Comment le méthane s'est-il développé dans le lac Kivu et pourquoi en contient-il autant?
Le lac Kivu se trouve à la frontière entre la République démocratique du Congo et le Rwanda. C'est presque la taille de l'île Maurice et a une profondeur maximale de 480 mètres. Le lac Kivu stocke également d'énormes quantités de méthane que le Rwanda extrait pour produire de l'électricité.
Le lac Kivu contient des quantités exceptionnellement importantes de dioxyde de carbone et de méthane dissous dans ses eaux profondes. Ces gaz se sont accumulés sur 800 à 1000 ans.
Le dioxyde de carbone provient de deux volcans actifs au nord du lac: le Nyiragongo et le Nyamuragira. Ces volcans vieux de 20 000 ans sont parmi les plus actifs au monde. Le méthane provient de la dégradation de la matière organique produite à la surface du lac (représentant un tiers du méthane produit dans le lac Kivu) et le deuxième processus - qui produit la majeure partie du méthane dans le lac - est la conversion du dioxyde de carbone en méthane. Les concentrations de dioxyde de carbone sont cinq fois plus élevées que les concentrations de méthane.
Une telle accumulation de méthane dans un lac est unique et n'a jamais été atteinte dans d'autres lacs.
Autrement dit, cette particularité est due au fait que les gaz sont piégés dans les eaux profondes par un afflux de sources sous-aquatiques profondes contenant de l'eau chaude, salée et riche en dioxyde de carbone. Cela crée efficacement un sceau.
Actuellement, 45 km3 de méthane sont économiquement viables pour l'extraction, ce qui pourrait générer jusqu'à 500 MW d'électricité sur 50 ans. Mais l'électricité produite dépend fortement de la technologie et de l'efficacité obtenue.
Quels sont les avantages de l'utilisation du méthane du lac Kivu pour l'électricité?
L'extraction du méthane est bénéfique pour deux raisons.
Premièrement, les gaz dissous présentent un risque pour la population locale, car ils pourraient potentiellement sortir du lac. Expliqué très simplement, une perturbation importante - comme un glissement de terrain - pourrait déclencher des bulles de gaz à la surface et éclater sans signes avant-coureurs. Des explosions de gaz, comme celle-ci, ont eu lieu deux fois au Cameroun. L' explosion de gaz du lac Monoun en 1984 a tué 37 personnes et une explosion de gaz au lac Nyos en 1986 a causé la mort de 1 700 personnes.
En éliminant le méthane, les risques d'éruption de gaz sont fortement réduits car il y a moins de pression.
Deuxièmement, l'extraction du méthane produira de l'électricité, ce qui est crucial pour le développement du Rwanda. Actuellement, seulement 30% environ des Rwandais ont accès à l'électricité via le réseau national. La puissance installée est de 218 MW.
L'extraction de méthane pourrait contribuer de manière significative à l'électrification du Rwanda et plusieurs projets sont en cours pour extraire le gaz.
Le gouvernement rwandais prévoit d'atteindre un taux d'électrification de 100% d'ici 2024. La centrale électrique de KivuWatt - gérée par Contour Global - extrait déjà du méthane pour produire de l'électricité. La première phase génère déjà 26 MW d'électricité. Il atteindra 100 MW dans la deuxième phase.
Un partenariat public-privé - entre Shema Power Lake Kivu Limited, anciennement Symbion Energy, et le gouvernement rwandais - a pour projet de construire une centrale de 56 MW et de moderniser une centrale pilote de 3,6 MW actuels à 25 MW.
Une autre entreprise enregistrée localement, Gasmeth , commencera la construction d'une installation d'extraction de gaz en 2020. L'objectif est de générer et de vendre du gaz naturel comprimé en bouteilles.
Comment fonctionne le processus d'extraction?
L'extraction de méthane se produit dans une zone appelée «zone de ressources», à une profondeur comprise entre 260 et 480 mètres, où se concentre la majeure partie du méthane.
À l'aide d'un long tuyau, l'eau profonde est pompée sur une plate-forme flottante. À mesure que l'eau profonde remonte à la surface du tuyau et que la pression de l'eau diminue, les gaz se séparent de l'eau. Le mélange de gaz et d'eau arrive dans un séparateur, où le gaz est ensuite extrait.
À ce stade, le gaz contient une forte concentration de dioxyde de carbone et passe donc par un processus de purification pour l'enrichir en méthane. Celui-ci est ensuite acheminé par un pipeline jusqu'aux générateurs.
Étant donné le caractère unique du gisement de méthane du Kivu, il n'y a pas d'autres lacs au monde où le méthane est extrait de cette manière.
Quels impacts négatifs cela pourrait-il avoir sur le lac et comment les éviter?
L'extraction de méthane pourrait avoir trois impacts principaux.
Premièrement, le processus d'extraction pourrait perturber les couches du lac et augmenter le risque d'éruption de gaz. Pour éviter ce risque, des modèles sont utilisés pour prédire les profondeurs acceptables pour extraire et libérer les eaux profondes.
Le deuxième impact pourrait être une modification de l'écosystème du lac, des algues aux poissons. Les eaux profondes contiennent beaucoup plus de nutriments que les eaux de surface et leur rejet dans la surface pourrait avoir des conséquences catastrophiques pour la biodiversité. En effet, les nutriments pourraient générer une production élevée d'algues qui détérioreraient la qualité de l'eau et la chaîne alimentaire. C'est exactement ce qui se passe en Europe, avant les stations d'épuration. Cependant, des règles strictes pour l'extraction doivent être en place pour empêcher la libération de nutriments dans les eaux de surface.
Le troisième impact pourrait être un gaspillage de la ressource gazière, si l'exploitant de méthane ne l'extrait pas de manière efficace.
Dans tous les cas, ces impacts sont évalués par des experts internationaux et respectent les prescriptions de gestion, préparées par le Groupe de travail d'experts sur l'extraction du gaz du lac Kivu, qui réglementent l'extraction du méthane.
Ces prescriptions ont été récemment révisées et signées conjointement par le Rwanda et la République démocratique du Congo. Il s'agit d'une étape importante, car les deux gouvernements appliqueront les règles de sécurité dans tout le lac Kivu.
Le lac Kivu se trouve à la frontière entre la République démocratique du Congo et le Rwanda. C'est presque la taille de l'île Maurice et a une profondeur maximale de 480 mètres. Le lac Kivu stocke également d'énormes quantités de méthane que le Rwanda extrait pour produire de l'électricité.
Le lac Kivu contient des quantités exceptionnellement importantes de dioxyde de carbone et de méthane dissous dans ses eaux profondes. Ces gaz se sont accumulés sur 800 à 1000 ans.
Le dioxyde de carbone provient de deux volcans actifs au nord du lac: le Nyiragongo et le Nyamuragira. Ces volcans vieux de 20 000 ans sont parmi les plus actifs au monde. Le méthane provient de la dégradation de la matière organique produite à la surface du lac (représentant un tiers du méthane produit dans le lac Kivu) et le deuxième processus - qui produit la majeure partie du méthane dans le lac - est la conversion du dioxyde de carbone en méthane. Les concentrations de dioxyde de carbone sont cinq fois plus élevées que les concentrations de méthane.
Une telle accumulation de méthane dans un lac est unique et n'a jamais été atteinte dans d'autres lacs.
Autrement dit, cette particularité est due au fait que les gaz sont piégés dans les eaux profondes par un afflux de sources sous-aquatiques profondes contenant de l'eau chaude, salée et riche en dioxyde de carbone. Cela crée efficacement un sceau.
Actuellement, 45 km3 de méthane sont économiquement viables pour l'extraction, ce qui pourrait générer jusqu'à 500 MW d'électricité sur 50 ans. Mais l'électricité produite dépend fortement de la technologie et de l'efficacité obtenue.
Quels sont les avantages de l'utilisation du méthane du lac Kivu pour l'électricité?
L'extraction du méthane est bénéfique pour deux raisons.
Premièrement, les gaz dissous présentent un risque pour la population locale, car ils pourraient potentiellement sortir du lac. Expliqué très simplement, une perturbation importante - comme un glissement de terrain - pourrait déclencher des bulles de gaz à la surface et éclater sans signes avant-coureurs. Des explosions de gaz, comme celle-ci, ont eu lieu deux fois au Cameroun. L' explosion de gaz du lac Monoun en 1984 a tué 37 personnes et une explosion de gaz au lac Nyos en 1986 a causé la mort de 1 700 personnes.
En éliminant le méthane, les risques d'éruption de gaz sont fortement réduits car il y a moins de pression.
Deuxièmement, l'extraction du méthane produira de l'électricité, ce qui est crucial pour le développement du Rwanda. Actuellement, seulement 30% environ des Rwandais ont accès à l'électricité via le réseau national. La puissance installée est de 218 MW.
L'extraction de méthane pourrait contribuer de manière significative à l'électrification du Rwanda et plusieurs projets sont en cours pour extraire le gaz.
Le gouvernement rwandais prévoit d'atteindre un taux d'électrification de 100% d'ici 2024. La centrale électrique de KivuWatt - gérée par Contour Global - extrait déjà du méthane pour produire de l'électricité. La première phase génère déjà 26 MW d'électricité. Il atteindra 100 MW dans la deuxième phase.
Un partenariat public-privé - entre Shema Power Lake Kivu Limited, anciennement Symbion Energy, et le gouvernement rwandais - a pour projet de construire une centrale de 56 MW et de moderniser une centrale pilote de 3,6 MW actuels à 25 MW.
Une autre entreprise enregistrée localement, Gasmeth , commencera la construction d'une installation d'extraction de gaz en 2020. L'objectif est de générer et de vendre du gaz naturel comprimé en bouteilles.
Comment fonctionne le processus d'extraction?
L'extraction de méthane se produit dans une zone appelée «zone de ressources», à une profondeur comprise entre 260 et 480 mètres, où se concentre la majeure partie du méthane.
À l'aide d'un long tuyau, l'eau profonde est pompée sur une plate-forme flottante. À mesure que l'eau profonde remonte à la surface du tuyau et que la pression de l'eau diminue, les gaz se séparent de l'eau. Le mélange de gaz et d'eau arrive dans un séparateur, où le gaz est ensuite extrait.
À ce stade, le gaz contient une forte concentration de dioxyde de carbone et passe donc par un processus de purification pour l'enrichir en méthane. Celui-ci est ensuite acheminé par un pipeline jusqu'aux générateurs.
Étant donné le caractère unique du gisement de méthane du Kivu, il n'y a pas d'autres lacs au monde où le méthane est extrait de cette manière.
Quels impacts négatifs cela pourrait-il avoir sur le lac et comment les éviter?
L'extraction de méthane pourrait avoir trois impacts principaux.
Premièrement, le processus d'extraction pourrait perturber les couches du lac et augmenter le risque d'éruption de gaz. Pour éviter ce risque, des modèles sont utilisés pour prédire les profondeurs acceptables pour extraire et libérer les eaux profondes.
Le deuxième impact pourrait être une modification de l'écosystème du lac, des algues aux poissons. Les eaux profondes contiennent beaucoup plus de nutriments que les eaux de surface et leur rejet dans la surface pourrait avoir des conséquences catastrophiques pour la biodiversité. En effet, les nutriments pourraient générer une production élevée d'algues qui détérioreraient la qualité de l'eau et la chaîne alimentaire. C'est exactement ce qui se passe en Europe, avant les stations d'épuration. Cependant, des règles strictes pour l'extraction doivent être en place pour empêcher la libération de nutriments dans les eaux de surface.
Le troisième impact pourrait être un gaspillage de la ressource gazière, si l'exploitant de méthane ne l'extrait pas de manière efficace.
Dans tous les cas, ces impacts sont évalués par des experts internationaux et respectent les prescriptions de gestion, préparées par le Groupe de travail d'experts sur l'extraction du gaz du lac Kivu, qui réglementent l'extraction du méthane.
Ces prescriptions ont été récemment révisées et signées conjointement par le Rwanda et la République démocratique du Congo. Il s'agit d'une étape importante, car les deux gouvernements appliqueront les règles de sécurité dans tout le lac Kivu.