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Énergies fossiles, pétrole, charbon, gaz naturel sont issus de la décomposition de matières organiques enfouies depuis des millénaires dans le sous-sol de la Terre. Le pétrole et le gaz naturel sont actuellement les matières premières minérales et énergétiques les plus utilisées.
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La formation du gaz naturel provient de la lente métamorphose de micro-organismes (animaux et végétaux microscopiques) qui constituent le plancton.
Ces organismes, déposés au fond des océans en bordure des continents, se sont lentement incorporés aux sédiments pour constituer la roche-mère.
Recouverts sans cesse de nouveaux dépôts, à l'abri de l'oxygène et de la lumière, ils se sont enfoncés dans la terre, avant de connaître des migrations qui les ont conduits vers des pièges où ils se sont accumulés.
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Pourquoi dit-on que le gaz naturel est une matière première minérale et énergétique ?
Parce que le gaz naturel est un matériau d'origine naturelle (d'où son nom), issu de minéraux (roches). Il est utilisé à des fins économiques : production d'énergie.
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Pourquoi dit-on que le gaz naturel est une source d'énergie primaire ?
Parce que le gaz naturel peut être consommé en l'état, sans transformation après l'extraction. |
Pourquoi dit-on que le gaz naturel est un combustible fossile ?
Parce que le gaz naturel est issu d'organismes fossilisés dont la combustion produit une quantité de chaleur utilisable. |
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Pourquoi dit-on que le gaz naturel est une énergie non renouvelable ?
Parce que la consommation du gaz naturel aboutit à une diminution des ressources naturelles. Les sources d'énergie de notre planète se répartissent en deux catégories : les énergies non renouvelables et les énergies renouvelables
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La transformation du plancton aboutit à la formation d'un gisement de gaz naturel. |
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La genèse du gaz naturel
Les hydrocarbures se forment lorsque le plancton est immédiatement recouvert d'un sédiment, à l'abri de l'air et de la lumière.
Cette genèse se déroule en 3 étapes : - La diagenèse
La transformation biochimique des sédiments s'opère à une température de 30 °C sous l'influence de la pression et des micro-organismes. L'enfouissement se prolonge jusque vers 1 000m. Les bactéries anaérobies transforment protides, glucides et lipides en produits gazeux et en une substance brunâtre complexe, le kérogène, qui est, en fait, "l'ancêtre" du pétrole et du gaz naturel. - La catagenèse
Le kérogène, à une température d'environ 100 °C, se transforme en hydrocarbures liquides (pétrole) ou gazeux (gaz naturel). L'enfouissement est de l'ordre de 4 000m. - La métagenèse
A une température de plus de 120 °C, les molécules de ces hydrocarbures se cassent (phénomène de craquage) pour devenir gazeuses et laisser la place à de l'azote puis au seul méthane. Cette troisième étape se passe à plus de 4 000m de profondeur.
Puis ces hydrocarbures connaissent une lente ascension vers la surface :
- la migration primaire : du fait de l'augmentation de la pression créée par la chaleur, les hydrocarbures sont expulsés de la roche-mère et commencent à remonter vers des roches-réservoirs plus poreuses et perméables, telles que sables, grès et calcaires.
- la migration secondaire : les hydrocarbures se faufilent dans les microfissures en direction de la surface du sol. Quelquefois, ils peuvent remonter jusqu'à la surface et s'enflammer instantanément en feu follets. Mais, lorqu'ils rencontrent une roche-réservoir surmontée d'un dôme imperméable, ils se trouvent prisonniers dans cette structure "piège" où ils forment alors un gisement.
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Pour exploiter un gisement, deux conditions sont indispensables :
- la porosité ;
- la perméabilité des roches.
Même si un milieu poreux forme un bon réservoir, le gisement n'est pas forcément exploitable. En effet, le gaz ne peut pas être extrait si les pores de la roche ne communiquent pas entre eux, comme dans une pierre ponce.
La perméabilité de la roche permet à un fluide de se déplacer dans un milieu poreux dont les vides sont reliés les uns aux autres.
Pour une roche-réservoir :
- la perméabilité définit la possibilité d'exploitation ;
- la porosité détermine le volume des réserves.
Les sables et les grès sont les meilleures roches-réservoirs.
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Il a fallu 1 million d'années pour que le gaz naturel et le pétrole que nous consommons passent du stade de plancton au stade actuel. |
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