Méthane
Plus simple des alcanes, principal composant du gaz naturel. Puissant gaz à effet de serre (PRG ~28 sur 100 ans). Produit naturellement par la méthanogenèse et l'activité volcanique.
Propriétés physiques
Structure
Description détaillée
Le méthane est la plus simple des molécules organiques — un atome de carbone tétraédriquement lié à quatre hydrogènes — et pourtant l'un des composés les plus stratégiquement importants du XXIᵉ siècle. Composant majoritaire (~85-95 %) du gaz naturel commercial, il fournit environ un quart de l'énergie primaire mondiale, soit comme combustible direct (chauffage, électricité en cycle combiné), soit comme matière première pétrochimique (vaporeformage en H₂ et CO pour la synthèse d'ammoniac, du méthanol et des carburants Fischer-Tropsch).
Climatiquement, son rôle est ambivalent. Sa combustion produit ~50 % moins de CO₂ par kWh que le charbon, ce qui en fait un combustible « de transition » plus propre. Mais le méthane lui-même est un gaz à effet de serre 28 fois plus puissant que CO₂ sur 100 ans (et ~80 fois sur 20 ans). Les fuites le long de la chaîne d'extraction et de transport — pipelines, terminaux GNL, têtes de puits — peuvent annuler entièrement son avantage climatique si elles dépassent ~3 %. La détection satellite récente (TROPOMI, MethaneSAT) a révélé que les émissions fugitives du secteur sont systématiquement sous-estimées par les inventaires officiels.
Au-delà de la Terre, CH₄ a fait l'objet d'observations notables : présence cyclique sur Mars (origine encore débattue : géologique ou biologique), atmosphère et lacs liquides sur Titan (lune de Saturne, où le cycle hydrologique se fait avec du méthane à la place de l'eau), traces sur Encelade. Sur Terre, la majorité du méthane atmosphérique provient de la méthanogenèse — voie métabolique anaérobie de certaines archées dans les zones humides, les rumens des bovins, les rizières et les décharges. Les émissions anthropiques (~60 % du total) augmentent rapidement depuis 2007 sans cause complètement élucidée.
Usages et applications
- Combustible domestique et industriel
- Matière première pétrochimique (méthanol, hydrogène, ammoniac)
- Carburant pour véhicules GNV
- Production d'électricité en cycle combiné
Sécurité (GHS)
Gaz extrêmement inflammable, forme des mélanges explosifs avec l'air (5–15 %).