Le charbon est une ressource énergétique qui se trouve sous nos pieds. C’est une roche combustible, composée de matière végétale qui a été carbonisée. Bien qu’il soit possible de trouver du charbon en surface, la plus grande partie se trouve dans des gisements souterrains.
Le charbon est également considéré comme un « combustible fossile ». Il tire ce nom car une partie de sa composition peut provenir de la végétation préhistorique qui poussait autrefois sur notre planète. Au lieu de se décomposer, dans les bonnes conditions, il se décompose et emmagasine son énergie.
L’« âge du charbon » a commencé pendant la période carbonifère, qui aurait commencé il y a 390 millions d’années. Par conséquent, la qualité du charbon est déterminée par le type de végétation qui l’a formé, la profondeur à laquelle il est enfoui, ainsi que la pression et la température présentes sur le site du gisement.
Le charbon peut être une ressource énergétique incroyable. Cela pourrait également conduire à la destruction éventuelle de l’humanité. Voici les principaux avantages et inconvénients du charbon à considérer.
Liste des avantages du charbon
1. C’est l’une de nos ressources les plus largement disponibles.
Aux États-Unis, il existe suffisamment de réserves de charbon pour fournir les niveaux d’énergie actuels pendant environ 4 siècles. Globalement, British Petroleum estime qu’il y a suffisamment de charbon dans les réserves prouvées pour couvrir plus de 150 ans de production avec les besoins d’aujourd’hui. Cela vous donne une disponibilité environ trois fois supérieure à celle du pétrole ou du gaz naturel, tout en restant abordable. On pense que plus d’un billion de tonnes métriques se trouvent dans les réserves prouvées dans le monde à l’heure actuelle.
2. Alimenter notre infrastructure actuelle.
On connaît le caractère combustible du charbon depuis le XVIIe siècle. Certaines sociétés brûlent du charbon de surface depuis plusieurs siècles. Notre société moderne s’est construite sur l’énergie que le charbon peut produire. Cette ressource est passée des feux de joie et des cheminées aux chaudières et aux centrales électriques. Nous savons comment récolter et utiliser le charbon de bois rapidement et à moindre coût pour répondre à nos besoins.
3. C’est l’une des formes d’énergie les moins chères au monde.
L’électricité produite par le charbon est généralement inférieure à 0,03 $ par kilowattheure. Le 16 mars 2018, le prix de la tonne courte de charbon était de 63,00 $. Certains types de charbon, comme le charbon thermique, se négociaient à un prix maximum de 40,00 $ au 24 mars 2018. Comparé au coût moyen des poêles à bois, du chauffage au mazout et au gaz ou du chauffage électrique, le charbon est un ressource très abordable.Pour certaines familles, le coût d’un mois de chauffage au gaz équivaut à 4 tonnes de charbon qui auraient pu être achetées.
4. Il a la capacité de se transformer en de nombreux types de carburant.
Plusieurs fois, le charbon brûlera dans son état naturel si les niveaux de pureté du gisement sont suffisamment élevés. Le charbon peut également être transformé en combustible liquide ou en combustible gazeux. Lorsqu’il est consommé dans un état altéré, les niveaux de particules qui sont produites sont beaucoup plus faibles que lorsqu’il est consommé à l’état naturel. Malgré le processus de transformation, le facteur de charge du charbon ne change pas non plus lorsqu’il est consommé sous forme gazeuse ou liquide.
5. Peut être compétitif avec les ressources renouvelables.
Bien que l’énergie au charbon dans son état d’origine soit potentiellement nocive pour l’environnement, la consommation de charbon propre est une autre histoire. Les technologies actuelles permettent de capter jusqu’à 90 % des émissions générées par le charbon lors de sa consommation. La capture de ces émissions peut devenir une nouvelle ressource énergétique que nous utilisons également à diverses fins. Le Texas Clean Energy Project, par exemple, utilise du dioxyde de carbone capturé pour améliorer ses services de récupération de pétrole. L’énergie au charbon est 70 % plus propre aujourd’hui qu’elle ne l’était en 1970.
6. Il peut produire de l’électricité à tout moment.
Contrairement à de nombreuses formes d’énergie renouvelable, l’électricité au charbon peut être produite à tout moment de la journée et à pratiquement n’importe quel niveau de demande. Les installations n’ont pas besoin de stocker de l’énergie s’il n’y a pas assez de vent pour produire de l’électricité pour la demande locale ou si les nuages empêchent les installations solaires de maximiser leur production. L’un des grands avantages du charbon est que si de l’énergie est nécessaire, tout ce que vous avez à faire est d’ajouter plus de charbon pour plus d’énergie.
7. C’est plus propre que jamais.
Certaines personnes peuvent considérer les technologies du charbon propre comme un mythe, mais la qualité de l’air autour des installations au charbon de pointe est meilleure que jamais avec cette option énergétique. Les centrales électriques au charbon plus anciennes émettent 90 % de polluants en plus qu’une installation moderne. Lorsqu’ils sont combinés avec des technologies de charbon propre et des options de recyclage, une grande partie des déchets produits par la combustion du charbon peuvent être éliminés ou utilisés d’autres manières.
8. Il est utilisé pour créer des produits que nous utilisons tous les jours.
Pour les produits en acier que les sociétés du monde entier utilisent quotidiennement, la World Coal Association déclare que 74% de l’approvisionnement est produit grâce à l’utilisation du charbon. Le charbon à coke est l’un des principaux ingrédients du processus de fabrication de l’acier. En 2017, plus de 1,6 milliard de tonnes d’acier ont été produites pour divers besoins. Bien que le charbon ne soit pas techniquement nécessaire à la création de l’acier, sa teneur élevée en carbone et son prix abordable en font le premier choix de nombreux fabricants.
9. C’est un ingrédient essentiel dans les produits de spécialité importants.
Le charbon peut être utilisé pour produire de l’énergie et produire de l’acier, mais ce ne sont pas ses seules utilisations. Le charbon de bois est un ingrédient essentiel dans la création de filtres à charbon actif. Ces filtres peuvent être utilisés pour purifier l’air, purifier l’eau et font également partie de l’équipement utilisé pour les traitements de dialyse rénale. Le carbone fait également partie des technologies de fibre de carbone, que l’on retrouve dans tout, des vélos aux équipements de construction. Carbon produit également des silicones et des silanes, que nous utilisons dans les shampooings, les cosmétiques et les lubrifiants.
10. Cela peut vous sauver la vie.
Lorsque le charbon de bois est transformé en charbon actif, il devient une substance très poreuse qui absorbe bien de nombreuses substances. En fait, il est si efficace que les salles d’urgence du monde entier conservent souvent un stock car il peut absorber des poisons, des produits chimiques, des médicaments et d’autres articles potentiellement dangereux pour la santé humaine. C’est aussi assez facile à faire, avec plusieurs guides disponibles en ligne pour aider les gens à créer leur propre charbon actif à partir de charbon de bois.
11. Il peut durer indéfiniment s’il est stocké correctement.
Le charbon peut perdre une partie de sa volatilité au fil du temps s’il n’est pas stocké correctement. Il doit être conservé au sec pour qu’il puisse durer indéfiniment. Beaucoup de gens stockent le charbon de bois dans des seaux, ce qui n’est pas idéal, car il interagira avec l’humidité de l’environnement. Il doit être stocké dans un fût ou un conteneur scellé pour éviter toute interaction avec les molécules d’eau et prolonger sa durée de conservation.
12. Offre un facteur de charge élevé.
Le charbon est l’une des rares ressources énergétiques dont nous disposons à offrir un facteur de charge supérieur à 80 %. Cela signifie que nous pouvons recevoir plus de 80 % de l’énergie potentielle que contient le charbon. C’est pour cette raison que le charbon reste une ressource énergétique appréciée. Comparé aux solutions d’énergie renouvelable, le facteur de charge du charbon est plus du double de celui de certaines options solaires ou éoliennes.
Liste des inconvénients du charbon
1. Offre un énorme potentiel de dommages environnementaux.
Lorsque le charbon est consommé, il libère des particules dans l’atmosphère. Il libère également un grand volume de dioxyde de carbone. Lorsqu’ils sont combinés, ces éléments peuvent augmenter l’effet de réflexion de la lumière du soleil lorsqu’elle frappe notre planète, retenant sa chaleur plutôt que de la dissiper. Les particules tombent alors à la surface, la contaminant potentiellement, dans les zones à forte consommation de carbone. Le charbon nécessite également l’accès à l’exploitation minière, ce qui peut priver la planète des ressources nécessaires, mettre les eaux souterraines en danger et ajouter encore plus d’émissions dans l’atmosphère.
2. Détruire les habitats.
Divers procédés miniers sont utilisés pour extraire le charbon de ses gisements souterrains, mais seules deux méthodes principales sont utilisées : l’exploitation minière en profondeur (souterraine) et l’exploitation à ciel ouvert (à ciel ouvert). Actuellement, plus de 7,2 milliards de tonnes de houille sont produites chaque année grâce à ces méthodes d’extraction. De grandes fosses sont formées dans les mines à ciel ouvert, éliminant la capacité de l’environnement naturel à fournir des habitats à la faune locale. L’extraction du charbon déplacera toujours quelqu’un ou quelque chose lorsqu’elle se produira.
3. C’est un produit utilisé principalement au niveau national.
Les 10 premiers pays producteurs de charbon dans le monde ont aujourd’hui accès à plus de 80 % de l’approvisionnement total en charbon. Selon la World Coal Association, seulement 15 % de la production de charbon est exportée vers le reste du monde. Cela signifie que la Chine, l’Inde, les États-Unis et l’Australie consomment chaque année plus de 50 % du charbon utilisé pour produire de l’électricité pour leurs propres besoins domestiques.
4. Il peut être abondant maintenant, mais le charbon de bois n’est pas remplaçable.
Nous ne pouvons pas remplacer le charbon une fois qu’il a été retiré de votre dépôt. Le processus requis pour former du charbon implique jusqu’à 10 fois la quantité de déchets végétaux, en volume, pour produire du charbon. Cela signifie qu’il n’est ni rentable ni pratique de reproduire la production de charbon de bois en laboratoire. Si les niveaux de consommation de charbon continuent d’augmenter, il faudra peut-être moins d’un siècle avant de consommer les réserves mondiales connues de cette source d’énergie.
5. Produit des effets secondaires potentiellement mortels lorsqu’il est brûlé.
Le charbon libère des niveaux élevés de dioxyde de carbone car il a piégé l’énergie de la matière végétale en décomposition dans des dépôts souterrains qui auraient normalement été libérés. Selon la qualité du dépôt et la quantité de carbone brûlé, les niveaux de dioxyde de carbone peuvent être fortement concentrés après le rejet. Les technologies de stockage peuvent également concentrer ce gaz. Non seulement il serait dangereux s’il est inhalé, mais le dioxyde de carbone concentré est également très acide. Il pourrait polluer les ressources en eaux souterraines, les ressources en sol et détruire d’autres éléments de notre infrastructure naturelle.
6. Libère plus que du dioxyde de carbone dans l’environnement.
Avec le charbon, le dioxyde de carbone est la principale menace pour l’atmosphère et l’environnement lorsque l’on considère les émissions. Cependant, ce ne sont pas les seules émissions générées par la consommation de charbon. Même les procédés d’extraction de charbon les plus sûrs peuvent contaminer une région avec du mercure, du soufre, du sélénium et de l’arsenic. Lorsqu’il est brûlé, le charbon libère des oxydes de soufre, des oxydes d’azote et du monoxyde de carbone.
7. Offre des conséquences mortelles pour les mineurs.
Une maladie appelée pneumoconiose des travailleurs du charbon, souvent appelée « maladie du poumon noir », est très répandue chez ceux qui travaillent dans les mines de charbon. Cette maladie survient lorsque la poussière de charbon est inhalée pendant une longue période. Même en portant un équipement de protection individuelle et en suivant toutes les réglementations sur l’exposition à la poussière, il existe toujours un risque de survenue de cette maladie. Les taux ont augmenté, selon Popular Science, en particulier au Kentucky et en Virginie, depuis le début des années 2000, les mineurs dans la quarantaine et la cinquantaine l’ayant plus courant.
8. Il peut produire des radiations.
La consommation de charbon génère des cendres. Lorsque toutes les impuretés sont brûlées, ces cendres de charbon, selon Scientific American, sont plus radioactives que les déchets nucléaires. Même les « cendres volantes », ou particules rejetées dans l’atmosphère lorsque le charbon est consommé, contiennent 100 fois plus de rayonnement qu’une centrale nucléaire ne produirait aux mêmes niveaux d’énergie. En effet, le charbon contient de l’uranium ou du thorium, qui est concentré jusqu’à 10 fois ses niveaux d’origine lors du processus de combustion.
9. Produit d’énormes niveaux de déchets.
Sur une période de 10 ans, les centrales électriques au charbon aux États-Unis produisent environ 1,2 milliard de tonnes courtes de déchets de charbon chaque année. Bien qu’il existe un potentiel énergétique au sein de ces déchets, seuls 40 % sont recyclés. Cela signifie que chaque année, les États-Unis doivent gérer environ 80 millions de tonnes courtes de déchets de charbon. Pour la plupart des installations, cela signifie déverser les déchets dans une décharge ou un bassin de confinement.
10. C’est une ressource « inversible ».
La plupart des entreprises énergétiques opérant dans des pays dotés de ressources en charbon ne construisent pas de nouvelles centrales au charbon, même avec des technologies de charbon propre. Ils sont considérés comme un investissement à risque car les fonds communs de placement, les banques et autres institutions financières ne soutiendront pas leur construction. Cela signifie que le public serait obligé de subventionner sa construction, à hauteur de plusieurs milliards de dollars chaque année. Avec des limites de carbone en place, l’installation d’une nouvelle installation coûterait jusqu’à 150 $ par kilowattheure.
11. Peut produire des pluies acides autour des installations de combustion.
Il est prouvé que la combustion du charbon libère des oxydes de soufre dans l’atmosphère. Lorsque ces oxydes atteignent une altitude suffisamment élevée, ils se transforment du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre en interagissant avec les molécules d’oxygène. Le trioxyde de soufre réagit alors avec les molécules d’eau présentes dans l’atmosphère, formant de l’acide sulfurique. Si les molécules d’eau se formaient dans les nuages qui dispersaient la pluie, cela créerait des pluies acides. Autour des centrales au charbon, ces pluies acides peuvent être aussi acides que le vinaigre.
12. Il peut être trouvé dans les produits alimentaires.
Le charbon actif est un ingrédient populaire dans plusieurs produits alimentaires différents depuis 2015. On le trouve également dans les suppléments et les jus. Il a même été transformé en dentifrice. Le problème avec cet ingrédient est que vous n’avez aucun contrôle sur les substances qu’il absorbe. S’il est consommé, il peut éliminer les nutriments vitaux au fur et à mesure que le corps les traite, puis les élimine.
Les principaux avantages et inconvénients du charbon nous montrent qu’avec soin et innovation, nous pouvons continuer à améliorer l’utilisation sûre de cette ressource énergétique. Il est abondant, abordable et utilise des technologies éprouvées. Il est également accessible principalement à quelques privilégiés et constituera toujours une menace de pollution de l’environnement.
