Charbon

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche
Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Charbon (homonymie).
L'anthracite, forme du charbon au plus haut rang d'houillification.
Affleurement naturel d'une veine de charbon bitumineux (sur le littoral de la Nouvelle-Écosse).
Affleurement naturel de couches successives de charbon (Plage d'Austinmer ; Australie, Nouvelle-Galles du Sud).
Exemple de structure d'un charbon.
Convoyeurs et bâtiments de la mine de charbon de Jin Hua Gong (Datong, Shanxi, Chine).

Le charbon est une roche fossile ou carbonée exploitée dans des charbonnages en tant que combustible et formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux. Couvrant 28,1 % des besoins énergétiques mondiaux en 2015, le charbon est la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (31,7 %), et la première source d'électricité avec 39,3 % de la production en 2015. Près des trois quarts de la consommation mondiale en 2017 sont concentrés sur trois pays : Chine 50,7 %, Inde 11,4 % et États-Unis 8,9 %.

Les réserves mondiales de charbon sont estimées à 1 035 Gt (milliards de tonnes) fin 2017, dont 24,2 % aux États-Unis, 15,5 % en Russie, 14,0 % en Australie et 13,4 % en Chine. Elles représentent 134 années de production au rythme de 2017 ; cette production est concentrée à près de 80 % sur cinq pays : la Chine (46,4 %), les États-Unis (9,9 %), l'Australie (7,9 %), l'Inde (7,8 %) et l'Indonésie (7,2 %). La production mondiale de charbon a progressé de 136 % en 43 ans (1973-2016) mais a commencé à baisser en 2015 (-2,6 %) et plus encore en 2016 (-6,3 %), avant de remonter de 3,2 % en 2017.

Le charbon a été utilisé comme combustible dès le XIe siècle ; son extraction dans les mines a rendu possible la révolution industrielle au XIXe siècle.

La combustion du charbon est responsable de 44,9 % des émissions de CO2 dues à l'énergie en 2015, contre 34,6 % pour le pétrole et 19,9 % pour le gaz naturel. Pour atteindre l'objectif des négociations internationales sur le climat de maintenir la hausse des températures en deçà de °C par rapport à l'ère préindustrielle, il faudrait globalement s'abstenir d'extraire plus de 80 % du charbon disponible dans le sous-sol mondial, d'ici à 2050.

Au cours de plusieurs millions d'années, l'accumulation et la sédimentation de débris végétaux dans un environnement de type tourbière provoque une modification graduelle des conditions de température, de pression et d'oxydo-réduction dans la couche de charbon qui conduit, par carbonisation, à la formation de composés de plus en plus riches en carbone : la tourbe (moins de 50 %), le lignite (50 à 60 %), la houille (60 à 90 %) et l'anthracite (93 à 97 %).

La formation des plus importants gisements de charbon commença au Carbonifère, environ de -360 à -295 Ma.

Dans son appellation courante, le terme désigne généralement la houille. Autrefois, il était appelé charbon de terre en opposition au charbon de bois.

Description[modifier | modifier le code]

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le charbon est une roche sédimentaire combustible composée essentiellement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène[1]. Ce sont les observations au microscope d'Hutton et de Link, vers 1840, qui ont permis la découverte de la composition du charbon[2].

Il se forme sur plusieurs millions d'années à partir de l'accumulation de débris végétaux qui vont sédimenter et carboniser progressivement à la suite d'une modification graduelle des conditions de température et de pression.

Les propriétés physiques et chimiques du charbon dépendent donc essentiellement du « lithotype », qui reflète le degré de carbonisation du charbon (le « rang » du charbon)[1] ; Plus le rang est élevé, plus sa teneur en eau est faible et sa teneur en carbone est forte, plus son pouvoir calorifique est important. Les charbons de rang supérieur sont donc des combustibles de meilleure qualité. Les charbons de rang inférieur sont plus brunâtres, plus ternes et plus friables tandis que les charbons de rang supérieur sont plus noirs, plus durs et plus résistants[1].

Article détaillé : Lithotype.

Formation[modifier | modifier le code]

La formation des plus importants gisements de charbon commença au Carbonifère, environ de -360 à -295 Ma[1].

Le processus de transformation du charbon se nomme « carbonification » ou « houillification » et prend environ 300 à 500 millions d’années pour transformer un végétal (arbre...) mort en anthracite (le charbon ayant le plus grand pourcentage de carbone)[2].

Pour que le charbon se forme, il faut des conditions géologiques particulières. Une très grande quantité de débris végétaux doit s'accumuler dans une couche d'eau peu profonde et faible en dioxygène (environnement de type tourbière), ce qui permet à une partie de la matière organique d'échapper à l'action des décomposeurs. Au cours de plusieurs millions d'années, l'accumulation et la sédimentation de ces débris végétaux provoquent une modification graduelle des conditions de température, de pression et d'oxydoréduction dans la couche de charbon qui conduit, par carbonisation, à la formation de composés de plus en plus riche en carbone : la tourbe (50 à 55 %), le lignite (55 à 75 %), la houille (75 à 90 %) et l'anthracite (> 90 %). La qualité du charbon, appelée « maturité organique », dépend donc des conditions physico-chimiques, ainsi que de la durée de sa formation.

Selon une étude ayant comparé l'horloge moléculaire et le génome de 31 espèces de basidiomycètes (agaricomycètes : « pourriture blanche », groupe qui contient aussi des champignons ne dégradant pas la lignine (pourriture brune) et des espèces ectomycorrhiziennes), cet arrêt de formation du charbon semble pouvoir être expliqué par l'apparition de nouvelles espèces de champignons capables de dégrader la totalité de la lignine grâce à des enzymes (les lignine-peroxydases)[3].

Friedrich Bergius a tenté vers 1913 de transformer en laboratoire du bois en charbon. Il lui était possible de reproduire le facteur pression, par contre, il lui était impossible de recréer le facteur temps[4].

Classification[modifier | modifier le code]

Principaux types de charbons

Il existe de nombreuses variétés de charbon, que l'on distingue selon plusieurs critères dont les principaux sont :

  • l'humidité,
  • la teneur en matières minérales non combustibles (cendres),
  • le pouvoir calorifique,
  • l'inflammabilité, liée à la teneur en matières volatiles.

La plupart de ces critères sont corrélés avec l'âge du charbon : les charbons les plus récents (lignite) sont assez humides et contiennent relativement beaucoup de matières volatiles inflammables, tandis que les plus vieux (anthracites) se sont naturellement dégazés au cours du temps ; ils sont difficiles à enflammer, mais plutôt secs et quasiment constitués de carbone presque pur, ils ont un fort pouvoir calorifique.

Un autre critère important, bien qu'il n'intervienne pas dans les classifications, est la composition des matières minérales. Certains charbons (par exemple, charbons indonésiens) ont des cendres majoritairement composées d'oxydes de calcium ou de sodium, dont le point de fusion est assez bas ; ces cendres emportées dans les fumées de combustion auront tendance à se coller sur les parois des fours ou chaudières et les colmater. D'autres charbons (par exemple, charbons australiens) ont des cendres très abrasives composées essentiellement de silice et d'alumine ; la conception des fours ou chaudières où seront brûlés ces charbons devra donc être adaptée.

Pour classifier les charbons, on doit en faire l'analyse. Les propriétés des charbons (analyse, pouvoir calorifique…) sont données soit sur brut c'est-à-dire pour le charbon tel qu'il sera brûlé, soit sur sec, c'est-à-dire pour un charbon préalablement séché, soit sur pur, c'est-à-dire pour la partie réellement combustible du charbon, hors cendres et humidité. L'analyse immédiate est par définition donnée sur brut et l'analyse élémentaire généralement donnée sur pur.

Produits Teneur en carbone
(en %)
Pouvoir calorifique
(en kJ/kg)
Anthracite 93 - 97 33 500 - 34 900
Charbon maigre et houille anthraciteuse 90 - 93 34 900 - 36 000
Charbon demi-gras ou semi-bitumineux 80 - 90 35 000 - 37 000
Charbon gras ou bitumineux à coke 75 - 90 32 000 - 37 000
Flambant 70 - 80 32 700 - 34 000
Lignite 50 - 60 < 25 110
Tourbe < 50 12 555
Comparaison de cinq types de houille avec le lignite, et la tourbe (le pétrole brut ayant un pouvoir calorifique de 42 000 kJ/kg)[5].

Analyse immédiate[modifier | modifier le code]

L'analyse immédiate détermine la composition du charbon selon les 4 composants :

  • L'humidité totale
  • La teneur en cendres
  • La teneur en matières volatiles
  • La teneur en carbone fixe (par différence)

Analyse élémentaire[modifier | modifier le code]

L'analyse élémentaire donne la composition chimique du charbon en carbone (C), azote (N), oxygène (O), hydrogène (H), soufre (S).

La plupart des pays exploitant (ou ayant exploité) des mines de charbon, ont développé leur propre classification. Au niveau international, c'est la classification américaine (ASTM) qui fait référence.

Classification française[modifier | modifier le code]

Elle est basée sur la teneur en matières volatiles et sur l'indice de gonflement ; elle comprend :

  • les anthracites, dont la teneur en matières volatiles est inférieure ou égale à 8 %
  • les maigres et anthraciteux, dont la teneur en MV est de 8 à 14 %
  • les quart-gras, (12 % > MV > 16 %)
  • les demi-gras (13 % > MV > 22 %)
  • les gras à courte flamme (18 % > MV > 27 %)
  • les gras (27 % > MV > 40 %)
  • les flambants gras (MV > 30 %)
  • les flambants secs (MV > 34 %)

Classification américaine[modifier | modifier le code]

Elle est basée sur la teneur en matières volatiles pour les charbons de plus haute qualité et sur le pouvoir calorifique supérieur (PCS) pour les autres.

Catégorie Sous-catégorie Matières volatiles PCS
Anthracite Meta-anthracite < 2 %
Anthracite 2 à 8 %
Semi-anthracite 8 à 14 %
Bitumineux Faible teneur volatile 14 à 22 %
Moyenne teneur volatile 22 à 31 %
Haute teneur volatile A > 31 % > 32,6 MJ/kg
Haute teneur volatile B 30,2 à 32,6 MJ/kg
Haute teneur volatile C 26,7 à 30,2 MJ/kg
Sub-bitumineux Sub-bitumineux A 24,4 à 26,7 MJ/kg
Sub-bitumineux B 22,1 à 24,4 MJ/kg
Sub-bitumineux C 19,3 à 22,1 MJ/kg
Lignite Lignite A 14,6 à 19,3 MJ/kg
Lignite B < 14,6 MJ/kg

Les teneurs en matières volatiles sont données en pourcentage de la masse du charbon "pur" (sans humidité, ni matières minérales) et les PCS (pouvoirs calorifiques supérieurs) sont donnés sur une base hors cendres (mais y compris l'humidité naturelle).

Classification européenne[modifier | modifier le code]

Elle comprend les catégories suivantes :

  • Anthracite.
  • Bitumineux
  • Sub-bitumineux
  • Meta-lignite
  • Ortho-lignite

Il existe plusieurs classifications du charbon, qui peuvent dépendre de sa composition chimique, de la nature des débris végétaux, ou de son utilisation pratique.

Les principales catégories de charbon reposent sur la teneur en carbone, correspondant à l'évolution du charbon au fil du temps :

  • Tourbe (50 à 55 %) : produit de la fossilisation des débris végétaux par les micro-organismes dans les tourbières, milieux humides et pauvres en oxygène
  • Lignite (55 à 75 %), ou charbon brun : brunâtre, plutôt tendre
  • Charbon sub-bitumineux, ou lignite noir
  • Houille (75 à 90 %) : le charbon proprement dit
    • Houille grasse, ou charbon bitumineux : le type de charbon le plus courant
    • Houille demi-grasse
    • Houille maigre, ou houille sèche
  • Anthracite (90 à 95 %) : le plus haut rang
  • Graphite : la plus pure variété de charbon, peu utilisé comme combustible

Histoire[modifier | modifier le code]

Marco Polo signalera, à son retour de Chine, que les Chinois chauffaient leurs maisons et cuisaient leurs aliments en faisant brûler d’étranges pierres noires. Mais c’est au XVIIIe siècle que se généralise son utilisation, notamment à cause de la révolution industrielle. Les motivations venaient des effets de déboisement massif provoqué par le développement des industries grandes dévoreuses de bois. La fourniture de combustible devenait une préoccupation et la cherté du bois devenait réelle dans les villes. Seul le charbon fournit assez de chaleur pour faire marcher les machines à vapeur . À partir de là commence l'exploitation industrielle des mines de charbon un peu partout en Europe, puis dans le monde.

Dans les zones charbonnières, les enfants travaillaient à la mine dès 13 ans. Le métier était dangereux, les coups de grisou fréquents, l'extraction à la pioche et à la pelle puis à la haveuse. Aujourd'hui, les normes de sécurité ont beaucoup évolué.

En 1800, avant la révolution industrielle, la consommation énergétique mondiale était de 305 Mtep (sources d'énergie commerciales seulement), 97 % de cette énergie étant issue de l'exploitation de la biomasse (bois surtout), 3 % par le charbon, ce combustible devenant majoritaire au début du XXe siècle en raison des besoins massifs des machines à vapeur. Depuis la fin de la première Guerre mondiale, la part du charbon dans le mix énergétique mondial baisse (50 % en 1920, 40 % en 1946, 24 % en 200) au profit du pétrole et du gaz[6]. Au cours des années 2000, cette part a remonté, le charbon étant repassé au deuxième rang des énergies primaires utilisées derrière le pétrole (en raison des réserves estimées à plus de 150 ans, d'une bonne disponibilité et d'une répartition géographique homogène, ce qui en fait une énergie encore extrêmement compétitive)[7] ; mais de 2013 à 2016, sa consommation a recommencé à baisser : -7,9 % en 3 ans, avant une remontée de 3,2 % en 2017[8].

En France, la stratégie malthusienne des compagnies débouche sur une sous-production et une pénurie, aggravée lorsque les Allemands détruisent les puits pendant la première guerre mondiale. Pour pallier la pénurie, l'État et la Bourse favorisent la multiplication par huit de la production hydroélectrique dans les années 1920. Après la Libération, les dirigeants communistes Benoît Frachon et Maurice Thorez lancent la « bataille pour la production » et les mines sont nationalisées pour former Charbonnages de France ; en 1958, le record national historique de production est atteint (58,9 Mt), suivi d'un déclin inexorable, les réserves s'épuisant ; l'émergence du nucléaire permet de remplacer le charbon, les centrales à charbon étant de plus en plus approvisionnées en charbon importé.

À l'occasion de la COP23, 25 pays et régions ont créé la « Powering Past Coal Alliance », s'engageant à fermer leurs centrales au charbon d'ici 2030 ; parmi les signataires se trouvent le Royaume-Uni, la France, l'Italie, le Canada et ses principaux états, le Mexique, mais aucun des grands pays producteurs et consommateurs de charbon : Chine, Inde, États-Unis, Russie, Allemagne, Australie, Indonésie, Pologne[9]. L'élimination accélérée du charbon se confirme dans les pays développés : la France s'est engagée à fermer ses centrales d'ici à la fin du quinquennat ; l'Italie et la Grande-Bretagne feront de même en 2025. Des électriciens comme l'espagnol Iberdrola ont eux aussi programmé la fin de leurs capacités de production au charbon et le français Engie est en train de vendre ou de fermer celles qu'il détient dans le monde entier. Même aux États-Unis, malgré les mesures favorables au secteur prises par Donald Trump, la consommation de charbon va continuer à baisser : depuis 2016, pour la première fois, le gaz naturel a dépassé le charbon dans la production d'électricité américaine, et les dernières prévisions de l'Agence internationale de l'énergie prévoient que la demande de charbon des États-Unis chutera de 480 Mt en 2016 à 426 Mt en 2040 ; mais les pays développés représentent moins de 20 % de la demande mondiale et celle des pays émergents continue à croître, en particulier celle de l'Inde qui devrait doubler d'ici 2040 ; au total, la demande mondiale devrait croître de 5 % d'ici 2040[10]. |||| .

Exploitation[modifier | modifier le code]

Extraction[modifier | modifier le code]

Exploitation à ciel ouvert.
Article détaillé : Charbonnage.

Préparation[modifier | modifier le code]

La préparation du charbon, également appelée lavage du charbon, désigne le traitement du minerai tout venant qui permet de garantir la qualité constante du charbon et de mieux l’adapter à des utilisations finales particulières. Ce traitement dépend des propriétés du charbon et de l’usage auquel il est destiné. Un simple broyage peut suffire mais il se peut aussi qu’un processus plus complexe soit nécessaire pour réduire les impuretés ; on broie alors le minerai brut, puis on trie les fragments par taille ; les grands fragments sont en général triés par flottation : on nettoie le charbon des impuretés en le plongeant dans un bac rempli d’un liquide d’une gravité particulière, normalement composé d’eau et de fines particules de magnétite en suspension. Le charbon étant plus léger, il flotte à la surface et peut être séparé des minerais plus lourds et des autres impuretés qui coulent au fond. Les fragments plus petits sont traités de diverses manières, dans des centrifugeuses par exemple, qui séparent les solides et les liquides contenus dans un récipient en le faisant tourner à très grande vitesse. D’autres méthodes sont basées sur les différentes propriétés de surface du charbon et des résidus. Dans le cas de la «flottation par écumage», on élimine les particules de charbon avec une mousse que l’on produit en soufflant de l’air dans un bain d’eau contenant certains réactifs chimiques. Les bulles attirent le charbon mais pas les résidus et sont enlevées pour récupérer les particules de charbon. Les récents progrès technologiques ont permis d’augmenter la quantité de particules de charbon ultra fines récupérées[1].

Transport[modifier | modifier le code]

Terminal du port de Nakhodka, en Extrême-Orient russe, servant à exporter du charbon.
Barge de transport de charbon.

Sur le site minier, le transport se fait généralement par convoyeur ou camion.

Un charbonnier est un navire vraquier destiné à transporter exclusivement du charbon.

Les terminaux charbonniers sont les infrastructures portuaires spécialisées dans l'accueil de ce type de navires.

Lorsque les sites de consommation de charbon (centrales électriques, aciéries) sont éloignés des terminaux charbonniers d'importation, le transport terrestre du charbon se fait par barges sur les fleuves et canaux, par chemin de fer ou même par camion.

Les coûts de transport varient fortement en fonction de l'offre et de la demande, mais de façon générale le transport maritime est peu coûteux, d'où le développement des centrales à charbon en bord de mer ; par contre, les transports terrestres sont très coûteux, beaucoup plus que ceux du transport de pétrole par oléoduc ou du gaz par gazoduc, ce qui fait perdre au charbon sa compétitivité par rapport au pétrole et au gaz dès lors que la distance entre le terminal charbonnier et le site de consommation devient importante[11]. Pour tenter de résoudre ce problème, des carboducs transportant des particules de charbon en suspension dans de l'eau ont été construits, en général sur de courtes distances, mais parfois à longue distance, par exemple aux États-Unis, où le carboduc de Black Mesa (Arizona), en fonction de 1970 à 2005, utilisait 5,5 millions de litres d'eau par an pour transporter le charbon sur 437 km jusqu'au Nevada[12].

Stockage[modifier | modifier le code]

Le stockage du charbon s'effectue, en fonction des aléas de la production, du transport et de la consommation, soit sur le carreau de la mine, soit au niveau des terminaux charbonniers, soit à celui des sites de consommation.

Réserves[modifier | modifier le code]

Les réserves prouvées mondiales de charbon sont estimées fin 2017 à 1 035 Gt (milliards de tonnes) ; elles sont disséminées sur tous les continents dans plus de 70 pays. Les principales réserves sont situées aux États-Unis (24,2 %), en Russie (15,5 %), en Australie (14,0 %), en Chine (13,4 %) et en Inde (9,4 %). Si les consommations restaient constantes, les réserves connues de charbon pourraient durer 134 ans tandis que les réserves de pétrole et de gaz naturel s'épuiseraient respectivement en 50,2 ans et 52,6 ans[8].

Réserves prouvées de charbon en 2017 (milliards de tonnes)
Rang Pays Anthracite et bitumineux Sub-bitumineux et lignite Total % 2017 ratio R/P
1 Drapeau des États-Unis États-Unis 220,8 30,1 250,9 24,2 % 357
2 Drapeau de la Russie Russie 69,6 90,7 160,4 15,5 % 391
3 Drapeau de l'Australie Australie 68,3 76,5 144,8 14,0 % 301
4 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 130,9 8,0 138,8 13,4 % 39
5 Drapeau de l'Inde Inde 92,8 4,9 97,7 9,4 % 136
6 Drapeau de l'Allemagne Allemagne 0,01 36,1 36,1 3,5 % 206
7 Drapeau de l'Ukraine Ukraine 32,0 2,3 34,4 3,3 % (>500)
8 Drapeau de la Pologne Pologne 19,8 6,0 25,8 2,5 % 203
9 Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 25,6 - 25,6 2,5 % 230
10 Drapeau de l'Indonésie Indonésie 15,1 7,5 22,6 2,2 % 49
11 Drapeau de la Turquie Turquie 0,4 11,0 11,4 1,1 % 115
12 Drapeau de l'Afrique du Sud Afrique du Sud 9,9 - 9,9 1,0 % 39
Total mondial 718,3 316,7 1 035,0 100 % 134
Source : BP[8] ; R/P = Réserves/Production 2017.

Statistiques de production[modifier | modifier le code]

Production de charbon par pays en 2017 (source : BP[8])

Selon l'AIE, la production mondiale de charbon atteignait 7 269 Mt (millions de tonnes) en 2016 contre 3 074 Mt en 1973, soit une progression de 136 % en 43 ans[k 1]. En tonnes équivalent pétrole (tep), la production mondiale de charbon atteignait 3 872 Mtep en 2015, et représentait 28 % de la production totale d'énergie primaire[k 2] contre 23,7 % en 1973[k 3].

Les 5 principaux pays producteurs de charbon.

Après une période de forte croissance, cette production a connu un ralentissement marqué à partir de 2012 ; sa part dans la production mondiale d'énergie primaire a commencé à baisser en 2014, puis en 2015 c'est la quantité produite qui a reculé pour la première fois (-2,6 %) :

Production mondiale de charbon[13]
Année Production (Mtep) Accroissement Part prod.énergie primaire
1973[k 3] 1 474,0 23,7 %
1990 2 224,4 25,2 %
2000 2 277,9 22,7 %
2010 3 663,3 +6,7 % 28,6 %
2011 3 877,7 +5,9 % 29,6 %
2012 3 884,4 +0,2 % 29,2 %
2013 3 939,4 +1,4 % 29,2 %
2014 3 974,3 +0,9 % 29,0 %
2015 3 871,5 -2,6 % 28,1 %

La production mondiale (en tonnes et non en tep) a commencé à baisser en 2014, pour la première fois depuis 1971 (date de début des statistiques de l'AIE), baisse qui s'est poursuivie en 2015 puis s'est accélérée en 2016 : -458 Mt, soit -6,3 %, revenant au niveau de 2010. La baisse de 2016 a surtout été le fait de la Chine : -320,7 Mt, soit -9 %, des États-Unis : -141,9 Mt, soit -17,4 % (huitième année de déclin, plus faible production depuis 1978) et du Royaume-Uni ; à l'inverse, la production a progressé en Inde : +24,5 Mt, soit +3,6 %[14].

Selon BP, la production mondiale de charbon atteignait 3 768,6 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) en 2017, en hausse de 3,2 % ; elle avait progressé de 20,5 % entre 2007 et 2013, puis a chuté de 7,9 % en trois ans avant la remontée de 2017 ; la consommation de charbon s'est élevée à 3 732 Mtep, en hausse de 1,0 % ; elle a progressé de 12 % entre 2007 et 2013, puis a reculé de 4,1 % en trois ans avant la reprise de 2017 ; les principaux pays consommateurs sont la Chine (50,7 %), l'Inde (11,4 %) et les États-Unis (8,9 %)[8].

Répartition de la production mondiale de charbon[14] (Mt)
Année Charbon vapeur Charbon à coke Lignite Production totale
2014 6 010,1 1 108,7 815.4 7 934,1
2015 5 834,6 1 081,1 811.1 7 726,8
2016p 5 407,0 1 074,3 783.3 7 268,6

Statistiques de consommation[modifier | modifier le code]

Les 5 principaux pays consommateurs de charbon.

Le charbon couvrait 28,1 % des besoins énergétiques mondiaux en 2015, contre 24,5 % en 1973 ; il est actuellement la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (31,7 %) et devant le gaz naturel (21,6 %)[k 4], et le combustible fossile le plus utilisé dans le monde pour la production d'électricité, source de 39,3 % de l'électricité mondiale produite en 2015 contre 38,3 % en 1973[k 5]. De nombreux pays l'utilisent encore comme source d'énergie principale en 2015 comme l'Afrique du Sud (68 %)[15], la Chine (67 %, en baisse : 69,6 % en 2013)[16] et la Pologne (51 %)[17].

Bilan charbon de la Chine.
Bilan charbon des États-Unis.
Bilan charbon de l'Inde.

En 2016, la consommation mondiale de charbon a reculé de 1,9 % ; la Chine a contribué pour près de moitié à ce recul : -51,2 Mtce (millions de tonnes équivalent-charbon) (-1,8 %) sur -105,7 Mtce ; elle occupe une place prépondérante dans les industries de l'acier et du ciment, grandes consommatrices de charbon : en 2015, sa part dans la production mondiale atteignait 66 % pour le coke, 49,6 % pour l'acier brut, 59,9 % pour la fonte et 57,3 % pour le ciment. Son début de reconversion vers un modèle économique plus centré sur la consommation que sur l'investissement, ainsi que ses graves problèmes de pollution, expliquent ce recul. La consommation de charbon des États-Unis a chuté de 7,8 % en 2016 (-41,6 Mtce), du fait de la concurrence du gaz naturel et secondairement des énergies renouvelables, et celle du Royaume-Uni de 17,2 Mtce, pour les mêmes raisons[14].

La consommation mondiale de charbon se répartissait en 2015 entre la production d'électricité et de chaleur, principale utilisation du charbon : 61,8 % (centrales électriques 53,7 %, cogénération : 4,5 %, production de chaleur pour les réseaux de chauffage urbain : 3,6 %), les utilisations diverses dans l'industrie : 21,5 %, la cokéfaction (production de coke pour la sidérurgie) : 7,6 %, les utilisations pour les besoins de l'industrie énergétique : 2,4 %, les utilisations résidentielles (chauffage, cuisine) : 1,9 %, tertiaires : 0,9 % et agricoles : 0,4 %, la production de gaz : 0,3 % et de liquides (pétrole synthétique, etc): 0,26 %, les utilisations non énergétiques (carbochimie, goudron de houille, etc) : 1,6 %[13].

Consommation en millions de tep par an[8]
Pays 2007 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 % 2017 var.2017
/2007
Drapeau de la République populaire de Chine Chine 1 584,2 1 903,9 1 927,8 1 969,1 1 954,5 1 914,0 1 889,1 1 892,6 50,7 % +19,5 %
Drapeau de l'Inde Inde 240,0 304,6 330,0 352,8 387,5 395,3 405,6 424,0 11,4 % +76,7 %
Drapeau des États-Unis États-Unis 544,6 470,6 416,0 431,8 430,9 372,2 340,6 332,1 8,9 % -39,0 %
Drapeau du Japon Japon 117,7 109,6 115,8 121,2 119,1 119,0 118,8 120,5 3,2 % +2,4 %
Drapeau de la Russie Russie 93,9 94,0 98,4 90,5 87,6 92,1 89,2 92,3 2,5 % -1,7 %
Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 59,7 83,6 81,0 81,9 84,6 85,5 81,9 86,3 2,3 % +44,6 %
Drapeau de l'Afrique du Sud Afrique du Sud 83,7 90,5 88,3 88,4 89,5 83,0 84,7 82,2 2,2 % -1,8 %
Drapeau de l'Allemagne Allemagne 86,7 78,3 80,5 82,8 79,6 78,7 75,8 71,3 1,9 % -17,8 %
Drapeau de l'Indonésie Indonésie 36,2 46,9 53,0 57,0 45,1 51,2 53,4 57,2 1,5 % +58 %
Drapeau de la Pologne Pologne 55,9 55,0 51,2 53,4 49,4 48,7 49,5 48,7 1,3 % -12,9 %
Drapeau de la Turquie Turquie 29,5 33,9 36,5 31,6 36,1 34,7 38,5 44,6 1,2 % +51,2 %
Drapeau de l'Australie Australie 52,7 48,1 45,1 43,0 42,6 43,9 43,6 42,3 1,1 % -19,7 %
Drapeau de la République de Chine Taïwan 38,8 38,9 38,0 38,6 39,0 37,8 38,6 39,4 1,1 % +1,5 %
Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 31,1 36,3 37,9 37,5 37,0 34,2 33,9 36,2 1,0 % +16,4 %
Drapeau de l'Ukraine Ukraine 39,8 41,5 42,5 41,6 35,6 27,3 29,7 24,6 0,7 % -38,2 %
Drapeau du Canada Canada 30,3 21,8 21,1 20,8 19,6 19,9 18,9 18,6 0,5 % -38,6 %
Drapeau de la France France 12,8 9,8 11,1 11,6 8,6 8,4 8,2 9,1 0,2 % -28,9 %
Drapeau : Royaume-Uni Royaume-Uni 38,4 31,4 39,0 37,0 29,8 23,2 11,2 9,0 0,2 % -76,6 %
Monde 3 451,8 3 778,9 3 794,5 3 865,3 3 862,2 3 765,0 3 706,0 3 731,5 100 % +8,1 %

Le rapport annuel 2014 de l'Agence internationale de l'énergie (AIE) sur le charbon prévoit que la consommation mondiale de charbon devrait encore croître de 2,1 % par an d'ici à 2019 ; la Chine représentera encore 61 % de la croissance de la demande mondiale : 471 millions de tonnes équivalent charbon (Mtec) sur un total de 772 Mtec, suivie par l'Inde : +177 Mtec, les pays de l'ASEAN : +79 Mtec et l'Afrique : +38 Mtec ; par contre, la consommation de charbon baissera de 54 Mtec en Amérique du Nord et de 14 Mtec en Europe. Depuis 2011, le marché du charbon est marqué par une offre excédentaire, qui a tiré les prix vers le bas : 70-80 dollars la tonne en 2014 sur le marché européen, contre 120 dollars en 2011[18].

Un an plus tard, l'AIE revoit en forte baisse le taux prévisionnel de croissance de la demande de charbon dans son scénario central : +0,8 % par an sur 2013-2020. Selon Fatih Birol, directeur exécutif de l’AIE, « la Chine est définitivement entrée dans une nouvelle ère, dans laquelle sa croissance économique ralentit, l’intensité énergétique de sa croissance décline, et la dépendance au charbon diminue, sous l’influence des préoccupations environnementales comme la pollution de l’air et la réduction des émissions de CO2 ». L’AIE estime même que la Chine pourrait déjà avoir atteint son « peak coal » : des premières données sur 2015 indiquent que la demande de charbon en Chine aurait été inférieure à celle de 2013. Dans un scénario que l’AIE juge désormais « probable », la demande mondiale de charbon baisserait de 0,1 % par an entre 2013 et 2020, tirée à la baisse par un recul en Chine (-1,2 % par an, contre +0,8 % dans le scénario central). La moitié de la croissance de la demande mondiale prévue vient désormais de l’Inde : +4,1 % par an d’ici 2020, qui deviendrait le deuxième consommateur mondial, devant les États-Unis, dès 2018[19].

Commerce international[modifier | modifier le code]

En 2016, les exportations de charbon ont atteint 1 333,5 Mt, en progression de 1,9 % sur l'année, de 21,7 % depuis 2010 et de 105,3 % depuis 2000. Les principaux exportateurs sont l'Australie : 389,3 Mt, l'Indonésie : 369,9 Mt et la Russie : 171,1 Mt ; les principaux importateurs sont la Chine : 255,6 Mt, l'Inde : 200,1 Mt, le Japon : 189,4 Mt et la Corée du Sud : 134,5 Mt[14].

Exportations en millions de tonnes[14]
Pays 2014 2015 2016 % 2016
Drapeau de l'Australie Australie 375,0 392,3 389,3 29,2 %
Drapeau de l'Indonésie Indonésie 409,2 366,7 369,9 27,7 %
Drapeau de la Russie Russie 155,5 155,2 171,1 12,8 %
Drapeau de la Colombie Colombie 81,2 77,8 83,3 6,2 %
Drapeau de l'Afrique du Sud Afrique du Sud 69,0 75,5 76,5 5,7 %
Drapeau des États-Unis États-Unis 88,2 67,1 54,7 4,1 %
Monde 1 369,3 1 308,1 1 333,5 100 %
Importations en millions de tonnes[14]
Pays 2014 2015 2016 % 2016
Drapeau de la République populaire de Chine Chine 291,6 204,1 255,6 19,2 %
Drapeau de l'Inde Inde 237,6 215,6 200,1 15,0 %
Drapeau du Japon Japon 188,1 189,6 189,4 14,2 %
Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 131,0 133,9 134,5 10,1 %
Drapeau de la République de Chine Taïwan 65,8 64,8 65,6 4,9 %
Drapeau des Pays-Bas Pays-Bas 47,3 57,1 55,5 4,2 %
Drapeau de l'Allemagne Allemagne 53,8 54,5 53,6 4,0 %
Monde 1 412,5 1 311,5 1 331,3 100 %

Économie du charbon[modifier | modifier le code]

Pour sa principale utilisation, la production d'électricité et de chaleur, le charbon est confronté à la concurrence du gaz naturel. Ainsi, la forte baisse de la consommation de charbon aux États-Unis depuis 2008 est due pour l'essentiel à la chute des prix du gaz de 8 à 4 $/MBtu provoquée par l’extraction massive de gaz de schistes ; le durcissement des normes de protection de l’environnement édictées par l’Environment Protection Agency (EPA) y a également contribué. En Russie, la consommation de charbon s'est trouvée divisée par deux entre 1980 et 2009 du fait de l’effondrement économique qui a suivi la disparition de l’Union Soviétique et d’une politique de vente du gaz à des prix particulièrement bas sur le marché intérieur. En Europe, la crainte de dépendre d'un approvisionnement gazier en provenance de Russie a atténué la concurrence gazière. En Chine, le fort ralentissement de la consommation d'électricité depuis 2014 ainsi que le renforcement des mesures de protection de la qualité de l'air (interdiction de construire de nouvelles centrales thermiques charbon dans la région de Beijing-Tianjin-Hebei ainsi que sur les deltas du Yangtze et de la Pearl River, instauration de nouvelles normes de qualité de l'air impliquant l'abaissement de la concentration en particules dans toutes les régions critiques) et les investissements massifs dans la production d'électricité nucléaire et renouvelable ont abouti à une baisse significative de la consommation de charbon, en partie au profit du gaz naturel[20].

Les principaux facteurs de croissance de la consommation de charbon sont la compétitivité de la thermoélectricité et l'expansion de la sidérurgie, essentielle pour le développement des pays émergents ; cependant, le recul de la production d'acier en Chine depuis 2013, du fait de la conversion progressive de l'économie chinoise vers un modèle de consommation de pays développé, laisse prévoir un retournement dans la progression du charbon à coke, d'autant plus que des progrès techniques réduisent la consommation de charbon, de la fabrication du coke à celle de la fonte dans le haut-fourneau, et que la part de l'acier produit à partir de ferraille dans des fours électriques est passée de 17 % en 1970-74 à 26 % en 2014[20].

En Europe et en Amérique du Nord, la thermoélectricité charbon a perdu de sa compétitivité face au thermique gaz et aux renouvelables, éolien et solaire PV, dont les coûts ont beaucoup baissé. En revanche, elle reste avantageuse en Asie, surtout lorsque les systèmes électriques ne disposent pas des moyens pour faire face à l'intermittence et à la variabilité. Il n'en irait sans doute pas de même si était prise en compte le coût des émissions de GES par l'intermédiaire d'un prix du carbone d'au moins 50 $/tonne[20].

Dans les vieux pays charbonniers, en Europe principalement, l’extraction souterraine de plus en plus profonde de veines de moins en moins épaisses est devenue si coûteuse que les mines ont dû être fermées les unes après les autres au cours de la deuxième moitié du XXe siècle. En 2016, les grandes régions d’extraction du charbon se sont déplacées vers le Powder River Basin (PRB) dans l’ouest des États-Unis, l’ouest de la Chine, le Queensland en Australie, le Kalimantan en Indonésie, la Sibérie orientale en Russie, la Mongolie et l’Afrique australe. Les méthodes d’extraction souterraine se sont améliorées, mais sont loin d’assurer des productivités du travail et une souplesse de gestion comparables à celles des mines à ciel ouvert. La productivité du travail ne dépassait pas, au milieu des années 2000, 300 tonnes/homme/an en Chine et 500 à 700 t/h/an en Allemagne et en Pologne contre 11 000 à 13 000 t/h/an dans les mines à ciel ouvert d’Australie, du Canada ou d’Australie[20].

Les coûts de transport internationaux, importants du fait du pouvoir calorifique modeste du charbon, ont connu une baisse significative grâce à l’extension et à la modernisation de la flotte mondiale des vraquiers dont les capacités unitaires sont passées de celle d’un Handymax (50 000 tpl) à celle d’un Panamax (70 000 tpl) ou d’un Capesize (100 000 tpl), parallèlement à l’extension et à la mécanisation des installations portuaires de chargement (Richards Bay en Afrique du Sud ou Newcastle en Australie) et de déchargement (Anvers-Rotterdam-Amsterdam dits ARA en Europe) dont les capacités ont été multipliées par 12 entre 1980 et 2015[20].

Transformation en liquide ou en gaz[modifier | modifier le code]

Le gaz de houille est obtenu par le procédé chimique de pyrolyse, qui consiste à décomposer un composé organique par la chaleur, en l’absence d’oxygène, pour obtenir un solide carboné, une huile ou un gaz. La pyrolyse du charbon permet donc d’obtenir un gaz brut riche en hydrogène (H2), méthane(CH4), monoxyde de carbone (CO) et aussi du carbone impur tels le coke et le sulfure d’hydrogène. Ces gaz étaient fabriqués dans des usines à gaz et étaient stockés dans des gazomètres puis servaient dans un premier temps à des fins d’éclairage puis par la suite à des fins de chauffage[21].

La liquéfaction du charbon, plus connue sous le terme anglo-saxon « Coal-To-Liquids » ou « CTL », consiste en la conversion du charbon en hydrocarbures liquides proches des carburants issus de la pétrochimie. L’Afrique du Sud, pour des raisons d'indépendance énergétique, a développé plusieurs usines. Sasol y produit aujourd'hui à partir du charbon près de 30 % de la consommation en hydrocarbures liquides du pays, par la voie indirecte et le procédé Fischer-Tropsch[22].

Impact environnemental[modifier | modifier le code]

En brûlant, outre du CO2, le charbon libère dans l'air de nombreux polluants (NOx, dioxyde de soufre, métaux lourds, HAPs... et particules fines). Il est néanmoins encore employé pour faire la cuisine dans de nombreux foyers, en Asie surtout.
Mine à ciel ouvert dans le Wyoming (États-Unis.)
Quai de chargement.
La production d'électricité par les centrales au charbon ici en 2010 à Shuozhou (Shanxi, Chine) est une source importante de particules, de polluants gazeux (dont les gaz à effet de serre).

Au stade de l'extraction et du transport[modifier | modifier le code]

De premiers impacts directs et indirects existent à ce stade : Les chantiers produisent des poussières susceptibles de causer la silicose quand elles sont inhalées durant une longue période (cause fréquente de mortalité des mineurs).

Certaines mines affectent directement la faune et la flore en détruisant leur habitat (mines à ciel ouvert, crassiers) ou indirectement par les pollutions directes ou indirectes ou par des modifications environnementales telles que les rabattements de nappe induits par les pompages de dénoiement des mines ou causés par l'utilisation d'une eau de surface pour les besoins miniers (arrosage pour abattement des taux d'empoussièrement, lavage du charbon, etc.).

Selon les caractéristiques du gisement, le charbon est plus ou moins riche en éléments indésirables (soufre, métaux lourds, radionucléides) et il peut laisser se dégazer du grisou.

Stade de la transformation et, ou combustion[modifier | modifier le code]

La carbochimie quand elle est associé aux bassins charbonniers a été et reste une source importante de pollution. Elle a au XXe siècle laissé de lourdes séquelles de pollution de nappes, sols et sédiments.

La combustion du charbon est également une activité particulièrement polluante, plus que pour d'autres énergies fossiles en raison de la quantité de produits indésirables que contient le charbon.

Au cours de la pyrolyse, le charbon émet de nombreux gaz et particules volatiles toxiques et polluantes : HAP, dont benzène et ses dérivés aromatiques (notamment le benzo[a]pyrène), goudrons, dérivés du phénol comme les dioxines… Lorsque le charbon se met à brûler, il émet des oxydes de soufre et d'azote qui acidifie l'air, ainsi que des suies et d'autres éléments toxiques comme le cadmium, l'arsenic ou le mercure.

La combustion du charbon libère dans l'air des quantités importantes de soufre, qui contribue au phénomène de pluies acides et avec le CO2 (transformé en acide carbonique dans l'eau aux phénomènes d'acidification des eaux de surface et des mers. Or, dans un milieu acide ou acidifié, les métaux lourds, dont ceux mis en circulation par la combustion du charbon sont plus mobiles dans l'environnement, plus « biodisponible » et plus « bioassimilables ».

De nombreux foyers utilisent le charbon pour le chauffage et/ou pour la cuisine, en produisant une fumée nuisible à la santé : L'OMS estime que plus de 1,3 million de personnes meurent chaque année des suites de problèmes respiratoires causés par des combustibles solides (bois, herbacées, tourbe, bouses séchées et charbon)[23].

Un rapport publié en juin 2016 par WWF et trois autres ONG avec le soutien de l'Union européenne évalue à 22 900 décès prématurés les impacts de la pollution atmosphérique causée par les centrales au charbon de l'Union européenne en 2013, un bilan comparable à celui des accidents de la route : 26 000 décès. Ces centrales ont aussi été responsables en 2013 de 11 800 nouveaux cas de bronchite chronique et 21 000 admissions à l’hôpital. Les impacts transfrontaliers sont très importants : les centrales polonaises ont causé 4 700 décès prématurés dans les pays voisins et les centrales allemandes 2 500 décès ; l'impact le plus élevé dû à des centrales étrangères est celui de la France : 1 200 décès causés par les centrales allemandes, britanniques, polonaises, espagnoles et tchèques[24].

Contributions au forçage climatique[modifier | modifier le code]

Le charbon est majoritairement formé de carbone. Sa combustion libère donc énormément de dioxyde de carbone (gaz à effet de serre).

L'Agence internationale de l'énergie évalue les émissions mondiales de CO2 dues au charbon à 14 500 Mt en 2015, contre 5 503 Mt en 1973 et 8 398 Mt en 1990 ; la progression depuis 1990 est de 72,7 % ; ces émissions représentent 44,9 % des émissions dues à l'énergie en 2015, contre 34,6 % pour le pétrole et 19,9 % pour le gaz naturel[k 6].

Si la tendance se poursuit, en 2030 les émissions mondiales seront accrues de 14,0 Gt CO2 (+ 56 %), et les émissions de 7,5 Gt CO2 (+80 %) avec 4,8 Gt CO2 provenant du charbon. En 2050, la situation serait pire encore avec un accroissement de 30,5 Gt CO2 (+ 300 %) et 21,1 Gt CO2 en plus issus du charbon. Si les meilleures technologies actuellement disponibles (en 2000-2005) pour un charbon plus « efficace » et plus propre étaient utilisées partout, l'augmentation des émissions serait diminuée de 22 % relativement au niveau attendu en 2050, et de 11 % par rapport au niveau attendu en 2030. L'espoir de technologies propres fait envisager à certains une atténuation plus importante de l'augmentation des émissions (de 9,7 Gt CO2 ; soit une baisse relative de 32 % par rapport au scenario « business as usual » pour 2050, et de 18 % par rapport au même scenario pour 2030). Équiper toutes les centrales au charbon de ces technologies coûteuses et en grande partie encore hypothétiques d'ici 2030 ou 2050 semble cependant peu réaliste, et « en tous cas, même un déploiement total des meilleures technologies de charbon propre disponibles ne fait que limiter l’augmentation d’émissions de CO2 »[25].

La combustion du charbon libère aussi d'autres gaz à effet de serre (NOx en particulier).

Dans le cadre des négociations internationales sur le climat, tous les pays se sont engagés à maintenir la hausse des températures en deçà de °C par rapport à l'ère préindustrielle. Or Christophe McGlade et Paul Ekins, chercheurs à l'UCL (University College London), soulignent dans la revue Nature que pour aboutir à ce résultat, il faudrait que globalement, les pays s'abstiennent d'extraire un tiers des réserves de pétrole, la moitié des réserves de gaz et plus de 80 % du charbon disponibles dans le sous-sol mondial, d'ici à 2050. Les chercheurs montrent ainsi, pays par pays, que cela concerne l'essentiel des immenses réserves de charbon qui se trouvent en Chine, en Russie, en Inde et aux États-Unis[26].

Vers un charbon « vert » ou « propre » ?[modifier | modifier le code]

L'industrie cherche (dans le contexte notamment du marché du carbone) à « verdir » le charbon en projetant pour le futur proche une filière dite « clean coal » associant une combustion mieux contrôlée, à un meilleur lavage des fumées et vapeurs, et à la capture et séquestration du dioxyde de carbone qui fait l'objet de tests et recherches au niveau de la Post-combustion, de la Pré-combustion ou avec une Oxy-combustion[27]. Le charbon ne pourrait devenir réellement propre que par la séquestration géologique du dioxyde de carbone (CCS), or si un meilleur contrôle de la combustion et du refroidissement des gaz permet de réduire les dioxines, les SOx, NOx, la récupération du plomb et du mercure des vapeurs de combustion n'est pas encore au point.

La question se pose aussi du devenir et de la gestion des énormes crassiers de cendres et mâchefers ou du plomb, mercure et autres toxiques récupérés.

Enfin, le captage du CO2 n'est pas encore au point à échelle industrielle, et il consomme des quantités significatives d'énergie ou de ressources. Et le stockage géologique n'est pas sans risques si le CO2 reste sous forme de gaz.

Évoluer vers le charbon propre a un coût exorbitant pour les pays pauvres ; selon l'AIE, il faudrait 1 500 milliards de dollars d'investissements cumulés (auquel il faudrait ajouter les coûts d'entretien) rien que pour mettre aux normes des meilleures pratiques des années 2000 les centrales électriques au charbon de 2001 à 2030. Les coûts seraient encore bien plus élevés si une très faible émission de CO2 est visée[28]. Des pays comme l'Allemagne peuvent investir dans un charbon « propre » (mais ne l'on pas fait) en espérant pouvoir valoriser ces investissements sous forme de techniques, savoir et savoir-faire, brevets et équipements de captation des polluants et du carbone, mais pour les pays pauvres, l'investissement paraît impossible, d'autant que l'exploitation et le transport de nouvelles ressources charbonnières devrait elle-même nécessiter pour la même période (2001-2030) un besoin supplémentaire en investissements cumulés d'environ 398 milliards USD. En outre ces techniques devraient augmenter le prix du charbon, ce qui pourrait le rendre moins compétitif face aux alternatives renouvelables (solaire, éolien, énergies marines, méthanisation, méthanation, etc.).

Recherche & Développement[modifier | modifier le code]

Comme le charbon est abondant, et qu'il pose des problèmes qui concernent aussi l'industrie pétrolière et gazière (dont pour la difficile dépollution du mercure) ainsi que des industries lourdes très émettrices de CO2 comme la métallurgie et les cimentiers, de nombreux programmes de R&D pour la capture et séquestration du dioxyde de carbone ont été lancés dans le monde, dont aux États-Unis (projet « FutureGen »), en Australie (COAL21) et en Europe (projets « Castor », « Hypogen » et « ENCAP »). Ces recherches impliquent en France des entités nationales telles que le BRGM, Gaz de France, Total, Air liquide, EDF, Arcelor, CNRS, GEOSTOCK, INERIS, Groupe Lafarge, SARP Industries[29], Schlumberger, l'Institut français du pétrole, Charbonnages de France, le Club CO2 et le Réseau des technologies pétrolières et gazières (RTPG), etc. avec le soutien de l'ADEME, qui peuvent coopérer avec d'autres groupes européens (Siemens par exemple) ou extra-européens. Mais à ce jour, les prototypes les plus avancés ne peuvent traiter qu'une infime partie des émissions totales.

Dans tous les cas, à moyen ou long terme, développer l'efficience énergétique et diminuer l'appel aux énergies fossiles et donc au charbon, au profit d'énergies renouvelables, propres, sûres et décentralisées devrait être une priorité estiment la plupart des experts[30].

La séquestration géologique du dioxyde de carbone est controversée car elle serait, selon ses détracteurs, limitée et risquée et car elle pourrait décourager les efforts nécessaires pour diminuer les émissions de CO2[31].

Impact sanitaire[modifier | modifier le code]

L'extraction du charbon dans les mines est un travail dangereux (espérance de vie réduite pour les mineurs[32]) surtout quand le charbon est exploité dans des galeries souterraines : coup de grisou, intoxications, silicose, effondrements. L'inhalation de poussière de charbon est l'un des facteurs de maladies articulaires[33] et de maladies respiratoires[34],[35], dont silicose[36] et de risque accru de cancer du poumon[37] et du larynx[38].

Les mineurs sont aussi exposés au radon[39],[40] (gaz radioactif qu'ils inhalent, et qui devient alors source de cancer des poumons[41],[42],[43]) et ses produits de dégradation[44] ; certains charbons contiennent des quantités significatives d'uranium qui en se dégradant libère du radon : dans la mine de charbon de Figueira (sud du Brésil), on a trouvé une radioactivité ambiante 30 fois supérieure à la moyenne des mines de charbon[45], qui pourrait expliquer une mortalité anormalement élevée chez les mineurs qui y travaillent.

En France, deux maladies professionnelles liées à l'extraction du charbon sont reconnues par la Sécurité sociale :

  • broncho-pneumopathie chronique obstructive du mineur de charbon (tableau no 91 du régime général) depuis 1992 ;
  • lésions chroniques du segment antérieur de l'œil provoquées par l'exposition à des particules en circulation dans les puits de mine de charbon (tableau no 93 du régime général) depuis 1995.

Références[modifier | modifier le code]

  1. p. 16-17
  2. p. 47
  3. a et b p. 46
  4. p. 6
  5. p. 30
  6. p. 54

Autres références :

  1. a, b, c, d et e World Coal Institute (WCI). Le charbon comme ressource [lire en ligne]. Mai 2005.
  2. a et b Roger Dumon, Le renouveau du charbon, Masson, , 210 p.
  3. D Floudas & al. The Paleozoic Origin of Enzymatic Lignin Decomposition Reconstructed from 31 Fungal Genomes Science, 336, 1715, 2012 (résumé)
  4. Roger Dumon, Le renouveau du charbon, Édition Masson, , 216 p.
  5. (en) Oil, Gas, Coal and Electricity Quarterly Statistics, Organisation for Economic Co-operation and Development, , p. 26.
  6. Jean-Marie Martin-Amouroux, « Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les résultats », sur encyclopedie-energie.org, .
  7. Emilie Aubry, « Demain, la fin du charbon ? », émission Le Dessous des cartes, 2017
  8. a, b, c, d, e et f (en) [PDF] BP Statistical Review of World Energy - 67th edition June 2018 (pages 36 à 39), BP, 13 juin 2018.
  9. (en) [PDF] Powering Past Coal Alliance : Declaration, Gouvernement britannique, 16 novembre 2017.
  10. La planète ne parvient pas à réduire sa consommation de charbon, Les Échos, 19 novembre 2017.
  11. A quoi ressemble l'exploitation du charbon ?, Manicore, 2011.
  12. Jean-Marie Martin-Amouroux, Charbon, les métamorphoses d'une industrie, 2008, éditions Technip, voir page 68.
  13. a et b (en)World : Balances for 2015, Agence internationale de l’énergie, 19 septembre 2017.
  14. a, b, c, d, e et f (en)Coal information : overview, Agence internationale de l’énergie, 2017.
  15. (en) South Africa : Balances for 2015, site Agence internationale de l’énergie, 19 septembre 2017.
  16. (en)China : Balances for 2015, Agence internationale de l’énergie, 19 septembre 2017.
  17. (en)Poland : Balances for 2015, site de l'AIE, 19 septembre 2017.
  18. Charbon : le « peak coal » en Chine n'est pas encore en vue, Les Échos, 16 décembre 2014.
  19. Charbon : l’âge d’or pourrait bien être passé, selon l’AIE, Les Échos, 18 décembre 2015.
  20. a, b, c, d et e Jean-Marie Martin-Amouroux, Économie politique du charbon minéral, Encyclopédie de l'énergie, août 2015.
  21. Georges Tiffon, LE CHARBON, presses universitaires de France, , 124 p.
  22. (en) [PDF] U.S.Energy Information Administration (EIA) South Africa Country Analysis Brief Overview, 28 février 2015.
  23. Cité d'après Irishtimes, Tuesday, August 14, 2012. Voir Air quality and health, WHO, Fact sheet no 313, September 2011.
  24. (en)Europe's dark cloud, WWF, Climate action network, HEAL et Sandbag, juin 2016.
  25. 2006 Charbonnages de France, avec le Délégué interministériel au développement durable (2006), Charbon propre mythe ou réalité ? : Climate change, energy and sustainable development: How to tame King Coal?, ; Groupe de travail sur le charbon du Délégué interministériel au développement durable(page 17/117 de la version PDF)
  26. Climat : pétrole, gaz et charbon doivent rester sous terre, Le Figaro, 8 janvier 2015.
  27. 2006 Charbonnages de France, avec le Délégué interministériel au développement durable (2006), Charbon propre mythe ou réalité ? : Climate change, energy and sustainable development: How to tame King Coal?, ; Groupe de travail sur le charbon du Délégué interministériel au développement durable
  28. Charbonnages de France, avec le délégué interministériel au développement durable (2006), Charbon propre mythe ou réalité ? : Climate change, energy and sustainable development: How to tame King Coal?,, La Documentation Française (page 18/117 de la version PDF)
  29. Filiale de Véolia spécialisée dans le traitement des déchets spéciaux
  30. Rapport WETO (World energy, technology and climate policy outlook) 2050, publié par la Commission européenne.
  31. Clive Hamilton, Les apprentis sorciers du climat, collection Anthropocène, Éditions du Seuil, 2013, (ISBN 9782021120264), p. 225.
  32. (en) Enterline PE (1972) « A review of mortality data for America coal miners ». Ann N Y Acad Sci. 200:260–269
  33. (en) Mcmillan G, Nichols L (2005) « Osteoarthritis and meniscus disorders of the knee as occupational disease of miners » Occup Environ Med 62(8):567–575
  34. (en) Montes II, Fernandez GR, Reguero J, Mir MAC, Garcia-Ordas E, Martinez JLA, Gonzalez CM (2004) « Respiratory disease in a cohort of 2,579 coal miners followed up over a 20-year period » Chest 126(2):622–629
  35. (en) Naidoo RN, Robins TG, Murray J (2005) « Respiratory outcomes among South African coal miners at autopsy » Am J Ind Med. 48(3):217–224
  36. (en) James WRL (1955) « Primary lung cancer in South Wales coal workers with pneucomoniosis » Br J Ind Med. 12:87–94
  37. (en) Goldman KP (1965) « Mortality of coal miners from carcinoma of the lung » Br J Ind Med. 22:72–77
  38. (en) Skowronek J, Zemla B (2003) « Epidemiology of lung and larynx cancers in coal mines in upper Silesia – preliminary results » Health Phys. 85(3):365–370.
  39. (en) Duggan MF, Soilleux PJ, Strong JC, Howell DM (1985) « The exposure of United Kingdom miners to radon » Br J Ind Med. 27:106–111
  40. (en) Eicker H, Zimmermeyer G (1981) Radon measurements and valuation in German hard coal underground mines In: Gomez M (ed) Radiation hazards in mining Society of Mining Engineers, New York
  41. (en) Armstrong BK, McNulty JC, Levitt LJ, Williams KA, Hobbs MST (1979) « Mortality in gold and coal miners in western Australia with special reference to lung cancer » Br J Ind Med. 36:199–205
  42. (en) Costello J, Ortmeyer CE, Morgan WKC (1974) « Mortality from lung cancer in US coal miners » Am J Publ Health. 64:222–229
  43. (en) Crofton EC (1969) « A study of lung cancer and bronchitis mortality in relation to coal mining in Scotland » Br J Prev Soc Med. 23:141–144
  44. Skowronek, J. Caractéristiques du risque dû aux descendants à vie courte du radon dans les mines de charbon, thèse de doctorat ; Institut central de mines, Katowice, 1990 (en polonais))
  45. (en) V Melo, S Koifman et E C S Amaral (2004), « High radon exposure in a Brazilian underground coal mine LHS Veiga » Journal of Radiological Protection ; Volume 24 Number 3 ; 295 DOI:10.1088/0952-4746/24/3/008 (Résumé)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Patrick De Wever et François Baudin, Du vert au noir : le charbon, EDP Sciences, , 80 p. (lire en ligne)
  • Jean-Marie Martin-Amouroux et François Bautin, Combustibles solides. Charbon, In: Techniques de l'ingénieur. Génie énergétique (ISSN 1762-8741)
  • Jean-Marie Martin-Amouroux, Charbon, les métamorphoses d'une industrie, Éd. Technip, 2008, 420 p. (ISBN 2710809141)
  • François Kalaydjian et Sylvie Cornot-Gandolphe, La nouvelle donne du charbon, Éd. Technip, 2009, 206 p. (ISBN 2710809265)
  • Pierre-Noël Giraud, Albert Suissa, Jean Coiffard et Daniel Crétin, Géopolitique du charbon, Economica, 1991, 412 p. (ISBN 2717819894)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]