En cette matinée d’avril, l’océan Atlantique est paisible. Le soleil inonde les marécages typiques du sud-ouest de la Louisiane (États-Unis). Les traces de vie se limitent aux dauphins, aux alligators et… aux torchères de l’industrie pétrochimique qui, comme au Texas voisin, jalonnent le littoral. Ces phares du XXe siècle guident non pas les chalutiers qui rejoignent le lac Calcasieu après une nuit de pêche au redfish dans le Golfe du Mexique, mais les méthaniers venus des quatre coins du monde remplir leurs cuves de gaz naturel liquéfié américain dans l’une des immenses usines de liquéfaction qui bordent le Golfe.
Ces énormes bateaux-frigos sont spécialement conçus pour refroidir le gaz de schiste à -162 °C, température à laquelle la molécule passe de l’état gazeux à l’état liquide. Le gaz naturel est alors 600 fois moins volumineux et peut être acheminé par mer aux pays importateurs.
Un géant bleu des mers se dirige vers la côte. Il ne s’arrêtera pas à Sabine Pass, la première usine de liquéfaction sortie de terre en 2016 et propriété du géant Cheniere, ni à Golden Pass. Pas même à Calcasieu Pass, entré en activité en mars 2022. Guidé par des remorqueurs, le «Wilpride» va s’enfoncer dans le large lac Calcasieu et poursuivre sa course pendant 18 miles (29 kilomètres) jusqu’à sa destination finale : Cameron LNG.
Le recours au gaz de schiste
L’immense site industriel est implanté au milieu des marécages, à proximité d’entrepôts délabrés sans doute victimes du passage d’un ouragan, fréquents dans la région. À l’origine unique propriété de l’énergéticien américain Sempra, Cameron était un simple terminal méthanier. Inauguré en 2009, il regazéifiait le GNL importé aux États-Unis. Mais ça... c’était avant que la première puissance mondiale décide d’exploiter ses importantes réserves de gaz de schiste, atteignant l’autonomie avant d’exporter le surplus pour abreuver le monde en gaz naturel.
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13,5 millions de tonnes de GNL
Plusieurs entreprises sont montées au capital de Cameron en 2014 afin de financer la transformation du terminal en usine de liquéfaction à la pointe de la technologie. C’est le cas de TotalEnergies (16,6 %), qui se présente comme le «numéro deux mondial privé du GNL et premier exportateur de GNL américain». Au total, la reconversion du site a nécessité dix milliards de dollars, un montant colossal mais nécessaire dans ce «secteur technologique et intensif en capital», explique Éric Festa, le directeur des actifs GNL au sein de la multinationale française. Depuis 2020, Cameron LNG connaît une nouvelle jeunesse et exporte 13,5 millions de tonnes de GNL par an, principalement vers l’Asie et le continent européen, qui constitue 21 % de la demande mondiale.
Ce n’est qu’au cœur de l’installation que l’on prend la mesure de son envergure, étourdi par le bruit des turbines et des compresseurs. Composée de trois trains de liquéfaction – chacun d’une capacité de production de 4,5 millions de tonnes par an – l’usine est un monstre de béton et d’acier, mais surtout un enchevêtrement de plus de 400 kilomètres de tuyaux en aluminium où coule le gaz naturel, essentiellement issu du bassin permien texan et acheminé par pipeline. Le site mobilise 300 personnes vingt-quatre heures sur vingt-quatre et sept jours sur sept pour assurer une production ininterrompue.
Antoine Vermeersch Crédits : Antoine Vermeersch
Traitement, refroidissement, liquéfaction
Avant d’être refroidi puis liquéfié, le gaz de schiste extrait par fracturation hydraulique doit subir un traitement « à chaud » afin de le débarrasser de ses multiples impuretés pour ne garder que le méthane. «On enlève d’abord le mercure (Hg) et le sulfure d’hydrogène (H2S), qui poseraient des problèmes de corrosion dans les tuyaux en aluminum», explique Johnny Verplancken, le directeur des opérations de Cameron LNG. Puis le gaz est déshydraté «pour éviter que l’eau ne gèle et bouche les tuyauteries», poursuit ce Belge, riche d’une carrière de plus de trente ans dans l’industrie de l’Oil & Gas. Il en va de même pour le dioxyde de carbone (CO2), enlevé via un traitement par amines.
Enfin, les hydrocarbures lourds (C5+) sont éliminés par fractionnement. «À ce stade, on obtient un gaz propre, sec et sans contaminant, prérefroidi à -35 °C par du propane. C’est maintenant que va vraiment débuter le processus de liquéfaction», explique Johnny Verplancken, en pointant du doigt l’une des unités du train de liquéfaction qui renferme une turbine à gaz GE d’une puissance de 90 mégawatts.
480 000 m3 en trois réservoirs
Antoine Vermeersch Crédits : Antoine Vermeersch
La phase majeure du processus de liquéfaction se déroule dans l’échangeur de chaleur cryogénique principal (MCHE), haut d’une cinquantaine de mètres. Le gaz y est séparé entre deux circuits pour être réfrigéré de façon optimale. Le premier train de compression est rempli avec du propane pur, le second avec un réfrigérant mixte. Le gaz circule dans ces deux boucles avant de s’engager dans le MCHE, dans lequel la molécule va monter au fur et à mesure qu’elle refroidit. Si bien qu’au sommet de l’échangeur, le gaz est refroidi à -162 °C. Désormais liquide, le GNL est composé à 95 % de méthane et comporte des traces d’azote, d’éthane et de propane. Il peut être acheminé vers les trois réservoirs du site, d’une contenance totale de 480 000 m3, en attendant d’être chargé à bord d’un méthanier comme le Wilpride.
La demande mondiale de GNL a explosé
Des navires comme le Wilpride, d’une capacité moyenne de 150 000 m3 - soit l’équivalent de la consommation quotidienne de gaz de la France -, il en part presque un par jour depuis Cameron LNG. À l’instar des six autres usines de liquéfaction américaines, le site croule sous la demande de gaz naturel liquéfié, qui a explosé ces derniers mois. La reprise de l’économie mondiale post-pandémie a créé des tensions sur le marché, récemment exacerbées par la guerre en Ukraine et l’embargo partiel sur le gaz russe. Cette dynamique géopolitique vient soulager le marché américain du GNL, en plein boom depuis la révolution des schistes. À Cameron, un projet d’extension est à l’étude pour y adjoindre un quatrième train de liquéfaction. L’ambition : exporter davantage de gaz naturel, une énergie dite de transition appelée à une forte croissance au cours de la prochaine décennie. Les acteurs du secteur se bousculent en Louisiane, avec la construction d’une installation, à quelques miles seulement de Cameron.
Vous lisez un article de L'Usine Nouvelle n°3708-3709 - Juillet-Août 2022
