Gaz naturel - Définition

Enjeux géopolitiques

Le gaz naturel, jusque dans les années 1970, présentait peu d'intérêt pour des raisons pratiques : difficile à transporter, moins énergétique que le charbon ou le fuel pour un même volume, dangereux à manipuler, il était souvent brûlé à la torche.

A partir des deux chocs pétroliers, le commerce du gaz naturel a pris de l'ampleur, mais la valorisation du gaz naturel, pour un même contenu énergétique, est toujours très inférieure à celle du pétrole. Les sites de grande taille, et à proximité d'un port, sont plus facilement rentables. La géopolitique du gaz naturel commence à présenter des points communs avec la géopolitique du pétrole, mais toujours avec des différences importantes ; en particulier, le gaz naturel fait souvent l'objet de contrats à long terme, qui permettent de financer les gazoducs, ou les stations de liquéfaction, nécessaires à ce commerce. Ce type de contrat lie pour dix ou quinze ans un client et un fournisseur, rendant ce marché peu dynamique. Ce mode de fonctionnement commercial, qui concerne un petit nombre d'acteurs, ne facilite pas son développement.

En 2010, l'Europe semble dépendante des pays de l'ancien bloc soviétique pour son alimentation en gaz naturel ; en réalité, ce marché reste essentiellement déprimé, et certains spécialistes cherchent moins à décrire cet état de fait qu'à découpler l'Europe de son fournisseur russe, ce qui justifierait la mise en place de nouveaux gazoducs transeuropéens.

La combustion du gaz naturel génère moins d'émissions de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que l'équivalent charbon ou fuel lourd ; cependant, le peu d'entrain des nations à soutenir les combustibles moins polluants ne permet pas de l'avantager pour cette seule raison.

Pouvoir calorifique

Le pouvoir calorifique d'un combustible est la quantité de chaleur exprimée en kWh ou MJ, qui serait dégagée par la combustion complète de un (1) mètre cube normal (m³(n)) de gaz sec dans l'air à une pression absolue constante et égale à 1,01325 bar, le gaz et l'air étant à une température initiale de 0 °C (zéro degré Celsius), tous les produits de combustion étant ramenés à 0 °C et une pression de 1,01325 bar.

Le pouvoir calorifique du gaz naturel s'exprime en MJ ou kWh par mètre cube.

On distingue 2 pouvoirs calorifiques.

PCS = PCI + Chaleur latente d'évaporation

• PCS = pouvoir calorifique supérieur
  C'est la quantité de chaleur exprimée en kWh ou MJ, qui serait dégagée par la combustion complète de un (1) mètre cube normal de gaz. L'eau formée pendant la combustion étant ramenée à l'état liquide et les autres produits étant à l'état gazeux.
• PCI = pouvoir calorifique inférieur
  Il se calcule en déduisant par convention, du PCS la chaleur de condensation (2 511 kJ/kg) de l'eau formée au cours de la combustion et éventuellement de l'eau contenue dans le combustible.
• Chaleur latente de vaporisation
  La combustion d'un produit génère, entre autres, de l'eau à l'état de vapeur. Pour la vaporisation de 1 kg d'eau, 2 511 kJ/kg sont nécessaires. Cette énergie se perd avec les gaz de combustion évacués par la cheminée à moins de condenser la vapeur d'eau et d'essayer de récupérer la chaleur s'y étant accumulée. Certaines techniques permettent de récupérer la quantité de chaleur contenue dans cette eau de combustion en la condensant (chaudières à condensation)

Le gaz naturel contient cependant plus d'hydrogène, par conséquent, la déperdition d'énergie est plus importante lors de la combustion en raison de la formation de vapeur d'eau évacuée par la cheminée. Environ 10 % de l'énergie disponible est perdue dans ce cas.

Rapport PCI/PCS pour le gaz naturel : environ 0,9028 (3,25/3,6)

Pour le gaz naturel, on distingue :

• les gaz « type B » (ou « type L »)
  distribués dans le Nord de la France. Ils ont un pouvoir calorifique supérieur compris entre 9,5 et 10,5 kWh/m³(n). C'est essentiellement le cas du gaz de Groningue (en provenance des Pays-Bas). Ce gaz se distingue par sa teneur élevée en azote.
• les gaz « type H »
  distribués sur le reste du territoire français. Ils ont un pouvoir calorifique supérieur compris entre 10,7 et 12,8 kWh/m³(n).

Pour la plupart des appareils domestiques, ces deux types de gaz sont interchangeables, certains appareils nécessiteront cependant un réglage.