Malgré les inquiétudes généralisées concernant les impacts potentiels sur la santé humaine de la fracturation hydraulique, les rejets chimiques toxiques sur la durée de vie associés à l'électricité produite à partir du charbon sont 10 à 100 fois supérieurs à ceux de l'électricité produite à partir du gaz naturel obtenu par fracturation hydraulique, selon une nouvelle étude de l'Université du Michigan.

L'étude est une analyse comparative des effets nocifs sur la santé de l'électricité produite à partir du gaz de schiste et du charbon. Il examine la quantité de produits chimiques toxiques libérés dans l'air, le sol et l'eau pendant les phases d'extraction des ressources et de production d'électricité des deux technologies et conclut que les impacts potentiels sur la santé humaine de l'électricité produite à partir du charbon sont beaucoup plus élevés.

Les résultats suggèrent qu'à mesure que le marché de l'énergie américain continue de passer du charbon au gaz naturel, la « charge de toxicité » globale du secteur de l'électricité diminuera, l'auteur correspondant de l'étude Shelie Miller, ingénieur en environnement et professeur agrégé au Centre pour les systèmes durables de l'U-M School for Environment and Sustainability.

"Cette analyse n'implique pas que les préoccupations liées à la production de gaz de schiste soient infondées, seulement que la charge toxique globale du charbon est nettement plus élevée, " a déclaré Miller. " Et bien que l'étude n'aborde pas cela directement, nous devrions rechercher les énergies renouvelables de manière plus agressive si nous voulons vraiment réduire le fardeau de la toxicité humaine de notre système énergétique. »

L'étude a été publiée en ligne le 10 octobre dans la revue Sciences et technologies de l'environnement . Les autres auteurs sont Brian Ellis du département U-M de génie civil et environnemental et Lu Chen, un récent diplômé de la U-M School for Environment and Sustainability.

Dans les années récentes, la combinaison du forage horizontal et de la fracturation hydraulique (communément appelée fracking), ont aidé à débloquer de vastes réserves de gaz naturel dans les formations de schiste. L'augmentation de la production de gaz de schiste a créé un boom dans certaines parties du pays, mais a également suscité des inquiétudes quant à la contamination potentielle de l'eau potable et aux impacts possibles sur la santé humaine liés à la fracturation hydraulique.

Compte tenu de ces préoccupations et de l'évolution continue vers le gaz de schiste, Miller et ses collègues ont estimé qu'il était important de placer dans un contexte approprié les impacts potentiels sur la santé humaine du gaz de schiste par rapport au charbon. Dans leur étude comparative, appelée évaluation de l'impact du cycle de vie, les chercheurs ont utilisé la Pennsylvanie comme point d'origine du gaz de schiste et du charbon, puisque les deux sources d'énergie sont abondantes dans l'état.

Pour le système au charbon, l'étude estime la toxicité associée aux polluants atmosphériques émis lors de la production d'électricité, ainsi que des rejets de produits chimiques toxiques pendant le processus d'extraction du charbon provenant du drainage minier acide et de la retenue des cendres de charbon. Les polluants atmosphériques analysés pour le système au charbon comprenaient des particules (suie), Mercure, les composés organiques volatils, oxydes d'azote et oxydes de soufre.

Pour le système de fracturation hydraulique, l'étude a estimé la toxicité des produits chimiques des fluides de fracturation utilisés pour craquer la roche et libérer du gaz naturel, ainsi que les eaux usées associées à l'extraction des gaz de schiste. Les chercheurs ont également examiné les polluants atmosphériques émis lors de l'extraction des gaz de schiste et de la production d'électricité.

Dans les deux systèmes, les matières particulaires rejetées dans l'air par les centrales électriques pendant la production d'électricité étaient le principal facteur de toxicité et l'emportaient sur les rejets chimiques pouvant se produire pendant l'extraction. Et les émissions atmosphériques nocives des centrales électriques au charbon étaient bien pires que celles des centrales au gaz naturel à combustion plus propre, dit Miller.

« Nous avons examiné la masse totale d'émissions rejetées par unité d'électricité produite tout au long de la durée de vie des deux systèmes, et la charge toxique globale est beaucoup plus importante pour le charbon, ", a-t-elle déclaré. "Les émissions de matières particulaires pompées dans l'air chaque jour par les centrales électriques au charbon ont des impacts potentiels sur la santé humaine plus importants que tous les autres produits chimiques que nous avons examinés."

L'étude de Miller et de ses collègues est considérée comme la première comparaison directe du charbon et du gaz de schiste de la phase d'extraction des ressources à la production d'électricité. Bien que les résultats fournissent une comparaison de la toxicité relative entre les deux systèmes, de grandes incertitudes et le manque de données ont empêché une évaluation complète des risques.

Une grande partie de l'incertitude est liée au processus de fracturation hydraulique. Les produits chimiques utilisés dans le fluide de fracturation hydraulique sont considérés comme exclusifs, et l'ampleur et la fréquence des événements de contamination de l'eau ne sont pas bien documentées.

Face aux incertitudes sur les produits chimiques utilisés dans le processus de fracturation hydraulique, les chercheurs ont délibérément surestimé la quantité de produits chimiques toxiques qui atteindraient l'environnement pour s'assurer qu'ils ne minimisaient pas les impacts de la fracturation hydraulique sur la santé, dit Miller.

Même dans un scénario de rejet accidentel apparemment invraisemblable dans lequel tout le fluide de fracturation hydraulique d'un puits et les eaux usées non traitées étaient déversés directement dans les eaux de surface pendant toute la durée de vie du puits, l'électricité produite par le gaz de schiste avait un impact moindre sur la toxicité humaine à vie, ou HTI, que l'électricité au charbon, selon l'étude.

Pour calculer les impacts sur la santé des particules provenant des centrales électriques, les chercheurs ont collecté des données sur les émissions de 23 centrales au gaz naturel et 13 centrales au charbon en Pennsylvanie. Données de 2, 900 puits fracturés hydrauliquement dans l'État ont été utilisés pour estimer les rejets potentiels de produits chimiques de fluide de fracturation et d'eaux usées.

Deux méthodes d'évaluation différentes ont été utilisées pour estimer les impacts sur la santé. Divers tests statistiques ont été menés pour vérifier les résultats, suggérant une confiance de 90 pour cent dans la conclusion globale selon laquelle le HTI du gaz de schiste est inférieur à celui du charbon.