Carburants fossiles

Le gaz naturel liquéfié (GNL) : Ce qu’il est et pourquoi nous l’utilisons

Par rapport aux autres combustibles fossiles, le gaz naturel et le gaz naturel liquéfié (GNL) ont longtemps été présentés comme les principaux candidats à la transition énergétique vers les énergies renouvelables. En effet, les émissions de dioxyde de carbone (« CO2 ») provenant de la combustion du gaz naturel représentent environ la moitié de celles du charbon. Le rejet de gaz naturel crée beaucoup moins de polluants, ce qui en fait une option plus attrayante avec une empreinte carbone plus faible. Mais qu’est-ce que le gaz naturel liquéfié et est-ce une « solution propre » pour nos besoins énergétiques croissants ? Explorons comment le GNL est produit, transporté et stocké ; à quoi il sert ; son impact sur l’environnement ; et son rôle sur le marché de l’approvisionnement en gaz.

Qu’est-ce que le gaz naturel par rapport au gaz naturel liquéfié ?

Le gaz naturel se trouve dans des roches souterraines appelées réservoirs et peut être extrait par forage de puits. La majorité du gaz naturel aux États-Unis est considérée comme un combustible fossile. Le gaz naturel est transporté vers les usines de traitement par des gazoducs. Lors de son parcours dans ces conduites, le gaz est purifié pour devenir du gaz naturel sec de qualité pipelinière. À la suite de ce processus, le gaz naturel est envoyé aux centres de distribution par d’autres pipelines appelés feeders. Il y a des années, les sociétés énergétiques devaient trouver un moyen de transporter le gaz naturel sur des paquebots pour étendre leur marché au-delà des frontières locales. Ils ont découvert que transformer le gaz en une forme liquide – alias gaz naturel liquéfié (parfois orthographié à tort comme «gaz naturel liquéfié») – pourrait aider à résoudre ce problème. Cette forme liquide leur permettrait de transporter et de stocker la substance jusqu’à ce qu’elle doive être regazéifiée et utilisée ailleurs comme source d’énergie.

Comment est fabriqué le gaz naturel liquéfié ?

Le gaz naturel liquéfié est produit par liquéfaction du GNL dans les installations de GNL. La liquéfaction consiste à convertir le gaz naturel de son état gazeux en une forme liquide en le refroidissant à -162 degrés Celsius (-260 degrés Fahrenheit). Au cours de cette étape de réfrigération, les impuretés telles que la poussière et le dioxyde de carbone sont éliminées. En liquéfiant le gaz naturel, son volume est réduit de 600 fois, ce qui le rend beaucoup plus facile à transporter et à stocker.

Comment le gaz naturel liquéfié est-il transporté ?

Le moyen préféré de transport du GNL est par des pipelines isolés. L’infrastructure pipelinière achemine le GNL des installations de liquéfaction vers les installations de stockage, les pétroliers, les usines de regazéification et éventuellement les installations d’exportation, selon qu’il doit être utilisé localement ou à l’étranger. Étant donné que les exportations de GNL se font principalement au niveau intercontinental, des méthaniers (navires) spécialement conçus sont utilisés pour transporter la substance entre les terminaux d’exportation et d’importation. Le navire le plus fréquemment utilisé est un méthanier, qui peut transporter quatre ou cinq réservoirs de stockage de GNL à la fois. Ces réservoirs sont à température contrôlée et capables de résister à des pressions extrêmement élevées. Une fois qu’un méthanier arrive à un terminal d’importation, le GNL est transféré dans de grands réservoirs de stockage. Après cela, il est comprimé, vaporisé et introduit dans le réseau de transport de gaz local. Alternativement, le GNL peut être chargé sur des remorques et des conteneurs-citernes ISO pour être distribué dans des zones qui n’ont pas accès au réseau. Alors que seule une infime partie du GNL est transportée sur la route, la demande pour ce mode de distribution est croissante.

Comment le gaz naturel liquéfié est-il regazéifié ?

Une fois à un endroit où il y a une demande de gaz, le GNL est réchauffé et reconverti sous sa forme gazeuse. La regazéification se fait le plus souvent aux terminaux d’importation. Une fois que les pétroliers ont déchargé le GNL, la substance est stockée dans des réservoirs jusqu’à ce que la demande de gaz naturel augmente. Les usines de regazéification utilisent l’eau de mer pour produire la chaleur nécessaire à la vaporisation du GNL dans les régions au climat chaud. D’autre part, dans les zones plus froides, ces usines ont besoin de vaporisateurs à combustion immergés pour reconvertir le GNL à l’état gazeux. Pour cette raison, les endroits plus froids génèrent plus d’émissions que les endroits plus chauds.

A quoi sert le gaz naturel liquéfié ?

source Une fois le GNL regazéifié, il est transporté vers des propriétés résidentielles, commerciales et industrielles où il est utilisé à de nombreuses fins. Des activités quotidiennes comme la cuisine aux projets plus vastes comme la production d’électricité, le GNL est une solution pratique pour acheminer le gaz naturel là où nous en avons le plus besoin.

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Utilisations résidentielles et commerciales du gaz naturel

Le gaz naturel est utilisé pour beaucoup de choses autour de la maison. Voici quelques exemples :

  • Cuisine
  • Séchage
  • Chauffage à l’eau
  • Climatisation
  • Humidification
  • Éclairage

Utilisations industrielles du gaz naturel

Les utilisations industrielles du gaz naturel abondent; voici quelques exemples plus connus :

  • Production d’électricité dans les centrales électriques
  • Chauffage des bâtiments et de l’eau
  • Le carburant
  • Production (produits chimiques, engrais, hydrogène, etc.)
  • Fabrication (papier, métal, vêtements, etc.)

Le gaz naturel liquéfié est-il toxique ou autrement dangereux ?

Malgré la perception courante selon laquelle le GNL est nocif, le gaz naturel liquéfié n’est pas toxique. S’il est vrai que tous les carburants doivent être traités avec la prudence nécessaire, le GNL est nettement moins dangereux que d’autres carburants liquides tels que l’essence et le diesel. Comparé à d’autres carburants, le GNL est légèrement inflammable. Pour prendre feu, il doit y avoir entre 5% et 15% de GNL présent dans l’air qui devrait être chauffé à 580 degrés Celsius (1076 degrés Fahrenheit) pour brûler. Si cela se produisait, le GNL s’enflammerait lentement au lieu d’exploser. Par conséquent, le GNL est plus sûr à transporter. Néanmoins, les personnes ne doivent pas être exposées aux vapeurs de méthane dans les espaces clos. Le méthane est un gaz à effet de serre qui, s’il est inhalé à des concentrations élevées, peut provoquer un empoisonnement au méthane. De plus, lorsque le méthane est inhalé, il déplace l’air, privant ainsi les personnes et les animaux de l’oxygène nécessaire pour respirer.

Le gaz naturel liquéfié est-il une énergie propre et renouvelable ?

Le gaz naturel produit 40 % moins d’émissions de dioxyde de carbone que le charbon et environ 20 % moins que le pétrole. Pour cette raison, le gaz naturel ou le gaz naturel liquéfié est considéré comme une source d’énergie plus propre que le charbon et le pétrole. Cependant, le GNL est loin d’être une source d’énergie propre et renouvelable. Le méthane est un gaz à effet de serre qui constitue la majeure partie du GNL et qui a un impact sur l’environnement lorsque des fuites se produisent accidentellement lors de l’extraction ou du transport. Après les émissions de carbone, le méthane est la cause la plus importante du changement climatique. En raison du problème du méthane, les projecteurs se sont récemment braqués sur les producteurs de gaz naturel et de gaz naturel liquéfié. Ces acteurs mettent désormais tout en œuvre pour réduire l’impact environnemental de ces substances. Ils prennent des mesures pour limiter la quantité de méthane et de dioxyde de carbone émis lors de leurs processus de production. Pourtant, le GNL est une amélioration par rapport à l’utilisation d’autres combustibles fossiles comme le charbon et le pétrole. Par conséquent, certains gouvernements soutiennent que le GNL est préféré aux autres combustibles fossiles pendant que nous passons à une énergie entièrement propre et renouvelable. Dans ce contexte, le GNL est qualifié de « carburant de transition ».

Comment le gaz de pétrole liquéfié est-il produit ?

Le gaz de pétrole liquéfié (GPL) est un gaz d’hydrocarbure incolore formé lors du traitement par du pétrole brut raffiné ou du gaz naturel. Le GPL se compose de propane ou de butane (ou des deux) et est utilisé pour fabriquer, produire du carburant pour les véhicules et alimenter les centrales de cogénération. Les ménages utilisent également le GPL pour le chauffage et la cuisine. Comme le gaz naturel liquéfié, le GPL peut également être liquéfié pour rendre possible le transport et le stockage à grande échelle. La liquéfaction du GPL consiste à stocker le gaz dans des réservoirs à haute pression soigneusement scellés pour éviter les fuites. De plus, le GPL étant inodore, de petites quantités d’éthanethiol sont ajoutées pour alerter les consommateurs en cas de fuite de gaz.

En quoi le gaz de pétrole liquéfié et le gaz naturel liquéfié sont-ils différents ?

Bien que le GNL et le GPL soient tous deux des gaz, ils diffèrent de manière importante :

  • Le GNL se compose principalement de méthane, tandis que le GPL comprend des composants supplémentaires tels que l’azote et le dioxyde de carbone.
  • Le GPL est liquéfié et stocké à des températures moyennes, tandis que le GNL est liquéfié et stocké sous haute pression et dans des conditions de refroidissement
  • Le GPL peut être utilisé directement à partir de bouteilles, tandis que le GNL nécessite une regazéification avec un vaporisateur pour le ramener à l’état de forme gazeuse.
  • Le GNL est du gaz naturel converti en liquide par liquéfaction, tandis que le GPL est un gaz liquéfié et un sous-produit du raffinage du pétrole brut.
  • Le GPL pèse deux fois plus que l’air et est un gaz incolore, inodore et hautement inflammable, tandis que le GNL est un gaz naturel comprimé 600 fois plus petit que le volume de gaz naturel.
  • Le GPL est hautement combustible, alors que le GNL ne l’est pas.
  • Le GPL est plus couramment utilisé à des fins domestiques et commerciales, tandis que le GNL est principalement utilisé pour la production d’électricité à grande échelle et comme carburant marin.
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Quels pays sont les plus gros exportateurs et importateurs de GNL ?

source Les principaux exportateurs de GNL sont :

  • Qatar
  • Australie
  • États-Unis
  • Nigeria
  • Algérie

Les principaux importateurs de gaz naturel liquéfié sont :

  • Japon
  • Corée du Sud
  • Chine
  • Allemagne

Quel est le rôle du GNL sur le marché de l’approvisionnement en gaz ?

Alors que la demande de gaz a diminué de 3 % en 2020, le besoin en GNL a augmenté de 1 %. Cependant, le marché du GNL affichait toujours une volatilité importante, avec des périodes d’offre excédentaire importante alternant avec des périodes de demande de pointe. Pourtant, la demande de GNL augmente régulièrement et l’offre de GNL sur les marchés du gaz pourrait ne pas être en mesure de suivre la demande actuelle de gaz, qui devrait augmenter de 3,4 % chaque année jusqu’en 2035. Cette demande stimulera le commerce du GNL et l’industrie du GNL dans son ensemble. Le résultat est que de nombreux nouveaux projets de GNL sont en cours. Les cinq projets les plus significatifs pour 2022 sont les suivants :

Qatar

Le projet d’expansion du champ nord aura une capacité de production de GNL de 110 millions de tonnes par an et fera du Qatar le plus grand exportateur de GNL une fois le projet mis en ligne.

Inde

L’unité flottante de stockage et de regazéification de Jafrabad en Inde augmentera sa capacité d’expédition de GNL de 12 %. De plus, il permettra à l’Inde de traiter et d’expédier 47,5 millions de tonnes de GNL par an.

États-Unis

L’usine de GNL de Rio Grande devrait produire 27 millions de tonnes de GNL par an tout en réduisant les émissions de 90 % grâce à l’utilisation de la technologie de capture et de stockage du carbone. Ce projet améliorera considérablement l’approvisionnement américain en GNL.

Russie

Le projet Arctic LNG 2 en Russie vise à produire 19,8 millions de tonnes de GNL d’ici 2025. Comme pour l’usine de GNL de Rio Grande, ce projet utilisera une technologie de pointe pour rendre le processus de liquéfaction du GNL plus efficace.

Allemagne

Avec le terminal GNL de Brunsbüttel, l’Allemagne espère devenir plus autonome dans la production de GNL. Actuellement, 90 % de leur gaz naturel provient des importations de GNL. Le terminal devrait produire 5,1 millions de tonnes de GNL chaque année. La Norvège développe également l’usine de GNL d’Hammerfest pour aider à atténuer le problème de pénurie de gaz en Europe.

Le Gaz Naturel Liquéfié est-il une solution énergétique à long terme ?

Le gaz naturel liquéfié (parfois orthographié « gaz naturel liquéfié ») présente plusieurs avantages, notamment la facilité de son transport et de son stockage. Cette substance est également une grande amélioration dans l’utilisation d’autres combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole, car sa production implique moins d’émissions nocives. Cependant, le GNL pourrait ne pas être la meilleure solution à long terme. En plus de ne pas être une source d’énergie renouvelable, les émissions de méthane du GNL ont un effet néfaste sur l’environnement. Un avenir propre ne sera possible qu’avec une énergie propre et renouvelable, comme celle que nous obtenons de l’énergie solaire, éolienne ou hydroélectrique, entre autres sources.

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