sont susceptibles de modifier radicalement le bilan des biocarburants en termes d'émissions de gaz à effet de serre.Biofuels, a sustainable energy option but under certain conditions
We are counting very much on biofuels to help us solve energy and environmental problems. The impact — on the environment and on agricultural and food strategies — of using biofuels on a wide scale has been debated. Analyses of the life-cycle of biofuels have assessed this impact in each branch of industry. They show that, beyond the intrinsic performance of the processes for converting the biomass, the input necessary for growing plants and the reassignment of fields for growing them will probably radically modify the assessment of biofuel production in terms of greenhouse gas emissions. - Carburants produits à partir de charbon : quelle actualité, quel avenir ? - Serge Périneau p. 51-54 Les Français ignorent en général que le charbon est l'énergie fossile numéro un dans le monde et que, parmi les énergies fossiles, c'est lui qui enregistre la plus forte progression. Peu d'observateurs savent que le charbon peut être converti en produits pétroliers. Pourtant, depuis plusieurs décennies, l'Afrique du Sud en tire 30 % de ses besoins en carburants. Cette filière de conversion est appelée Coal-To-Liquids (CTL).S'il est industrialisé, le CTL n'en est pas magique pour autant : les technologies sont complexes, les investissements élevés, les conditions opératoires difficiles en raison de la nature des fluides traités et des conditions de température et de pression requises.Fuel from coal: How relevant? What are the prospects?
In general, the French public does not know that coal is not only the number one fossil fuel worldwide but also the fastest growing fossil fuel. Few observers know that coal can be converted to petroleum products, even though South Africa has been satisfying 30% of its fuel needs thanks to coal liquefaction for several decades now. This industrialized process called Coal-To-Liquids (CTL) is not something magic. This highly complicated technology calls for heavy investments and involves difficult operations owing to the nature of the liquids being processed and conditions related to temperature and pressure. - Pearl-GTL, la plus grande usine au monde pour la transformation de gaz naturel en hydrocarbures liquides - Patrick Romeo p. 55-59 L'usine Pearl GTL, au Qatar, est la plus grande source au monde de produits GTL (Gas-To-Liquid), issus de la transformation du gaz naturel en hydrocarbures liquides. En fonctionnement nominal, sa capacité de production sera de 260 000 barils d'équivalent pétrole par jour (140 000 barils de produits GTL, et 120 000 barils en équivalent pétrole d'autres liquides à base de gaz naturel, mais aussi d'éthane, qui seront employés dans les procédés industriels). Elle a expédié ses premiers produits courant 2011 et entrera en pleine production à la mi-2012.Pearl GTL, the largest plant in the world for converting natural gas to liquid hydrocarbons
The Pearl GTL plant in Qatar is our planet's biggest source of Gas-To-Liquid products. Its announced capacity for converting natural gas to liquid hydrocarbons is 260.000 barrels of oil equivalent per day: 140.000 barrels of GTL products and 120.000 of other natural gas liquids and ethane for industrial purposes. Its first products will be shipped during 2011, and the plant will operate full scale in 2012. - L'essor du shale gas aux Etats-Unis : Quelques aspects économiques et géopolitiques - Daniel Champlon, Didier Favreau p. 60-69 Courant 2008, Cedigaz, association selon la loi de 1901 regroupant environ une centaine d'acteurs internationaux de l'industrie gazière, s'était intéressée à la production de gaz aux Etats-Unis, en croissance continue depuis 2005 alors qu'il était admis que les ressources domestiques s'épuisaient et motivaient des investissements importants dans les terminaux de regazéification. Bien sûr, pensait-on, l'augmentation des prix du gaz sur le marché américain jusqu'à la mi-2008 permettait de gros efforts de production. La crise économique, dès la fin 2008 et durant toute l'année 2009, ramenait brutalement les prix à des niveaux modestes. Cependant, la production continuait de croître, retrouvant pour la première fois les niveaux de 1973. Il s'agissait là en fait d'une révolution dans l'accès massif à des ressources non conventionnelles, principalement celles des gaz de schiste, à des coûts réduits grâce à l'emploi de nouvelles technologies et à de gros efforts en matière de productivité. Quelles sont les caractéristiques de cette révolution, quelle est son impact sur les marchés internationaux et quel est son futur à long terme à l'échelle mondiale ? Tels sont les thèmes abordés dans cet article.The growth of shale gas in the United States
In 2008, Cedigaz, an association with approximately a hundred international members from the natural gas industry, took interest in natural gas production in the United States. This production has grown steadily since 2005 despite the assumptions that domestic resources were being depleted and that major investments were needed in regasification terminals. The increasing price of natural gas on the American market till mid-2008 was thought to justify all the efforts being made for production. The economic downturn at the end of 2008 and during all of 2009 quickly brought prices back to a more moderate level. Nonetheless, production has still grown and even reached its 1973 level for the first time since. This can be set down to a radical change in the access to unconventional resources, mainly shale gas, at a lower cost thanks to new technology and improved productivity. What are the characteristics of this change? What is its impact on international markets and, in the long run, at a worldwide scale? - Fallait-il interdire l'exploration des hydrocarbures de schiste en France ? - Jean-Pierre Leteurtrois p. 70-75 Le film documentaire « Gasland » du réalisateur américain Josh Fox a remarquablement chargé de tous les péchés écologiques l'exploitation du gaz de schiste aux Etats-Unis. Cette caricature, aussi talentueuse que partisane et dénuée de fondement scientifique, a largement contribué à la désinformation et à susciter dans notre pays un puissant mouvement d'opinion opposé à l'extraction du gaz et de l'huile de schiste. De Villeneuve-de-Berg en Ardèche à Doue en Seine-et-Marne, en passant par le Larzac, plusieurs milliers de manifestants ont protesté contre des projets d'exploration de possibles gisements d'hydrocarbures de schiste. Amplifiée par les médias, puis relayée par les élus locaux toutes tendances politiques confondues, cette opposition s'est traduite par le dépôt par nos parlementaires de trois propositions de loi visant à interdire dans notre pays la fracturation hydraulique, seule technique aujourd'hui disponible pour extraire les hydrocarbures de schiste. Finalement, la loi du 13 juillet 20111 a été adoptée en urgence selon la procédure accélérée.Is it really necessary to outlaw prospecting for shale hydrocarbons in France?
Gasland, a documentary by Josh Fox, an American film-maker, blames shale gas operations in the United States for all sorts of environmental sins. This caricature, talented but one-sided, has no scientific grounds. It has been a source of disinformation in France, where it has stoked public opinion to oppose extracting gas from shale. From Villeneuve-de-Berg in Ardèche through Larzac to Doue in Seine-et-Marne, thousands of persons have demonstrated against plans for prospecting for shale gas deposits. Fanned by the media and relayed by locally elected officials of all political suasions, this opposition resulted in three bills of law being introduced in parliament to forbid hydraulic fracturing, the only technique available at present for extracting hydrocarbons from shale. Emergency procedures for speeding up the legislative process led to a law being adopted on 13 July 2011. - L'option possible du recyclage du CO2 - Alain Bucaille p. 76-80 La captation-séquestration du CO2 sera nécessaire, mais elle ne sera ni gratuite ni universelle, en raison même de la géologie des différents pays concernés. La valorisation du CO2 pourrait ainsi devenir un véritable objectif, surtout si on la connecte à des enjeux tels que l'évolution de l'aviation.Nul ne sait précisément à quelle vitesse se développera l'électrification des moyens de transport. Mais on ne peut exclure, avec un prix du pétrole se situant autour de 150 $/baril, que la valorisation chimique du CO2 devienne un enjeu réel. La Chine serait particulièrement susceptible de s'y intéresser, notamment en raison de l'intérêt que peut représenter pour elle le CO2 produit par ses cimenteries.Ce sujet, qui restera donc de peu d'actualité d'ici à 2020, est susceptible de devenir beaucoup plus important par la suite.A possible option for recycling CO2Creating sinks for capturing and storing CO2 will be necessary, but they will be neither free of cost nor a universal remedy given differing geological conditions in the countries concerned. Recycling CO2 could become a real objective, especially if related to other issues, such as trends in aviation. No one is able to accurately predict how fast means of transportation will switch to electricity. But, when oil rises to about $150/barrel, the possibility of chemically reprocessing CO2 will no longer be disregarded. China would probably be interested in this option, given how much CO2 its cement plants emit. This topic will not draw much attention before 2020, but is likely to become a major issue afterwards.
- La maîtrise des risques émergents : le cas des hydrocarbures non conventionnels - Christophe Didier, Mehdi Ghoreychi, Pierre Toulhoat p. 81-85 On qualifie d'« émergents » les risques induits par le développement d'une activité industrielle susceptible de provoquer à terme des effets néfastes sur l'environnement et la santé des personnes. De tels risques résultent souvent de l'essor de nouvelles technologies, mais ils peuvent également découler de pratiques usitées de longue date, mais dont le danger « émerge » plus ou moins soudainement du fait de nouvelles connaissances scientifiques ou de l'évolution de la perception qu'en a le public.Ainsi, la perception de l'exploitation des hydrocarbures non conventionnels, mise en œuvre depuis plus d'une décennie aux Etats-Unis, comme un risque émergent sur le territoire français relève sans nul doute de cette dernière catégorie. De sérieuses questions, fortement relayées par la société civile et les pouvoirs publics, sont en effet soulevées à propos des conséquences environnementales de l'exploitation de cette ressource.Controlling emerging risks: Unconventional hydrocarbons
The risks related to developing an industry that is likely to have harmful effects on the environment and the population's health are said to be “emergent”. They often stem from advances in new technology, but they might also follow from longtime practices that have sooner or later proven to be a danger owing to new scientific knowledge or changes in how public opinion perceives them. An example of the latter: the French perception of risks related to tapping unconventional hydrocarbons by applying processes that have been used for more than a decade in the United States. Serious questions, relayed by citizens and public authorities, have been raised about this new resource's environmental impact. - Les hydrocarbures non conventionnels : Nouvelles perspectives de l'industrie parapétrolière - Kamel Bennaceur p. 86-92 Les hydrocarbures non conventionnels représentent une ressource potentielle significative, malgré leur extraction souvent complexe. L'Agence Internationale de l'Energie (AIE), dans son rapport annuel de 2008 [1], estime à 9 trillions de barils le volume potentiel des hydrocarbures liquides susceptibles d'être produits (un chiffre à comparer avec les 1,1 trillion de barils extraits à ce jour et les 1,3-1,4 trillion de barils de réserves prouvées). Cette estimation inclut les huiles lourdes, les huiles extra-lourdes, les schistes bitumineux, ainsi que les hydrocarbures liquides obtenus par transformation du charbon et du gaz. L'AIE fournit aussi dans son rapport de 2009 [2] des estimations des ressources en gaz, qu'elle évalue à plus de 850 trillions de mètres cubes (T m3) (à comparer avec les 80 T m3 produits à ce jour, et avec les 187 T m3 de réserves prouvées).Unconventional hydrocarbons
Unconventional hydrocarbons represent a significant potential despite complications in extracting them. The International Energy Agency's annual report in 2008 estimated that 9 trillion barrels of liquid hydrocarbons could be produced — a figure to be compared with the current production of 1,1 trillion barrels and the 1,3-1,4 trillion barrels of proven reserves. This estimate includes the potential production from heavy oils, shale oil and tar belts as well as the liquid hydrocarbons obtained by converting coal and natural gas. The IAE's 2009 report estimates resources in gas at more than 850 trillion cubic meters (T m3), as compared with the 80 T m3 now being produced and the 187 T m3 of proven reserves. - Les perspectives des hydrocarbures non conventionnels : Le point de vue de Total - Jean-Jacques Mosconi p. 93-97 La vision des hydrocarbures non conventionnels s'est fortement modifiée au cours des trente-cinq années écoulées. La production de pétrole en mer, même à de faibles profondeurs, a été considérée comme non conventionnelle, lors de son démarrage, à la fin des années 1970. Aujourd'hui, les productions offshore considérées comme non conventionnelles sont celles opérées à grande profondeur ou celles qui posent des problèmes spécifiques (par exemple, de température ou de pression). Mais, dans le même temps, le rôle joué par ces hydrocarbures s'est fortement accru par rapport au pétrole et au gaz conventionnels, et ce rôle ne devrait cesser de s'accroître dans le futur.The prospects for unconventional hydrocarbons
The prospects for unconventional hydrocarbons have changed significantly over the past 35 years. Producing oil from fields in the sea, even in shallow water, was deemed unconventional initially, in the late 1970s. The sort of offshore production now considered to be unconventional is in deep water or from fields with specific problems (of temperature or pressure, for example). In the meantime, the share of these hydrocarbons in relation to conventional sources of petroleum and natural gas has grown, and should continue growing in the future. - Les défis de la mobilité durable pour l'automobile - Teresina Martinet, Pierre Macaudière p. 98-108 Alors que les constructeurs d'automobiles opèrent des changements profonds pour répondre aux défis de la globalisation et des évolutions sociétales, la question basique de l'énergie et des technologies de traction automobile devient primordiale et stratégique.Les hydrocarbures non conventionnels s'inscrivent dans la continuité des motorisations thermiques. Ils sont une opportunité renforçant la dynamique vers plus de sobriété énergétique. Mais comment seront-ils associés aux technologies électriques de rupture ? Le paysage dépendra très largement de la capacité de tous les acteurs à coopérer en vue d'une mobilité plus durable.Sustainable mobility, a challenge for the automobile industry
Even as the automobile industry is being transformed in response to globalization and changes in our societies, the basic question of energy and traction technology has become of uppermost strategic importance. Unconventional hydrocarbons are compatible with the development of thermal motor vehicles. They provide an opportunity for backing the trend toward temperance in energy consumption. But how will they be associated with breakthroughs in the technology for electric motors? The prospects very much depend on the ability of all players to cooperate for a more sustainable mobility.
- Éditorial - Pierre Couveinhes p. 5-6
Hors dossier : Energie
- Bilan énergétique de la France pour 2010 - Bernard Nanot p. 109-165 L'année 2010 est marquée en Europe par une reprise modérée de l'économie, après une année 2009 de crise et de baisse de la consommation. Au niveau mondial, la demande d'énergie des pays émergents continue à tirer les prix vers le haut. En France, les mois d'hiver 2010 ont été particulièrement froids, ce qui a entraîné une surconsommation de chauffage de plus de 10 %, elle est estimée à 4,6 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep).
- Bilan énergétique de la France pour 2010 - Bernard Nanot p. 109-165