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1 Gaz Définition générique : Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules tr

1 Gaz Définition générique : Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper tout le volume disponible. Cette phase constitue l'un des trois états dans lequel peut se trouver un corps pur, les autres étant les phases solide et liquide. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation. On qualifie alors le corps de vapeur (par exemple la vapeur d'eau). À basse pression, les gaz réels ont des propriétés semblables qui sont relativement bien décrites par le modèle du gaz parfait. La masse volumique d'un corps pur atteint son minimum à l'état gazeux. Elle décroît sous l'effet d'une baisse de pression (loi de Gay-Lussac et loi de Charles) ou d'une hausse de la température (on parle de dilatation des gaz). Les mouvements chaotiques des molécules qui composent le corps le rendent informe et lui permettent d'occuper entièrement l'espace clos qui le contient. Gaz naturel Le gaz naturel est un combustible fossile composé d'un mélange d'hydrocarbures présent naturellement dans des roches poreuses sous forme gazeuse. Avec 23 % de l'énergie consommée en 2005, le gaz naturel est la troisième source d'énergie la plus utilisée dans le monde après le pétrole (37 % en 2005) et le charbon (24 % en 2005). Son exploitation étant récente, l’étendue de ses réserves est encore assez mal connue. En 2008, elles correspondaient à 60 ans de consommation et étaient concentrées pour 40 % au Moyen-Orient. Les spécialistes estimaient alors que la Russie, l’Iran et le Qatar détenaient à eux seuls plus de 50 % des réserves mondiales. Depuis, les évolutions techniques ont permis des découvertes de gaz non conventionnel menant ainsi à une réévaluation des réserves de 60 à 250 % selon les zones1. L'usage du gaz naturel dans l'industrie, les usages domestiques puis la production d'électricité, se développait rapidement depuis les années 1970 et était sur le point de devancer le charbon. Cependant, avec le renchérissement observé depuis le début du xxie siècle, les tassements dans la consommation des pays développés, les besoins des pays émergents et les progrès réalisés dans le traitement du charbon, ce dernier tend à retrouver un certain essor. 1 Types Sommaire 2 Pour autan t, la producti on mondial e de gaz naturel a enregistré une importante croissance de 7,3 % en 20102. Cette Gaz conventionnel non associé Gaz associé Gaz biogénique Gaz de charbon Gaz de schiste Hy drates 2 Industrie du gaz Histoire Caractéristiques générales du gaz naturel commercialisé en Europe Amont : extraction et traitement Aval : transport gazeux ou liquide 3 Économie du gaz Marché à terme et marché spot 3 Utilisation Utilisation carburant du gaz naturel 5 Pouvoir calorifique 6 Enjeux géopolitiques 7 Chiffres 8 Risques liés au gaz naturel 9 Références 10 Voir aussi Articles connexes Liens externes Bibliographie progression tient notamment à l’exploitation récente des gaz non conventionnels. En 2010, les États-Unis sont ainsi devenus grâce à eux les premiers producteurs de gaz naturel, déclassant la Russie, qui néanmoins demeure leader en termes d’exportations1. Types Il existe plusieurs formes de gaz naturel, se distinguant par leur origine, leur composition et le type de réservoirs dans lesquels ils se trouvent. Néanmoins, le gaz est toujours composé principalement de méthane et issu de la désagrégation d'anciens organismes vivants. Aux différents types de gaz naturels cités ci-après, on pourrait adjoindre le biogaz, ou biométhane, un substitut renouvelable issu de la décomposition de certains déchets de l'activité anthropique. Gaz conventionnel non associé C'est la forme la plus exploitée de gaz naturel. Son processus de formation est similaire à celui du pétrole. On distingue le gaz thermogénique primaire, issu directement de la pyrolyse du kérogène, et le gaz thermogénique secondaire, formé par la pyrolyse du pétrole. Le gaz thermogénique comprend, outre le méthane, un taux variable d'hydrocarbures plus lourds, pouvant aller jusqu'à l'heptane (C7H16). On peut y trouver aussi du dioxyde de carbone (CO2), du sulfure d'hydrogène appelé aussi "gaz acide" (H2S), et parfois de l'azote (N2) et de petites quantités d'hélium (He), mercure (Hg) et argon (Ar). C'est principalement ce type de gaz conventionnel non associé qui alimente le marché international du gaz naturel et ses réseaux de transport par gazoducs et méthaniers (voir section Industrie du gaz). Gaz associé Il s'agit de gaz présent en solution dans le pétrole. Il est séparé lors de l'extraction de ce dernier. Pendant longtemps, il était considéré comme un déchet et détruit en torchère, ce qui constitue un gaspillage de ressources énergétiques non renouvelables et une pollution inutile. Aujourd'hui, une partie est soit réinjectée dans les gisements de pétrole (contribuant à y maintenir la pression et à maximiser l'extraction du pétrole), soit valorisée. La destruction en torchère représentait toujours 150 Gm3 par an en 20074. Gaz biogénique Le gaz biogénique est issu de la fermentation par des bactéries de sédiments organiques. À l'instar de la tourbe, c'est un combustible fossile mais dont le cycle est relativement rapide. Les gisements biogéniques sont en général petits et situés à faible profondeur. Ils représentent environ 20 % des réserves connues de gaz conventionnel. Le gaz biogénique a moins de valeur par mètre cube que le gaz thermogénique, car il contient une part non négligeable de gaz non combustibles (notamment du dioxyde de carbone) et ne fournit pas d'hydrocarbures plus lourds que le méthane5. Gaz de charbon Articles détaillés : Gaz de couche et grisou. Le charbon contient naturellement du méthane et du dioxyde de carbone dans ses pores6. Historiquement, ce gaz a surtout été connu pour la menace mortelle qu'il présente sur la sécurité des mineurs - il est alors resté dans la mémoire collective sous le nom de grisou. Cependant, son exploitation est en plein développement, en particulier aux États-Unis. L'exploitation porte sur des strates de charbon riches en gaz et trop profondes pour être exploitées de façon conventionnelle. Il y a eu des essais en Europe également, mais la plupart des charbons européens sont assez pauvres en méthane. La Chine s'intéresse également de plus en plus à l'exploitation de ce type de gaz naturel. Gaz de schiste Article détaillé : Gaz de schiste. Certains schistes contiennent aussi du méthane piégé dans leurs fissurations. Ce gaz est formé par la dégradation du kérogène présent dans le schiste, mais, comme pour le gaz de charbon, il existe deux grandes différences par rapport aux réserves de gaz conventionnel. La première est que le schiste est à la fois la roche source du gaz et son réservoir. La seconde est que l'accumulation n'est pas discrète (beaucoup de gaz réuni en une zone restreinte) mais continue (le gaz est présent en faible concentration dans un énorme volume de roche), ce qui exige une technique spécifique. La technique actuellement (2011) retenue consiste à utiliser l'hydrofracturation en association avec le forage horizontal, qui permet d'atteindre un plus grand volume de roche avec un seul forage. L'hydrofracturation consiste en la fracturation des poches de gaz par injection d'un liquide constitué d'eau et d'additifs, dont certains peuvent être toxiques. Chaque puits peut être fracturé plusieurs dizaines de fois, chaque fracturation consomme entre 7 et 28 millions de litres d'eau dont une partie seulement est récupérée. On a constaté, notamment aux États-Unis, que cette pratique mettait en péril l'éco-système7. L'utilisation de produits toxiques risque de polluer les nappes phréatiques, lorsque ce n'est pas le gaz lui-même qui présente un risque sanitaire8 pour toute personne vivant près d'une source d'extraction9. L'exploitation en France demeure fortement décriée. Jean-Louis Borloo, alors ministre de l'écologie, a autorisé le début des forages dans le sud de la France avant que le gouvernement n'annule ces autorisations10. Hydrates Article détaillé : Hydrate de méthane. Les hydrates de méthane sont des structures solides contenant du méthane prisonnier. Ils sont issus de l'accumulation relativement récente[réf. nécessaire] de glace contenant des déchets organiques, la dégradation est biogénique. On trouve ces hydrates dans le pergélisol ou sur le plancher océanique. Le volume de gaz existant sous cette forme est inconnu, les estimations varient de plusieurs ordres de grandeur selon les études. Aucune technologie rentable ne permet actuellement d'exploiter ces ressources. Industrie du gaz Histoire Utilisation ancienne en Chine Les Chinois ont commencé à utiliser du gaz naturel comme combustible et source d'éclairage au ive siècle av. J.-C.. Le forage systématique de puits pour l'extraction de la saumure au ier siècle av. J.-C. avant J.C. (Dynastie Han) mena à la découverte de beaucoup de "puits à feu" au Sichuan qui produisaient du gaz naturel. Ainsi qu'il est rapporté, cela entraîna dès le iie siècle av. J.-C., une recherche systématique de gaz naturel. La saumure et le gaz naturel étaient conduits ensemble par des tubes de bambous. Depuis les petits puits, le gaz pouvait être acheminé directement aux brûleurs ou la saumure était versée dans des cuves d'évaporation en fonte pour bouillir et produire du sel. Mais le gaz dense et âcre puisé à des profondeurs d'environ 2 000 pieds devait tout d'abord être uploads/Geographie/ expose-gaz.pdf