La fracturation et le stockage géologique du carbone peuvent coexister en toute sécurité

Un récent article publié par des chercheurs de Princeton dans la revue Environmental Science and Technology remet en question la compatibilité de la fracturation hydraulique ("fracking") et du stockage géologique du carbone et a fait l'objet d'une attention injustifiée. Malgré les conclusions de l'article, il est largement prouvé que le stockage géologique peut coexister en toute sécurité avec d'autres activités souterraines, notamment l'extraction de pétrole et de gaz et l'exploitation du gaz de schiste. Voici pourquoi :

L'étude repose sur l'hypothèse simpliste selon laquelle, en cas de chevauchement entre un site de stockage géologique du carbone et un site de gaz de schiste, les deux activités sont incompatibles. Leur affirmation repose sur l'hypothèse selon laquelle une formation de gaz de schiste devrait nécessairement fonctionner comme un "joint" pour empêcher la fuite du CO2 stocké dans une formation de stockage géologique située en dessous. Dans leur article, les auteurs ont représenté ce point à l'aide de la carte suivante qui raye à tort le stockage géologique du CO2 là où il y a une production de gaz de schiste dans la plupart des bassins sédimentaires des États-Unis :

Le problème est qu'en adoptant ces hypothèses simples, l'équipe de Princeton a négligé la troisième dimension - la profondeur - et les milliers de pieds de séparation physique des formations et la complexité géologique correspondante qui existe généralement en dessous. Les bassins sédimentaires ne sont pas constitués de deux couches simples, à savoir le réservoir de CO2 et la couche de roche couverture/gaz de schiste. Au contraire, les séquences sédimentaires se composent généralement de milliers de pieds de roche-mère, avec de multiples couches de schiste, de grès, de calcaire (qui peuvent également être "étanches" ou largement imperméables). En fait, comme le CO2 doit être injecté dans un état fluide "supercritique", et non sous forme de gaz, la séquestration doit se faire à une profondeur de plus d'un demi-mile. Dans le bassin de l'Illinois, par exemple, près du cœur de l'industrie charbonnière, la plus grande source de CO2 d'origine humaine du pays, le carbone stocké dans les aquifères salins profonds devrait traverser de multiples couches de schiste imperméables et d'autres formations comprenant près de 7 000 pieds de roche - plus de quatre fois la hauteur de la tour Sears à Chicago - pour atteindre la surface.

Les auteurs ont donc tiré la fausse conclusion que l'un exclurait nécessairement l'autre, étant donné que ces opérations peuvent coexister en toute sécurité là où il y a des milliers de pieds de séparation verticale entre le stockage du carbone et les zones de gaz de schiste, avec de multiples zones de confinement entre les deux, comme l'illustre clairement le schéma ci-dessous (basé grossièrement sur la géologie généralisée du bassin de l'IL de l'ISGS) :

Rejeter la sécurité du stockage géologique du carbone sur la base d'un chevauchement bidimensionnel des projets revient à dire que deux avions de ligne ne peuvent pas voler dans le même espace aérien, même s'ils sont séparés verticalement par des milliers de pieds. Il n'y a là aucun risque de collision inévitable. De même, dans la plupart des bassins sédimentaires, le conflit inévitable entre la GS et la fracturation serait bien plus faible que celui représenté dans ce document. Ainsi, tant que l'analyse n'est pas effectuée en trois dimensions - en intégrant les données géologiques de subsurface spécifiques au site - les conclusions de cette étude sont, au mieux, prématurées et, au pire, très trompeuses.

Cela dit, il y a une conclusion importante à tirer de ce rapport : les régulateurs doivent prêter une attention particulière à l'interaction entre les activités de développement du gaz de schiste et du stockage géologique. Tout comme les avions de ligne circulant dans le même espace aérien ont besoin de contrôleurs aériens, les activités souterraines telles que le stockage géologique et l'exploitation du gaz de schiste nécessitent un examen géologique, une surveillance permanente et un contrôle réglementaire pour éviter les conflits. Avec des mesures de protection judicieuses, il est probable que les réservoirs de stockage de CO2 puissent, dans de nombreuses régions, coexister en toute sécurité dans le même espace que les opérations pétrolières et gazières conventionnelles et non conventionnelles, y compris la production de gaz de schiste et la fracturation hydraulique.

Enfin, d'un point de vue pratique, il y a peu de raisons de croire que l'activité du gaz de schiste entravera le développement de la technologie de capture et de stockage du carbone. En 2012, le ministère de l'énergie (DOE) a estimé que les formations géologiques américaines pouvaient assurer le stockage des émissions de CO2 de l'Amérique du Nord pendant 500 ans, soit entre 2 et 20 000 milliards de tonnes métriques. (Les émissions annuelles du secteur de l'électricité aux États-Unis sont de 2,4 milliards de tonnes.) Une partie considérable de cette capacité de stockage estimée se trouve en mer, où l'extraction du gaz de schiste ne serait pas réaliste. En outre, cette analyse ne tient pas compte de l'estimation du DOE, qui fait état d'une capacité de stockage de CO2 de 120 milliards de tonnes aux États-Unis dans des formations pétrolifères épuisées qui contiennent du pétrole et du gaz naturel depuis des millions d'années. Enfin, la loi sur la salubrité de l'eau potable exige que les opérateurs de stockage géologique réalisent une étude tridimensionnelle complète de la géologie et des risques avant de pouvoir commencer à injecter et à stocker du CO2 dans des aquifères salins. En résumé, l'exploitation du gaz de schiste et la fracturation hydraulique ne devraient pas entraver le développement de la capacité de stockage géologique du carbone aux États-Unis.