Pétrole

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Un échantillon de 100 ml de pétrole Le pétrole, du latin petra pierre et oleum huile (soit « huile de pierre »), est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. Énergie fossile, son exploitation est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car il fournit la quasi totalité des carburants liquides. Le pétrole est aussi souvent appelé or noir en référence à sa couleur noire et à son coût élevé.
Pétrole

Un échantillon de 100 ml de pétrole Le pétrole, du latin petra pierre et oleum huile (soit « huile de pierre »), est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. Énergie fossile, son exploitation est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car il fournit la quasi totalité des carburants liquides. Le pétrole est aussi souvent appelé or noir en référence à sa couleur noire et à son coût élevé.

Une roche visqueuse

Formation

Le pétrole est un produit du passé géologique d’une région, issu de la succession de trois circonstances plutôt exceptionnelles Géologie sédimentaire : bassins, environnements de dépôts, formation du pétrole, de Bernard Biju-Duval, Éditions Technip, 1999 :
- l'accumulation de matière organique ;
- sa maturation.
- le piégeage des hydrocarbures. Comme un gisement de pétrole est entraîné dans la tectonique des plaques, l’histoire peut ne pas s’arrêter là. Il peut être enfoui plus profondément et se pyrolyser à nouveau, donnant un gisement de gaz naturel - on parle alors de gaz thermogénique secondaire, par opposition au gaz thermogénique primaire formé directement par pyrolyse du kérogène. Le gisement peut également fuir, et le pétrole migrer à nouveau, vers la surface ou un autre piège. Il faut ainsi un véritable concours de circonstances pour mener à la création d’un gisement de pétrole (ou de gaz), ce qui explique d’une part que seule une infime partie de la matière organique formée au cours des ères géologiques se soit transformée en énergie fossile et, d’autre part, que ces précieuses ressources soient réparties de manière très disparate dans le monde.

Accumulation de matière organique

En règle générale, la biosphère recycle la quasi-totalité des déchets qu’elle produit. Cependant, une petite minorité de la matière « morte » sédimente, c’est-à-dire qu’elle se dépose et est enfouie avec de la matière minérale, et dès lors coupée de la biosphère. Ce phénomène concerne des environnements particuliers, tels que les endroits confinés (lagunes, deltas…), surtout en milieu tropical et lors de périodes de réchauffement climatique intense (comme le silurien, le jurassique et le crétacé), où le dépôt de détritus organiques dépasse la capacité de « recyclage » de l’écosystème local. C’est durant ces périodes que ces sédiments riches en matières organiques (surtout des lipides) s’accumulent.

Maturation de la matière organique

Au fur et à mesure que de nouvelles couches de sédiments se déposent au dessus de cette strate riche en matières organique, la « roche-mère » ou « roche-source », voit ses conditions de température et de pression augmenter. La matière organique se transforme d’abord en kérogène, un « extrait sec » disséminé dans la roche sous forme de petits grumeaux. Si la température devient suffisante (le seuil est à au moins 50°C, généralement plus selon la nature de la roche et du kérogène), et si le milieu est réducteur (pauvre en oxygène, dans le cas contraire le kérogène sera simplement oxydé), le kérogène sera pyrolysé de façon extrêmement lente. Le kérogène produit du pétrole et/ou du gaz naturel, qui sont des matières plus riches en hydrogène, selon sa composition et les conditions d’enfouissement. Si la pression devient suffisante ces fluides s’échappent, ce qu’on appelle la migration primaire. En général, la roche source a plusieurs dizaines, voire centaines de millions d’années quand cette migration se produit. Le kérogène lui-même reste en place, appauvri en hydrogène.

Piégeage des hydrocarbures

Quant aux hydrocarbures expulsés, plus légers que l’eau, ils s’échappent en règle générale jusqu’à la surface où ils sont oxydés, ou biodégradés (ce dernier cas donne des sables bitumineux), mais une minime quantité est piégée : elle se retrouve dans une zone perméable (généralement du sable, des carbonates ou des dolomites) qu’on appelle la « roche-réservoir », et ne peut s’échapper à cause d’une couche imperméable (composée d’argile, de schiste et de gypse), la « roche piège » formant une structure piège. Il existe plusieurs types de pièges. Les plus grands gisements sont en général logés dans des pièges anticlinaux. On trouve aussi des pièges sur faille ou mixtes anticlinal-faille, des pièges formés par la traversée des couches par un dôme salin, ou encore crées par un récif corallien fossilisé.

Composition

On distingue les pétroles en fonction de leur origine et donc de leur composition. Le mélange d’hydrocarbures issu de ce long processus comprend des chaînes linéaires plus ou moins longues, ainsi que des chaînes cycliques naphténiques ou aromatiques. Il est possible de distinguer les différents types de pétrole selon leur densité, leur fluidité, leur teneur en soufre et autres impuretés (vanadium, mercure et sels) et leur teneur en différentes classes d’hydrocarbures. Le pétrole est alors paraffinique, naphténique ou aromatique. Il est aussi possible de les classifier parfois selon leur provenance (golfe Persique, mer du Nord, Venezuela, Nigeria), car le pétrole issu de gisements voisins a souvent des propriétés proches. Il existe des centaines de bruts de par le monde. Certains servent comme étalon pour établir le prix moyen du pétrole en provenance d’une région donnée. Les bruts les plus connus sont Arabian Light (brut de référence du Moyen-Orient), le Brent (brut de référence européen) et le West Texas Intermediate (WTI, brut de référence américain). Selon sa provenance, le brut peut contenir du gaz dissous, de l’eau salée, du soufre et des produits sulfurés (thiols (mercaptans) surtout). Il a une composition trop complexe pour être décrite en détails. Il faut distinguer simplement trois catégories de brut :
- à prédominance paraffinique : les hydrocarbures linéaires sont les plus abondants, ces bruts sont les plus recherchés car ils donnent directement une grande proportion de produits légers comme l'essence et le gasoil;
- à prédominance naphténique : beaucoup d'hydrocarbures à plusieurs cycles ;
- à prédominance aromatique : les hydrocarbures présentant un seul cycle insaturé sont les plus abondants. Il faut signaler également qu’il existe des bruts aptes à faire du bitume, ce sont des bruts très lourds de type Boscan, Tia Juana, Bachaquero ou Safaniyah. Les deux principaux critères pour classer les centaines de bruts différents qui existent sont la gravité (densité) et la teneur en soufre, depuis le plus léger et le moins sulfureux (qui a la plus haute valeur commerciale) qui est du condensat, jusqu’au plus lourd et au plus sulfureux qui contient 90 % de bitume environ : c’est un brut d’Italie.

Historique

Usage préindustriel

Feu grégeois, peut être composé de pétrole. L’usage du pétrole remonte à l’Antiquité, mais l’approvisionnement était limité aux affleurement naturels de pétrole, et au pétrole trouvé accidentellement en creusant des puits pour trouver de l’eau potable ou de la saumure. Ces sources étaient faibles et irrégulières. Les civilisations mésopotamiennes s’en servaient comme produit pharmaceutique, cosmétique et comme combustible pour les lampes à huile. Les Égyptiens employaient de l’asphalte pour la momification. Au Moyen Âge, il a été utilisé par les Byzantins, puis les Vénitiens, dans la préparation du « feu grégeois » pour incendier et couler les navires ennemis. Les Amérindiens, de leur côté, utilisaient du pétrole pour calfater les embarcations et pour ses supposées vertus médicinales. Au début du , il existait une utilisation ponctuelle du pétrole, surtout aux États-Unis. Il était vendu comme remède « miracle », ou servait dans des lampes et comme lubrifiant.

1859-1901 : la naissance d’une industrie

Les début de l’exploitation du pétrole en Pennsylvanie Contrairement à une idée répandue (surtout aux États-Unis), Edwin Drake n’a pas foré le premier puits de pétrole cette année-là. Cependant, il semble avoir été le premier à produire du pétrole depuis un puits spécifiquement foré dans ce but et, quoi qu’il en soit, il a provoqué la naissance de l’industrie pétrolière. L’idée était simple : puisque le pétrole qu’on trouvait en surface semblait fuir depuis des réserves souterraines, on devait pouvoir en produire beaucoup plus en creusant pour accéder directement à celles-ci. Il fora donc son puits en Pennsylvanie, dans une région connue pour les affleurements de pétrole, et produisit les premiers barils de l’ère moderne. Les États-Unis en produisirent 274 tonnes en 1859. L’année précédente, le seul producteur était la Roumanie avec 200 tonnes. Il s’ensuivit une « ruée vers l’or noir » dans différentes régions du monde : Alberta, Californie, Transylvanie, Pologne et Azerbaïdjan. Les puits de cette époque, creusés dans des réservoirs proches de la surface signalés par des affleurements, produisaient peu, de l’ordre du baril/jour. Le marché restait confiné aux applications traditionnelles, pétrole lampant en tête. En 1857, la ville de Bucarest devient la première au monde éclairée au pétrole. Notons qu’en fournissant un carburant liquide beaucoup moins cher que l’huile de baleine employée jusque-là, le pétrole a probablement sauvé cette espèce de l’extinction totale On pourra consulter à ce sujet l’article d’Ugo Bardi (ASPO) sur l’huile de baleine : . En 1885, le chimiste américain Benjamin Silliam Jr. (1816-1885), reprenant des travaux antérieurs, retrouva un certain nombre de produits naturels par distillation du pétrole : goudrons, lubrifiants, naphta, solvants pour les peintures ainsi que l’essence qui, considérée à l’époque comme produit mineur, était utilisée comme détachant. Le marché du pétrole connaissait à cette époque des fluctuations de prix énormes, chaque nouveau gisement saturant le marché pour quelque temps. John Davison Rockefeller parvint à établir une situation de monopole sur le raffinage américain, qui sera brisé par une loi antitrust.

1901-1945 : changement d’échelle

Production mondiale de pétrole depuis 1900 Quantité de pétrole disponible par habitant Foré en 1901, le premier puit dans le gisement de Spindletop au Texas inaugura une ère nouvelle. Creusé dans un réservoir profond et non indiqué par des affleurements, il produisit 80 kbbls/j après son percement. Vers la même époque, le moteur à explosion se généralise, créant une nouvelle demande pour les carburants liquides. La production augmente de façon soutenue jusqu’à la Seconde Guerre mondiale. Des gisements de pétrole de grande taille, comme East Texas ou Kirkouk, furent si prolifiques que l’inquiétude principale était alors de savoir comment écouler la production. Le pétrole devint une source d’énergie majeure, au même titre que le charbon. Pendant les deux guerres mondiales, l’approvisionnement en pétrole des belligérants fut un enjeu majeur. L’industrie pétrolière se développa ensuite dans un nombre accru de pays, mais resta largement dominée par la production américaine qui, en 1945, représente encore 60 % du chiffre mondial de 7 Mbbls/j Selon les données historiques rassemblées par l’ASPO.. Néanmoins, s’agissant des réserves, une part accrue se situe au Moyen-Orient. Par exemple, Burgan est découvert en 1938.

1945-1973 : l’abondance

Lubbock au Texas La forte croissance économique qu’ont connue les pays développés entre 1950 et le milieu de 1970 n’a pu se réaliser qu’au prix d’un très fort accroissement de la consommation d’énergie. En effet, cette consommation est passée de 1, 7 milliard de TEP (tonne équivalent pétrole) en 1950 à 5, 2 milliards de TEP en 1970, soit un triplement en 20 ans. Au cours de cette période, le pétrole bon marché détrôna progressivement le charbon ; alimentant les centrales électriques et l’industrie, suscitant une crise économique de reconversion dans les bassins charbonniers. Dans le même temps, il permit la révolution verte. La population mondiale augmenta de 60 % durant ces 28 années, tandis que la production de pétrole fut multipliée par sept. À cette époque, le pétrole était encore « facile » : les gisements se trouvaient facilement, et peu de régions productrices importantes étaient en déclin. D’immenses gisements faciles à exploiter, peu déplétés, étaient capables d’offrir de la production supplémentaire. Du point de vue technico-économique, comme conséquence de ce fort accroissement de la consommation, on assista à un développement des moyens de transport (transport maritime et par oléoduc) entraînant une diminution importante des coûts. La seule inquiétude restait le risque de saturation du marché. Les prix étant clairement orientés à la baisse, les pays disposant des plus vastes réserves constituèrent, en 1960, l’Organisation des pays producteurs de pétrole (OPEP), organisme chargé de coordonner les intérêts des pays membres et dont l’action, relativement limitée au début, devint par la suite prépondérante. En 1953, les États-Unis mirent en place des restrictions à l’importation de pétrole afin de stimuler la production nationale. La fermeture du Canal de Suez de 1967 à 1975 entraîna une augmentation prodigieuse de la capacité unitaire des transports maritimes. C’est ainsi qu’on a construit dans les années 1970 des supertankers de tonnes. Vers 1970, on commença à se rendre compte qu’une croissance exponentielle de la production ne peut être maintenue indéfiniment voir le rapport du MIT pour le Club de Rome, Halte à la croissance ?, et certains pays producteurs se mirent à raisonner sur le long terme, se disant qu’en limitant la production, ils pourraient la prolonger. Ils prirent conscience de leur pouvoir face aux pays consommateurs et aux compagnies pétrolières. Des négociations importantes eurent lieu à Téhéran, puis à Tripoli en 1971, où les pays de l’OPEP obtinrent des compagnies une revalorisation substantielle de leurs revenus et des assurances de nouvelles augmentations. Le prix de l’Arabe léger (Arabian Light), brut de référence, n’était que de 3, 02 USD courant le baril. Avec la nationalisation de L’Aramco (1971), l’OPEP donnait le coup d’envoi des revendications visant à s’assurer une forte participation dans les sociétés pétrolières. Ces revendications ont été suivies d’effets par des accords de participation signés avec les pays du golfe persique. Par ailleurs, la production américaine atteint son pic en 1971. Selon les données du BP Statistical Review of World Energy 2006, la production de 1972 est très légèrement supérieure à celle de 71, mais 71 est la date du pic habituellement donnée, l’explication vient sans doute de l’inclusion par BP des liquides de gaz naturel et du gain de raffinage.

1973-1985 : les crises pétrolières

Aux États-Unis, la « couleur » politique des États et des grandes collectivité influe sur leur propension à gaspiller ou économiser l'énergie. Les États majoritairement démocrates (ayant voté pour Al Gore) aux élections de l'an 2000 (courbes bleues) ont une plus forte propension à économiser l'électricité que ceux ayant voté pour G Bush. la Californie a ainsi - dès le 1er choc pétrolier - lancé un programme ambitieux d'efficacité énergétique qui lui a permis de presque stabiliser sa consommation moyenne par personne (Sa population ayant augmenté, la consommation totale a néanmoins augmenté, mais proportionnellement beaucoup moins que dans les autres états). Source Les données brutes sont fournies par l'"Energy Information Administration of the US Department of Energy" En février 1971, l’Algérie annonça à la surprise générale la nationalisation des hydrocarbures, elle fut suivie par l’Irak en 1972, puis par la Libye en 1973, qui nationalisa à son tour 5 compagnies anglo-américaines de pétrole. En octobre 1973 éclata la guerre du Kippour. Les pays arabes, déjà mécontents de la dévaluation du dollar américain qui servait à payer leur pétrole (la convertibilité en or du dollar ayant été supprimée), décrétèrent un embargo pétrolier. Le prix du pétrole bondit de 3 à 13 USD. Une crise encore plus grave eu lieu en 1979, provoquée par la Révolution iranienne. Le prix culmina à 40 dollars en 1981. La production mondiale passa de 66 Mbbls/j en 1979 à 56 en 1983, le niveau de 1979 ne fut retrouvé qu’en 1993 - et il ne le fut jamais si l’on divise par la population. Dans ce contexte, les pays non-membres de l’OPEP se lancèrent dans un développement rapide de prospection et forage dans de nouvelles régions, comme la baie de Campeche, la mer du Nord, la Sibérie et l’Alaska. Les efforts en matière d’énergie nucléaire furent intensifiés, ainsi que les économies d’énergie. L’utilisation du charbon et du gaz naturel pour l’électricité fut accrue. La croissance de l’économie mondiale marqua un coup d’arrêt. Les répercussions politiques furent importantes. Les chocs pétroliers eurent des impacts variés dans la vie quotidienne : réduction de la cylindrée des voitures, heure d’été, etc.

1986-2001 : le retour à l’abondance ?

Une nouvelle période de prix relativement bas à partir de 1986 est due à la conjonction de plusieurs phénomènes. D’une part, les pays du Golfe augmentent massivement leur production. Il s’agit en partie d’un plan convenu avec les États-Unis dans le but de « couler » l’économie soviétique, pour laquelle le pétrole représente une source de devises importantes. Les pays du Golfe, contrairement à l’URSS, ont des coûts de production bas, et peuvent donc supporter une baisse du prix du baril. Ce plan fonctionna, et est une cause très importante, quoique méconnue, de l’effondrement soviétique. Cette chute se traduisit par la perte de plusieurs millions de barils par jour entre 1990 et 1995, mais fut compensée par une baisse de la demande des mêmes pays. D’autre part, le pétrole des nouvelles régions explorées en réponse aux chocs pétroliers est exploité intensivement, les réserves s’épuisant à un rythme beaucoup plus rapide que celui des régions « traditionnelles ». La mer du Nord devint une région pétrolifère, mais avec son coût de production élevé et les prix bas du baril sur le marché mondial, elle ne généra pas les bénéfices escomptés. Mais surtout, la croissance économique restant faible dans la plupart des pays, la demande n’augmente pas beaucoup. Les inquiétudes sur l’approvisionnement en pétrole s’estompent. Les efforts en matière d’efficacité énergétique et d’énergies nouvelles sont relâchés. La catastrophe de Tchernobyl contribue aussi à réduire les programmes nucléaires. Les investissements dans la filière pétrolière sont réduits également, et les compagnies pétrolières occidentales affichent des bilans peu flatteurs. Le prix oscille entre 10 et 20 dollars jusqu’en 2001, sauf un pic au moment de la guerre du Koweït. Il passera même sous les 10 dollars en 1998, sous le double effet d’une reprise de la production irakienne et d’une crise financière en Asie.

Depuis 2002 : l’inquiétude

A partir de 2002, le prix du pétrole a connu une hausse rapide. Celle-ci a pris tous les analystes par surprise, d’autant qu’elle s’est produite sans raison politique majeure, contrairement aux chocs des années 1970. Si des paramètres momentanés (ouragans, rupture d’oléoducs, incidents politiques, situation au Venezuela) sont intervenus, les raisons de fond sont principalement :
- La hausse de la demande, en particulier de la Chine, dont la consommation a augmenté de plus de 2 Mbbls/j en quatre ans, résultat de l’accès d’une fraction pourtant faible de sa population à la société de consommation.
- L’épuisement rapide des réserves de certaines régions, comme la Mer du Nord, qui ont été exploitées très intensivement. Par exemple, la production britannique a diminué de 40 % entre 2000 et 2006, tandis que la production australienne a diminué de moitié.
- Les investissements trop faibles de la décennie précédente (dues au faible prix du pétrole dans les années 90). Actuellement, tous les éléments de la chaîne pétrolière (derricks, gisements, oléoducs, pétroliers, raffineries) sont vieux et utilisés à 100 % de leur capacité.
- L’incapacité des pays du Golfe à augmenter suffisamment leur production, du fait du vieillissement de leurs grands gisements, dont la plupart sont exploités depuis 40 ans ou plus. Ces difficultés furent partiellement compensées, jusqu’en 2004, par un rebond spectaculaire de la production russe mais celle-ci augmente beaucoup moins depuis 2005. Dans ce contexte, on cherche à nouveau à économiser le pétrole, mais les 15 années de retard pris dans le domaine se font sentir. Le pétrole non conventionnel fait l’objet d’investissements accrus, et la stratégie militaire des grandes puissances prend de plus en plus le pétrole en compte. L’investissement est relancé, mais l’exploration pétrolière offre des retours sur investissement bien plus faibles que jadis. L’OPEP n’a plus de capacité de production en réserve, et a donc perdu son contrôle des prix. Les paramètres principaux pour l'estimation de la demande pétrolière à moyen et long terme sont au nombre de cinq : la croissance économique ; l'évolution de la part du pétrole dans le mix énergétique ; les changements dans l'efficacité de l'utilisation du pétrole (intensité énergétique par unité de PIB) ; les prix du pétrole ; les conditions climatiques. D'autres éléments impactent la demande à court terme : le prix des énergies concurrentes (principalement gaz et charbon) ; la fiscalité sur les produits pétroliers ; le taux de change du dollar ; le taux de charte des tankers ; la spéculation ; le nombre de jours travaillés dans le mois ; les grèves dans les industries très consommatrices de pétrole, etc... Courant 2006, les prix se sont légèrement tassés aux environs de 60 dollars. Ils sont repartis à la hausse en 2007, atteignant des records historiques à 80 dollars (12 septembre) puis 90 (19 octobre). Prix du baril de pétrole

L’or noir

Les unités couramment utilisées pour quantifier le volume de pétrole sont les Mbbls ou Gbbls pour les réserves, les Mbbls/j pour la production, « bbls » signifiant « blue barrels », les préfixes « M » et « G » signifiant respectivement million et milliard (méga et giga). Un baril représente exactement 42 gallons, soit 158, 987 litres. Cette unité, bien qu’universellement utilisée pour le pétrole, n’est pas une unité légale, même aux États-Unis. À titre d’exemple, le plus grand réservoir connu de pétrole, Ghawar, contient environ 70 Gbbls extractibles et la production mondiale est de 81 Mbbls, c’est-à-dire 12, 9 milliards de litres, par jour.

Pays producteurs

Voir aussi : Régions pétrolières (détails et cartes par continent) Les principaux pays producteurs sont (par ordre décroissant de production en 2005, avec quantités en Mbbls/j incluant le brut, les liquides de gaz naturel et le pétrole non conventionnel (voir l’article : Classification des hydrocarbures liquides), mais pas le gain de raffinage)Valeurs basées sur celles de BP, corrigées au cas par cas pour supprimer le gain de raffinage (faible en dehors des États-Unis). : Régions productrices de pétrole dans le monde
- : 9, 57
- : 9, 44
- : 7, 27
- : 3, 91
- : 3, 76
- : 3, 63
- : 3, 03
- : 2, 97
- : 2, 64
- : 2, 51
- : 2, 5
- : 2, 5
- :1, 8
- : 1, 8
- : 1, 7
- : 1, 7
- : 1.65
- : 1, 4 Les principaux pays exportateurs sont (par ordre décroissant d’exportation en 2005) :
- : 7, 38
- : 6, 64
- : 2, 74
- : 2, 34
- : 2, 18
- : 2, 12
- : 2, 09
- : 2, 09
- : 1, 66
- : 1.63
- : 1, 38 La production mondiale est d’environ 80 Mbbls/j, dont 34 proviennent des pays membres de l’OPEP. Source :
Voir aussi : Économie du pétrole en arctique

Pays consommateurs

En 2005, les principaux pays consommateurs sont, en Mbbls/j BP Statistical Review of World Energy, Juin 2006:
- : 20 (estimation 2003)
- : 7
- : 5, 4
- : 2, 8
- : 2, 6
- : 2, 6
- : 2, 5
- : 2, 2
- : 2, 0
- : 2, 0 Quelques quantités remarquables par groupes de pays :
- Union européenne : 14, 7, ce qui est relativement peu pour l’importance économique de cette zone.
- OPEP : 7, 4, ce qui représente une consommation énorme comparée à la taille de l’économie de ces pays, s’expliquant par des prix extrêmement bas sur les marchés intérieurs. Le cas extrême est celui du Venezuela, où l’essence est vendue 4 centimes d’euro le litre.
- Afrique : 2, 8, soit moins de 3, 5% de la consommation mondiale.

Exploration et production du pétrole

plate-forme pétrolière : un des symboles de cette puissante industrie L’industrie pétrolière se sépare schématiquement en « amont » (exploration, production) et en « aval » (raffinage, distribution). L’exploration, c’est-à-dire la recherche de gisements et la production sont souvent associés : les États accordent aux compagnies des concessions, pour lesquelles ces dernières assument le coût de l’exploration, en échange de quoi elles exploitent (pour une certaine durée) les gisements trouvés. Les mécanismes financiers sont variés : prêts à long terme, participation au capital, financement via des emprunts faits auprès de banques nationales, etc. L’exploration commence par la connaissance géologique de la région, puis passe par l’étude détaillée des structures géologiques (principalement par imagerie sismique, même si la magnétométrie et la gravitométrie peuvent être utilisées) et la réalisation de puits. On parle d’exploration « frontière » lorsque la région n’a pas encore de réserve prouvée, le risque est alors très élevé mais le prix d’entrée est faible, et le retour peut être important. La production, ou plutôt l’extraction du pétrole, peut être une opération complexe : pour maximiser la production finale, il faut gérer un réservoir composé de différents liquides aux propriétés chimiques très différentes (densité, fluidité, température de combustion et toxicité, entre autres). Au cours de la vie d’un gisement, on augmente le nombre de puits de production pour accéder aux poches restées inexploitées. En règle générale, on injecte de l’eau et/ou du gaz dans le gisement, via des puits distincts de ceux qui extraient le pétrole. Une mauvaise stratégie d’exploitation (mauvais emplacement des puits, injection inadaptée, production trop rapide) peut diminuer de façon irréversible la quantité de pétrole extractible. Par exemple, la frontière entre la nappe de pétrole et la nappe d’un liquide chargé en soufre peut être brisée par simple brassage, contaminant ainsi le pétrole. Au cours des dernières décennies, l’exploration et la production se font en proportion croissante en offshore : l’onshore, plus facile d’accès, a été exploité le premier. La loi de Ricardo s’applique très bien au pétrole, et, en règle générale, le retour sur investissement tend à diminuer : les gisements sont de plus en plus petits, dispersés, et difficiles à exploiter. Il y a bien sûr des exceptions, comme dans des pays où l’exploration a longtemps été paralysée pour des raisons politiques.

Industrie aval

Les raffineries sont le centre névralgique de l’industrie pétrolière Le raffinage consistait simplement, à l’origine, en la distillation du pétrole, pour séparer les hydrocarbures plus ou moins lourds. La distillation sous pression atmosphérique s’est vue complétée d’une distillation sous vide, qui permet d’aller plus loin dans la séparation des hydrocarbures lourds. Au fil du temps, nombre de procédés ont été ajoutés, dans le but de maximiser la production des coupes les plus profitables (essence et gasoil, entre autres) et de diminuer celle de fioul lourd, ainsi que de rendre les carburants plus propres à l’emploi (moins de soufre, de particules et de métaux lourds). Ces procédés, qui notamment comprennent le reformage, le désasphaltage, la viscoréduction, la désulfuration, l’hydrocraquage, utilisent beaucoup d’énergie (sous forme de chaleur et d’hydrogène). Société Française de Chimie Ces procédés continuent à se multiplier, les raffineurs devant satisfaire des demandes de plus en plus sévères sur la qualité des produits (du fait de l’évolution de la structure du marché et des normes environnementales) alors que la qualité des pétroles bruts tend à diminuer, les pétroles plus lourd et plus riches en souffre représentant une part accrue de la production. Une autre évolution importante est la valorisation améliorée des gaz (GPL) et des solides (cokes de pétrole, asphalte) coproduits par le raffinage. Les raffineries sont en général des infrastructures considérables, traitant des dizaines, voire des centaines de milliers de barils/jour. En France, il existe treize raffineries, dont six (représentant 55% de la capacité) sont contrôlées par Total. On inclut aussi souvent dans l’industrie aval pétrolier, en plus de la production des carburants, la conversion de certains des produits en dérivés comme les matières plastiques. Le transport du pétrole, tant le brut que les produits raffinés, utilise principalement les pétroliers et les oléoducs pour les grandes distances et les volumes importants. Le transport par chemin de fer, par barge en eau douce et par camion sont surtout utilisés pour la distribution finales des produits. Le transport du pétrole est à lui seul un secteur économique important : ainsi, les pétroliers représentent environ 35% du tonnage de la marine marchande mondiale. tonnes sur un total de , chiffres de Lloyd’s Register

Compagnies pétrolières

Les grandes compagnies pétrolières. L’industrie pétrolière est un pilier de l’économie mondiale : sur les dix plus grandes sociétés privées de la planète, cinq sont des compagnies pétrolières . De plus, certaines compagnies nationales dépassent largement la taille de ces majors privées. En effet, il existe plusieurs sortes de compagnies pétrolières :
- Les grandes compagnies privées multinationales et verticalement intégrées (c’est-à-dire concentrant les activités d’exploration, production, raffinage, et distribution), dites « majors », telles queBP, Shell, Total et Lukoil.
- Les raffineurs, qui ne détiennent que l’aval (raffineries et éventuellement stations-service).
- Les indépendants, qui ne font que chercher et produire du brut pour le vendre à des raffineurs. Certaines sont des compagnies très importantes et agissant sur plusieurs continents, comme Anadarko, d’autres sont beaucoup plus petites, avec à l’extrême des compagnies familiales n’opérant qu’un puits ou deux (au Texas notamment). En France, on peut citer Pérenco et Maurel et Prom.
- Les compagnies nationales, qui sont elles-mêmes assez diverses. Pemex et Aramco, par exemple, ont un monopole de la production dans leur pays, et se comportent comme un organe du gouvernement. D’autres, comme Petronas ou Petrobras, cherchent une expansion internationale, et se comportent presque comme des « majors » bien que leur capitaux soient publics. Notons qu’en termes de production de pétrole, Aramco équivaut à quatre fois Exxon Mobil, première compagnie privée par le chiffre d’affaires. Enfin, certains petits pays producteurs ont une compagnie nationale qui n’a en réalité guère d’activité industrielle et a surtout pour rôle de commercialiser la part de la production revenant à l’état.

Consommation

Le pétrole sert dans tous les domaines énergétiques, mais c’est dans les transports que sa domination est la plus nette. Seul le transport ferroviaire est en grande partie électrifié, pour tous les autres moyens de transports, les alternatives sont marginales et coûteuses, et ont un potentiel de croissance limité. En 2002, selon le FMI FMI; World Économic Outlook, Globalization and External Imbalances, avril 2005 , 48% des produits pétroliers sont employés dans ce secteur, et cette part continue à augmenter. La situation est différente pour la production d’électricité à partir du pétrole, où sa part a constamment diminué depuis plus de 30 ans, étant à moins de 8 % en 2006. Le charbon, le gaz naturel, le nucléaire et les énergies renouvelables s’y sont largement substitués, sauf pour des cas particuliers (pays producteurs disposant de pétrole bon marché, îles et autres endroits difficiles d’accès). De plus, le pétrole utilisé dans la production d’électricité est en majorité du fioul lourd, difficile à employer dans d’autres domaines (excepté la marine) sans conversion profonde. L’agriculture ne représente qu’une fraction modeste de la consommation de pétrole, mais c’est peut-être ce secteur qui crée la dépendance la plus vitale : sans les pesticides et les machines agricoles, qui s’appuient sur le pétrole (les engrais sont confectionnés à partir de gaz naturel), il ne serait pas possible d’avoir les rendements agricoles actuels, ni de nourrir une population mondiale aussi nombreuse. Il faut savoir aussi, que plus la demande augmente, plus il y a d’investissement dans la recherche de pétrole. La demande favorise les investissements et donc il y a plus de terres inexploitées où l’on trouve du pétrole.

Commerce du pétrole et des produits pétroliers

La valeur d’un pétrole brut dépend de sa provenance et de ses caractéristiques physico-chimiques propres qui permettent, après traitement, de générer une plus ou moins grande quantité de produits à haute valeur marchande. Pour simplifier, on peut dire que plus le brut est léger (c’est-à-dire apte à fournir, après traitement, une grande quantité de produits à forte valeur marchande) et moins il contient de soufre, plus il coûte cher. Dans une moindre mesure, la distance entre l’endroit où est vendu le pétrole et les régions importatrices intervient également. Les acteurs du marché cherchant à se protéger des fluctuations de cours, le NYMEX introduit en 1978 les contrats futures sur le fioul domestique (
heating oil'').

Impacts du pétrole

Le développement de l’industrie pétrolière a fourni les carburants liquides qui ont permis la deuxième révolution industrielle et a donc considérablement changé le cours de l’histoire. En ce sens, le pétrole est véritablement un successeur du charbon, qui avait rendu possible la première révolution industrielle. Son utilisation est également source de controverse, car ses utilisations conduisent l'homme à dégrader l'environnement, plus ou moins directement.

Économie

Le pétrole étant le plus gros commerce de la planète en valeur (et en volume), il modifie considérablement les flux de devises. Les grands pays producteurs disposent de recettes telles que leurs gouvernements ont souvent un excédent public à placer, qui leur donne un poids financier important. Par exemple, vers 1998, la Russie avait une dette publique très importante et semblait proche de la cessation de paiements. Depuis, la hausse du prix de pétrole et celle de sa production lui a permis d’engranger des recettes fiscales telles que la dette a été pratiquement remboursée et que le pays a la troisième réserve de devises au monde en 2006 Selon RosBusinessConsulting, les réserves d’or et de devises de la Russie au 4 août 2006 valent 266, 9 milliards de dollars. Seuls le Japon et la Chine revendiquent davantage.. Les fluctuations du prix du pétrole ont un impact direct sur le budget des ménages, donc sur la consommation dans les pays développés. Elles influent aussi, en proportion variable, sur le prix de tous les biens et services, car tous sont produits en utilisant, du moins indirectement, du pétrole. La découverte de réserves de pétrole dans un pays est souvent perçue comme un « miracle » pour son économie. Toutefois, l’afflux de devises est parfois mal utilisé (voir Syndrome hollandais), il peut encourager la corruption et les ingérences étrangères. L’effet réel est donc souvent plus contrasté, surtout pour les pays les plus pauvres.

Société

Devenu indispensable à la vie quotidienne, le pétrole a un impact social important. On a vu des émeutes parfois violentes dans certains pays suite à des hausses de prix. En 2006, certains syndicats français demandent l’instauration d’un « chèque transport » pour aider les salariés qui se déplacent beaucoup à faire face au prix des carburants. Dans les pays développés, une hausse du prix du pétrole se traduit par un accroissement du budget consacré à la voiture, mais dans les pays les plus pauvres, elle signifie moins d’éclairage et moins d’aliments chauds, car le kérosène est souvent la seule source d’énergie domestique disponible. Outre que le pétrole est utilisé dans toutes les industries mécanisées comme énergie de base, ses dérivés chimiques servent à la fabrication de toutes sortes de produits, qu’ils soient hygiéniques (shampooing), alimentaires, de protection, de contenant (matière plastique), tissus, etc. Ce faisant, le pétrole est devenu indispensable et par conséquent très sensible stratégiquement.

Environnement

Nettoyage des côtes de la baie du Prince William, en Alaska, après le naufrage du pétrolier Exxon Valdez L’impact environnemental le plus inquiétant du pétrole est l’émission de dioxyde de carbone résultant de son utilisation comme carburant. La combustion des produits pétroliers libère dans l’atmosphère d’autres polluants, comme le dioxyde de soufre (SO2), mais ceux-là peuvent être maîtrisés, notamment par la désulfuration des carburants, ou des suies. On estime cependant que si le pétrole est plus polluant que le gaz naturel, il le serait nettement moins que le charbon et les sables bitumineux. L’extraction pétrolière elle-même n’est pas sans impact sur les écosystèmes locaux même si, comme dans toute industrie, les risques peuvent être minimisés par des pratiques prudentes. Néanmoins, certaines régions fragiles sont fermées à l’exploitation du pétrole, en raison des craintes pour les écosystèmes et la biodiversité. Enfin, les fuites de pétrole et de production peuvent être parfois désastreuses, l’exemple le plus spectaculaire étant celui des marées noires. Les effets des dégazages ou même ceux plus cachés comme l’abandon des huiles usagées ne sont pas à négliger. La société moderne qui utilise encore largement le pétrole, énergie génératrice de pollution, dégrade, de manière sensible, l'environnement de la planète.

Sciences et techniques

L’exploration pétrolière a rendu nécessaires de grands progrès en géologie, du moins pour la compréhension des bassins sédimentaires. Cette science aurait donc progressé beaucoup moins vite sans la source de financement représentée par le pétrole. Certaines branches de la chimie en ont aussi profité. Dans le domaine technologique, la contribution la plus évidente de l’industrie pétrolière est l’amélioration des techniques de forage, qui profite à d’autres domaines comme l’énergie géothermique. Ce sont là les impacts directs de l’industrie pétrolière, mais indirectement le pétrole, en fournissant les carburants liquides nécessaires, a permis le développement de l’automobile et de l’aviation. En revanche, cette source d’énergie relativement bon marché a freiné la recherche pour d’autres ressources énergétiques.

Géopolitique

Le pétrole est une donnée largement prise en compte par les stratèges géopolitiques. En effet, la dépendance des sociétés envers ce produit est telle qu’une difficulté d’approvisionnement (coût, diminution de la production…) peut en soi justifier un conflit. D’autre part, une guerre qui rompt des approvisionnements en pétrole peut ainsi forcer l’implication de puissances, qui seraient restées neutres sinon. Par ailleurs, l’approvisionnement en pétrole des belligérants a plusieurs fois influé sur le sort des armes, comme pendant les deux guerres mondiales. Nombre de pays disposent de réserves stratégiques de pétrole et/ou de produits raffinés, pour subvenir aux besoins de leurs forces armées en cas de conflit. Les États-Unis ont une réserve si vaste qu’elle sert aussi à atténuer l’impact économique de coupures d’approvisionnements, comme celles dues aux ouragans.

Culture et symbolique

Le pétrole est devenu un symbole de la richesse et de la chance, supplantant largement l’or qui avait longtemps tenu ce rôle. La culture populaire en a tiré des images stéréotypées, qu’on retrouve par exemple dans la série Dallas, ou dans l’expression « rois du pétrole ». Les compagnies pétrolières privées sont elles emblématiques du système économique capitaliste, ainsi les auteurs de romans ou de films en feront souvent usage pour tenir le rôle du « méchant ». À l'inverse, les compagnies pétrolières publiques de certains pays sont un emblème d'indépendance nationale et de puissance économique, on pourra en donner comme exemple la construction des tours Petronas.

Perspectives

Production

Réserves pétrolières mondiales conventionnelles estimées. OPEP et ex-URSS estimée par le gouvernement des États-Unis (2004). Une méthode prédictive a été mise au point par le géologue Marion King Hubbert pour déterminer le moment où la production d’un champ pétrolifère atteint son point culminant. En 1956, il avait ainsi annoncé le pic pétrolier des États-Unis d’Amérique en 1970Jean-Luc Wingert, La Vie après le pétrole, P49-51.. Selon le modèle de Hubbert, la production d’une ressource non renouvelable, à condition qu’elle ne soit pas trop perturbée par des évènements externes, suit une courbe qui ressemble d’abord à une croissance exponentielle, puis plafonne et diminue. Cette loi s’applique au pétrole et une cinquantaine de pays ont déjà passé leur pic de production. Néanmoins, il est très difficile d’estimer quand ce pic aura lieu au niveau mondial : vers 2010 pour les uns, dans plusieurs décennies pour les autres. Dans le premier groupe, un certain nombre de chercheurs en géologie et d’anciens experts géologues en prospection pétrolière des grandes compagnies productrices se sont regroupés en association, l’ASPO, pour dénoncer la surévaluation des stocks estimés des pays producteurs. Les raisons d’une telle surévaluation sont multiples :
- pour un pays producteur, il s’agirait d’attirer les investisseurs pour construire des infrastructures d’extraction et de transport coûteuses ;
- pour un pays consommateur, il s’agirait de forcer les pays producteurs à maintenir un prix bas en agitant la menace d’aller se fournir ailleurs ;
- pour les compagnies pétrolières, il s’agirait de rassurer leurs investisseurs sur leur valeur à terme et de négocier à bas prix les achats de gisements (si les réserves mondiales sont élevées, un nouveau gisement vaut moins cher car il est moins rare). Certains dirigeants de Shell, ayant surévalué les stocks récupérables de la compagnie, ont été remerciés en 2004, entraînant à l’époque une lourde chute des actions de la société. La conséquence principale de la surévaluation des stocks est une prise de risque pour l’économie mondiale, qui repose majoritairement sur le pétrole pour ses besoins en énergie et qui n’anticipe pas la pénurie prévisible à moyen ou court terme : une crise à court terme pourrait déstabiliser à la fois l’économie et la politique sur le globe. De nombreux experts de l’ASPO annoncent un baril à 100 USD dans moins de deux ans. Les détracteurs de cette hypothèse, qui la voient comme une théorie du complot, rappellent que plusieurs alertes à une prochaine pénurie se succèdent depuis les années 1950 et que, depuis, il n’y a toujours pas eu de tel pic. La question n’est pas de savoir si le pic aura lieu, mais simplement quand il aura lieu. Une fourchette de dates comprises entre 2020 et 2030 est de plus en plus largement admises, par les pays producteurs, les compagnies pétrolière et les instances internationales telles que l’AIE. Le rapide développement industriel de la Chine rend le sujet encore plus pressant, en pesant sur la demande. Plusieurs pays producteurs ont récemment connu des controverses intérieures sur l’étendue de leurs réserves. Voir notamment l’affaire de l’évaluation des réserves koweïties : un document diffusé par Petroleum Intelligence Weekly en janvier 2006 et présenté comme une fuite de la compagnie nationale affiche des réserves inférieures de moitié aux chiffres officiels. Il n’y a pas eu de démenti officiel ferme. Si évaluer la date du pic de production est difficile, anticiper ses conséquences sur l’économie mondiale l’est encore plus. Il existe en effet de nombreuses solutions pour remplacer des quantités variées de pétrole, chacune ayant ses limites.

Alternatives

L’impact du pétrole sur l’environnement et la diminution prévue des stocks obligent à envisager, à plus ou moins long terme, le remplacement de cette énergie par une autre qui soit plus propre à obtenir. Les différentes pistes sont : :– les énergies renouvelables ; :– l’énergie nucléaire. Néanmoins, ces sources d’énergie conviennent surtout pour la production d’électricité. Elles peuvent donc réduire directement la consommation de charbon et de gaz naturel. Par contre, elles ne peuvent pas directement se substituer au pétrole, qui sert principalement à la production de carburants liquides. L’industrie chimique est à même, depuis la Seconde Guerre mondiale, de reproduire l’ensemble des produits chimiques issus du pétrole par le procédé Fischer-Tropsch, mais pour cela il faut disposer d’un combustible bon marché. L’Afrique du Sud produit plus de 160 kbbls/j de pétrole à base de charbon, mais les émissions de gaz à effet de serre sont énormes : les carburants en produisent autant que les carburants pétroliers conventionnels lors de leur utilisation, et d’autres émissions s’ajoutent lors de la production. Une solution, coûteuse mais efficace, serait de coupler à ces procédés la séquestration du CO2. Les biocarburants sont la seule source renouvelable de carburants liquides. Ils se développent dans nombres de pays, mais suscitent des inquiétudes. Ils entrent en compétition avec l’agriculture pour l’alimentation et avec les milieux naturels pour l’occupation des sols. Leur rendement énergétique est souvent critiqué le cas le plus documenté est celui de l’éthanol de maïs aux États-Unis, pour lequel des dizaines d’études ont été publiées, toutes indiquant que la production (engrais, machines agricoles…) consommait une part importante (supérieure à 100% dans certaines études) de l’énergie obtenue au final. L’une de ces études qui conclut à un gain de seulement 24% De petites quantités de biocarburants peuvent être produits à partir de déchets de l’industrie agroalimentaire, dans ce cas le bilan est bien meilleur. La production de biodiesel à partir d’algues attire un intérêt croissant : elle ne réclame ni eau douce, ni terres cultivables et offre un rendement à l’hectare bien supérieur et permettent de recycler du CO2 industriel. voir par exemple les projets de Greenfuel Technology Pour les autres utilisations du pétrole (industriel, résidentiel, tertiaire), des solutions locales, très dépendantes du contexte, peuvent apporter une diminution de l’emploi du pétrole, mais non un remplacement complet. Certaines industries génèrent des coproduits qui sont des sources d’énergie potentielles et ne sont pas toujours utilisées de façon optimale. À titre d’exemple, citons l’industrie du papier qui pourrait devenir autonome en énergie en valorisant plus efficacement les écorces et la liqueur noire A cost–benefit assessment of BLGCC technology, Eric D. LARSON & Al, Princeton University ou des stations de retraitement des eaux usées qui peuvent s’auto-alimenter au moins partiellement grâce à la production de biogaz Un exemple déjà ancien . Pour le chauffage, les alternatives les plus courantes sont le gaz naturel et l’électricité. L’emploi d’électricité pour la production de chaleur par effet joule est thermodynamiquement inefficace, car l’électricité est généralement produite à partir de chaleur avec un mauvais rendement. Cependant, des solutions basées sur la géothermie, les pompes à chaleur ou sur l’amélioration de l’isolation permettent un gain de rendement important. Enfin, pour la chaleur à basse température (comme l’eau chaude domestique), l’emploi du pétrole peut être assisté par l’énergie solaire Par exemple, en Israël, selon WEC , 80% des maisons sont équipées de chauffe-eaux solaires dont la production thermique vaut 3% de la consommation d’énergie du pays .

Voir aussi

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