L’essentiel à savoir sur le gaz naturel

publié le 16/11/2021 | mis à jour le 31/08/2023 | par Lucas Marc-Martin

Le gaz naturel : une ressource enfouie sous terre

Le gaz naturel est une ressource d’origine fossile extraite directement depuis la couche terrestre. Il existe deux grandes familles de gaz naturel selon la manière dont il se forme :

• le gaz thermogénique ;
• le gaz biogénique.

La formation de gaz thermogénique

Le gaz naturel est le résultat de la sédimentation de matières organiques sur des millions d’années. Ces matières animales et végétales contiennent du carbone, de l’hydrogène, de l’azote et de l’oxygène, des composants chimiques essentiels à la vie.

Sous l’effet de la pression et de la chaleur du sol, ces matières se condensent et forment, avec le temps, une substance solide à mi-chemin entre matière organique et combustible fossile : du kérogène.

Quand la température du sol augmente, le kérogène se décompose et se transforme en hydrocarbures : c’est ce qui s’appelle la pyrolyse. Ce combustible fossile peut alors dégager :

• du charbon ;
• du gaz naturel (dont le composant majoritaire est le méthane) ;
• du pétrole.

La formation de gaz biogénique

Ce gaz ne résulte pas de la transformation d’un combustible fossile, mais de la « déjection » de méthane faite par les bactéries présentes dans les matières organiques contenues dans les sédiments.

En effet, ces bactéries se nourrissent de matière organique et relâchent du méthane. Ce gaz remonte ensuite à la surface, où il s’évapore. Mais il peut aussi s’accumuler dans une poche souterraine et former ainsi une réserve de gaz naturel.

Mais il a des points communs avec le gaz thermogénique puisque :

• leur composition est la même ;
• ils peuvent tous les deux contenir des impuretés et doivent être traités après l’extraction.

Ces procédés chimiques permettent alors d’obtenir :

• du gaz naturel conventionnel non associé ;
• du gaz naturel conventionnel associé.

Les différents types de gaz naturels

Les gaz thermogéniques ont une dénomination bien particulière : ce sont des gaz conventionnels, car ils se trouvent dans des poches facilement accessibles, ce qui permet un forage vertical. À l’inverse, certains gaz naturels se forment par des procédés différents et sont difficilement accessibles. Ce sont des gaz « non conventionnels ». Voici la liste des gaz que l’on trouve sous terre :

Les gaz conventionnels

Ces gaz ont un gros point commun : avec plus de 90 % de méthane, ils ont la même composition. On y trouve aussi d’autres hydrocarbures comme :

• l’heptane (C₇H₁₆) ;
• le dioxyde de carbone (CO₂) ;
• le sulfure d’hydrogène (H₂S) ;
• le diazote (N₂) ;
• de l’hélium (He) ;
• du mercure (Hg) ;
• de l’argon (Ar) ;
• etc.

La deuxième caractéristique qui les place dans la famille des gaz conventionnels, c’est leur emplacement, et plus précisément la facilité pour y accéder. Car avec un simple forage vertical, il est possible pour l’homme d’extraire deux gaz différents :

• du gaz naturel conventionnel associé ;
• du gaz naturel conventionnel non associé.

Le gaz naturel conventionnel non associé

Ce gaz est la forme la plus exploitée. Il est issu de la pyrolyse du kérogène et extrait depuis une plateforme de forage (en haut à gauche sur le schéma). Son exploitation est donc plus facile puisqu’elle ne requiert aucun forage complexe. On le trouve aussi dans les gisements de pétrole, à la différence près qu’il ne se mélange pas avec.

Le gaz naturel conventionnel associé

Ici, c’est la pyrolyse du pétrole (lui-même issu de la pyrolyse du kérogène) qui permet d’obtenir un gaz naturel en le séparant lors de la phase de l’extraction. Il a longtemps été brûlé car considéré comme un déchet (au détriment du pétrole) mais désormais, il est valorisé pour faire fonctionner le système de forage du pétrole.

Les gaz non-conventionnels

À l’inverse, les gaz non-conventionnels demandent des méthodes d’extraction plus complexes, car ils sont retenus dans des poches fines et peu perméables. Le gaz de houille, le gaz de réservoir compact, le gaz de charbon et les hydrates de méthanes sont aujourd’hui des gaz très convoités.

Le gaz de réservoir compact

La particularité de ce gaz est qu’il se trouve dans des petites couches très peu poreuses et perméables, ce qui rend difficile son extraction car il demande un forage horizontal et une fracturation hydraulique (injection d’un fluide à haute pression pour fissurer le schiste). À titre de comparaison, la préparation d’un puits représente 15 % du coût total d’exploitation pour un forage vertical tandis qu’il représente 60 % pour une poche de gaz de réservoir compact.

Toutefois, l’Agence internationale de l’énergie estime que le volume des réserves recouvrables s’élève à 76 000 milliards de m³ de gaz. Assez pour donner à l’humanité 23 ans de consommation de gaz. Il reste donc un gaz qui attire les convoitises.

Le gaz de houille

La houille est une roche carbonée sédimentaire que l’on connaît sous le nom de charbon. Ce dernier n’est pas à confondre avec le gaz manufacturé de houille, obtenu par pyrolyse et utilisé autrefois comme gaz de ville. Ce gaz reste emprisonné dans des gisements de charbon et contient beaucoup de méthane, ce qui en fait un gaz dangereux et peu exploité.

Le gaz de schiste

C’est à une profondeur située entre 1 500 et 3 000 mètres que se trouve un autre gaz controversé : le gaz de schiste.

Avec de grosses réserves aux États-Unis, au Canada, en Algérie, en Argentine et en Chine, ce gaz naturel non conventionnel est piégé dans le schiste. Il représente un enjeu géopolitique majeur, car il peut offrir à ces pays une indépendance énergétique, leur donnant par la même occasion plus de poids sur le marché mondial face à la Russie (qui possède beaucoup de réserves de gaz naturel) et les pays pétroliers.

Seulement, il substitue une grosse ombre au tableau : son extraction demande lui aussi un forage horizontal et une fracturation hydraulique, ce qui peut amener à émettre des gaz à effet de serre, polluer les nappes phréatiques. De plus, il demande entre 2 et 100 m³ /TJ d’eau lors de la phase de production, contre 0,001 à 0,01 pour du gaz conventionnel.

Les hydrates de méthane

La particularité de ce gaz ? Outre la cage que forment les molécules d’eau qui l’entoure et sa tendance à s’enflammer au contact de l’oxygène ou d’un oxydant, c’est le fait qu’ils se trouvent dans des endroits particulièrement difficiles d’accès : les fonds marins. Stabilisé par une pression de 35 bars et une température de 0 °C, ce gaz reste emprisonné dans des endroits peu accueillants, raison pour laquelle on le retrouve :

• dans des réserves offshore profondes (en dessus de 300 mètres de profondeur) ;
• dans le pergélisol en Eurasie et en Amérique.

Le problème, c’est que les hydrates de méthane représentent un risque pour l’effet de serre car ils contiennent beaucoup de méthane, qui est bien plus polluant que le CO₂. En couplant dérèglement climatique et exploitation de ses réserves, le risque est de créer des fuites d’hydrates de méthane, qui est donc du méthane, à la surface, ce qui aurait pour effet d’augmenter l’effet de serre, et donc de créer un effet d’emballement des températures incontrôlables.

Maintenant que le sujet est évoqué, lançons-nous sur le sujet de la production mondiale de gaz naturel.

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La production de gaz naturel

Le gaz naturel est une ressource dont la production ne cesse de croître : elle a même été multipliée par trois entre 1970 et 2010.

Depuis 2010, la production a augmenté sur tous les continents, particulièrement en Amérique du Nord.

Selon les dernières statistiques de BP datant de 2019, c’est plus de 124 594 m³ de gaz naturel qui sont consommés chaque seconde (au lieu de 110 000 en 2015). La consommation mondiale est de 3 929,2 milliards de m³. Parmi les plus gros consommateurs de la planète, on retrouve les États-Unis, la Russie et l’Iran. La France, elle, se trouve à la 15^e position. C’est d’ailleurs parmi les plus consommateurs que se trouvent les plus gros producteurs.

La moitié de la production mondiale, selon l’Institut français du Pétrole énergies nouvelles, est partagée entre cinq pays : les États-Unis, la Russie, le Qatar, l’Iran et le Canada. Gazprom, première compagnie productrice de gaz au monde, est en compétition avec son éternel rival : les États-Unis, qui sont le plus gros producteur mondial depuis plus d’une décennie.

Comme le gaz naturel est une ressource fossile, il est avant tout question de l’exploitation de ces réserves naturelles. Et à ce jeu-là, certains pays ont plus de réserves que d’autres. Au vu des besoins actuels en gaz, ces réserves naturelles vont avoir un intérêt économique (et politique) de plus en plus grandissant à mesure que les années vont passer.

Un gaz réputé pour son efficacité énergétique

Le gaz naturel se compose d’hydrocarbures gazeux :

• méthane (CH₄) ;
• éthane (C₂H₆) ;
• propane (C₃H₈) ;
• butane (C₄H₁₀).

On y ajoute d’ailleurs un THT, le tétrahydrothiophène, à hauteur de 15 à 40 mg/m³, pour le rendre odorant. C’est ce qui lui donne son odeur si particulière et surtout très détectable en cas de fuite.

Non toxique et non corrosif, la performance énergétique du gaz naturel est très élevée, ce qui en fait une énergie rentable et efficace comparée à l’électricité. Pour preuve :

• pour produire 1 kWh d’électricité, il faut prélever 2,58 kWh d’électricité ;
• pour produire 1 kWh de gaz naturel, il faut prélever 1 kWh de gaz.

Comment est fixé le tarif réglementé du gaz naturel ?

Pour arriver jusque chez vous, le gaz naturel passe par différentes étapes. Et ces étapes ont un coût :

• coût d’approvisionnement : ces coûts correspondent aux échanges commerciaux avec les producteurs de gaz naturel ;
• coût de transport et de distribution : fixés par la Commission de régulation de l’énergie, les tarifs régulés d’accès au réseau de transport fixent ces coûts ;
• coût de stockage : encore fixés par la CRE, ils permettent de stocker l’énergie avant d’être distribuée ;
• coût de commercialisation : ces coûts sont relatifs à la gestion de la clientèle.

À ces coûts s’ajoutent, sur la facture de gaz du client, les diverses taxes :

• la CTA (Contribution tarifaire d’acheminement) ;
• la TICGN (Taxe intérieure sur la consommation de gaz naturel) ;
• la TVA (Taxe sur la valeur ajoutée).

Le tarif réglementé du gaz est fixé par les autorités publiques. Les fournisseurs historiques que sont Engie et 22 Entreprises locales de distribution ont l’obligation de se baser sur ce tarif-là pour leurs offres de gaz. Du moins, c’est ce qui était le cas il y a encore quelques mois de cela.

La fin des tarifs réglementés au gaz

Comme pour l’électricité, le gaz est soumis à un tarif réglementé de vente (TRV) qui est amené à disparaître.

En effet, suite à la loi Énergie-Climat datée du 8 novembre 2019, et plus particulièrement de l’article 63, le tarif réglementé du gaz naturel ne fera plus partie du monde de l’énergie. D’ailleurs, depuis le 20 novembre 2019, les fournisseurs ne peuvent plus commercialiser d’offre avec un tarif réglementé.

C’est à la date du 23 juin 2023 que tous les contrats avec un tarif réglementé seront rompus. Pour tous les titulaires de ce type de contrat, cela signifie qu’ils ont encore un peu moins de 3 ans pour changer de fournisseur de gaz pour trouver une offre plus adaptée.

Les alternatives au gaz naturel

Le gaz naturel n’est pas le seul moyen de faire fonctionner vos appareils au gaz à la maison. Vous pouvez tout aussi bien vous fournir par le biais d’un moyen plus pratique, plus transportable : le gaz en bouteille, en gaz en citerne ou en biogaz.

Le gaz en bouteille : même utilisation ?

À l’unité, ces bouteilles de gaz peuvent facilement être utilisées sur vos appareils (gazinière, poêle, plancha, etc.). Pour cela, vous devez seulement être équipé d’un détenteur et d’un tuyau de raccordement. Le fonctionnement sera exactement le même qu’avec un raccordement au réseau de gaz naturel.

Ce gaz est différent du gaz naturel puisque c’est du Gaz de pétrole liquéfié (GPL), un gaz provenant du raffinage du pétrole qui permet d’en retirer deux gaz à l’état liquide : du butane et du propane.

Ces deux gaz liquéfiés peuvent avoir un usage domestique. Ce qui va les différencier, c’est la température de vaporisation (passage de l’état liquide à gazeux) :

• le butane va se vaporiser dès que la température sera supérieure à 0° C ;
• le propane se vaporise dès que la température dépasse le seuil des – 40° C.

Pour vous fournir en GPL, vous pouvez vous rendre directement en grande surface ou dans d’autres lieux de vente. Mais si vous souhaitez vous fournir en gaz naturel et que vous n’êtes pas relié au réseau de distribution, vous allez devoir faire une demande de raccordement au réseau de gaz.

Quid du gaz en citerne ?

Enterrées ou aériennes, les citernes de gaz permettent de stocker de gros volumes de gaz dans votre jardin. La citerne est une alternative très intéressante entre le gaz en bouteille et le raccordement au réseau de gaz. 500 kg, 1 tonne, 3 tonnes, la fourniture de gaz en citerne se fait en fonction de la capacité de celle-ci et elle vous assure de longs mois sans avoir à vous réapprovisionner.

Car même si le volume d’achat est souvent conséquent, le rendement est intéressant. Par exemple, le gaz propane (majoritairement stocké dans les citernes) se vend à la tonne et son prix est moins cher en été. Cela vous permet de faire vos réserves de gaz pour l’hiver à un tarif avantageux.

Le biogaz

Le biogaz est un gaz dans l’air du temps. Obtenu par un procédé appelé la « méthanisation », le biogaz est un gaz qui se produit naturellement à partir de matières organiques. Le procédé de fermentation de ces matières dans un espace dénué d’oxygène permet de créer ce gaz si particulier. Raccordé ensuite au réseau de gaz naturel, ce gaz représente l’avenir puisqu’il est une énergie renouvelable. C’est ce que l’on remarque dans sa composition :

• gaz carbonique ;
• méthane ;
• sulfure d’hydrogène ;
• eau ;
• impuretés en tous genres.

Même si aujourd’hui, la production de biogaz ne représente que 2 % de la production d’énergie renouvelable française, ce gaz écologique peut prétendre à de grandes ambitions.

Récapitulatif des différents types de gaz

Besoin d’une petite synthèse sur les différents gaz énoncés ? Voici un tableau récapitulatif :

Le raccordement au gaz

Comme pour un raccordement électrique, le raccordement au gaz vous permet d’être reliés au réseau de distribution de gaz. En France, c’est le gestionnaire de réseau GRDF qui se charge de réaliser cette opération.

Cette opération se déroule en 4 étapes :

1. prise de contact avec le service client GRDF par le biais du formulaire en ligne ou directement par téléphone. Au plus tard une semaine après, GRDF vous envoie une offre par mail ;
2. acceptation de l’offre directement en ligne ou par courrier ;
3. quelques jours plus tard, un technicien GRDF rentre en contact avec vous afin de finaliser le dossier et planifier les travaux ;
4. les travaux réalisés, c’est à vous de souscrire un contrat chez le fournisseur de gaz de votre choix. Une fois le contrat souscrit, GRDF va pouvoir procéder à la mise en service de votre installation.

Les fournisseurs de gaz

La cinquième et dernière étape du raccordement vous demande de souscrire à une offre de gaz, mais laquelle choisir et surtout chez quel fournisseur se diriger ? Pour vous aider, nous vous proposons un bref tour d’horizon des meilleurs fournisseurs de gaz en France et les offres qu’ils proposent :

• Dyneff : avec une expérience de 60 ans dans la fourniture d’énergie et depuis juillet 2015 sur le marché, Dyneff propose des offres de gaz « sereines » et « malignes » ;
• EDF : le fournisseur historique ne propose pas que des offres d’électricité ! Le gaz fait aussi partie des énergies distribuées par EDF, qui vous propose toute une gamme de produits : Avantage Gaz, Avantage Gaz Durable, Avantage Gaz Connecté et Avantage Gaz Optimisé ;
• Engie : autre fournisseur historique qui propose lui aussi 4 offres de gaz naturel : Gaz Energie Garantie 2 ans, Confort Connecté, Gaz Ajust et Gaz Tranquillité ;
• Eni : le fournisseur alternatif italien propose 2 offres : Evo Eco et Evo Eco Protection Plus ;
• Sowee : EDF est doublement présent sur le marché français du gaz naturel avec Sowee. Ce fournisseur, filiale d’EDF depuis 2016, propose une offre unique de Gaz, sobrement intitulée « Offre Gaz » ;
• TotalEnergies : premier fournisseur alternatif en France et né de la fusion entre deux géants de l’énergie, TotalEnergies propose trois offres adaptées à leurs clients et à leurs besoins : l’offre Online, l’offre Classique et l’offre Verte ;
• Vattenfall : reconnue dans le domaine de l’électricité comme un fournisseur alternatif écologique, l’entreprise suédoise Vattenfall a aussi des offres gaz dans son catalogue : l’offre Gaz Fixe 36 mois et l’offre Gaz Eco.

D’ailleurs, saviez-vous que le changement d’offre de gaz est entièrement gratuit en France et sans contrainte administrative ? Et oui, il vous suffit de nous contacter et de souscrire à l’offre que vous souhaitez. Ensuite, c’est votre nouveau fournisseur qui prend en charge votre dossier et s’occupe de toutes les formalités administratives. En quelques jours, votre nouveau contrat est mis en service, sans même que vous ne vous en aperceviez.

D’autres questions sur ce sujet ?

• Le gaz de ville est-il disponible dans n’importe quelle zone géographique ?
• Quels sont les différents types de gaz ?
• De quoi est composé le gaz naturel ?
• Comment se forme le gaz naturel ?
• Pourquoi dit-on que le gaz est “naturel” ?