Pourquoi l'huile

La mer était devenue agitée alors qu'une rafale soudaine soulevait suffisamment les vents pour hurler à travers le gréement. Et avec ces vents est venue une puissante odeur d'huile. Bientôt, j'ai pu voir l'éclat caractéristique de l'arc-en-ciel depuis ma position sur le rail de ce chalutier de pêche. C'était en mai 2016, et nous étions dans le golfe du Mexique, à environ 16 kilomètres au large de la côte sud-est de la Louisiane.

« Skimmer dans l'eau », a beuglé Kevin Kennedy, un pêcheur de l'Alaska devenu entrepreneur en assainissement des déversements d'hydrocarbures. Les cordes grinçaient alors que les treuils du bateau abaissaient son prototype de système de récupération d'huile dans la mer agitée. Alors que le chalutier montait et descendait, l'engin de Kennedy chevauchait les vagues, sa bouche ouverte faisant face à la nappe, avalant un mélange d'eau de mer et de pétrole brut.

L'estomac de l'appareil de Kennedy, pour continuer l'analogie, était un nouveau séparateur, qui digérait le mélange d'eau de mer et d'huile. En vertu de son ingénierie intelligente, il n'excrète pratiquement rien d'autre que de l'eau. Au sommet des réservoirs jumeaux du séparateur, l'huile collectée a commencé à gonfler. Lorsqu'une quantité suffisante s'était accumulée, l'huile était aspirée en toute sécurité dans un réservoir de stockage. Alors le cycle recommencerait.

La quantité d'huile qu'il y avait sur l'eau ici était un sujet de grande dispute. Mais sa source était assez claire. En 2004, l'ouragan Ivan a traversé le golfe du Mexique, provoquant des glissements de terrain sous-marins qui ont renversé une plate-forme de forage érigée par Taylor Energy, basée à la Nouvelle-Orléans. Les sommets mutilés des puits de pétrole sous-marins de Taylor ont ensuite été ensevelis sous une vingtaine de mètres de boue. Mais toute cette boue meuble n'a pas fait grand-chose pour endiguer le flux de pétrole et de gaz de bon nombre de ces puits.

Les efforts pour contenir le flux des puits brisés, menés entre 2009 et 2011, n'ont connu qu'un succès partiel. Le pétrole a continué de couler de certains de ces puits et de remonter à la surface pendant des années.

Alors que ce déversement de pétrole constituait une menace désagréable pour l'environnement marin, il a servi de terrain d'essai précieux pour l'invention de Kennedy. Cet ancien pêcheur a dépensé une petite fortune pour prouver qu'il a créé un système efficace de nettoyage des hydrocarbures déversés sur l'eau, qui fonctionne bien dans des conditions réelles. Mais pour tout ce qu'il peut dire jusqu'à présent, c'est un système dont personne ne veut.

"Je pensais que si je construisais une meilleure souricière, tout le monde en voudrait un", dit Kennedy. "Au lieu de cela, le monde a décidé qu'ils étaient d'accord avec les souris."

L'épaisseur des choses : L'un des écrémeurs d'huile de Kevin Kennedy a été déployé sur un site Superfund sur les rives du lac Supérieur, où il a pu séparer une huile de créosote très visqueuse des eaux du lac.Photo : Larry Herbst

Il y a d'innombrables pétroliers, barges, plates-formes et pipelines qui opèrent dans, autour et à travers les eaux côtières américaines. Chaque année, certains d'entre eux divulguent une partie de leur contenu. Au cours d'une année typique, les fuites ne dépassent pas un million de gallons environ. Mais de temps en temps, un accident monstre en renverse beaucoup plus : en 1989, l'Exxon Valdeztanker s'est échoué sur un récif et a déversé quelque 11 millions de gallons américains (42 000 mètres cubes) de pétrole dans les eaux cristallines de Prince William Sound, en Alaska. En 2005, l'ouragan Katrina a libéré plus de 8 millions de gallons (30 000 mètres cubes) des installations de stockage de la Louisiane. Et même ces incidents sont pâles en comparaison avec la catastrophe de Deepwater Horizon en 2010, au cours de laquelle une plate-forme de forage louée par BP a explosé dans le golfe du Mexique, tuant 11 personnes et libérant finalement quelque 210 millions de gallons (près de 800 000 mètres cubes) de pétrole.

De telles catastrophes ravagent non seulement des écosystèmes marins immenses, complexes et délicats, mais elles sont également dévastatrices sur le plan économique : les dommages causés au tourisme et à la pêche commerciale se mesurent souvent en centaines de millions de dollars.

Pour faire face à de tels fiascos, ingénieurs, chimistes et inventeurs ont mis au point, parfois à la volée, un sac d'équipements, de systèmes, de produits chimiques et de procédures pour collecter l'huile et l'éliminer, ou pour la briser ou la brûler sur place. pour diminuer ses impacts environnementaux.

Aujourd'hui, le marché de la gestion des déversements de pétrole est une industrie d'environ 100 milliards de dollars américains par an avec des centaines d'entreprises. Mais de multiples études sur les plus grands épisodes, y compris la catastrophe de Deepwater Horizon, ont remis en question les motivations, les méthodes, les antécédents et même son utilité de l'industrie.

Après des décennies dans l'industrie, Kennedy, un petit joueur dans une grande entreprise, a des perspectives uniques sur ce qui l'afflige. Son implication dans les déversements de pétrole remonte à 1989, lorsqu'il a acheté son premier bateau de pêche et payé un permis pour pêcher la crevette au chalut près de Prince William Sound. Il n'aurait pas pu choisir un pire moment pour commencer une carrière de pêcheur. Le premier jour de la saison de pêche à la crevette, l'Exxon Valdez s'est échoué sur Bligh Reef et Kennedy s'est retrouvé enrôlé comme premier intervenant. Il a passé plus de quatre mois à ramasser du pétrole avec ses filets et à utiliser ses pompes à poisson pour transférer les interminables masses collantes dans la cale de son bateau.

Trial Without Fire : L'appareil de Kevin Kennedy a été soumis à divers tests contrôlés. En 2011, de tels tests ont été effectués dans le cadre du Wendy Schmidt Oil Cleanup XChallenge (en haut). En 2017, une version plus petite de l'appareil de Kennedy a été testée pour obtenir une cote ASTM (en bas). Dans les deux cas, les tests ont été effectués avec une épaisse couche d'huile (rouge) à la surface de l'eau, une condition qui, selon Kennedy, se produit rarement dans un véritable déversement.Photos : Larry Herbst

Pendant ce temps, des millions de dollars d'équipement d'écrémage de pétrole ont été transportés par avion vers le port voisin de Valdez, la plupart s'avérant finalement inutiles. Kennedy a été témoin de quelque chose de similaire à chaque fois qu'il y a un déversement à proximité : il peut y avoir beaucoup d'activités de nettoyage, mais souvent, insiste-t-il, c'est juste pour faire un bon spectacle pour les caméras. En fin de compte, la majeure partie du pétrole se retrouve sur la plage - "la vadrouille de la nature", dit-il.

En 2004, Kennedy a participé au nettoyage qui a suivi l'échouement du cargo Selendang Ayu - un accident tragique qui a coûté la vie à six marins et a rejeté 336 000 gallons (1 272 mètres cubes) de mazout dans les eaux de l'Alaska. Après cet incident, il est devenu convaincu qu'il pouvait concevoir lui-même des engins capables de récupérer efficacement le pétrole déversé sur l'eau avant qu'il n'atteigne la plage. Sa conception utilisait des filets de pêche et des pompes à poisson, normalement utilisés pour transférer le poisson des filets dans les cales des navires de pêche. (Les pompes à poisson utilisent le vide au lieu de tourbillonner les roues, ce qui signifie qu'il n'y a pas de poisson haché.)

Avance rapide jusqu'en 2010 et la catastrophe de Deepwater Horizon. La quantité de pétrole libérée dans l'eau par cette éruption de puits semblait illimitée, tout comme l'argent disponible pour essayer de nettoyer les choses. Désespéré de trouver des solutions, BP explorait toutes les pistes, y compris la location de séparateurs huile-eau construits par la société de nettoyage du pétrole de l'acteur Kevin Costner, Ocean Therapy Solutions, aujourd'hui disparue. BP a finalement dépensé quelque 69 milliards de dollars pour sa réponse à la catastrophe, y compris les frais juridiques.

Au milieu de ces efforts de nettoyage frénétiques, Kennedy a emballé un système de récupération de pétrole assemblé à la hâte et a conduit d'Anchorage à la Louisiane. Il s'est présenté à BP, qui a conclu un contrat avec Kennedy. Mais avant qu'il ne puisse le signer, le puits de pétrole a été bouché.

Bien que d'énormes nappes de pétrole recouvraient encore la mer, Kennedy n'était plus autorisé à participer au nettoyage. Selon les régulateurs concernés, seule une urgence leur donnait la possibilité d'essayer une nouvelle technologie pour faire face à un déversement. L'urgence étant désormais officiellement terminée, le nettoyage serait effectué strictement selon les règles de l'art, conformément aux directives spécifiques de la Garde côtière américaine.

1. Deux bras flottants, disposés en forme de V, canalisent l'huile flottant à la surface lorsque le système est remorqué vers l'avant dans un déversement. Illustrations : Chris Philpot

2. L'huile et l'eau s'écoulent à travers un tuyau vers les chambres du séparateur. Une valve unidirectionnelle dans le tuyau empêche le refoulement

3. L'eau huileuse s'écoulant horizontalement du tuyau d'admission remplit l'une des deux chambres, qui sont situées côte à côte.

4. L'huile et l'eau se séparent, tandis que les deux sont soulevées au-dessus du niveau de la mer en vertu d'un vide appliqué par une pompe à travers le tuyau au-dessus.

5. Une vanne à flotteur ouverte (dont la bille flotte au-dessus de l'eau mais sous l'huile) permet d'extraire l'huile, se fermant avant que l'eau puisse être aspirée.

6. La libération du vide permet à l'eau de s'écouler par la valve unidirectionnelle inférieure jusqu'à ce que le niveau d'eau dans la chambre atteigne le niveau de la mer.

D'abord et avant tout, seuls les équipements d'une très courte liste de systèmes certifiés seraient utilisés. Alors Kennedy a regardé depuis le rivage pendant que d'autres allaient travailler. Moins de 3 % du pétrole provenant du déversement de BP a été récupéré, malgré des milliards dépensés pour des efforts qui consistaient principalement à brûler le pétrole sur place ou à appliquer des dispersants chimiques, des mesures pour résoudre le problème qui pose ses propres risques environnementaux.

En 2011, à la suite du déversement de Deepwater Horizon, la Fondation XPrize a organisé le Wendy Schmidt Oil Cleanup XChallenge, du nom du philanthrope et épouse d'Eric Schmidt, l'ancien président exécutif de Google. Le but du concours était de favoriser les avancées techniques dans l'industrie du nettoyage des déversements d'hydrocarbures. Kennedy a soumis son système sur une sorte d'alouette et a été surpris d'apprendre qu'il a été choisi comme l'un des 10 finalistes parmi des centaines de participants, y compris certains des plus grands noms dans le domaine des déversements d'hydrocarbures.

"Tous les acteurs mondiaux étaient là : Lamor, Elastec, Nofi. Certaines d'entre elles sont des entreprises de cent millions de dollars", explique Kennedy. "Quand j'ai fini d'emballer le conteneur d'expédition pour aller à la compétition, je pense qu'il me restait 123 $ sur mon compte courant." Ses économies épuisées, Kennedy a été contraint de demander à des amis des dons pour payer le billet d'avion pour le New Jersey, où se déroulait la compétition.

Situé à Leonardo, NJ, l'installation Ohmsett du ministère de l'Intérieur abrite une piscine géante de plus de 200 mètres de long et de près de 20 mètres de large. Les chercheurs y utilisent des générateurs de vagues informatisés pour simuler une variété d'environnements en eau libre. Alors que la norme de l'industrie pour un écrémeur d'huile était de 1 100 gallons d'huile par minute, les organisateurs de ce concours XPrize recherchaient une machine capable de récupérer plus de 2 500 gallons par minute avec pas plus de 30 % d'eau dans le fluide récupéré.

Kennedy avait bricolé son écumoire à partir d'engins de pêche usagés, y compris une puissante pompe à poisson de 5 000 gallons par minute. De plus, le système de Kennedy utilisait des filets de pêche doublés pour capturer le pétrole à la surface. Cet équipement serait familier à presque tous ceux qui ont travaillé sur des bateaux de pêche, qui sont souvent les premiers sur les lieux d'un déversement de pétrole. Il y aurait donc une courbe d'apprentissage minimale pour ces premiers intervenants.

Lorsque le concours XPrize a commencé, l'équipe de Kennedy était la deuxième des 10 finalistes à être testée. Peut-être en raison de l'inexpérience, peut-être de la négligence, le personnel d'Ohmsett a laissé les vannes du réservoir de collecte fermées. L'équipement de Kennedy a atteint sa pleine puissance et a rapidement explosé. L'énorme pompe à poisson avait essayé de forcer 5 000 gallons par minute à travers une valve scellée. La pression a rompu les tuyaux, plié les arbres de transmission en acier lourd et déformé divers joints de pression.

Les pièces de rechange sont arrivées avec seulement une heure à perdre, permettant à Kennedy de terminer ses essais. Bien que sa pompe endommagée ne puisse plus fonctionner à pleine capacité, son écumoire a fourni des chiffres d'efficacité impressionnants. "Sur certaines pistes, nous avons obtenu un rapport huile/eau de 99 %", dit-il.

Kennedy n'a pas remporté le concours ou le prix d'un million de dollars dont sa jeune entreprise avait cruellement besoin. L'équipe qui a remporté la première place dans cette compétition XPrize, Elastec, a mis en service un appareil capable de pomper beaucoup plus de fluide par minute, mais ce qu'il a collecté n'était que de 90% d'huile. L'équipement du lauréat du deuxième prix, tout en pompant des volumes prodigieux de fluide, n'a collecté que 83% d'huile.

Bien que le système de Kennedy ait démontré la meilleure efficacité lors du concours XPrize, les acheteurs ne se sont pas montrés disponibles. Ce n'était pas surprenant. "Le vrai problème est que vous n'êtes pas payé au litre pour le pétrole récupéré", déclare Kennedy, qui a rapidement découvert que les motivations des personnes chargées de la réparation des déversements d'hydrocarbures ne sont souvent pas axées sur l'environnement. "C'est une industrie de la conformité : vous devez montrer que vous disposez de suffisamment d'équipement pour gérer un déversement sur papier, que cela fonctionne réellement ou non."

Le problème, en un mot, est le suivant : lorsqu'il y a un déversement de pétrole, les intervenants sont généralement embauchés à la journée au lieu d'être payés pour la quantité de pétrole qu'ils récupèrent. Ils sont donc peu incités à faire un meilleur travail ou à mettre à niveau leur équipement vers une conception qui peut séparer plus efficacement le pétrole de l'eau. Si quoi que ce soit, il y a une incitation inverse, soutient Kennedy : nettoyez un déversement deux fois plus vite, et vous ne gagnerez que la moitié de l'argent.

Le terme clé utilisé par les régulateurs dans ce secteur est EDRC, qui signifie Effective Daily Recovery Capacity. Il s'agit de l'estimation officielle de ce qu'un écrémeur peut collecter lorsqu'il est déployé sur une marée noire. Selon les réglementations du Bureau of Safety and Environmental Enforcement, l'EDRC est calculé en "multipliant la capacité de débit nominale du fabricant sur une période de 24 heures par 20% ... pour déterminer si vous avez une capacité de récupération suffisante pour répondre à votre pire- scénario de sortie de cas."

La confiance dans le débit nominal de l'équipement, tel que déterminé par les tests de réservoir, et l'efficacité supposée est au cœur de l'accord conclu entre le gouvernement et les compagnies pétrolières à la suite de la catastrophe de l'Exxon Valdez. C'est un calcul de ce qui fonctionnerait théoriquement pour nettoyer un déversement. Malheureusement, comme Kennedy l'a constaté à maintes reprises lors de déversements réels, les performances sur le terrain correspondent rarement à ces estimations sur papier, qui sont basées sur des tests qui ne reflètent pas les conditions réelles.

Tragédie du golfe oubliée : Une plate-forme de Taylor Energy située à 16 kilomètres de la côte de la Louisiane a été renversée lors de l'ouragan Ivan en 2004 et a perdu du pétrole pendant les 14 années suivantes. Le volume total de pétrole déversé dans le golfe du Mexique rivalisait avec celui du déversement de Deepwater Horizon en 2010. Kevin Kennedy (en bas) a visité le déversement de Taylor en 2016 pour tester son écrémeur de pétrole Sea Otter (en haut) dans des conditions réelles, où le l'huile flottante variait d'un éclat mince à des plaques épaisses (au milieu).Photos : Larry Herbst

Même s'il pensait les règles n'avaient aucun sens, Kennedy devait faire certifier son équipement selon les procédures établies par ASTM International (une organisation anciennement connue sous le nom de American Society for Testing and Materials). Il a donc payé en 2017 pour faire tester son matériel afin d'établir ses cotes officielles.

Ces cotes de récupération sont déterminées en plaçant des écrémeurs dans un réservoir d'essai avec une couche d'huile flottante de 3 pouces d'épaisseur (presque 8 centimètres). Ils sont mis sous tension pendant au moins 30 secondes et la quantité d'huile qu'ils transfèrent est mesurée. C'est un test irréaliste : les déversements d'hydrocarbures ne se traduisent presque jamais par une couche d'huile de 3 pouces. Les nappes de pétrole flottant sur l'océan sont généralement mesurées en millimètres. Et l'épaisseur d'un éclat d'huile, comme celui observé lors du déversement de Taylor, se mesure en micromètres.

"Tant de tests ne sont en réalité qu'un exercice de pompage", déclare Robert Watkins, consultant chez ASRC Energy Services, basé à Anchorage, spécialisé dans l'intervention en cas de déversement. "Mais ce n'est pas une véritable démonstration de réponse." La valeur des cotes ASTM, explique-t-il, permet une comparaison reproductible "des pommes avec des pommes" des équipements de lutte contre les déversements d'hydrocarbures. Il ne prétend pas, cependant, que les pommes sont le bon choix en premier lieu.

Kennedy sait qu'il n'est pas difficile de déjouer le système pour obtenir des chiffres élevés. Selon les règles de test de l'ASTM, même une pompe monstrueuse qui ne sépare pas du tout l'huile de l'eau peut toujours être reconnue pour son travail. Si une entreprise stocke suffisamment de ces pompes dans un entrepôt quelque part – ou maintient suffisamment de barges chargées de tampons absorbant l'huile – elle sera certifiée comme ayant un plan d'intervention en cas de déversement conforme, soutient-il. En cas de déversement réel, dit Kennedy, la plupart de ces équipements sont inutiles : "Bonne chance pour tout nettoyer avec des pompes et des couches !"

Ces dernières années, le Bureau of Safety and Environmental Enforcement (BSEE) et un cabinet de conseil appelé Genwest ont travaillé à l'élaboration d'un meilleur guide, dans l'espoir de remplacer la capacité de récupération quotidienne effective par une mesure différente : le potentiel de récupération estimé (ERSP). Cette nouvelle mesure examine l'ensemble des fonctionnalités du système et fournit des chiffres beaucoup plus réalistes.

Un système hautement efficace comme celui de Kennedy se cumulerait favorablement selon les calculs de l'ERSP. Mais selon Elise DeCola, experte en planification d'urgence en cas de déversement d'hydrocarbures au sein du Nuka Research and Planning Group, basé en Alaska, l'adoption du calculateur ERSP par l'industrie a été limitée.

"Bien que BSEE recommande l'ERSP en tant que meilleure pratique de l'industrie, ils n'exigent pas son utilisation", déclare DeCola. "Les opérateurs qui ont des stocks importants d'écumeurs à faible efficacité - des équipements qui sont toujours conformes aux directives actuelles - pourraient soudainement être contraints d'investir dans de nouveaux écumeurs." Pour beaucoup, déplacer les poteaux de but coûterait tout simplement trop cher.

Les règles actuelles, qui ne mettent pas l'accent sur l'efficacité, acceptent de pomper une grande quantité d'eau huileuse dans vos réservoirs, un mélange qui doit ensuite être éliminé comme un déchet dangereux. Le meilleur objectif est de n'enlever que l'huile, et l'équipement de Kennedy est à peu près aussi bon que possible à cet égard, avec sa plus récente cote huile-eau certifiée ASTM étant de 99 %.

De plus, cette cote de "réservoir d'essai" correspond aux expériences de Kennedy avec son équipement dans des conditions réelles. Que ce soit sur la nappe Taylor avec son éclat d'un micromètre d'épaisseur, un site du Superfund du lac Supérieur avec de la créosote renversée aussi visqueuse que du beurre de cacahuète, ou un déversement toxique dans le port de Long Beach en Californie, ses chiffres d'efficacité ont toujours été très élevés, affirme-t-il.

Kennedy attribue cette performance à son système de séparation unique. Il utilise une paire de récipients de collecte, dans lesquels l'huile flotte au sommet du mélange aspiré. Une vanne à flotteur spécialement conçue se ferme une fois que l'huile est aspirée par le haut. Cette extraction est effectuée par une pompe à vide, qui a la vertu de créer un vide partiel, provoquant l'ébullition de l'eau qui se serait retrouvée dans l'huile. La vapeur d'eau qui en résulte est évacuée dans l'air avant de pouvoir se condenser et diluer l'huile récupérée. Le mazout que son système recueille a souvent une teneur en humidité encore plus faible que lorsqu'il sortait tout juste de la raffinerie.

Pourtant, même avec une écumoire aux performances remarquables, Kennedy a dû faire face à une ascension difficile pour trouver des acheteurs. En 2016, il a proposé son équipement à Taylor Energy, mais il a été refusé. Au cours des deux années suivantes, il a approché à plusieurs reprises la Garde côtière, offrant la preuve que le déversement de Taylor était plus important que prévu et insistant sur le fait qu'il avait une solution potentielle. Même sur une base sans traitement ni rémunération, la Garde côtière n'était pas intéressée.

"La Garde côtière brille lorsqu'elle s'attaque à des crises majeures, comme l'ouragan Katrina ou la dévastation à Porto Rico", a déclaré le capitaine à la retraite de la Garde côtière Craig Barkley Lloyd, aujourd'hui président et directeur général d'Alaska Clean Seas. "Mais c'était une grenouille qui bouillait lentement."

Ce n'est qu'en 2018 que la Garde côtière a finalement été incitée à agir. Le ministère de la Justice avait embauché Oscar Garcia-Pineda, un consultant qui avait étudié le déversement de Taylor, pour effectuer une évaluation indépendante, qui a révélé que le déversement était beaucoup plus important que ce qui avait été signalé précédemment. Selon les nouveaux calculs, le volume total de pétrole libéré au fil du temps rivalisait avec celui du déversement épique de Deepwater Horizon. Reprenant cette analyse, en octobre 2018, un article du Washington Post l'a qualifiée de "l'une des pires catastrophes offshore de l'histoire des États-Unis".

En réponse à cet article de journal, la Garde côtière a commencé à chercher sérieusement des solutions. Il a rapidement embauché le groupe Couvillion basé en Louisiane pour construire un appareil de collecte géant qui pourrait être abaissé sur le fond marin pour capturer le pétrole qui fuit avant qu'il n'atteigne la surface. Au printemps 2019, Couvillion a installé ce système, qui recueille depuis plus de 1 000 gallons d'huile par jour.

Pendant 14 ans après le début du déversement de Taylor, le pétrole a couvert de vastes étendues de mer, et pas un seul gallon de ce pétrole n'a été récupéré jusqu'à ce que Kennedy démontre que cela pouvait être fait. Les incitations n'étaient tout simplement pas là. En effet, il y avait beaucoup de désincitations. C'est la situation que certains régulateurs, écologistes et entrepreneurs de nettoyage des déversements, y compris cet ancien pêcheur, tentent de changer. Avec l'équipement approprié, le pétrole récupéré d'un déversement en mer pourrait même être vendu avec profit.

Lors des essais de Kennedy sur le site du déversement de Taylor en 2016, l'équipage du crevettier qu'il a embauché a commencé à réaliser que le pétrole déversé pouvait valoir plus que les crevettes. Avec la bonne technologie et un marché pour les soutenir, ces mêmes hommes pourraient un jour pêcher du pétrole.

Cet article apparaît dans le numéro imprimé de juin 2020 sous le titre "Fishing for Oil".

Larry Herbst est cinéaste et vidéaste chez Cityline Inc., à Pasadena, en Californie.