Le Gaz de Schiste
Lycée André Chamson - Le Vigan (Gard)
Expérience
L'expérience de notre TPE consiste à simuler une fracturation hydraulique pour extraire du gaz contenu dans des pierres de schiste, à l'aide des moyens disponibles au lycée.
Pour cela, il a d'abord fallu récupérer des pierres de schiste.
A l'aide de deux cartes géologiques trouvées sur le site InfoTerre (cartographie en ligne, visualiseur des données géoscientifiques) nous avons pu repérer des couches de schiste exploitables dans les alentours du Vigan.
Nous nous sommes donc rendus à Cornus pour récupérer quelques pierres de schiste.
Carte géologique - La couche de schiste correspond au schiste bitumeux (Toarcien)
Localisation de Cornus à partir d'une carte routière
Arrivés à destination, nous avons pioché à la surface d'une carrière de schiste.
La surface noircie et les canaux creusés par l'eau de pluie permettent de distinguer la carrière
On voit très bien le feuilletage des pierres de schiste après avoir pioché à la surface
Voici quelques échantillons de schiste Toarcien recueillis
Une fois en possession de ces pierres, nous pouvions commencer l'expérience.
Le matériel utilisé est le suivant :
- Quelques pierres de schiste
- Un marteau
- Une bassine
- Une cocotte minute
- Une bouilloire
- Un thermomètre
- Un dispositif de récupération du gaz :
Tube à essai
Coupelle à essai et support du tube à essai
L'expérience consiste tout d'abord à faire chauffer dans la bouilloire de l'eau à plus de 20°C sachant que le méthane (gaz contenu dans la roche) est soluble dans l'eau à partir de 20°C. Puis nous mettons dans la bassine l'eau chauffée avec les pierres pour les casser avec le marteau.
Nous versons ensuite le contenu de la bassine dans une cocotte minute pour augmenter la pression, comme lors de la fracturation hydraulique.
Contenu de la bassine versé dans la cocotte minute
Mesure de la pression dans la cocotte minute
Après avoir augmenté la pression (jusqu'à 1,5 bar) nous avons récupéré l'eau dans laquelle doit se trouver du méthane afin de la mettre dans une cuve où est installé le dispositif de récupération du gaz.
Le dispositif enfin placé, le gaz devrait prendre la place de l'eau insérée dans le tube à essai.
Au bout d'une semaine rien n'a changé.
On conclut donc qu'il n'y a pas de gaz dans ces pierres de schiste.
Pourquoi l'expérience a-t-elle échoué ?
Les pierres récupérées dans la carrière ont été ramassées en surface.
Monsieur Hervé Garin nous avait expliqué que les pierres de schiste retrouvées en surface ne contiennent plus de gaz depuis des années.
Pour trouver une pierre contenant du gaz nous aurions dû creuser à plus de 3000 mètres de profondeur.
De plus les conditions de l'extraction du gaz de schiste ne sont pas réunies : la pression et la température ne sont pas assez élevées.
Grâce à la cocotte minute nous avons pu atteindre 1,5 bar. La pression exigée est d'environ 600 bar.
Mise à jour : 02/2013