Les énergies fossiles

INTRODUCTION:




(1)L'énergie fossile désigne l'énergie que l'on produit à partir de roches issues de la fossilisation des êtres vivants : pétrole, le gaz naturel et houille, est une roche carbonée. C'est également une roche combustible fossile solide...). Elles sont présentes en quantité limitée et non renouvelable, leur combustion entraîne des gaz à effet de serre.

Formation

Au cours des temps géologiques, moins de 1 % de la matière organique(biomasse) a été enfouie dans le sol, ou a sédimenté au fond des lacs et des océans. Elle s'est ensuite transformée en kérogène, puis en combustibles fossiles : pétrole, gaz naturel ou charbon.
(2)Le Charbon. A l’origine du charbon comme de tous les combustibles fossiles on trouve le kérogène, mélange d’argile et de matière organique en décomposition en absence d’oxygène. Le kérogène est une substance solide produite par l’action de bactéries sur le mélange sédimentaire initial. Dans le cas du charbon la matière organique est constituée de végétaux supérieurs. En s’enfonçant dans le sol ( tectonique des plaques) le kérogène est soumis à des températures et pression croissantes et se transforme en s’enrichissant en carbone tout en s’appauvrissant en eau (pyrolyse).
Le pétrole et le gaz. Le kérogène qui est à l’origine des gisements de pétrole et de gaz est formé à partir de microorganismes (bactéries, algues microscopiques). Contrairement au cas du charbon, la proportion de kérogène dans les sédiments (essentiellement argileux) est faible, au maximum de l’ordre du %. La roche contenant le kérogène est la « roche mère ». Le jeu de la « nature » consiste alors à extraire les hydrocarbures de la roche mère, de les concentrer et de les stocker. Au fur et à mesure de son enfoncement, d’une part, la matière organique s’enrichit en carbone par pyrolyse, et, d’autre part, la pression « chasse » les hydrocarbures liquides et gazeux de la roche mère. Typiquement le pétrole se forme lorsque la température atteint 80 °C, à une profondeur comprise entre 2000 et 3500 mètres de profondeur, et le gaz à partir de 140 °C à une profondeur comprise entre 3500 et 6000 mètres. Ces hydrocarbures, accompagnées par l’eau expulsée également de la roche mère, migrent alors en direction de la surface. Cette migration est parfois arrêtée par une couche imperméable. Avec de la chance cette couche a la forme d’un dôme et les hydrocarbures se concentrent alors en haut du dôme. Ils flottent sur l’eau qui les a accompagnés, les plus légers, en particulier les gaz au dessus des plus lourds. Il y a 180 millions d’années la roche mère (un grès dans ce cas) commence à s’enfoncer à a suite de mouvements tectoniques.

(1)HistoriqueAu cours des XXe siècle et XXIe siècle, l'utilisation des combustibles fossiles a permis le développement industriel à grande échelle de certaines régions du monde. L'énergie fossile a remplacé l'énergie des moulins à eau et l'énergie thermique produite par la combustion du bois. Les combustibles fossiles ont également permis un développement sans précédent de l'automobile et de l'avion, et donc du transport routier et du transport aérien

(3)On peut classer les sources d'énergie suivantes dans la catégorie des sources d'énergie fossiles :
le pétrole et ses dérivés ; le gaz naturel, que l'on pourrait éventuellement classer comme dérivé du pétrole ; le charbon ; l'uranium et les autres « combustibles » nucléaires ; tout autre matériau ou forme d'énergie qui répond aux caractéristiques générales décrites ci-dessous.
(4) Le pétrole est devenu depuis les années 1950, la première source d’énergie dans le monde. ‘est à partir du prétrle que l’on fabrique les carburants qui alimentent les transports (voitures, camions, avions, etc..)
Le charbon reste la deuxième source d’énergie fossile utilisée dans le monde et la première pour la production d’électricité. Ses principaux atouts résident dans le fait qu’il offre des réserves abondantes et des prix plus bas et plus stables que ceux du pétrole et du gaz.
Le gaz naturel est surtout connu par son usage domestique pour le chauffage et la cuisson. Mais son utilisation se développe dans d’autres domaines, comme les centrales électriques ou le transport. La part du gaz naturel dans la consommation mondiale d’énergie augmente régulièrement depuis 30 ans.

(5)Production :

Le pétrole 

Une réserve de pétrole n'est pas un grand trou rempli de pétrole qu'il nous suffirait de pomper. Un champ de pétrole est plutôt un ensemble de puits de différentes tailles, où de nouveaux puits remplacent les anciens devenus secs.
Au début de l'exploitation d'un gisement les puits les plus abondants sont les premiers à être exploités de telle sorte que vers la fin, il ne reste dans le gisement que de petites poches qu'il est de plus en plus difficile d'atteindre.


Le gaz naturel

Le gaz naturel est dans une situation semblable à celle du pétrole. Le gaz n'a pas une cycle de production présentant une courbe du Hubbert. Parce qu'il « s'écoule » plus facilement que le pétrole, il est généralement produit en dessous de la capacité maximale. En conséquence de quoi, la production à tendance à rester sur un plateau pour ensuite décliner rapidement. Néanmoins, pour de grandes régions il y aura un pic de production aux alentours de 2020. Avec le déclin du pétrole, toujours plus d'électricité sera produite en brûlant du gaz, épuisant d'autant plus les réserves. Le gaz ne pourra prolonger la société du carbone que pour un temps très limité.

Le charbon

Le charbon est un autre combustible fossile comme le pétrole et le gaz. Contrairement aux autres, il est extrait dans des mines et non pas par forage. Les courbes d'extraction du charbon sont différentes de celles du pétrole, ne présentant pas de pic marqué. Le charbon contrairement au pétrole et au gaz ne s'écoule pas. Il faut dépenser beaucoup d'énergie pour l'extraire et le manipuler. Environ 50% de l'énergie utilisée pour exploiter le charbon provient du pétrole, qui reste le seul carburant nécessaire aux locomotives diesel et aux machines d'extraction. 
Le rail reste le premier moyen de transport du charbon, mais l'industrie envisage aussi le transport, moins onéreux, par voie d'eau et canalisations des boues de charbon.
L'extraction du charbon n'est pas sans inconvénients. Elle peut provoquer des effondrements qui tuent de nombreux mineurs, des atteintes aux paysages à cause des déchets entassés (terrils) et des mines à ciel ouvert.
Edurne.G


L’ utilisation:


(6)Le charbon:
Après son extraction dans les mines souterraines ou à ciel ouvert, le charbon est lavé puis trié. C'est alors que l'on détermine son utilisation : chauffage domestique, alimentation de chaudières industrielles, production de fonte ou d'essences synthétiques. Selon sa qualité, il peut en effet être brûlé, transformé en coke ou gazéifié.

(7)Le pétrole et le gaz:
Depuis le XIXe siècle, les hydrocarbures ont fortement contribué au développement et à l'évolution des sociétés. Le pétrole, même employé en petites quantités, fournit en effet une énergie suffisante pour faire tourner les moteurs des véhicules et des machines. Toujours associé au pétrole dans les gisements d'hydrocarbures, le gaz naturel est lui aussi un combustible très énergétique. 
On l'utilise par exemple pour l'alimentation de centrales électriques ou dans un cadre domestique (chauffage, cuisson, production d'eau chaude).

(8)Les principaux consommateurs d'énergie fossile :

Les pays développés d’Amérique du Nord, d’Europe et d’Asie sont les principaux pays consommateurs de l’énergie fossile. Les Etats-Unis décrochent la médaille de champions du monde en consommation de pétrole. Les Etats Unis consomment le quart du pétrole produit chaque année avec presque 5 % de la population mondiale. Entre 1993 et 2003, leur consommation ne s’est pas modérée puisqu’ils affichent une hausse de + 16 % sur ces dix années. Des chiffres qui correspondent quasiment à la moyenne mondiale. En Asie, la consommation y explose tandis qu’en Chine, elle a pour ainsi dire doublé en dix ans et ne prend pas la courbe descendante. Sur toute la zone Asie-Pacifique, la consommation a dépassé celle de la zone d’Amérique du Nord. Aujourd’hui l’Asie accuse une augmentation de + 39 % sur une moyenne en dix ans.

(9)Les enjeux planetaires de l’energie :
Il est devenu clair que les réserves d’énergies fossiles ne sont pas infinies et que leur combustion à marche forcée engendre des problèmes écologiques insurmontables et de plus en plus graves. La concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère a augmentée de 50 % en un siècle et la situation deviendra rapidement insoutenable si les pays en voie de développement adoptent le mode de vie « énergivore » actuel des pays riches. L’époque où une minorité de la population mondiale pouvait accaparer l’essentiel des ressources énergétiques est pratiquement terminée : il n’y a plus de raison pour qu’un Américain consomme chaque année 8,1 tonnes d’équivalent pétrole alors que pendant ce temps un Chinois n’en consommerait que 0,9.
En France, les gouvernements successifs ont longtemps considéré avoir réglé le problème énergétique, à la fois en terme d’indépendance et en terme de pollution, avec le lancement en 1973 d’un programme nucléaire ambitieux. On s’est très vite rendu compte que ce choix posait autant de problèmes qu’il n’était suceptible d’en résoudre.
La conjonction des tempêtes de décembre 99, des manifestations suscitées par la hausse du pétrole en septembre 2000 et des négociations qui se sont déroulées fin novembre 2000 à la Haye autour du protocole de Kyoto change profondément, et sans doute durablement, la donne. Il va falloir apprendre à se passer des énergies fossiles, qui représentent encore 83 % de la demande d’énergie dans le monde, et développer les énergies renouvelables.

Claudia H.