Suite à l’invasion de l’Ukraine par la Russie et à la fermeture des vannes de la plupart des gazoducs liés à Moscou, le gaz naturel liquéfié (GNL) a permis d’approvisionner l’Europe avec du gaz transporté par bateau, depuis le Qatar ou les États-Unis, et d’éviter la pénurie énergétique.
Du point de vue du climat terrestre, le bilan de l’opération est moins reluisant. Alors que le gaz est souvent présenté comme un «combustible de transition», une étude scientifique publiée récemment bât ce narratif en brèche, et chiffre que le GNL exporté par les États-Unis réchaufferait davantage l’atmosphère que le charbon ! Un constat qui fait tache, alors que le monde continue de parier gros sur ce vecteur énergétique. Donald Trump devrait, dès son retour à la Maison-Blanche, revenir sur le moratoire en vigueur sur l’installation de nouveaux terminaux de liquéfaction de gaz naturel sur les côtes américaines.
Fuites de méthane sous-estimées
L’article en question, signé par le professeur à l’Université Cornell Robert Howarth dans la revue Energy Science & Engineering et publié début octobre, était très attendu. «L’étude a eu énormément de retentissement, car elle attaque une sorte de principe qui était acquis pour pas mal de gens, selon lequel le gaz a un effet bénéfique pour le climat en remplaçant le charbon», relate Anne-Sophie Corbeau, chercheuse au Center on Global Energy Policy de l’université Columbia, aux États-Unis, et spécialiste du gaz naturel. La notoriété de l’auteur, qui avait montré les limites climatiques de l’hydrogène bleu (issu de gaz fossile combiné avec de la capture de carbone), joue aussi. Au point que l’administration Biden avait mis en avant une première version de son étude pour justifier un moratoire sur les nouvelles installations de liquéfaction de gaz naturel, sur lequel Donald Trump prévoit de revenir.
Comment expliquer cette réévaluation, alors que l’on sait depuis longtemps que le gaz naturel est un combustible fossile, donc qui émet du CO2 lorsqu’il est brûlé. Selon Robert Howarth, ce n’est pas cette étape qui est la plus néfaste pour le climat, mais les fuites de méthane issues de l’extraction de gaz naturel, de sa liquéfaction et de son transport. Au total, l’empreinte carbone de la chaleur produite avec du GNL sur une période de 20 ans (160 g d’équivalent CO2 par mégajoule) dépasse de 33% celle du charbon, et serait équivalente à celle du charbon sur 100 ans, estime le scientifique.
Le gaz naturel a souvent été présenté comme propre, car, à la différence du charbon ou du diesel, sa combustion n'émet quasiment pas de particules toxiques (NOx, SOx). Mais du point de vue du climat, «cela fait longtemps que la communauté scientifique alerte sur les fuites de méthane, dont l'impact est catastrophique», soupire Thomas Lavaux, professeur des universités à l’Université Reims-Champagne Ardenne. Les observations satellitaires, notamment, ont déjà montré que «les installations pétrogazières fuient et émettent beaucoup de méthane. Ces émissions sont sous-estimées dans les inventaires officiels, qui utilisent des facteurs d’émissions mesurés en laboratoire trop bas», raconte le chercheur, qui a lui-même travaillé avec la start-up française Kayrros sur le sujet.
L'extraction reste la phase la plus critique
Ce n'est pas anodin. Même si la combustion du gaz naturel émet moins de CO2 que celle du charbon, «le méthane a un très fort impact à court terme, donc est crucial d'ici à 2050», résume Thomas Lavaux. S'il gagne l'atmosphère, celui-ci est de l’ordre de 80 fois plus réchauffant que le CO2 sur 20 ans. Contre 30 fois plus sur un siècle, en raison de sa faible durée de vie. Un fait qui conduit d’ailleurs certains pétroliers à débuter une chasse au méthane, pour ne pas faire exploser leurs budgets carbone et répondre aux régulations qui émergent [voir encadré].
Selon l'étude de Robert Howarth, l’amont (soit l'extraction du gaz et son transport par gazoduc) reste la phase la plus critique. Elle représente 47% de l’empreinte carbone du GNL américain ! Vient ensuite la combustion, pour 34% de l'addition carbone. C'est seulement ensuite que l'on trouve la liquéfaction (qui permet de diminuer la température du gaz à -162°C pour en augmenter la densité), et le transport en navire, qui pèsent représentent respectivement 9 et 6%. «Le gaz naturel et le gaz de schiste sont mauvais pour le climat. Le GNL est pire», résume l’auteur.
Dans le détail, Robert Howarth estime notamment que 2,8% du GNL produit aux États-Unis fuit durant son extraction et son transport vers les usines de liquéfaction. «C’est un chiffre cohérent avec les études de la communauté scientifique», juge Thomas Lavaux. Il souligne aussi le travail détaillé du chercheur pour comptabiliser les fuites issues des navires méthaniers, qui s'avère plus importantes lorsqu’ils sont équipés de moteurs modernes à deux-temps capables de réutiliser le gaz qu'ils transportent.
Plus de marge de progression que le charbon
«Robert Howarth a raison de pointer le problème des émissions de méthane, et le bassin Permien : un vrai labyrinthe de pipelines, où les fuites sont supérieures à la moyenne, car la production de gaz est associée à celle de pétrole», juge de son côté Anne-Sophie Corbeau. La comparaison avec le charbon a toutefois certaines limites : d’abord, car l'article s’intéresse à la production d’énergie sous forme de chaleur (et non sous forme électrique), et que les centrales à gaz sont généralement plus efficientes que leurs homologues à charbon. Ensuite, parce qu'agréger le dioxyde de carbone et le méthane en «équivalent CO2» sur 20 ans peut conduire à sous-estimer le rôle à long terme du CO2. «Il faut mieux utiliser des modèles plus complexes, qui prennent en compte l’impact sur le climat des émissions d’une centrale sur toute sa durée de vie», juge-t-elle en citant les travaux de son collègue Robert L. Kleinberg sur le sujet.
Pour un industriel qui souhaite se décarboner, miser sur une centrale électrique ou un four qui sera approvisionné en GNL soulève donc une question. À court terme, il reste cependant difficile de se passer du GNL tout en assurant notre sécurité énergétique, rappelle Anne-Sophie Corbeau. Au-delà, la chercheuse souligne l'existence d'«une grande divergence dans les analyses sur le futur de la demande en gaz», entre ceux (majoritaires) qui anticipent une forte croissance future vu les dynamiques économiques actuelles, et ceux qui espèrent qu'il sera vite délogé par des énergies bas-carbone.
Attention à l'écoblanchiment
Dans tous les cas, «les opérateurs ne peuvent pas dire que le problème du méthane n’existe pas et doivent diminuer son empreinte carbone», conclut Anne-Sophie Corbeau. Un constat partagé par de nombreux producteurs de GNL qui, comme l'américain EQT ou le Français TotalEnergies, cherchent à limiter leurs émissions de production. Ils mettent en place des solutions de lutte contre les fuites de méthane, ou à électrifier certains terminaux de liquéfaction.
Une stratégie face à laquelle de nombreux scientifiques appellent à la prudence, inquiets d’un risque de greenwashing. «On a toujours envie de soutenir les entreprises qui font des efforts : c’est nécessaire et ça va dans le bon sens, note Thomas Lavaux. Mais électrifier la liquéfaction, par exemple, ne diminue l’empreinte carbone du GNL que de 10%. Il y a toujours le risque d’investir dans une infrastructure de gaz qui fonctionnera longtemps au détriment de sources bas-carbone comme les énergies renouvelables. Ce qu’il faut, c'est changer d’énergie.»
Le règlement européen met la pression sur le méthane
Relâcher du méthane discrètement ne sera bientôt plus possible ! À la multiplication des technologies de détection du gaz à effet serre – satellites en tête – s’ajoute l’arrivée prochaine du règlement européen sur la réduction des émissions de méthane dans le secteur de l’énergie. Publié le 15 juillet 2024 par la Commission européenne, pour une entrée en vigueur début août, ce texte instaure différents paliers pour pousser les producteurs d’hydrocarbures à surveiller, déclarer, vérifier et réduire leurs émissions de méthane. L’Acte délégué est encore en discussion à Bruxelles (il doit être adopté d’ici mi-2027) donc «les mécanismes sont encore assez flous, avec par exemple une mention selon laquelle les entreprises doivent faire “tous les efforts raisonnables” pour diminuer leurs émissions, qui n'est pas définie», commente Anne-Sophie Corbeau.
Le périmètre pris en compte, les méthodes de vérifications retenues, ou encore l’intensité méthane maximale des hydrocarbures qui arriveront sur le marché européen après 2030, restent notamment inconnus. Mais globalement, «la vision européenne est d’essayer de forcer les exportateurs à diminuer leurs émissions de méthane, avec des amendes pour le GNL qui ne sera pas dans les clous», résume Anne-Sophie Corbeau. De quoi pousser l'industrie - qui a lancé une charte de décarbonation du pétrole et du gaz lors de la COP28 - à faire des efforts.
