Le lac KivuExtraction du gaz Valorisation du gaz Risque naturel

Distribution horizontale du méthane en concentration économique dans le basin principal du lac Kivu ; seules les isobathes 280 m et 340 m sont représentées.


ÉVALUATION DU GISEMENT DE GAZ MÉTHANE

 

 


À l'aide de la carte bathymétrique réalisée en 1998 par Lahmeyer et Osae, nous avons reporté ci-dessous les isobathes 280 m (surface rouge) et 340 m (surface jaune).

Cette figure permet d'estimer la surface horizontale productive du lac selon la profondeur à laquelle sera menée l'extraction. Elle permet aussi de repérer rapidement quels sont les sites favorables à l'installation des stations d'extraction de méthane, à partir de l'examen de la distance des nappes productive à la côte.



Nous avons porté les volumes respectifs d'eau, de CO2 et de CH4 contenus dans des couches de 10 m d'épaisseur.

On remarquera sur cette figure la nette distinction qui existe entre les eaux du lac situées en dessus de la profondeur 260 m (pauvres en gaz dissous) et celles situées en dessous de 260 m qui contiennent une forte proportion de gaz dissous. On peut considérer que seules les couches situées en dessous de cette isobathe renferment du méthane en concentration économiquement exploitable.

Présentation cumulative des volumes de dioxyde de carbone et de méthane en fonction de la profondeur.

Notons tout d'abord quelques évaluations quantitatives obtenues à partir de cette figure :
-volume total du lac : 560 km3,
-volume total (TPN) de CO2 dissout : 256 km3,
-volume total (TPN) de CH4 dissout : 65 km3.


Distribution verticale des volumes de méthane par tranches de 10 m ; on a reporté en translucides les zones d'intérêt économique pour l'exploitation.
Cette figure nous permet de donner une estimation des quantités de gaz économiquement exploitables suivant les critères de richesse en gaz et d'éloignement par rapport à la côte.

Nous ferons une distinction entre quantité de méthane dissout et quantité de méthane extractible (résultat net en sortie de l'exploitation). En effet nous estimons, d'après nos codes de calcul, qu'une proportion de l'ordre de 20 % du méthane sera rejetée (perdue) dans les eaux profondes du lac au cours des étapes de séparation et de lavage du gaz. Notons que tous ces chiffres sont fournis en volume de méthane pur TPN (pression 1 bar et température 0 °C).

On peut schématiquement séparer le lac en quatre tranches, dont trois contiennent du méthane considéré comme économiquement exploitable. Ces trois tranches doivent être considérées en terme de difficulté dans l'implantation des colonnes d'extraction à cause de la profondeur (distance à la côte).

Extraction à 300 m de profondeur
( tranche 260 - 300 m : zone 1)

Volume de méthane dissout : 13,3 km3,
Volume de méthane extractible : 10,6 km3.

Extraction à 350 m de profondeur
(tranche 300 - 350 m : zone 2)

Volume de méthane dissout : 15 km3,
Volume de méthane extractible : 12 km3.

Extraction de la partie profonde du lac
( 350 - 485 m : zone 3)

Volume de méthane dissout : 14,9 km3,
Volume de méthane extractible : 11,9 km3.

En conclusion, sur les 65 km3 de gaz dissout dans le lac :

28,3 km3 sont facile d'exploitation et donneraient 22,6 km3 de méthane pur TPN,
15 km3 sont accessibles mais plus difficilement et donneraient 12 km3 de méthane pur TPN,
17 km3 sont considérés comme non rentables.

Volume total du méthane extractible : 34,5 km3

Il est important d'optimiser le système d'exploitation de manière à minimiser la quantité de méthane rejetée en profondeur au cours des étapes de séparation et de lavage. Nous pensons pouvoir limiter cette perte de méthane entre 20 % et 25 %.
Il faut aussi mentionner que ces calculs ne prennent pas en compte le taux de recharge en gaz des eaux du lac en fonction du temps. Cette recharge est très difficile à estimer et les chiffres actuellement avancés varient entre 125 Mm3 et 250 Mm3/an.