Des chercheurs de Skoltech ont conçu et mené des expériences mesurant la perméabilité aux gaz dans diverses conditions pour des sédiments contenant de la glace imitant le pergélisol. Leurs résultats peuvent être utiles à la fois pour modéliser et tester les techniques de production de gaz à partir des réservoirs arctiques et pour tracer les émissions de méthane dans les hautes latitudes. L'article a été publié dans la revue Énergie et carburants .

Pergélisol, même si cela semble très stable et permanent, est en fait assez diverse :Selon la composition du sol gelé, pression, température et ainsi de suite, il peut avoir des propriétés variables, qui sont extrêmement importants si vous voulez construire quelque chose sur le pergélisol, comme un champ de pétrole et de gaz. Le pergélisol est aussi très gazeux :il peut contenir beaucoup de gaz naturel sous forme d'hydrates, et sa perméabilité est un paramètre important à la fois pour la recherche et pour de nombreuses activités dans l'Arctique.

« La perméabilité aux gaz affecte la migration et l'accumulation de gaz naturel dans ce sol gelé ainsi que les émissions atmosphériques. La connaissance des propriétés de filtration du pergélisol contenant des hydrates de gaz est également absolument nécessaire pour estimer la possibilité d'extraire le gaz des hydrates, " dit Evgeny Chuvilin, Chercheur scientifique principal chez Skoltech et co-auteur de l'article.

Chuvilin et ses collègues ont décidé de traiter le problème peu étudié des variations de perméabilité au gaz dans les échantillons de sable saturés de glace et d'hydrates pendant la congélation et le dégel et à mesure que les hydrates de gaz se forment et se dissocient. Pour ça, l'équipe a dû concevoir et construire une installation expérimentale qui leur permettrait de tester divers échantillons imitant le pergélisol dans diverses conditions de pression et de température ainsi que la teneur en argile.

"Les données que nous avons obtenues peuvent être utilisées pour tester des méthodes d'extraction de gaz dans les zones de pergélisol, y compris à partir d'hydrates, et dans la cartographie des zones à haute perméabilité dans le pergélisol pour les études d'émissions de méthane dans l'Arctique, " dit Chuvilin.

Leur étude a également montré une forte probabilité d'augmentation de la perméabilité couplée à la dissociation des hydrates de gaz dans le pergélisol, un scénario probable étant donné la tendance actuelle au réchauffement de l'Arctique. "Nous ne devons pas nécessairement attendre un dégel complet du pergélisol - même un léger changement de température est suffisant pour déclencher la dissociation. Et la perméabilité au gaz accrue qui suivra créera des conditions pour les émissions de méthane dans l'atmosphère, causant divers impacts environnementaux et technologiques, ", note Chuvilin.