Les hydrates de gaz sont surnommés « glace brûlante » en raison du méthane piégé. Crédit :Parti scientifique SO174
Les hydrates de gaz sont considérés comme une source potentielle d'énergie. Au cours des 10 dernières années, le projet de gisements d'hydrates de gaz sous-marins (SUGAR) a considérablement élargi les connaissances de base sur les hydrates de gaz et a abouti au développement de nouvelles technologies pour l'exploration des hydrates de gaz, production et suivi environnemental associé. Maintenant, le projet se termine par une conférence finale au Helmholtz Center Potsdam - Centre de recherche allemand pour les géosciences.
Jusqu'à la fin du 20e siècle, les hydrates de gaz étaient considérés comme une curiosité rare. Les composés glacés des molécules d'eau, y compris le méthane et d'autres gaz, ont été trouvés dans les gazoducs. Ce n'est que dans les années 1990 que des scientifiques allemands et internationaux ont découvert que les pentes continentales de toutes les marges océaniques contenaient d'importants gisements d'hydrates de gaz. Les scientifiques se sont depuis demandé si le méthane des hydrates pouvait être utilisé comme ressource énergétique.
Les côtes allemandes bordent des mers où les profondeurs d'eau sont trop faibles pour la formation d'hydrates de gaz. Si les hydrates de gaz devaient gagner en importance économique, L'Allemagne ne pouvait participer au marché qu'en tant que fournisseur de technologie. Par conséquent, à partir de 2008, le ministère fédéral de l'Économie et le ministère fédéral de la Recherche ont financé le projet conjoint université-industrie SUGAR. "Le consortium SUGAR a accompli beaucoup pendant cette période. Il a considérablement élargi ses connaissances sur les hydrates de gaz dans les fonds marins et développé des technologies qui sont maintenant demandées dans le monde entier, ", déclare le coordinateur du projet, le Dr Matthias Haeckel du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research de Kiel.
La demande pour ces technologies est la plus élevée dans les pays asiatiques. Le Japon et la Chine ont tous deux achevé avec succès la production d'essai de méthane à partir de gisements d'hydrates sous-marins l'année dernière. Inde, La Corée du Sud et Taïwan sont également très intéressés par le lancement de leurs propres tests sur le terrain. Les entreprises allemandes participant au projet SUGAR ont pu développer des technologies de surveillance environnementale ces dernières années. Ceux-ci incluent des échosondeurs spéciaux qui peuvent détecter des bulles de gaz méthane suintant involontairement du fond marin, et des capteurs capables de mesurer les concentrations de méthane dans la colonne d'eau.
Graphique montrant la structure des hydrates de gaz. A haute pression et à basse température, les molécules d'eau forment des cages autour des gaz. Crédit :Jens Greinert / GEOMAR
"Même la question de savoir où se trouvent réellement les hydrates de gaz et en quelles quantités, nous sommes en mesure de répondre plus précisément maintenant qu'au début de SUGAR. Il y a eu des avancées majeures dans les connaissances dans ce domaine, entre autres, grâce à de meilleures simulations informatiques des processus dans les fonds marins et à une imagerie haute résolution des fonds marins jusqu'à 500 mètres de profondeur, " explique le Prof. Dr. Klaus Wallmann de GEOMAR, qui a servi de coordinateur pendant les deux premières phases du projet jusqu'à la mi-2014.
Un autre exemple de technologie développée au sein de SUGAR est le Large Reservoir Simulator (LARS) du GFZ. Il s'agit d'un réservoir en acier de 425 litres équipé de capteurs. Dans ce réservoir, les hydrates de gaz se forment dans les sédiments dans des conditions simulées. "Avec LARS, nous pouvons tester différentes méthodes d'extraction du méthane des gisements d'hydrates de gaz naturel à l'échelle technique, " dit le Dr Judith Schicks, chef du groupe de travail 'recherche sur les hydrates de gaz' au GFZ.
La recherche fondamentale bénéficie également de telles installations expérimentales. Même après la fin du projet SUGAR, les hydrates de gaz sont toujours intéressants pour les scientifiques en Allemagne et dans le monde. "Entre autres, nous voulons savoir s'ils peuvent provoquer des glissements de terrain et des tsunamis s'ils sont déstabilisés par le réchauffement des océans, " explique le Dr Haeckel.
En abordant ces questions, la science fondamentale a bénéficié des connaissances et des développements du projet SUGAR. "Une meilleure modélisation du fond marin ou des unités d'essai à haute pression pour étudier la dynamique des hydrates de gaz dans les sédiments donnera de nouvelles perspectives sur le risque de glissements de terrain. Technologie de forage mobile, développé au sein de SUGAR, permet une récupération rentable des échantillons d'hydrate de gaz naturel nécessaires tout en conservant la pression ambiante, " explique le Dr Haeckel.
