Coûts environnementaux de l'hydrofracking

Le forage au gaz naturel avec fracturation hydraulique horizontale à grand volume (ci-après dénommé fracturation hydraulique) a explosé sur l'énergie scène au cours des 5 ou 6 dernières années, et la promesse de vastes réserves de gaz naturel sous le sol américain a déclenché une véritable ruée vers le gaz naturel. Une fois la technologie développée, de nouveaux appareils de forage sont apparus dans tous les paysages de Pennsylvanie, Ohio, Virginie-Occidentale, Texas et Wyoming. Beaucoup s'inquiètent des conséquences environnementales de cette nouvelle approche du forage; voici certaines de ces préoccupations.

Pendant le processus de forage, de grandes quantités de roches broyées, mélangées à de la boue de forage et de la saumure, sont extraites du puits et transportées hors du site. Ces déchets sont ensuite enfouis dans des décharges. Outre le grand volume de déchets qui doit être hébergé, une préoccupation avec les déblais de forage est la présence de matières radioactives naturelles en eux. Le radium et l'uranium peuvent être trouvés dans les déblais de forage (et l'eau produite - voir ci-dessous) à partir d'une proportion de puits, et ces éléments finissent par s'infiltrer des décharges dans le sol et la surface environnants des eaux.

Une fois qu'un puits a été foré, de grandes quantités d'eau sont pompées dans le puits à très haute pression pour fracturer la roche dans laquelle se trouve le gaz naturel. Au cours d'une seule opération de fracturation sur un seul puits (les puits peuvent être fracturés plusieurs fois au cours de leur durée de vie), en moyenne 4 millions de gallons d'eau sont utilisés. Cette eau est pompée à partir de ruisseaux ou de rivières et transportée par camion jusqu'au site, achetée à des sources d'eau municipales ou réutilisée à partir d'autres opérations de fracturation. Beaucoup s'inquiètent de ces importants prélèvements d'eau et craignent que cela n'abaisse la nappe phréatique dans certaines régions, entraînant la sécheresse des puits et la dégradation de l'habitat du poisson.

Une longue liste variable d'additifs chimiques est ajoutée à l'eau lors du processus de fracturation. La toxicité de ces additifs est variable et de nombreux nouveaux composés chimiques sont créés au cours du processus de fracturation lorsque certains des ingrédients ajoutés se décomposent. Une fois que l'eau de fracturation revient à la surface, elle doit être traitée avant d'être éliminée (voir Élimination de l'eau ci-dessous). La quantité de produits chimiques ajoutés représente une très petite fraction du volume total d'eau de fracturation (environ 1%). Cependant, cette très petite fraction nuit au fait qu'en termes absolus, ce sont des volumes plutôt importants qui sont utilisés. Pour un puits nécessitant 4 millions de gallons d'eau, environ 40 000 gallons d'additifs sont pompés. Les plus grands risques associés à ces produits chimiques se produisent pendant leur transport, car les camions-citernes doivent utiliser les routes locales pour les amener aux plates-formes de forage. Un accident impliquant un contenu déversé aurait des conséquences importantes pour la sécurité publique et l'environnement.

Une grande partie des quantités prodigieuses d'eau pompée dans le puits remonte lorsque le puits commence à produire du gaz naturel. Outre les produits chimiques de fracturation hydraulique, la saumure qui était naturellement présente dans la couche de schiste revient également. Cela équivaut à un grand volume de liquide qui est rejeté dans un étang bordé, puis pompé dans des camions et transporté soit pour être recyclé pour d'autres opérations de forage, soit pour être traité. Cette «eau produite» est toxique, contenant des produits chimiques de fracturation hydraulique, de fortes concentrations de sel et parfois des matières radioactives comme le radium et l'uranium. Les métaux lourds des schistes sont également préoccupants: l'eau produite contiendra du plomb, de l'arsenic, du baryum et du strontium par exemple. Des déversements de bassins de rétention défaillants ou de transferts bâclés vers des camions se produisent et ont un impact sur les cours d'eau locaux et les zones humides. Ensuite, le processus d'élimination de l'eau n'est pas anodin.

Une méthode est les puits d'injection. Les eaux usées sont injectées dans le sol à de grandes profondeurs sous des couches de roches imperméables. La pression extrêmement élevée utilisée dans ce processus est imputée aux essaims de tremblements de terre au Texas, en Oklahoma et en Ohio. La deuxième façon d'éliminer les eaux usées de fracturation hydraulique est dans les usines de traitement des eaux usées industrielles. Il y a eu des problèmes avec les traitements inefficaces dans les usines de traitement des eaux municipales de Pennsylvanie, de sorte que la pratique est maintenant terminée et que seules les usines de traitement industriel approuvées peuvent être utilisées.

Les puits profonds utilisés dans l'hydrofracking horizontal sont recouverts de tubages en acier. Parfois, ces enveloppes échouent, permettant aux produits chimiques de fracturation hydraulique, à la saumure ou au gaz naturel de s'échapper dans le des couches rocheuses moins profondes et des eaux souterraines très contaminées qui peuvent atteindre la surface de boire de l'eau. Un exemple de ce problème, documenté par l'Environmental Protection Agency, est le Cas de contamination des eaux souterraines du Pavillon (Wyoming).

Le méthane est un composant majeur du gaz naturel et un très puissant gaz à effet de serre. Le méthane peut s'échapper des tubages endommagés, des têtes de puits ou il peut être évacué pendant certaines phases d'une opération de fracturation. Combinées, ces fuites ont des impacts négatifs importants sur le climat.

Les émissions de dioxyde de carbone provenant de la combustion de gaz naturel sont beaucoup plus faibles, par quantité d'énergie produite, que de la combustion de pétrole ou de charbon. Le gaz naturel semble alors être une alternative raisonnablement bonne à davantage de CO₂ carburants intensifs. Le problème est que tout au long du cycle de production du gaz naturel, une grande quantité de méthane est libérée, annulant tout ou partie des avantages du changement climatique que le gaz naturel semblait avoir par rapport au charbon. Il est à espérer que les recherches en cours fourniront des réponses sur ce qui est le moins dommageable, mais il ne fait aucun doute que l'exploitation minière et la combustion du gaz naturel produit de grandes quantités de gaz à effet de serre et contribue ainsi au changement climatique mondial.

Les puits de forage, les routes d'accès, les étangs d'eaux usées et les pipelines sillonnent le paysage dans les régions productrices de gaz naturel. Cette fragmente le paysage, réduisant la taille des parcelles d'habitat faunique, les isolant les unes des autres et contribuant à l'habitat nuisible des lisières.

La fracturation hydraulique pour le gaz naturel dans les puits horizontaux est un processus coûteux qui ne peut être effectué économiquement qu'à haute densité, industrialisant le paysage. Les émissions et le bruit des camions diesel et des stations de compression ont des effets négatifs sur la qualité de l'air local et la qualité de vie globale. La fracturation nécessite de grandes quantités d'équipements et de matériaux qui sont eux-mêmes extraits ou produits à des coûts environnementaux élevés, notamment l'acier et sable de fracturation.

• À l'échelle locale, l'empreinte terrestre des opérations de fracturation, en particulier une fois le puits établi et l'appareil de forage a disparu, est plus petit que celui des mines de charbon, des mines d'enlèvement au sommet des montagnes ou des sables bitumineux des champs. L'empreinte de milliers de puits et d'emprises de pipelines sur une région entière s'additionne cependant.
• Le gaz naturel de Marcellus, Barnett ou d'autres gisements de schiste nord-américain nous permet de compter sur une source d'énergie domestique. Cela signifie moins d'énergie dépensée pour transporter des combustibles fossiles de l'étranger et, plus important encore, maintenir la capacité à avoir des contrôles environnementaux plus stricts sur l'ensemble du processus de production d'énergie.

La source

Duggan-Haas, D., R.M. Ross et W.D. Allmon. 2013. La science sous la surface: un guide très court sur les schistes de Marcellus. Institut de recherche paléontologique.