Concrètement, il faut d'abord enlever la couche de terrain située au-dessus de la première veine de charbon (jusqu'à 200 mètres). On creuse jusqu'à la base de celle-ci et l'on commence à en extraire le charbon. Quand le trou est suffisamment large, on creuse jusqu'à la couche de charbon suivante.
Le charbon est extrait de mines souterraines ou à ciel ouvert qui bien souvent dénaturent les paysages. Les mines à ciel ouvert représentent aujourd'hui près de 60% de la production de charbon. Ce type d'exploitation n'est possible que si les gisements ne sont enterrés qu'à quelques dizaines de mètres.
Les gisements de charbon se situent sous terre et sous les planchers continentaux des océans. Ils peuvent être enfouis à plusieurs kilomètres de profondeur ou affleurer à la surface du sol. Les charbons de haut rang sont composés à plus de 70% de carbone.
À quelle profondeur les galeries sont-elles creusées ? Autrefois, elles n'étaient pas très profondes parce que le charbon affleurait le sol mais de mon temps, elles se trouvaient à 4 à 500 mètres de profondeur (voir croquis). Comment mesurait la galerie la plus profonde ? Elle avait 500 mètres de fond.
Exploitation contemporaine
Avec ses 3.9 kilomètres de profondeur, la mine d'or de Tau Tona, en Afrique du Sud, est la mine la plus profonde du monde. Sa production, de 15 tonnes d'or par an, en fait l'une des premières du pays.
Le système mis au point utilise l'eau qui a rempli les galeries abandonnées. Elle est à 32 degrés en profondeur, ce qui suffit pour un chauffage au sol ou par les murs. Des pompes permettent de faire circuler l'eau entre les puits de mine et la ville. En été, le système permet même de climatiser les logements.
Le charbon (aussi appelé « charbon de terre » pour le différencier du « charbon de bois ») est le résultat de la transformation de matières organiques végétales. Il est donc composé d'hydrogène, de soufre, d'oxygène et surtout de carbone.
Le charbon est principalement importé sous forme primaire en France et son prix moyen s'est élevé à 150 €/t en 2019 (figure 1.4.1.2).
Le pétrole est surtout consommé par le secteur des transports (bitume, carburants…) et le charbon pour la production d'électricité. Quant au gaz naturel, il est principalement destiné à la production de chaleur pour la cuisson et le chauffage ainsi qu'à la production d'eau chaude.
La houille est une qualité spécifique de charbon, terme générique qui recouvre trois catégories de combustibles solides de même origine (kérogène), mais dont les gisements sont à différents stades de transformation : la tourbe, le lignite et enfin la houille, dont l'anthracite est une variété de qualité supérieure.
Les centrales thermiques au charbon libèrent "dans l'air et les cours d'eau du dioxyde de soufre, de l'oxyde d'azote, des particules fines et du mercure qui dégradent l'environnement et qui, comme le confirment des données scientifiques connues depuis longtemps, sont nocifs pour la santé humaine", souligne aussi le FMI ...
Dans la centrale thermique, le charbon est brûlé à 1400 degrés dans une chaudière pour chauffer l'eau et la transformer en vapeur. Celle-ci va alors activer une turbine qui, dans sa course, entraîne un alternateur. La production d'électricité est en route.
L'extraction du charbon peut entraîner l'érosion des sols ou la pollution des nappes phréatiques. Si l'exploitation à ciel ouvert est moins dangereuse pour les travailleurs, elle dénature plus notablement les sites. En effet, ces mines peuvent s'étendre sur des kilomètres carrés à des dizaines de mètres de profondeur.
Il existe 4 types de charbons : la tourbe, le lignite, la houille et l'anthracite. Après la tourbe, premier stade de sédimentation, viennent le lignite, puis la houille, puis l'anthracite. Ce dernier possède la teneur en carbone la plus élevée.
La transformation du bois en charbon se fait par pyrolyse. La pyrolyse est à la base de la formation des charbons, du pétrole et des autres hydrocarbures. . La quantité d'oxygène nécessaire à la combustion.
L'Australie et la Russie restent en tête, avec chacune plus de 2 Mt, et, ensemble, représentent 60 % des importations totales. Elles sont suivies par les États-Unis (1,2 Mt), l'Afrique du Sud (0,8 Mt) et la Colombie (0,5 Mt).
Principalement utilisé comme combustible de cuisson aujourd'hui, le charbon de bois a fait l'objet de nombreuses autres utilisations dans le passé : comme combustible en métallurgie avant d'être remplacé par le coke, comme composant de la poudre à canon, comme conservateur ou encore comme élément de filtration.
Il s'agit d'un combustible fossile résultant de la transformation de biomasse. Avec la flambée du coût du gaz et de l'électricité, le charbon devient la source majeure d'électricité dans le monde. C'est ce qui entraîne la hausse de son prix qui atteint près de 321 dollars la tonne en début d'année.
Etapes pour arriver à la production de charbon de bois
stockage puis séchage des troncs de bois et des déchets, transformation en chips de bois et mise en silo pour séchage avant la carbonisation, carbonisation du bois de façon contrôlée pour obtenir du charbon de bois, déchargement des fours, entreposage et ensachage.
Pour fabriquer du charbon actif, on carbonise du bois ou une matière organique végétale. Le chêne, le bouleau, le peuplier, le hêtre, le pin le saule ou encore le tilleul fournissent un bois propice au charbon actif.
Le charbon végétal, également appelé charbon actif, est une poudre obtenue par traitement de matières organiques végétales riches en carbone. Le bois qui peut appartenir à différentes espèces (peuplier, frêne, etc.)
Depuis les années 1970, les problèmes environnementaux sont devenus de plus en plus importants, ainsi que la santé des mineurs, la destruction des paysages, la pollution de l'air, et la contribution de la combustion du charbon au réchauffement climatique.
Propriétés. Le charbon est une roche sédimentaire combustible composée essentiellement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Ce sont les observations au microscope d'Hutton et de Link, vers 1840, qui ont permis la découverte de la composition du charbon.
La mine de Chuquicamata, au Chili, est la plus grande mine de cuivre à ciel ouvert du monde. Située dans le désert d'Atacama au nord du Chili à 15 km de la ville de Calama et à 250 km au nord-est d'Antofagasta, cette mine contient à elle seule 13 % des réserves mondiales de cuivre.