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Présentation - Gaz de schiste - Leçon 1
Le document discute de l'exploitation du gaz de schiste, de ses avantages économiques, de la technique de fracturation hydraulique utilisée pour son extraction, et des préoccupations environnementales liées à cette méthode. Il aborde les témoignages des familles affectées par la pollution de l'eau et les controverses entourant la santé publique et l'extraction en Europe. Les leçons proposées incitent à analyser et discuter les effets potentiels du fluide de fracturation sur la santé humaine et l'environnement.
Présentation - Gaz de schiste - Leçon 1
- 1. For more, visitEngagingScience.eu Le gaz de schiste : pour ou contre ? – 1 Aider les nouvelles générations à s’impliquer dans les enjeux des sciences
- 2. 2 Analyser EvaluerS’engager La familleWilder, USA Nous avons tout le temps mal à la tête et des angines. Quand on se douche, des plaques rouges apparaissent. “ Une fois, notre mère a dû être hospitalisée parce qu’elle avait du mal à respirer. “ 2
- 3. 3 Nous pensons qu’une entrepriseexploitant le gaz de schiste a pollué l’eau lors des opérations de forage Analyser EvaluerS'engager La famille Wilder, USA C’est l’eau sale qui cause nos problèmes. “ “ 3 “ “
- 4. 4 Analyser EvaluerS'engager Marcus Jackson, Royaume-Uni Lesressources en gaz naturel conventionnel seront bientôt épuisées.“ Le gaz de schiste est un gaz bon marché qui peut nous permettre de cuisiner, de nous chauffer, et de générer de l’électricité. “
- 5. 5 La fracturation hydrauliqueest la technique utilisée pour extraire le gaz naturel d’une nouvelle source : la roche shale. L’hydrofracturation s’effectue par étapes : Le forage d’un puits profond L’injection forcée d’un mélange d’eau, de sable et d’autres substances dans la roche sous très haute pression. La roche se fissure et le gaz est libéré. Si ce mélange, le fluide de fracturation, se répand, il peut polluer l’eau. Fluide de fracturation gaz Analyser EvaluerS'engager
- 6. 6 La France ainterdit l’hydrofracturation. Mais c’est autorisé par d’autres pays. Les militants demandent l’interdiction dans toute l’Europe. Les militants demandent d’arrêter l’hydrofracturation Analyser EvaluerS'engager FLASH NEWS L’UE doit-elle interdire l’extraction du gaz de schiste ? Il affirment que l’hydrofracturation est un danger pour la santé. L’hydrofracturation en Europe – situation actuelle L’hydrofracturation est autorisée L’hydrofracturation est interdite L’hydrofracturation est limitée L’hydrofracturation n’est pas rentable Absence de décision ou de gaz Aucune donnée 6
- 7. 7 Comment allez-vous prendre unedécision ? L’UE doit-elle interdire l’extraction du gaz de schiste ? Leçon 2 Justifier son opinion pour répondre : Analyser EvaluerS'engager Leçon 1 Utiliser les preuves scientifiques pour répondre : a Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-elles se répandre dans l’eau ? b Les substances contenues dans le fluide de fracturation sont-elles nocives pour la population ?
- 8. 8 Expliquer lespropriétés particulières de la roche en fonction de l’historique de sa formation Démarche scientifiqueNotions clés Lastructure delaTerre Justifier son opinion Dans ces leçons, vous allez : Leçon 1 Leçon 2 Donner votre avis, présenter vos preuves et expliquer votre raisonnement
- 9. 9 S'engager A Quels typesde roche sont poreuses et peuvent contenir du gaz naturel ? Pourquoi ces roches présentent-elles ces porosités ? B Pourquoi le schiste doit-il être fracturé pour libérer le gaz ? C Le fluide de fracturation peut-il se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? 1 Faire les activités pratiques et les exercices de discussion des Fiches 1– 3 a Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-elles se répandre dans l’eau ? EvaluerAnalyser 2 Ecrire les réponses aux questions A, B et C sur la fiche 5 Fiches 1–3 et 5
- 10. 10 1 Lire lesfaits sur le fluide de fracturation sur la Fiche 4 2 Discuter de la question : le fluide de fracturation peut-il être nocif pour l’homme ? 3 Ecrire une réponse à la question D sur la Fiche 5. Analyser Les substances présentes dans le fluide de fracturation sont-elles nocives pour les humains ? EvaluerS'engager Fiches 4–5
- 11. For more, visitEngagingScience.eu Le gaz de schiste : pour ou contre ? – 1 Fiches apprenants Fiche n°. Titre Notes Fiche 1 Quels types de roche sont poreuses et peuvent contenir du gaz naturel ? Pourquoi ces roches présentent-elles ces porosités ? Réutilisable, une pour 2 Fiche 2 Pourquoi le schiste doit-il être fracturé pour libérer le gaz ? Réutilisable, une par groupe Fiche 3 Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent- elles se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? Réutilisable, une par groupe Fiche 4 Faits sur le fluide de fracturation Réutilisable, une par groupe Fiche 5 Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent- elles se répandre dans l’eau, et sont-elle nocives pour l’homme ? Consommable, une par apprenant
- 12. Fiches apprenants Fiche 1 Quelstypes de roches sont poreuses et peuvent contenir du gaz naturel ? Laisser tomber quelques gouttes d’eau sur la roche à l’aide d’une pipette Pasteur. Donner le nom de la roche qui laisse passer l’eau. Si l’eau pénètre dans la roche, cela veut dire que la roche est poreuse. Elle a donc des creux, appelés pores, entre les grains. L’eau, l’air, l’huile ou le gaz naturel peuvent se trouver dans les pores. Pourquoi ces roches présentent- elles des porosités ? Dans quelles catégories trouve-t-on des roches poreuses : Magmatiques ? Sedimentaires ? Metamorphiques ? Discuter de la formation de ces roches. Pourquoi sont-elles poreuses ?
- 13. Fiches apprenants Fiche 2 Pourquoifaut-il fracturer le schiste pour en libérer le gaz ? Placer des morceaux de roche dans un bécher avec de l’eau. Observer. Quels morceaux laissent échapper des bulles ? Si la roche laisse échapper des bulles, cela signifie que les pores sont interconnectées. L’air, l’eau, le gaz naturel et l’huile peuvent circuler dans ces espaces. La roche est perméable. Si le liquide ou le gaz ne peut pas circuler dans la roche, la roche est imperméable. Poreuse et perméable Non-poreuse et imperméable Poreuse et imperméable Pourquoi faut-il fracturer le schiste pour libérer le gaz des pores ? Il n’est pas nécessaire de fracturer le grès (en photo) pour en extraire le gaz. Pourquoi ? Le grès, vu au microscope Le schiste est sédimentaire. Il s’est formé à partir de sédiments longs et fins. schiste Les sédiments ont ensuite été comprimés, et se sont empilés comme des feuilles
- 14. Fiches apprenantsFiches apprenants Fiche3 Voici les types de roches présents sur un site exploité. Fiche 3 Est-ce que le fluide de fracturation peut se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? Est-ce que votre réponse est applicable à tous les sites ? Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-ells se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? Fluide de fracturation gaz schiste (impermeable) calcaire calcaire (perméable) eau calcaire terre Sable et gravier(perméable) Voici les types de roches présents sur un site exploité. Est-ce que le fluide de fracturation peut se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? Est-ce que votre réponse est applicable à tous les sites ? Fluide de fracturation gaz schiste (impermeable) calcaire calcaire (perméable) eau calcaire terre Sable et gravier (perméable) Le fluide de fracturation est injecté sous haute pression. Lorsqu’il pénètre dans la roche, il peut se déplacer dans différentes directions, même vers le haut. Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-ells se répandre dans l’eau ? Si oui, comment ? Le fluide de fracturation est injecté sous haute pression. Lorsqu’il pénètre dans la roche, il peut se déplacer dans différentes directions, même vers le haut.
- 15. Fiches apprenants Fiche 4 Faitssur le fluide de fracturation Substance Utilisée aussi pour... Pourquoi est-elle utilisée dans le fluide ? Impacts sur les humains Eau (90%) Boire, se laver Pour forcer les petites fissures dans le schiste à s’ouvrir davantage Vitale pour les humains Sable (9.5%) Les bâtiments, jeux pour enfants Pour maintenir les fissures ouvertes dans le schiste Peu d’impact. Chlorure de sodium (sel) nutrition et assaisonnement Pour faciliter la fragmentation de la roche Sur le long terme et en quantité excessive, il peut entraîner des maladies cardiaques. Polyacrylamide Le traitement de l’eau Pour limiter la friction entre le fluide et le tuyau Souvent mélangé à l’acrylamide en petites quantités, qui affecte le système nerveux Ethane-1,2- diol Le produit antigel des voitures Pour éviter les dépôts de calcaire dans les tuyaux Toxique. En quantités importantes, ce produit affecte le système nerveux, le coeur et les reins. Gomme de guar Epaissir les crèmes glacées Il épaissit le fluide pour suspendre le sable En très grandes quantités, effet laxatif Glutaraldéhyde Stériliser le matériel médical Il tue les bactéries dans l’eau En grandes quantités, ce produit peut causer des crises d’asthme, l’iriritation de la gorge et des poumons, et des yeux qui brûlent. Propan-2-ol Anti-transpiration Pour entretenir la texture épaisse du fluide En quantités assez importantes, il peut causer des maux de tête, des étourdissements, et des vomissements. Le fluide de fracturation est un mélange. Il comprend les substances listées dans le tableau ci-dessous, et plusieurs autres. Le fluide contient de l’eau et du sable en grandes quantités, et d’infimes quantités d’autres substances. Si les substances du fluide de fracturation se répandent dans l’eau, elles forment alors des solutions très diluées. Ces substances peuvent-elles affecter les humains ? Pouvez-vous en être absolument sûr/e ?
- 16. Fiches apprenantsFiches apprenants Fiche5 Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-elles se répandre dans l’eau, et affecter les humains ? Fiche 5 A Les roches qui sont poreuses et pourraient contenir du gaz naturel sont … Ces roches ont des pores parce que… B Le schiste doit être fracturé pour libérer le gaz parce que… C Le fluide de fracturation peut parfois/ne peut pas se répandre dans l’eau parce que… D Le fluide de fracturation peut/ne peut pas être dangereux pour les humains parce que… Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-elles se répandre dans l’eau, et affecter les humains ? A Les roches qui sont poreuses et pourraient contenir du gaz naturel sont … Ces roches ont des pores parce que… B Le schiste doit être fracturé pour libérer le gaz parce que… C Le fluide de fracturation peut parfois/ne peut pas se répandre dans l’eau parce que… D Le fluide de fracturation peut/ne peut pas être dangereux pour les humains parce que…
- 17. For more, visitEngagingScience.eu Promouvoir le dialogue et la réflexion
- 18. For more, visitEngagingScience.eu Aider les nouvelles générations à s’impliquer dans les enjeux des sciences TRACES
Notes de l'éditeur
- #3 Montrer cette diapositive pour présenter les risques potentiellement associés à l’extraction du gaz de schiste.
- #4 Montrer cette diapositive pour présenter les risques potentiellement associés à l’extraction du gaz de schiste.
- #5 Montrer cette diapositive pour présenter les avantages du gaz de schiste.
- #6 Montrer cette diapositive pour expliquer comment l’hydrofracturation sert à extraire le gaz naturel de la roche, i.e. le shale.
- #7 Cette diapositive montre le dilemme. Demander aux apprenants leur première réaction face à ce dilemme, et demander aux apprenants de lever la main afin d’exprimer qui est pour ou contre l’interdiction du gaz de schiste. Vous pouvez montrer une vidéo sur le gaz de schiste (voir dans les liens) à ce stade. Demander aux apprenants d’identifier les opinions exprimées dans la vidéo, et de déterminer si l’organisme qui a produit la vidéo est pour ou contre le gaz de schiste.
- #8 La diapositive montre la répartition : l’utilisation des preuves scientifiques dans la leçon 1, et la justification de son opinion dans la leçon 2 pour aider les apprenants à prendre une décision.
- #9 Objectifs de la leçon
- #10 Dire aux apprenants qu’ils vont revoir ce qu’ils ont appris précédemment et terminer l’exercice principal de cette leçon, grâce auquel ils vont répondre à la question Les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent-elles se répandre dans l’eau ? Les apprenants se mettent deux par deux pour faire les activités pratiques et mener les discussions sur les fiches 1 à 3. Une fois ces activités terminées, les apprenants vont répondre individuellement aux questions A, B et C sur la fiche 5 pour résumer ce qu’ils ont appris jusque-là. Une des réponses possibles à la question C est que les substances présentes dans le fluide de fracturation peuvent s’écouler dans l’eau dans certains cas, et cela dépend du type de roche dans la zone de forage, de la hauteur et de la localisation des nappes d’eau et du puits, ainsi que d’autres facteurs liés au processus d’extraction.
- #11 Voici le dernier exercice (10) : les apprenants, deux par deux, utilisent les faits sur le fluide de fracturation (Fiche 4) pour évaluer si les substances présentes dans ce fluide sont nocives pour l’homme. Les apprenants prennent note de leur décision individuellement pour répondre à la question D sur la Fiche 5. Une des réponses possibles est que certaines substances contenues dans le fluide de fracturation peuvent être nocives pour la population, mais cela dépend de la concentration de cette substance dans l’eau. Vous pouvez demander aux apprenants de partager leurs réponses en petits groupes, afin qu’ils se rendent compte qu’il n’existe pas qu’une seule réponse définitive à la question.