Il est utilisé dans les hauts-fourneaux, des fours industriels où, mélangé à du minerai de fer, il donne de la fonte (alliage de fer et de carbone, précurseur de l'acier) par réduction des oxydes de fer.
Utilisé comme combustible. Il est employé dans le chauffage domestique (sous forme de boulets de charbon ou de lignite) ainsi que les chaudières industrielles. Cette roche sédimentaire organique peut également être employée comme source d'électricité indispensable pour l'alimentation des centrales thermiques à flamme.
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 consommation d'électricité y croît de 8,5 % par an.
Comme le pétrole et le gaz naturel, le charbon est une énergie fossile qui émet du gaz carbonique lors de sa combustion. Le charbon est principalement utilisé dans la sidérurgie et dans les centrales thermiques pour produire de l'électricité.
Le charbon a l'avantage d'être bien réparti sur la planète et disponible en très grande quantité. Son principal inconvénient réside dans son extraction et sa consommation qui sont écologiquement polluantes. Tout comme le charbon, le pétrole se trouve également en quantité importante.
Impact environnemental
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…).
Quelle est l'énergie fossile la plus polluante ? Le charbon, un combustible noir formé par l'accumulation de débris végétaux transformés par la carbonisation, est considéré comme la source d'énergie la plus polluante.
Pour produire de l'électricité, le charbon est utilisé comme combustible. Il est transporté dans une chaudière, où la chaleur qu'il dégage transforme l'eau en vapeur. Cette vapeur fait tourner une turbine rattachée à un alternateur. C'est le mouvement de cette turbine qui permet de créer, in fine, l'électricité.
En revanche, les combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) sont des ressources non renouvelables qui mettent des centaines de millions d'années à se constituer.
La Chine consomme à elle seule 50% du charbon au niveau mondial. La Chine en est aussi le premier producteur, devant les Etats-Unis, l'Indonésie et l'Australie.
La principale utilisation du charbon reste aujourd'hui la génération d'électricité, en particulier par les deux producteurs principaux : E.D.F. et S.N.E.T. (Société nationale d'électricité et de thermique) ex-filiale de Charbonnages de France (C.D.F.), devenu en 2007 ENDESA-France.
Extraire du charbon vapeur ou à coke
Extraire, c'est creuser puis laver. Creuser, cela se comprend facilement. Dans les mines artisanales, qui restent très répandues dans certains pays comme la Chine, les ouvriers travaillent toujours avec des pelles et des pioches ou pas loin.
La consommation française de charbon provenait en 2019 à 56% de la filière fonte, à 25% de la production d'électricité (la France a généré 1,6 TWh à partir de ses centrales à charbon en 2019 - contre 19,8 TWh en 2013 - soit 0,3% de la production électrique nationale) et de chaleur et à 14% de l'industrie manufacturière ...
La Chine, l'Inde et l'Indonésie, les trois plus grands producteurs de charbon au monde, ont tous battu cette année leurs records de production.
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.
Les quatre centrales au charbon concernées et encore en fonctionnement en France sont les centrales de Cordemais, Le Havre, Saint-Avold et Gardanne.
Le charbon de bois réagit avec l'oxygène de l'air à la température du rouge incandescent pour former du monoxyde de carbone incolore, qui brûle alors avec une flamme bleue en se combinant avec une quantité supplémentaire d'oxygène de l'air pour former du dioxyde de carbone ou gaz carbonique.
Des mouvements tectoniques provoquent la montée du niveau de la mer : la végétation, noyée, meurt. Les arbres et les débris végétaux s'accumulent et sont recouverts de masses de boue et de sable sous l'effet de la sédimentation. Cet enfouissement les met à l'abri de l'air et leur évite de pourrir rapidement.
Lors de l'exploitation du charbon, les mineurs sont exposés à l'inhalation de poussières de charbon et de silice cristalline, provenant de la rupture des roches et entraînant différentes atteintes pulmonaires dont la silicose. À un stade évolué, cette maladie devient invalidante et souvent mortelle(4).
L'empreinte carbone est mesurée en quantité de CO2 émise pour produire un kilowattheure d'électricité. Il s'avère que l'énergie la plus propre est l'éolien, qui produit 11 g de CO2/kWh. Il est suivi du nucléaire, qui produit 12 g de CO2/kWh.
Le chauffage solaire figure toujours au palmarès des chauffages les plus écologiques. Le chauffage au bois et les pompes à chaleur offrent également bien des atouts. La plupart des systèmes récents assurent aussi la production d'eau chaude sanitaire.
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.
Le charbon vient de la matière organique végétale. Cette biomasse, fortement chargée en carbone, s'enfonce petit à petit dans le sol par l'accumulation de la boue et du sable en surface. Elle se transforme ensuite en matière combustible fossile, le charbon, sous l'effet d'une température et d'une pression croissantes.