Le stockage du gaz

Pendant longtemps, on a stocké le gaz de ville à faible pression, environ 0,01 bar, dans d’immenses « gazomètres » à cuve d’eau et à cloche plongeante, dont les plus grands pouvaient emmagasiner plusieurs centaines de milliers de mètres cubes. Avec le développement de l’industrie gazière, cette technique a été progressivement supplantée par le stockage à l’état liquide sous pression, beaucoup plus économique : une fois liquéfié, le gaz naturel (méthane) diminue 600 fois de volume, le propane 250 fois, et ainsi de suite.

La pression nécessaire pour maintenir le gaz liquide, en s’opposant à son évaporation, est d’autant plus élevée qu’il est plus volatil : aux températures de stockage d’été, le butane se trouve à 3 bar et le propane à 12 bar. Le réservoir à pression de gaz, dont la construction est sévèrement réglementée et contrôlée, se présente comme un cylindre à fonds elliptiques ou, pour les grandes capacités, comme une sphère qui est la forme géométrique naturelle d’une enceinte tridimensionnelle (bulle de savon). Néanmoins, à partir d’une certaine taille et d’une certaine pression de service, l’épaisseur de paroi d’acier croissant, on atteint une limite technologique et économique, et il est préférable d’avoir recours au stockage cryogénique (basse température) du gaz. C’est ainsi que le méthane peut être maintenu en équilibre liquide à – 160 °C à la pression atmosphérique, le léger dégazage correspondant au début d’ébullition étant compensé par compression et liquéfaction d’une faible quantité recyclée. Le réservoir cryogénique est à double paroi isolante, comme une gigantesque bouteille Thermos, ou frigorifugé à l’aide de panneaux spéciaux (bois de balsa). Il est également possible de stocker le gaz sous pression dans des formations géologiques profondes.

Stockages souterrains

L’idée de stocker des produits pétroliers dans le sol n’est pas seulement la manifestation d’un souci de sécurité, en vue d’assurer une meilleure protection que les réservoirs classiques aux attentats ; c’est aussi une solution économique aux problèmes des grands stockages, qui évite d’immobiliser des terrains de valeur ou de défigurer des sites. La réalisation de cette idée se présente actuellement sous des formes très diverses.

• Réservoir enterré. Au lieu de construire bacs, cuves et autres récipients au-dessus du sol, il est très facile, au prix d’un coût supplémentaire, de les construire dans des fosses ensuite remblayées ou dans des cavernes, carrières ou mines de sel. En dehors des petites installations (stations-service, chauffage domestique), cette technique est surtout utilisée pour les stocks militaires stratégiques.

• Stockage dans le sel. Le sous-sol recèle d’immenses gisements de sel gemme, dans lesquels on peut créer des cavités exploitables comme stockage souterrain de produits pétroliers liquides : il suffit de forer des puits grâce auxquels on injecte de l’eau douce de lessivage, qui dissout le sel et remonte à la surface sous forme de saumure ; au bout d’un certain temps, on obtient à la base de chaque puits une grande poche remplie de cette saumure, qui est de l’eau saturée de sel. Le puits sert ensuite au remplissage de la cavité par déplacement de la saumure recueillie en surface dans un bassin à ciel ouvert, puis à la récupération du produit stocké (déstockage), repoussé vers le haut par une réinjection d’eau ou de saumure. L’excédent de saumure peut être traité pour récupérer le sel ou rejeté en mer soit par un cours d’eau en respectant le taux de salinité autorisé, soit par pipe-line (saumoduc). En France, on a réalisé ainsi des stockages de propane (15 000 m³ à Salies-de-Béarn), d’éthylène (100 000 m³ à 1 500 m de profondeur à Viriat, [Ain]) et surtout de pétrole brut et de gas-oil près de Manosque : une capacité de 10 Mm³ y est en cours d’aménagement à l’aide d’une trentaine de puits à 600 m de la surface.

• Caverne minée. En utilisant l’excavation à l’explosif et autres techniques du percement des tunnels, il est possible de réaliser des galeries souterraines de stockage à une profondeur qui doit être d’autant plus grande que le produit est plus volatil, afin que la pression hydrostatique régnant dans le sous-sol soit toujours supérieure à la tension de vapeur de ce dernier. C’est ainsi que le stockage en caverne du propane (120 000 m³) à Lavéra (Bouches-du-Rhône) a été miné dans le calcaire à – 200 m, tandis que celui du fuel-oil (plusieurs millions de mètres cubes) près de Mantes (Yvelines) n’est qu’à quelques dizaines de mètres de la surface.

• Mine abandonnée. L’ancienne mine de fer de May-sur-Orne (Calvados) a été remise en service comme stockage et remplie de gas-oil (5 Mm³).

• Gisement ou formation. Le gaz peut être stocké sous pression dans des roches poreuses souterraines, qu’il s’agisse de gisements épuisés ou de structures géologiques vides présentant les caractéristiques voulues ; ainsi, un stockage régularisateur équivalant à 800 Mm³ de gaz a été réalisé près de Lacq et un de 300 Mm³ près de Versailles (Beynes).

Importance du stockage

Au cours des dernières années, la capacité des stockages pétroliers en France est passée de 15 à 55 Mm³ et représente plus de six mois de consommation intérieure annuelle. Le coût moyen d’investissement avoisine 250 F/m³ en surface pour un dépôt constitué de réservoirs classiques en site industriel, mais le recours croissant à des solutions nouvelles, comme le gigantisme et les techniques souterraines, permet de réduire le prix de revient.

A.-H. S.

➙ Gisement / Offshore / Pétrole / Raffinage / Réservoir.