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La formation du pétrole selon l'Institut Français du Pétrole
La réaction de Maillard en géochimie sédimentaire :
pétrole, charbon et gaz naturel
par le Dr Eric LICHTFOUSE
La réaction de Maillard est reconnue par les géochimistes comme une des grandes théories permettant d'expliquer la formation du pétrole et du charbon dans les sédiments. Mais en préambule, il faut savoir que le pétrole est formé à partir des restes des organismes vivants, notamment les plantes, les algues et les bactéries qui se décomposent au fond des lacs, des mers et des océans. La majeure partie de cette matière organique, environ 99,99 %, est dégradée puis recyclée vers l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. Le reste est certes très faible (0,01 %), mais comme son accumulation a duré des dizaines de millions d'années, ce sont en fait des quantités gigantesques de matière organique fossile qui sont actuellement stockées dans les sédiments. On estime ainsi la quantité de carbone organique fossile à dix millions de milliards de tonnes (1016 t), soit dix mille fois plus que le carbone présent dans la totalité des organismes vivants !
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La réaction de Maillard intervient dès le début de la décomposition des organismes vivants dans les eaux et les sédiments. L'intense dégradation par les microbes coupe littéralement les organes en petits morceaux, donnant lieu à la production d'un mélange extrêmement varié de petites molécules comme les sucres, les acides aminés et les phénols. Or, les premières expériences de Louis Camille Maillard consistaient justement à mettre en présence ce type de molécules dans un même récipient ! De la même manière, dans les sédiments, les petites molécules réagissent ensemble pour former peu à peu un "filet organique" jaunissant puis brunissant à mesure de son grossissement, pour aboutir à un produit noir appelé "kérogène" qui expulse du pétrole après plusieurs millions d'années. Soulignons ici que c'est la réaction de Maillard qui a permis la formation d'un "filet organique" assez résistant pour être préservé pendant plusieurs millions d'années ! La formation du pétrole est aussi provoquée par l'augmentation de la température, entre 60°C et 120°C, en profondeur dans les sédiments. Le pétrole est ainsi formé par la lente cuisson de la matière organique préservée par la réaction de Maillard. Plus bas, la température devenant trop forte (> 150°C), le pétrole se transforme en gaz naturel par craquage thermique. Enfin, le pétrole, un liquide brun-noir, est plutôt issu de la transformation d'organismes mous comme les algues et les bactéries, alors que le charbon, de consistance solide, provient principalement d'organismes "durs" comme les arbres.
En conclusion, la réaction de Maillard permet d'expliquer la formation au cours des temps géologiques de trois sources majeures d'énergie et de matière : le pétrole, le charbon et le gaz, par cuisson lente des restes des organismes vivants. Les humains font une consommation très importante et très rapide de pétrole, de charbon et de gaz, provoquant le changement climatique dû à l'émission du dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre émis par combustion (véhicules, chauffage ). Ces ressources fossiles n'étant pas illimitées, des recherches sont actuellement menées pour essayer de transformer la biomasse actuelle comme le bois, les résidus de récolte et les boues d'épuration, en pétrole par cuisson rapide.
Dr. Eric LICHTFOUSE
Centre des Sciences de la Terre,
INRA -Universite de Bourgogne, 6, Bd Gabriel,
21000 DIJON -- FRANCE
Eric.Lichtfouse@u-bourgogne.fr
Tel/Fax 33 3 80 39 63 72
http://www.u-bourgogne.fr/ACE/Z00Licht.html
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Il résulte de la dégradation thermique de matières organiques contenues dans certaines roches : les "roches mères" du pétrole. Ce sont des restes fossilisés de végétaux aquatiques ou terrestres et de bactéries s'accumulant au fond des océans, des lacs ou dans les deltas. Appelés "kérogène", ces résidus organiques sont préservés dans des environnements où les eaux sont dépourvues d'oxygène, se mêlant ainsi aux sédiments minéraux pour former la roche mère. Pendant des dizaines de millions d'années, de nouveaux sédiments vont continuer à s'accumuler, entraînant la roche mère à de grandes profondeurs. Généralement entre 2500 et 5000 m et sous l'action des hautes températures qui y règnent, le kérogène se transforme (craquage thermique) en pétrole liquide accompagné de gaz. A plus de 5000 m, le pétrole "craque" à son tour et se transforme en gaz.
Plus légers que l'eau, le pétrole et le gaz remontent le long des niveaux de roches poreuses (roche réservoir) dans lesquels ils sont confinés si ceux-ci sont surmontés de roches imperméables (roche couverture). Si rien ne les arrête, ils suintent à la surface. C'est l'origine des "mares" de pétrole (exploitées pendant l'Antiquité et décrites par Marco Polo) que l'on peut voir par exemple au Moyen Orient ou au Venezuela. S'ils rencontrent des "défauts" dans le système de drains qui les mène vers la surface (tels que des plis) ils viennent s'y accumuler. Ce sont ces pièges à pétrole et à gaz que recherchent les explorateurs pétroliers.*
Davantage de renseignements sur : http://www.ifp.fr/espace-decouverte-mieux-comprendre-les-enjeux-energetiques/les-cles-pour-comprendre/les-sources-d-energie/le-petrole#4