Liquefied Natural Gas un mal nécessaire

Le LNG, abréviation de «Liquefied Natural Gas», désigne le gaz naturel qui a été liquéfié (GNL). L'énorme avantage qu’il présente par rapport au gaz naturel traditionnel consiste en un volume 600 fois moins important, ce qui permet un transport rentable hors des gazoducs. De nos jours, de nombreux pays disposant de vastes réserves de gaz naturel l’extraient et le produisent – les USA, le Canada, le Qatar et l’Australie figurent en tête de liste des exportateurs.

Production

Une fois extrait, des gazoducs acheminent le gaz naturel jusqu’à l’usine de liquéfaction la plus proche. Ces usines font souvent partie d'un terminal de gaz liquide situé dans un port du pays producteur. Le gaz naturel qui vient d’être extrait étant composé d'un mélange de méthane, d’hydrocarbures lourds, d’azote, de dioxyde de carbone, d’eau et d’autres éléments, il doit être nettoyé avant qu’on ne le liquéfie, et passer pour ce faire par des procédés d’adsorption, d’absorption et de rectification cryogénique. Suite au nettoyage, la teneur du gaz en méthane est de 98%.

Si le gaz est pur, l'étape qui suit est celle de la liquéfaction, pour laquelle on abaisse la température jusqu'entre -161 et -164 °C. Les machines de refroidissement conventionnelles ne sont pas en capacité d’atteindre de telles températures: on recourt donc à un processus en boucle de compression/évacuation de la chaleur/détente au cours duquel le gaz est refroidi.

Le gaz est tout d'abord comprimé, ce qui a pour effet d’en augmenter la température. La chaleur qui en résulte est ensuite évacuée à une pression constante, en premier lieu par des refroidisseurs. Enfin, des turbines d’expansion permettent de le détendre. À l'étape suivante, le gaz devenu froid et détendu refroidit la chaleur comprimée. C’est ainsi que les machines de refroidissement qui ne peuvent plus atteindre les températures négatives exigées à partir d’un certain point sont remplacées. Ce procédé qui demande 10 à 20% de la teneur globale en énergie du gaz est répété autant de fois qu’il le faut jusqu’à ce que le gaz soit liquide.

Lorsqu’il l’est, il est stocké provisoirement dans des citernes isolées jusqu'à son transport et à sa regazéification ultérieure. 

Transport

Le transport du LNG se fait principalement par la mer, car il n’y a qu'ainsi que de grosses quantités peuvent parcourir de longues distances de manière rentable. Pour la distribution dans le pays importateur, on utilise toutefois d’autres moyens, p.ex. des gazoducs, des trains de marchandise ou des poids lourds.

Pour conserver le gaz au froid dans les réservoirs à LNG, ceux-ci sont équipés de matériaux isolants ou de couches de vide. Ces transmissions de chaleur ne pouvant être empêchées complètement, le gaz est maintenu à ultra basse température par refroidissement adiabatique: on retire une partie du gaz présent dans le réservoir et la laisse s'évaporer, si bien que le LNG perd de sa chaleur et, en toute logique, refroidit. Le gaz évaporé peut ensuite être utilisé comme carburant pour le moteur du bateau ou reliquéfié et remis en réservoir.

Dans le port de destination, le gaz est pompé par des tankers en vue d'un stockage intermédiaire, ou directement regazéifié et déversé dans des gazoducs. À cette fin, on utilise en principe la chaleur de l’eau de mer ou d’immenses installations d’évaporation. 

Risques

Le risque majeur a lieu lors de la liquéfaction ou de la gazéification, car le gaz est hautement inflammable. Il ne l’est plus à l’état liquide en raison de sa température, et devient atoxique et s'évapore dès sa sortie du réservoir. Les basses températures peuvent néanmoins causer des gelures, raison pour laquelle le port de vêtements de protection est exigé. 

Conséquences sur l'environnement

Même si le LNG n’est en fait rien d'autre que du gaz naturel et qu’il dégage donc les mêmes émissions de CO₂ lors de sa combustion, la production, le transport, le refroidissement et la regazéification exigent un surcroît d'énergie qui génère, en fin de compte, des émissions de CO₂ globalement plus importantes. Dès 2019, une étude de l’Office allemand en charge des questions environnementales a révélé que le LNG en provenance des USA dégageait 1,5 fois plus de CO₂ que le gaz naturel russe acheminé par les pipelines, et presque le double pour celui d’Australie. 

Perspectives d'avenir

Même si le LNG peut dans un premier temps pallier les pénuries énergétiques dues à la guerre en Ukraine, il faudrait se demander si un accroissement des énergies renouvelables ne serait pas la voie à privilégier. Un tel développement prendrait cependant plus de temps. Et parce que les terminals LNG, après quelques aménagements, pourraient aussi être utilisés pour de l’hydrogène vert, nous faisons déjà au moins un pas dans la bonne direction.