Comme le pétrole et le gaz naturel, le charbon est une énergie fossile. La genèse de sa formation a débuté il y a plus de 350 millions d'années, par la transformation profonde de matière organique végétale. Tout commence dans un marécage, en bordure d'un bassin sédimentaire. (lagune ou lac).
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.
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 principales réserves de charbon se trouvent aux États-Unis, loin devant la Russie, l'Australie, la Chine et l'Inde.
Production mondiale de charbon
La Chine produit plus de la moitié du total mondial et l'Indonésie confirme sa place de deuxième producteur.
Comme le pétrole et le gaz naturel, le charbon est une énergie fossile. La genèse de sa formation a débuté il y a plus de 350 millions d'années, par la transformation profonde de matière organique végétale. Tout commence dans un marécage, en bordure d'un bassin sédimentaire. (lagune ou lac).
5 pays détiennent 78 % des réserves mondiales de charbon : USA (28,9 %), Fédération de Russie (19 %), Chine (13,9 %), Australie (9,2 %) et Inde (7,1 %).
La combustion du charbon est particulièrement polluante, plus que d'autres énergies fossiles. Au cours de la pyrolyse, le charbon émet des particules volatiles dangereuses : benzène et ses dérivés aromatiques (notamment le benzo[a]pyrène), goudrons, dérivés du phénol comme les dioxines…).
Chauffage domestique, alimentation de chaudières industrielles, production de fonte ou d'essences synthétiques : les utilisations du charbon sont multiples. Selon sa qualité, le charbon peut en effet être brûlé, transformé en coke ou gazéifié.
Au contraire, dans le graphite ou le charbon, les liaisons sigma capturent les photons et toute la lumière visible est absorbée, ce qui les fait apparaître noirs à nos yeux.
La Russie et l'Australie fournissent à elles seules presque 60% des importations annuelles de charbon de la France (avec une fourniture annuelle d'environ 4 Mt provenant de chaque pays).
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.
Le charbon se forme au cours de la subsidence de la matière organique issue des végétaux morts. Au cours de cette subsidence , la matière organique s'appauvrit en hydrogène et en oxygène et s'enrichit donc relativement en carbone.
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 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 charbons à coke sont les plus rares sur la planète car ils ont des particularités techniques très pointues ; ce sont géologiquement les plus anciens et ils se trouvent aujourd'hui principalement aux USA.
On appelle charbon des roches sédimentaires d'origine organique contenant au moins 50% de carbone. Comme le pétrole et le gaz naturel, le charbon est une énergie fossile qui émet du gaz carbonique lors de sa combustion.
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.
En France, la centrale de Saint-Avold fait partie des deux dernières centrales à charbon encore raccordées au réseau électrique, après les mises à l'arrêt des centrales du Havre et de Gardanne, en Provence. La seconde encore en activité est celle de Cordemais, située en Loire-Atlantique.
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).
La raison en est très simple : en Asie, le charbon reste un moyen peu onéreux et rapidement mobilisable de produire de l'électricité. C'est notamment le cas en Chine, qui concentre 48 % de la consommation mondiale de cette énergie.
La Chine, également premier consommateur de charbon
Plus gros producteur, la Chine est sans surprise également le plus gros consommateur mondial de charbon. En tout, le pays de Xi Jinping consomme plus de 54% du charbon mondial. Derrière, l'Inde utilise 11,6% des ressources de cette énergie fossile.
Le pays affichant la réserve la plus importante est la Russie, avec une moyenne de 37,4 milliers de milliards de m3. Pour ce qui est des zones géographiques, l'essentiel des réserves de gaz naturel est concentré dans une région du monde : le Moyen-Orient.