Charbon
Bloc d'anthracite
1. Le charbon : présentation
On le trouve sous différentes formes : tourbe (50 à 55 % de carbone), lignite (55 à 75 % de carbone), houille (75 à 90 %) et anthracite (>90 %).
C'est une roche sédimentaire combustible composée essentiellement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Il se forme sur plusieurs millions d'années à partir de l'accumulation de débris végétaux qui vont sédimenter et carboniser progressivement suite à une modification graduelle des conditions de température et de pression (il faut 300 à 500 Ma pour transformer un arbre mort en anthracite) ; ce processus de transformation du charbon se nomme «carbonification» ou «houillification».
Les propriétés physiques et chimiques du charbon dépendent donc essentiellement du degré de carbonisation du charbon (le « rang » du charbon) : plus le charbon a un rang élevé, plus sa teneur en eau est faible et sa teneur en carbone est forte et donc plus son pouvoir calorifique important ; les charbons de rang supérieur sont donc des combustibles de meilleure qualité. Les charbons de rang inférieur sont plus brunâtres, ternes et friables tandis que les charbons de rang supérieur sont plus noirs, durs et résistants.
2. Une source d'énergie non négligeable
Le charbon est la deuxième source d'énergie mondiale : il a assuré 24 % de la consommation énergétique en 2005, 29 % en 2009 et 28 % en 2010.
La production mondiale de charbon en 2010 fut environ de 8 802 000 000 tonnes contre une consommation de 8 812 600 000 tonnes ; les réserves mondiales de charbons sont estimées par l'EIA (Energy Information Administration) à environ 860 006,64 millions de tonnes.
Deux à trois fois moins cher que le gaz naturel et quatre fois moins que le pétrole,il reste un facteur de développement et permet à certains pays de s'assurer une certaine indépendance énergétique : en Afrique du Sud, par exemple, il permet de produire plus de 90 % de l'électricité.
La moitié de la consommation de charbon en 2010 (soit 4 406 300 000 tonnes environ) a été engloutie par la Chine pour ses industries (sidérurgie, industries chimiques, etc.), sa production d'électricité et la synthèse de pétrole ("charbon liquide"). D'ailleurs, ce pays prévoit la construction de 580 nouvelles centrales à charbon dans les dix prochaines années.
L'utilisation intensive du charbon est une source importante de pollution : sa combustion produit du dioxyde de carbone CO2 en majeure partie, mais également du dioxyde de soufre SO2 et des oxydes d'azote NOx. Le traitement des fumées dues à la combustion permet de limiter l'émission de certains polluants, mais le principal problème restye le dioxyde de carbone : les technologies actuelles visant à diminuer l'émission de CO2 ne sont pas encore bien développées.
Dans les pays développés ayant subi la première révolution industrielle (sauf les Etats-Unis), les ressources de charbon commencent à s'épuiser : en France, la dernière mine de charbon a été fermée en 2004.