[Pétrole] Sables bitumineux (du Canada)

[tolosa]

Excellent article dans libé de ce matin

Eco-Terre
Au Canada, le sale coût du pétrole des sables
Pollution. Rentable depuis peu, l’extraction du sable bitumeux ruine l’écosystème. Malgré l’engagement des pétroliers.
Par EMMANUELLE LANGLOIS, EMMANUELLE LANGLOIS
QUOTIDIEN : vendredi 29 juin 2007
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C’est d’abord l’odeur qui frappe. Celle du pé­trole. A Fort McMurray, 450 km au nord d’Edmonton, la capitale de l’Alberta, les 65 000 habitants ne remarquent plus la senteur âcre ; pourtant leurs vêtements en sont imprégnés et elle transperce les poumons. Depuis l’explosion du cours du brut, qui a franchi la barre des 50 dollars le baril en 2005, l’exploitation des sables bitumineux de l’Alberta est devenue rentable. En 1984, il fallait dépenser 32 dollars canadiens pour extraire un baril de pétrole, il n’en faut plus que 15. Tous les pétroliers de la pla­nète se sont donc installés sur les bords de la rivière Athabasca. Suncor, Exxon, Chevron Texaco ou Total ont investi des centaines de milliards de dollars pour extraire l’or noir des sous-sols albertains.
La province abrite le deuxième gisement pétrolifère de la planète - derrière l’Arabie Saou­dite - où dorment 173 milliards de barils. Elle produit un million de barils chaque jour, un chiffre qui devrait doubler d’ici à cinq ans et quadrupler en 2020. Le Canada obtiendra alors une place enviée dans le top 5 des producteurs de pétrole. Au grand dam des écologistes qui s’inquiètent des répercussions de cette surchauffe minière sur l’écosystème.
Contrecoups. Cours d’eau surexploités et contaminés, forêt boréale ravagée, pluies acides, production de gaz à effet de serre (GES), la région de Fort McMurray subit les contrecoups de l’exploitation des gisements pétrolifères. «La production d’un baril de pétrole en Athabasca nécessite deux tonnes de sable bitumineux, jusqu’à cinq barils d’eau, et génère trois fois plus de GES que l’extraction d’un baril de pétrole conventionnel, précise Simon Dyer, analyste à l’Institut Pembina. Le coût environnemental est donc énorme.» Recueilli dans des mines à ciel ouvert, mélangé à de grandes quantités d’eau chaude, puis broyé pour en tirer une substance visqueuse, le sirop brunâtre - composé de pétrole et de sable - ­est sommairement raffiné avant d’être acheminé par oléoducs vers des raffineries plus puissantes. Autant d’opérations qui nécessitent des quantités astronomiques de gaz naturel : de 20 à 42 m3 pour un seul baril. D’ici à 2015, plus de 110 millions de tonnes de GES seront de ce fait rejetées dans l’air. Une catastrophe environnementale.
Entourée d’une magnifique forêt boréale où les bouleaux côtoient les épinettes noires, la petite ville ne laisse pourtant guère présager l’ampleur des dégâts. Mais il suffit de parcourir quelques dizaines de kilomètres sur la dangereuse route 63 pour découvrir l’envers du décor et les saccages perpétrés par l’exploitation minière. Des océans de sable grisâtre s’étendent à perte d’horizon, alors que des bassins d’eau stagnante contaminée attendent un hypothétique traitement dépolluant. Sur des dizaines de kilomètres carrés, seules trônent d’immenses raffineries d’où s’échappent 24 heures par jour d’interminables colonnes de fumée. L’incessante clameur des moteurs vient compléter le paysage, faisant fuir oiseaux migrateurs, ours et caribous. En quelques années, l’industrie a acquis des concessions totalisant 3 000 km2 sur la forêt boréale, infligeant un traitement de choc à la nature.
Préoccupation. Pourtant, tous les pétroliers font valoir leur souci environnemental. «Dans une quarantaine d’années, lorsque nous aurons cessé l’exploitation du site de Joslyn, nous remettrons tout en l’état», certifie Michael Borrel, directeur général de Total Canada. Sa rivale Syncrude fait office d’exemple. A quelques kilomètres de là, le pétrolier a aménagé aux abords de sa mine à ciel ouvert une halte routière où paissent des bisons, symbole de sa préoccupation environnementale. Une pancarte promet au visiteur que le paysage aura changé dans vingt ans. En lieu et place d’une terne étendue sableuse, il pourra admirer un panorama composé de lacs, forêts et clairières. Ann Dort-Maclean, de l’Association environnementale de Fort McMurray, est sceptique. Depuis la production du premier baril de pétrole, il y a quarante ans, pas un seul mètre carré de terrain n’a été réhabilité selon les normes édictées par le gouvernement albertain. En réalité, regrette-t-elle, personne ne maîtrise encore l’art de remettre dans son état naturel un environnement dévasté par des années d’exploitation minière. «Faire brouter un bison, c’est la partie facile, ajoute Simon Dyer. Planter un arbre et réussir à ce qu’il s’épanouisse, c’est une autre histoire. Peut-être qu’au final les pétroliers réussiront leur pari, mais c’est un gros risque à prendre.»
Autre inquiétude : les quantités d’eau nécessaires à la production du pétrole. En trente ans, le débit de la rivière Athabasca, l’un des plus grands cours d’eau de la province, a été réduit de moitié. Les eaux souillées au moment de l’extraction du bitume sont stockées dans de gigantesques bassins de rétention où elles vont croupir plusieurs années avant de redevenir saines, au risque de s’insérer dans les réserves souterraines. «La période critique se situe au moment de l’hiver, alors que la rivière est à son plus bas , explique Simon Dyer. Plus de 50 % de l’eau est alors ensevelie par les pétroliers.» D’où des dommages irréparables sur l’écosystème aquatique.
Fluidifier. Une situation qui inquiète les communautés des premières nations de la région. Si la plupart voient d’un bon œil l’installation des géants du pétrole, toutes se méfient des dommages causés à leur environnement. Pour contrer cette réalité, Total a choisi de développer la technologie de récupération thermique par injection de vapeur (Steam Assisted Gravity Drainage). Des puits sont creusés dans le sol et de la vapeur d’eau est injectée pour fluidifier le bitume qui est ensuite pompé vers la surface. «Nous travaillons en circuit fermé, et 99 % de l’eau usée est réutilisée», certifie Michael Borrel. Près de 27 000 barils de pétrole sont ainsi extraits chaque jour. Toutefois, pour atteindre sa vitesse de croisière de 250 000 barils par jour dans dix ans, Total devra passer par la construction d’une mine à ciel ouvert dont l’impact sur les sources hydrauliques est bien plus important. «L’exploitation pourrait se faire de façon plus responsable , dénonce Simon Dyer. Mais les industries pétrolières préfèrent utiliser les procédés les moins coûteux et les moins efficaces.»
Consciente du problème, Melissa Blake, 36 ans, maire de Fort McMurray, avoue que sa première préoccupation reste celle des infrastructures. En dix ans, la population de sa municipalité est passée de 35 000 à 65 000 citoyens. «Nous devrions atteindre le chiffre de 100 000 habitants d’ici à trois ans, et nous faisons face à un important défi en matière de services (logement, services médicaux ou approvisionnement en eau potable)», précise la ­jeune femme qui mène une croisade pour que sa ville touche des royalties sur l’exploitation pétrolière afin de financer ces infrastructures. Alors que le salaire moyen y est le double du reste du Canada, Fort McMurray est incapable de loger tous ses administrés en raison des loyers prohibitifs, et faute de place dans les campings. Résultat, les SDF y sont les plus riches du pays et se lèvent chaque matin à 5 h 30 pour gagner leur lieu de travail.

[Jeuf]

de 20 à 42 m3 pour un seul baril

Petit calcul dénergie investie sur énergie récupéré. 40m3 de gaz correspondent à peu près à 40kep , 1 baril à 142kep
alors on a 0,15 à 0,3 kep de gaz pour obtenir 1 kep de pétrole.
Sans compter l'énergie dans les autres processus de production, notament les gros pelleteuses et camions qui extraient et transportent le sable, et qui consomment du pétrole.

réflechissons : à partir du moment où il faut 0,5 kep de pétrole pour en obtenir un, ça double l'impact environnemental, non?
car pour extraire cet 0,5 kep, il faut 0,25 kep, pour lesquelles il faut user 0,125 kep, pour lequel il faut 0,0625 kep, etc..la somme converge vers 1 baril à bruler pour fournir un baril de pétrole (qui sera aussi brulé).
(en supposant qu'on utilise pas de ressources plus nobles comme le gaz pour raffiner la ressource sale, c'est de la triche; c'est des ressources perdues qui auraient mieux fait d'être utilisées directement)
S'il faut 0,75 kep pour obtenir 1 kep, l'impact est quadruplé
s'il faut 1kep pour obtenir 1 kep, l'impact est multiplié par l'infini...

Toutefois, pour atteindre sa vitesse de croisière de 250 000 barils par jour dans dix ans, Total devra passer par la construction d’une mine à ciel ouvert dont l’impact sur les sources hydrauliques est bien plus important.

tout ça pour juste ça...

[gte79]

C’est d’abord l’odeur qui frappe. Celle du pé­trole. A Fort McMurray, 450 km au nord d’Edmonton, la capitale de l’Alberta, les 65 000 habitants ne remarquent plus la senteur âcre ; pourtant leurs vêtements en sont imprégnés et elle transperce les poumons.

Hé, le Canada c'est pas que ca ! C'est ca aussi :




Bon, raison de plus pour ne pas tout pourrir !

Franchement, quand je vois les régulations hyper-strictes imposées par le gouvernement canadien pour l'exploitation d'uranium, je me dis que les intérêts financiers (bien plus importants dans le cas des sables bitumineux) aident facilement à rendre les autorités plus cool...

[Jorkar]

réflechissons : à partir du moment où il faut 0,5 kep de pétrole pour en obtenir un, ça double l'impact environnemental, non?
car pour extraire cet 0,5 kep, il faut 0,25 kep, pour lesquelles il faut user 0,125 kep, pour lequel il faut 0,0625 kep, etc..la somme converge vers 1 baril à bruler pour fournir un baril de pétrole (qui sera aussi brulé).

Ca me paraît évident que si c'était le cas, ils ne le feraient pas. Ils se rendraient compte que ça ne sert à rien.

[sceptique]

Plus simple : on emprunte un baril de pétrole, avec celui-ci on extrait 2 barils , puis on rembourse le baril emprunté. Bilan 1 baril consommé pour 2 barils extraits et un baril net restant. Bon, d'accord cela fait beaucoup de GES

[GillesH38]

La différence entre les deux raisonnements est que le pétrole "emprunté" par Sceptique est supposé avoir été extrait de façon conventionnelle et a donc coûté beaucoup moins que 0,5 bl a produire. C'est la même difficulté que j'ai signalé pour la plupart des énergies alternatives : l'EROEI est calculé en supposant qu'on a une énergie facile au départ, mais si on doit les produire uniquement à partir d'elles mêmes, il est beaucoup plus faible.

Le calcul de Jorkar est exact : il montre que pour un EROEI comprise entre 1 et 2, l'énergie peut etre produite en amplifiant un peu une énergie "facile " à produire (le pétole conventionnel), mais n'est plus soutenable lorsqu'elle doit etre produite à partir d'elle même (son EROEI tombe alors à 1).

[LeLama]

réflechissons : à partir du moment où il faut 0,5 kep de pétrole pour en obtenir un, ça double l'impact environnemental, non?
car pour extraire cet 0,5 kep, il faut 0,25 kep, pour lesquelles il faut user 0,125 kep, pour lequel il faut 0,0625 kep, etc..la somme converge vers 1 baril à bruler pour fournir un baril de pétrole (qui sera aussi brulé).

Tres interessant ce calcul. Merci beaucoup. J'ai neanmoins quelques reserves sur le modele: on peut augmenter l'ERoEI si on est pret a baisser le flux: le litre de petrole extrait avec le 0.5 litre de depart, on peut le reutiliser pour extraire de nouveau du petrole plutot que le consommer.

EDIT: finalement, ce calcul est incorrect amha (voir plus bas). Donc suppression des commentaires sur les consequences de ce calcul.

[Glycogène]

réflechissons : à partir du moment où il faut 0,5 kep de pétrole pour en obtenir un, ça double l'impact environnemental, non?
car pour extraire cet 0,5 kep, il faut 0,25 kep, pour lesquelles il faut user 0,125 kep, pour lequel il faut 0,0625 kep, etc..la somme converge vers 1 baril à bruler pour fournir un baril de pétrole (qui sera aussi brulé).

Tres interessant ce calcul. Merci beaucoup. J'ai neanmoins quelques reserves sur le modele: on peut augmenter l'ERoEI si on est pret a baisser le flux: le litre de petrole extrait avec le 0.5 litre de depart, on peut le reutiliser pour extraire de nouveau du petrole plutot que le consommer.

"on peut augmenter l'ERoEI si on est pret a baisser le flux" : c'est à dire revenir à l'EROEI de départ.
Il faut regarder le bilan : à partir d'1 baril, on peut en produire 2, utilisés entièrement pour en produire 4, puis 8, puis 16, etc.
A une itération n, on a 2^n barils, qui ont nécessité somme( 2^k ; 0 -> n-1 ) = (2^n) - 1 ~ 2^n barils.
Finalement, on a bien 1 baril consommé pour en produire 1 utilisable. C'est juste que l'on récupère les barils utilisables d'un coup, à la dernière itération, au lieu de les récupérer un peu à chaque itération.

On s'apercoit en tout cas d'une chose: il faut un ERoEI de 2 pour que le systeme soit viable economiquement. Donc exit par exemple les biocarburants qui ont pour l'instant un ERoEI a peine superieur a 1.

Euh non : avec un EROEI de 1,5, ça marche quand même.
On récupère 1,5 barils en en brulant 1. On vend 0,5 barils, et on brule 1 barils pour produire les 1,5 barils suivant.
On arrive donc toujours à produire de l'excédent par rapport à ce que l'on consomme.
Si on refait le même calcul que précédemment, avec un EROEI = E > 1 :
à n itérations, on a E^n barils tilisables, ayant nécessité :
somme( E^k ; 0 -> n-1 ) = (E^n - 1) / (E - 1) barils utilisés
D'où ( barils utilisables ) / ( barils utilisés ) = (E^n).(E - 1) / (E^n - 1) ~ E - 1
Or E = ( barils produits ) / ( barils utilisés ) = ( barils utilisables + barils utilisés ) / ( barils utilisés ) = ( barils utilisables ) / ( barils utilisés ) + 1
On restrouve bien l'EROEI "E" de départ, quel que soit E > 1.
Par contre c'est vrai que le rapport entre le CO2 total émis lors de la fabrication et 'utilisation d'1 baril, et le CO2 émis par l'utilisation seule, correspond à 1 + 1 / (E - 1), qui tend vers l'infini lorsque E tend vers 1.

[sceptique]

Seulement, pour les sables du Canada, la fourchette est de 20 à 40 m3 de gaz pour un baril de pétrole obtenu. (Rappel : un baril de pétrole équivaut en moyenne à 160 m3 de gaz). Meme en comptant les "annexes" : consommation des camions, pompes, ouvriers ... le bilan est nettement positif (surtout à 20 m3 par baril). Surtout en utilisant des centrales nucléaires dédiées pour produire la chaleur ou encore par combustion 'in situ' des sables profonds.
Par exemple, une centrale nucléaire moyenne de 1 000 MW électrique produit 2 000 MW de chaleur actuellement inutilisée. Soit, en gros, 16 TWh de chaleur par an ou encore 380 000 tep.
Sachant que 1000 m3 de gaz equivaut à 1 tep cette centrale permet de produire 3 Mtep par an, plus 8 TWh électrique.
Il est certain que pour couvrir la production annuelle il faudrait à cette aune 1500 centrales. Je pense que d'autres facteurs limitants arriveront bien avant.

[LeLama]

"on peut augmenter l'ERoEI si on est pret a baisser le flux" : c'est à dire revenir à l'EROEI de départ.
Il faut regarder le bilan : à partir d'1 baril, on peut en produire 2, utilisés entièrement pour en produire 4, puis 8, puis 16, etc.
A une itération n, on a 2^n barils, qui ont nécessité somme( 2^k ; 0 -> n-1 ) = (2^n) - 1 ~ 2^n barils.
Finalement, on a bien 1 baril consommé pour en produire 1 utilisable. C'est juste que l'on récupère les barils utilisables d'un coup, à la dernière itération, au lieu de les récupérer un peu à chaque itération.

Non. Tu dois bien choisir le statut de l'energie intermediaire. Soit tu la comptes dans les ressources et les depenses, soit tu la comptes ni en ressources ni en depenses. Ici tu comptes l'energie intermediaire en depenses (dans ta somme) mais tu ne la comptes pas en ressources (tu dis que tu as recupere 2^n baril et pas 2+4+..+2^n).

D'ailleurs, je m'apercois que la meme faute de raisonnement est faite dans le calcul qui m'avait plu. Je me suis laisser baratiner Du coup, les considerations sur les energies d'ERoEI compris entre 1 et 2 qui seraient plus fragiles a la depletion n'ont pas d'interet.

[parisse]

Est-ce qu'il n'y a pas une methode plus simple pour faire ces calculs?
En regime permanent, si on produit E barils a partir d'1 baril, il reste alors E-1 barils pour l'utilisateur final. Donc le CO2 emis par l'utilisateur final en tenant compte de la production est multiplie par E/(E-1). Si les reserves brutes sont de R, les reserves nettes sont de R*(E-1)/E.
Pour les sables, il me semble que E est compris entre 3 et 4, donc le facteur CO2 est multiplie par 1.33 a 1.5 et les reserves nettes sont 0.67 a 0.75 des reserves brutes.
J'espere que la fatigue ne me fait pas dire de betises...

[GillesH38]

D'ailleurs, je m'apercois que la meme faute de raisonnement est faite dans le calcul qui m'avait plu. Je me suis laisser baratiner Du coup, les considerations sur les energies d'ERoEI compris entre 1 et 2 qui seraient plus fragiles a la depletion n'ont pas d'interet.

Oui moi aussi je me suis laissé baratiner par Jeuf ! effectivement son calcul est trompeur : si on fait la chaine infinie qu'il dit, on a bien consommé 1 baril au total, mais on en a produit 2 (dont un qui a servi a les produire), il n'y a pas de contradiction, on a bien produit deux fois plus de pétrole que ce qu'on a consommé et il en reste une fois à la fin pour autre chose.

Donc on peut supporter une EROEI tout juste > 1, mais c'est le prix qu'il faut recalculer : il est multiplié par EROEI/(EROEI-1) si on emploie du pétrole "difficile" au lieu de pétrole "facile" (en supposant le coût de celui-ci négligeable), puisque comme le montre Bernard les réserves sont en fait diminuées par ce facteur (alors que les autres coûts restent constants).

Je crois que les sables ont plutot un EROEI de 1,5 que de 3 ou 4 , Bernard. Dans ce cas leur coût si on devait utiliser le syncrude lui-même pour le produire serait le coût actuel (mettons 50$/bl) multiliplié par 1,5/0,5 = 3, soit environ 150 $/bl.

C'est probablement encore pire car les autres coûts hors énergie directe (par exemple la fabrication des camions, de l'acier, etc...) seront aussi multilpliés par un certain facteur, plus difficile à estimer.

[Glycogène]

Il faut regarder le bilan : à partir d'1 baril, on peut en produire 2, utilisés entièrement pour en produire 4, puis 8, puis 16, etc.
A une itération n, on a 2^n barils, qui ont nécessité somme( 2^k ; 0 -> n-1 ) = (2^n) - 1 ~ 2^n barils.
Finalement, on a bien 1 baril consommé pour en produire 1 utilisable. C'est juste que l'on récupère les barils utilisables d'un coup, à la dernière itération, au lieu de les récupérer un peu à chaque itération.

Non. Tu dois bien choisir le statut de l'energie intermediaire. Soit tu la comptes dans les ressources et les depenses, soit tu la comptes ni en ressources ni en depenses. Ici tu comptes l'energie intermediaire en depenses (dans ta somme) mais tu ne la comptes pas en ressources (tu dis que tu as recupere 2^n baril et pas 2+4+..+2^n).

Les 2^n baril récupérés, sont des barils utilisables : ils correspondent aux brails produits moins les barils dépensés pour les produire.
On a U = P - D
Or mon calcul montre que D ~ U, d'où P = 2 * U.
Et comme EROEI = P / D = 2.
Comme mon hypothèse de départ : 2 barils produits à partir d'1.
C'était pour montrer que la façon dont sont produits les barils ne change rien en moyenne sur un grand nombre d'itération :
- en stockant l'excédent à chaque itération (on part de 1 baril, et on vend 1 baril à chaque itération).
- ou en investissant toute la production dans l'itération suivante, et en récupérant tout à la dernière itération (on peut imaginer répéter une séquence où l'on part de 1 baril pour arriver à 10000 que l'on vend tous sauf 1, puis repartir de 1 baril jusqu'à 10000, etc).
Donc ton affirmation "on peut augmenter l'ERoEI si on est pret a baisser le flux" ne peut être vraie que sur qq itérations, mais en moyenne sur un grand nombre, ce n'est pas possible : l'EROEI reste fixe.

D'ailleurs, je m'apercois que la meme faute de raisonnement est faite dans le calcul qui m'avait plu. Je me suis laisser baratiner Du coup, les considerations sur les energies d'ERoEI compris entre 1 et 2 qui seraient plus fragiles a la depletion n'ont pas d'interet.

J'avais bien vu aussi, mais je n'ai rien dit pour ne pas froisser Jeuf, j'ai juste mis des calculs, à chacun de conclure
D'ailleurs la phrase de Jeuf est ambigüe :

la somme converge vers 1 baril à bruler pour fournir un baril de pétrole

Si le baril fourni correspond au baril utilisable (surplu), il a juste.
Si il correspond à toute la production, c'est faux.
En disant "fournir", ça laisse penser que c'est disponible pour qqun d'autre, donc que c'est le surplu, et il a bon.

[sceptique]

En clair : en brulant un baril on en récupère deux.

[parisse]

[Je crois que les sables ont plutot un EROEI de 1,5 que de 3 ou 4 , Bernard. Dans ce cas leur coût si on devait utiliser le syncrude lui-même pour le produire serait le coût actuel (mettons 50$/bl) multiliplié par 1,5/0,5 = 3, soit environ 150 $/bl.

il me semble que 1.5 est pessimiste. Dans Libe du 29/6 il y a un article ou il est dit << Autant d’opérations qui nécessitent des quantités astronomiques de gaz naturel : de 20 à 42 m3 pour un seul baril. >> http://www.liberation.fr/actualite/econ ... 166.FR.php
C'est sur cette base que je donnais 3 à 4 d'EROEI. Il est dans doute un peu optimiste, mais ca fait quand même une grosse difference avec 1.5.