La « forte » consommation d’eau dans le processus d’extraction du gaz de schiste est un argument bien rodé des anti-schistes; mais ils oublient souvent de comparer cette consommation aux autres énergies, aussi renouvelables soient-elles!

La méthode actuelle d’extraction du gaz de schiste passe par la fracturation hydraulique. Un puits est foré dans la roche mère contenant le gaz (et huiles, eaux,..), puis une facturation horizontale est effectuée avec un mélange d’eau/sable (99,5%) et d’additifs (0,5%) injectés à haute pression. Les quantités requises ne sont importantes qu’au début de la vie des puits, et restent plus faibles que les besoins en eau d’autres secteurs (comme l’acier, le charbon ou le nucléaire).

Comparaison au sein de la filière énergétique

Dans un document produit par le site « nongazdeschiste.fr », l’on apprend (A noter que cette étude ne prend même pas le temps de justifier ce chiffre, semblant sorti de nul part):

Pour les méthodes utilisant la fracturation hydraulique le besoin en eau est de soit 1 à 2 litre(s) d’eau par baril équivalent pétrole produit (l/bep), il est utile de préciser que pour la récupération tertiaire (donc en conventionnel) les quantités d’eau nécessaires sont plutôt de l’ordre de 800 l pour l’injection de vapeur, 5 000 l pour l’injection de CO2(1).

Les acteurs du secteur relèvent des chiffres différents, mais surtout, rapportent ces chiffres de consommation d’eau aux chiffres de la production de gaz en sortie. Nous utiliserons donc le BTU, défini par la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d’une livre anglaise d’eau d’un degré °F à la pression constante d’une atmosphère(2).

Voici les consommations globales en eau, comparées à la production en gaz de schiste de l’entreprise Chesapeake(3):

Chesapeake: Sites majeurs d'exploitation
Chesapeake: Sites majeurs d’exploitation

Dans sa dernière publication(4), Chesapeake revient avec des chiffres à jour sur l’ensemble de ses puits:

Consommation d'eau (forage+fracture)
Consommation d’eau (forage+fracture)

Nous pouvons estimer que le gaz de schiste a une efficacité de 0,79 à 3,08 gal/MMBtu (moyenne de 1,46 gal/MMBtu), ce qui, dans l’absolu, n’est pas du tout parlant. Il convient de comparer ces chiffres avec ceux du secteur énergétique.

Voici la consommation en eau d’autres énergies(5):

Consommation d'eau par unité d'énergie (MMBtu)
Consommation d’eau par unité d’énergie (MMBtu)

Hormis  l’éolien et le solaire, le gaz de schiste est la source d’énergie la moins dispendieuse en eau. Nous pouvons produire un tableau récapitulatif des besoins en eau pour le cycle complet d’exploration, production, raffinage et traitement du combustible:

Ressource Besoin en eau (Gal/MMBtu)
Gaz de schiste 1.48 (0.79 – 3.03)
Gaz naturel 1 – 3
Charbon 2 – 32
Nucléaire 8 – 14
Pétrole (conv.) 8 – 20
Pétrole (sableux) 27 – 68
Éthanol 2.510 – 29.100
Biodiesel 14.000 – 75.000

De multiples évolutions…

L’eau utilisée pour la fracturation n’a pas besoin d’être potable. Il est possible d’utiliser de l’eau sans valeur pour les usagers, telle que : l’eau issue d’une fracturation précédente,  l’eau usée traitée, l’eau issue d’un aquifère salin profond, impropre à la consommation, l’eau de pluie recueillie en période de fortes précipitations puis stockée, l’eau de mer(6). De plus, des études sont réalisées en amont pour évaluer les ressources en eau disponible, ainsi, les besoins à court/long terme sont planifiés et validés par les autorités et organismes compétents.

Une partie de l’eau injectée dans le sol, remonte par la suite et pourra être de nouveau utilisées ou traitée pour devenir potable. Lors d’un test de fracturation effectué sur un de ses puits verticaux du Bassin parisien (avant l’interdiction de cette technique par la loi française), Vermilion (entreprise pétrolière canadienne) a injecté 782 m3 d’eau et en a récupéré 529 m3, soit un taux de récupération de 67 %. Les estimations générales varient entre 20 et 80%, selon la configuration du sol(7).

Des techniques telles le « multifracking » permettent d’effectuer une dizaine de fracturations par puits, réutilisant l’eau pour chaque fracturation(8). L’exploitation de plusieurs puits (10 à 15) en « well cluster » permet aussi de réduire l’utilisation d’eau, mais aussi l’empreinte visuelle.

Implantation de puits de production en clusters
Implantation de puits de production en clusters(9)

D’autres méthodes de fracturation voient le jour, au propane(10), au CO2 ou par arc électrique. L’obscurantisme des associations anti-schistes les poussent rester le plus discret possible dessus, et de surtout bien interdire la recherche.

Production… et ensuite?

La production (extraction) d’énergie n’est que l’un des premiers maillons de la chaine, reste à suivre les processus de transport, depuis les lieux d’extraction, jusqu’aux raffineries ou usines de stockages. Dans ce cas, nouvel avantage au schiste qui ne nécessite que peu de transport car produit au plus près des consommateurs, au contraire du pétrole par exemple, le plus souvent importé. Vient ensuite ce que l’on nomme « downstream », incluant le raffinage et les traitements pétrochimiques. Cette partie particulièrement consommatrice pour le charbon et le pétrole, ainsi que les bio-éthanols(11).

Prenons un exemple concret, comme le secteur de l’automobile, pour la production d’une énergie des voitures de transports. Une comparaison a été établie pour connaitre la consommation rapportée en eau, pour déplacer une voiture sur 100 miles:

Consommation d'eau pour les combustibles automobiles
Consommation d’eau pour les combustibles automobiles

Les deux barres jaunes représentent nos énergies classiques, essence et diesel, avec respectivement 10,5 et 8 gallons d’eau pour 100 miles (~25 et 19 litres pour 100 kilomètres). Des énergies vantées comme propres squattent le haut du tableau, l’Ethanol et le biodiesel, pas loin de 280 et 80 fois plus consommateurs d’eau que les carburants classiques. Notons aussi les véhicules électriques, avec 75l d’eau pour 100km, bien loin des stéréotypes « éco-bio-verts ». En fin de tableau, les carburants avec l’empreinte hydrauliques faibles: Gaz naturel, CNG (Gas Naturel Compressé).

Forte, mais raisonnable utilisation de l’eau

De manière générale, il convient de comparer les énergies dans leur ensemble, chacune ayant des avantages et des inconvénients. Néanmoins, sur le sujet de la consommation d’eau, le gaz de schiste n’a pas à rougir de ses performances, il se place dans les énergies les moins gourmandes. Il n’existe pas de solution miracle: la production d’énergie est définie par la modication d’un état; il n’existe donc pas d’énergie propre, ce qui ne nous empêche pas de tendre vers des solutions plus « éco-friendly ».

L’arrêt des recherches sur la fracturation hydraulique en France est un frein au développement de nouvelles technologies permettant de produire mieux, tout en économisant l’eau. Ces technologies se développent en Europe (hors France), mais surtout aux États-Unis, où la fracturation hydraulique est en production depuis plus de 40 ans.

  1. Non gaz de schiste: Le B.A. BA des hydrocarbures p.7 []
  2. Princeton: British thermal unit []
  3. Chesapeake: Water use in deep shale gas exploration p.6 []
  4. Chesapeake: Corporate responsibility report 2013 p.12 []
  5. US Department of Energy: Report to congress on the interdependency of energy and water []
  6. UFIP: Et si la France avait à la fois du pétrole, du gaz et des idées p.18 []
  7. US Department of Energy: Export of natural gas from US 2014. p.28 []
  8. Total: Les techniques de production []
  9. Total: Well Clustering []
  10. Reuters: Propane substitutes for water in shale fracking []
  11. Energy in depth: Deep Shale Natural Gas: Abundant, Affordable, and Surprisingly Water Efficient []
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