Structure cristalline d'un hydrate de gaz

Hydrates de gaz – une source de gaz naturel si abondante que ses réserves constituent le double de toutes les autres réserves de combustible fossile connues. Et pourtant cette ressource n'est toujours pas exploitée.

Ce matériau est composé de petites structures de glace en forme de cage emprisonnant les molécules de méthane (gaz naturel). Un échantillon de ce gaz ressemble à une boule de neige, sauf qu'il est inflammable ! Vous pouvez l'allumer et le regarder brûler avec une flamme bleu clair.

Pourquoi n'avez-vous jamais vu d'hydrates de gaz ? Et, pourquoi ne les utilise-t-on pas comme source d'énergie ?

Les hydrates de gaz Où trouve-t-on les hydrates de gaz ? Détection des hydrates de gaz

Leur extraction Glossaire et références Liens

Libération de la cage d'énergie On trouve d'énormes quantités de gaz naturel dans les gisements d'hydrates de gaz glacés. Mais pour les extraire, c'est une autre histoire. A quoi correspond un trillion de pieds cubes ? Même s’il s’agit d’un immense volume, il est plus facile d’imaginer sa taille. Voici une possibilité. Allez sur un terrain de football et placez-vous à une extrémité, près des buts. Regardez le terrain en direction de l'autre extrémité et tentez d'imaginer environ 30 terrains de ce type alignés les uns à côté des autres. (Cette distance correspond environ à 3 km ou environ 3 500 longues enjambées.) Tournez maintenant de 90 degrés sur votre droite et imaginez la même distance dans cette direction. Pour finir, regardez bien droit devant vous et imaginez une ligne verticale en direction du ciel représentant cette même distance. Vous venez de former les trois côtés d'un cube qui contiendrait environ un millier de pieds cubes d'espace ! En moyenne, la population mondiale consomme environ 7 trillions de pieds cubes de gaz naturel par mois ! Un combustible gelé La population mondiale utilise du gaz naturel (méthane, CH4), l'un des combustibles fossiles pour couvrir 25 % de ses besoins quotidiens en énergie. A l'heure actuelle, ceci revient à consommer environ 85 trillions de pieds cubes (2,4 trillions de mètres cubes) de gaz naturel chaque année. Malheureusement, à ce rythme de consommation, ces réserves en gaz naturel dans le monde ne subsisteront encore que quelque 60 années. Et nos petits-enfants risquent de voir la consommation de gaz naturel disparaître. Cette vision sinistre cache cependant de bonnes nouvelles. En effet, nous possédons une autre ressource mondiale en gaz naturel suffisante pour couvrir 100 % de nos besoins actuels en énergie pour encore au moins 2 000 années supplémentaires. Une chance pour nos petits-enfants ! Malheureusement, nous n'avons pas encore trouvé de moyen rentable pour extraire ce gaz naturel. Mais nous n'avons pas encore terminé nos recherches. Ces réserves particulières en gaz naturel, appelées hydrates de gaz, contiennent des petites structures de glace en forme de cage composées de molécules de méthane (gaz naturel). L'unité de base d'un hydrate est un cristal creux de molécules d'eau avec une seule molécule de gaz naturel piégée à l'intérieur. Les cristaux s'assemblent pour former un treillage serré. Les quelques fois où l'on a pu voir des hydrates de gaz intacts, ils ressemblaient à de la glace. Sauf qu'ils ne réagissent pas comme de la glace, car lorsqu'on les allume, ils brûlent ! C'est là l'un des sujets « sensibles » du 21ème siècle. Les vastes estimations d'hydrates de gaz à travers le monde ont conduit plusieurs pays à lancer des programmes de recherche et d'exploration pour comprendre le comportement de ces hydrates, identifier les gisements et développer des méthodes d'extraction possibles. Le Japon, l'Inde, les Etats-Unis, le Canada, la Norvège et la Russie comptent parmi les pays qui conduisent actuellement des recherches sur les hydrates de gaz. Voici la structure cristalline d'un hydrate de gaz. Chaque cellule de cet hydrate de gaz comprend 46 molécules d'eau qui forment deux pores dodécaèdre et six grands pores tétradécaèdre. Les hydrates de gaz peuvent uniquement contenir de petites molécules de gaz, telles que le méthane et l'éthane. Dans des conditions normales, un volume d'hydrate de méthane saturé contient environ 189 volumes de gaz méthane. Cette importante capacité de stockage d'hydrates de gaz peut représenter une source considérable de gaz naturel.

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