Le charbon

 

Le charbon a été le moteur essentiel du développement industriel du XIX° siècle. En France, il a été largement détrôné par le pétrole et le gaz du fait de son coût d’extraction élevé. Son extraction est d’ailleurs maintenant totalement arrêtée. La consommation française est aujourd’hui de l’ordre de 20 millions de tonnes par an.

 

Représentant 28% de la consommation primaire mondiale d’énergie, il reste, dans de nombreux pays, une source d'énergie abondante et bon marché.

 

 

Il se présente sous plusieurs formes:

  • La houille, de fort pouvoir calorifique, dont la qualité est variable selon les gisements (anthracites, flambants…)

  • Le lignite, de formation plus récente présentant une plus forte teneur en matières volatiles et en eau; il est de ce fait plus polluant et a un pouvoir énergétique plus faible (17 gigajoules par tonne au lieu de 26 pour la houille et 42 pour le pétrole)
  • Le coke, obtenu par calcination de la houille, principalement utilisé en sidérurgie
  • Le graphite, carbone naturel cristallisé, utilisé dans des applications très spécifiques
  • D’autres formes moins concentrées telles que la tourbe

 

La consommation mondiale annuelle est 3200 millions de tonnes de houille et de 1300 millions de tonnes de lignite. Elle est principalement liée à la production d'électricité en particulier aux Etats-Unis, en Allemagne et en Chine, ainsi qu'à la production d'acier

Les principaux pays consommateurs sont la Chine (27 % de la consommation mondiale), les USA (24 %), l’Europe (14 %) et l'ex URSS (9 %).

La Chine et les Etats-Unis représentent la moitié de la production mondiale (25% chacun) l'Union européenne et l'Inde arrivant en troisième position avec 9% chacun.

 

Les réserves connues (houille plus lignite) sont de 1000 milliards de tonnes soit plus de deux siècles de consommation au rythme actuel. Elles sont situées principalement aux USA (25 %), en URSS (23 %), en Chine (12 %), en Inde (9 %) et en Australie (8 %). L’Europe représente un total de 11%, dont 7% en Allemagne et 2% en Pologne. Le lignite est abondant en Allemagne qui en est le plus gros producteur mondial (3/4 de la production environ). Ces ressources sont mieux réparties que le pétrole et le gaz mais elles sont limitées à l’hémisphère Nord, l’Afrique et l’Amérique du Sud étant les parents pauvres :

 

Réserves prouvées de charbon à fin 2006 (source: BP statistical review )

Si le charbon présente certains avantages du fait de son abondance, de la facilité du stockage et de la mise en oeuvre, il a des inconvénients certains au plan sociétal:

  • C’est le plus gros contributeur à l’augmentation de la teneur en gaz à effet de serre
  • Le charbon contient des impuretés dont des composés de soufre et d’azote . Sa combustion conduit à l’émission de poussières, ainsi que de SO2 et NO2 qui se transforment au contact de l’humidité de l’air en acides forts nitrique et sulfurique: C’est la phénomène des «pluies acides»
  • Les cendres concentrent de nombreux produits dangereux (oxydes de métaux lourds en particulier, ainsi que la radioactivité provenant de l’uranium et du thorium présent dans la gangue). C’est ainsi que les Etats-Unis, gros consommateurs de charbon, ont pu déterminer que l’impact sur la population de la radioactivité provenant des centrales à charbon est nettement plus importante que celle des centrales nucléaires de même capacité (sans pour autant que cela pose un problème grave de santé publique).
  • L'utilisation du charbon mobilise rapidement une partie importante des moyens de transports terrestres d'un pays (sauf cas des gisements situés à proximité des ports). C’est l'un des plus gros problèmes provoqués par l'utilisation du charbon loin des lieux de production, en Chine et en Inde principalement.
  • L'extraction du charbon est très coûteuse en vies humaines du fait des accidents dans les mines souterraines (coups de grisou notamment) et des maladies professionnelles (silicose). La Chine annonce par exemple pour 2004 un chiffre officiel de 6027 décès accidentels dans les mines de charbon, en baisse de 6 % par rapport à l'année précédente.

Malgré tous ces défauts, le développement de l'utilisation du charbon est inéluctable, compte tenu de l'augmentation des besoins mondiaux en énergie. Elle ne pourra avoir lieu dans un contexte de développement durable que si elle s'accompagne d’un important progrès en matière de lutte contre la pollution (désulfuration, filtration des poussières) et de sécurité du travail. Le captage et le stockage du CO2 émis deviendra par ailleurs impératif pour lutter contre le réchauffement climatique. 

En résumé :

AVANTAGES
  • Des réserves importantes
  • La répartition des gisements
  • Facile à stocker
  • Utile comme matière première chimique
INCONVÉNIENTS
  • Rejet de polluants dans l'air
  • Importante émission de gaz à effet de serre : 27 kg de Carbone par gigajoule
  • Inutilisable tel quel comme carburant pour les transports
  • Mobilisation importante de moyens de transport entre les mines et les utilisateurs
  • Dangerosité de l’exploitation des gisements
  • Impact de la radioactivité contenue
  • Devenir des cendres