Quand on parle de changement climatique, tous les combustibles fossiles ne sont pas créés égaux. La combustion de gaz naturel, par exemple, produit près de deux fois moins de dioxyde de carbone par unité d’énergie que le charbon. Le gaz naturel est donc considéré par beaucoup comme un «combustible de pont» qui peut aider les pays à réduire leurs émissions de carbone tout en passant plus lentement des combustibles fossiles à des formes d’énergie renouvelables et neutres en carbone. Le récent boom de la production de gaz naturel aux États-Unis, par exemple, a contribué à une baisse de 3, 8% des émissions de carbone en 2012.
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Mais le climat a un inconvénient climatique: il est principalement composé de méthane. «Le méthane est un puissant gaz à effet de serre», a déclaré Adam Brandt, chercheur en énergie à l'Université de Stanford. Le gaz retient environ 30 fois mieux la chaleur de l'atmosphère que le dioxyde de carbone. Donc, si suffisamment de fuites de méthane pendant la production, le mince avantage du gaz naturel par rapport aux autres carburants pourrait être éliminé.
Un rapport publié aujourd'hui dans Science a conclu que le système de production de gaz naturel qui fuit aux États-Unis ne laisse pas échapper suffisamment de méthane pour alimenter le climat en combustible pire que le charbon.
Le système de production de gaz naturel n'est pas étanche. Il existe des zones où le méthane est autorisé à fuir intentionnellement pour des raisons de sécurité, mais il existe également de nombreuses vannes qui fuient et des tuyaux fissurés qui peuvent laisser sortir le gaz. Quantifier toutes ces fuites, cependant, s'est avéré délicat.
La Environmental Protection Agency fournit des estimations du méthane émis aux États-Unis. Pour calculer ces estimations, une personne doit se rendre dans une installation et prendre des mesures directes à partir de divers équipements et appareils. Ces mesures sont additionnées pour obtenir un total pour l'installation. Et les installations où les mesures sont effectuées serviront de base pour le calcul des émissions de méthane pour un type de source ou une région.
Toutefois, ces estimations officielles sous-estiment probablement les fuites de méthane total, car les appareils échantillonnés pour fournir ces estimations ne sont pas nécessairement représentatifs de tous les appareils utilisés par l'industrie du gaz naturel pour produire et déplacer son produit. De plus, l'échantillonnage est coûteux et limité. Il ne se produit également que dans des endroits où les installations laissent entrer l'EPA - ces installations peuvent être différentes de la moyenne, ce qui entraîne un biais d'échantillonnage.
Les études qui ont directement mesuré les niveaux de méthane ont donné des résultats très différents. Les tests atmosphériques qui ont couvert l’ensemble des États-Unis aboutissent à des émissions de méthane environ 50% plus élevées que les estimations de l’EPA, indique le nouveau document paru dans Science . Cela s'explique en partie par le fait que l'échantillonnage de l'air prélèvera à la fois du méthane anthropique et du méthane de sources naturelles, telles que les zones humides. Mais c'est aussi parce que les méthodes de l'EPA sont tellement inexactes - les sources naturelles ne représentent qu'une fraction de la différence .
Les études d'échantillonnage d'air, Cependant, ils ont constaté des pics inhabituels d'émissions régionales de méthane, ce qui a amené les scientifiques à s'inquiéter du fait qu'il pourrait y avoir beaucoup plus de méthane qui fuirait des sites de production de gaz naturel qu'on ne le pensait. Ainsi, Brandt et ses collègues ont commencé à répertorier tous les endroits où la production de gaz naturel pourrait fuir du méthane ainsi que d’autres sources de méthane qui pourraient être confondues avec des émissions de gaz naturel.
Les grandes fuites de gaz naturel suggérées par les études régionales «ne sont probablement pas représentatives de l’ensemble du secteur [du gaz naturel]», écrivent-ils. S'il y avait des fuites de gaz naturel de cette ampleur dans l'industrie du gaz naturel, les niveaux de méthane dans l'atmosphère seraient beaucoup plus élevés que ceux observés dans les études d'échantillonnage de l'air. "La plupart des appareils ne fuient pas", a noté Brandt. Environ 1 à 2% seulement des appareils utilisés dans la production de gaz naturel perdent du méthane, et les grands émetteurs, surnommés par les chercheurs «super-émetteurs», sont encore plus rares.
Brandt et son équipe ont ensuite examiné tous les excès de méthane rejetés dans l'atmosphère. Pour leurs calculs, ils ont supposé que tout le méthane provenait de l'industrie du gaz naturel. C'est peu probable, notent-ils, mais c'est un bon pire scénario. Mais les chercheurs ont découvert que même ce niveau de méthane n'était pas suffisant pour faire du gaz naturel un contributeur plus important en gaz à effet de serre que le charbon. Et le passage du charbon au gaz naturel pour la production d’énergie réduit l’effet de serre total sur une échelle de 100 ans, ce que les scientifiques utilisent habituellement dans les calculs.
«Nous pensons que les taux de fuite sont probablement plus élevés que les estimations officielles, mais ils ne seront probablement pas assez élevés pour empêcher le passage du charbon au gaz naturel», a déclaré Brandt.
Le gaz naturel a également été promu comme carburant plus propre que le diesel et remplacé dans de nombreux camions et bus dans les rues de la ville. Mais les avantages d'un tel changement pour le climat ne sont pas aussi clairs que le passage du charbon au gaz naturel.
Tenir compte des fuites de méthane provenant de l'extraction tout au long du pipeline jusqu'à la pompe peut rendre le gaz naturel moins écologique que le diesel. Mais ce n'est probablement pas le moment d'abandonner l'autobus au gaz naturel. «Il y a toutes sortes de raisons pour lesquelles nous pourrions vouloir [remplacer] les autobus à moteur diesel», déclare Brandt. Par exemple, la combustion de gaz naturel engendre moins de pollution atmosphérique et moins de dépendance vis-à-vis du pétrole importé.
Pour que le gaz naturel s'affirme comme un carburant plus respectueux de l'environnement, l'industrie va devoir boucher son système qui fuit. Les entreprises peuvent juger utile de le faire, et pas seulement pour les avantages climatiques. Selon Brandt, moins de fuites équivaut à plus de profits, et le fait de ne bloquer que quelques-unes des plus grosses fuites pourrait facilement augmenter les revenus. «Si nous pouvons trouver des moyens de trouver rapidement et à moindre coût ces sources, cela sera très rentable pour les entreprises.»
