Le charbon face à l'avenir

Source: OCDE/AIE, 2006

Dans les pays de l’OCDE, l’image du charbon s’est noircie. Il demeure cependant un composant essentiel pour tout bouquet énergétique envisageable. L’innovation pourrait lui offrir un avenir plus brillant.

Le charbon a vraisemblablement été exploité commercialement pour la première fois en Chine, bien que l’une des premières références à un produit ressemblant au charbon soit le fait d’Aristote. Depuis la Révolution industrielle, que le charbon a contribué à déclencher, ses qualités de combustible abondant et à forte densité énergétique ont été démontrées. Mais l’histoire récente a révélé son côté sombre et polluant : par exemple, le légendaire smog londonien (mélange de brouillard et de fumée chargée de poussière) a tué, estime-t-on, 12 000 personnes en 1952, et les pluies acides ont porté atteinte aux forêts de l’Europe du Nord dans les années 70 et 80.L’extraction du charbon est en outre une activité dangereuse : en Chine, environ 6 000 mineurs meurent chaque année dans des accidents. Le bilan en matière de sécurité s’est largement amélioré dans la zone de l’OCDE, et le Chemical Safety Board des États-Unis signale que le nombre d’accidents mortels dans l’industrie du pétrole et du gaz peut dépasser celui enregistré dans les mines de charbon. Il n’en demeure pas moins que les décès de mineurs, tels ceux qui se sont produits récemment en Pologne et aux États-Unis, font les gros titres et renforcent la réputation de dangerosité de cette industrie.Bien que les mines soient souvent associées à la pollution, à des communautés endurcies et à un ordre socio-économique révolu, le charbon fait toujours partie du présent et de l’avenir. En fait, c’est le combustible fossile le plus abondant et, selon les estimations de l’AIE, il représente environ un quart du bouquet énergétique mondial. De nombreux pays en possèdent de vastes réserves, ce qui assure l’approvisionnement. Malgré la présence de 80 % des réserves dans six pays seulement – la Chine, les États-Unis, l’Inde, la Russie, l’Australie et l’Afrique du Sud- , d’autres pays en détiennent également. Plus de la moitié de l’électricité aux États-Unis et en Allemagne vient du charbon. Même au Royaume-Uni, où la part du charbon a diminué, il représente toujours 35 % de la production d’électricité. En Pologne ce chiffre est de 93 %, alors qu’il n’est que de 29 % au Japon, traduisant une plus grande utilisation de l’énergie nucléaire et du pétrole.Dans le scénario de référence du World Energy Outlook 2006 publié par l’AIE, la part du charbon parmi les différentes sources d’énergie utilisées dans le monde devrait rester à peu près constante durant les deux prochaines décennies. L’Inde et la Chine, qui sont déjà les plus gros producteurs de la planète, connaîtront la plus forte expansion. D’après le World Energy Outlook, les trois quarts de l’augmentation de la consommation de charbon concerneront ces deux pays entre 2004 et 2030. Au cours des 25-30 prochaines années, l’AIE prévoit à l’échelon mondial un accroissement de 59 % des quantités de charbon brûlées, dont 81 % pour produire de l’électricité.En 2004, les centrales à charbon ont assuré 40 % de la production mondiale d’électricité. Les prix élevés du pétrole et du gaz ont accru leur attractivité, et de nouveaux générateurs plus performants sont en chantier ou au stade de la planification dans la zone OCDE. D’ici à 2030, la part du charbon dans la production d’électricité passera à 44 %, selon le scénario de référence du World Energy Outlook 2006. Ce combustible tient aussi une grande place, quoique moins importante, dans le scénario des politiques alternatives : sa part dans la production électrique y tombe à 37 %, ce qui limiterait la hausse des émissions de CO2 à 31 % en 2030, contre une augmentation de 55 % dans le scénario de référence.Cette tendance n’épuisera pas les réserves trop vite : 20 pays disposent aujourd’hui de réserves connues supérieures à 1 milliard de tonnes, sur un volume mondial estimé à environ 909 milliards de tonnes, ce qui suffit pour brûler du charbon pendant 164 ans encore. En 2030, compte tenu des rythmes d’exploitation actuels, 22 % seulement de ces réserves auront été utilisés.Le principal problème du charbon n’est pas les réserves ou le prix, mais les émissions. C’est un combustible très polluant. Il existe des équipements antipollution efficaces dans les centrales, contre les émissions soufrées (SOx) par exemple, et ils ont permis de réduire les pluies acides. Mais le charbon est aussi le combustible fossile qui contient le plus de carbone. Une grande centrale à charbon d’une puissance de 1 000 mégawatts peut fournir 1,6 million de foyers en électricité, mais elle rejette environ 6 millions de tonnes de CO2 par an – soit l’équivalent des émissions de 2 millions de voitures. Comme le signale un rapport de l’AIE, des technologies de contrôle des émissions de CO2 ne se sont pas encore imposées. Des incitations fiscales ou par le biais de permis d’émission négociables pourraient être introduites pour développer les technologies permettant de réduire, voire de supprimer ces émissions.La mise aux normes des anciennes centrales électriques coûte cher, mais les nouvelles centrales devraient être pourvues de technologies permettant d’améliorer l’efficacité et la propreté. Selon un rapport, 150 centrales sont en cours d’élaboration aux États-Unis, et une société prévoit d’en construire 11 seulement au Texas. Le rendement moyen des centrales actuelles est d’environ 35 %, et, selon les experts, il pourrait atteindre 46 % pour les nouveaux modèles. Des innovations visant à rendre le charbon plus propre sont en cours. Le lavage du charbon pour en retirer les impuretés, la filtration des particules de fumée ou l’addition de biomasse ne réduisent pas suffisamment les émissions de gaz à effet de serre.Une solution prometteuse consiste à séparer le dioxyde de carbone des autres gaz. Il existe plusieurs méthodes, toutes très onéreuses, pour réaliser cette « captation » du CO2. Paradoxalement, il faut extraire et brûler davantage de charbon pour fournir l’énergie nécessaire à l’extraction du CO2. Cependant, des usines permettant la captation du CO2 sont en cours de construction. Cette captation signifie le stockage du dioxyde de carbone indésirable pendant une période indéfinie, par exemple en l’injectant dans des formations géologiques profondes. Un rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) estime le potentiel technique de stockage de la Terre à 1 700 gigatonnes (Gt) au minimum, et peut-être à non moins de 10 000 Gt de CO2.Le débat public sur le stockage se concentre sur les risques de fuite. En effet, de faibles quantités de CO2 ne sont pas nocives, mais un dégagement massif serait létal. Cependant, alors que des émissions soudaines de CO2 peuvent se produire naturellement, dans les éruptions volcaniques par exemple, les risques de telles fuites dans le contexte de la captation et du stockage de CO2 sont quasiment nulles. Le débat porte moins sur les risques de sûreté que sur une possible réémergence des gaz à effet serre dans l’atmosphère, qui rendrait l’investissement inutile. En pratique, des tests montrent que des fuites sont hautement improbables. Pour commencer, le CO2 serait injecté dans des cavités souterraines hermétiques, ensuite contrôlées. Par ailleurs, à la différence d’un contexte volcanique, le CO2 ne se présente pas comme un gaz sous pression, mais il est introduit sous une forme liquide, absorbée par des cavités rocheuses qui ont déjà emprisonné du pétrole et du gaz en toute sécurité pendant des millions d’années. La majorité du CO2 se dissoudrait dans l’eau saline environnante, ou resterait piégé dans la roche de façon permanente.La commercialisation des technologies de captation et de stockage à grande échelle n’interviendra pas avant une décennie, mais les essais effectués en Norvège dans le site de stockage sous-marin de Sleipner, qui renferme environ 10 Mt de CO2, ont déjà donné des résultats positifs.Un investissement vigoureux dans les technologies du charbon propre et celles des énergies renouvelables compétitives peut infléchir les scénarios d’émissions. Mais que nous le souhaitions ou non, l’histoire du charbon dans la panoplie énergétique de notre planète est loin d’être terminée.References
  • AIE (2006), World Energy Outlook, Paris. Voir www.worldenergyoutlook.org 
  • AIE (2004) « Control and Minimisation of Coalfired Power Plant Emissions », disponible sur www.iea.org
  •  GIEC (2005), Piégeage et stockage du dioxyde de carbone.
  •  Parks, James (2006), « Pennsylvania Explosion Kills Coal Miner », www.aflcio.org/, octobre.
  • Socolow, Robert H. (2005), « Can we Bury Global Warming? », Scientific American , juillet.
  • Williams, T. (2006), Piégeage et stockage du dioxyde de carbone : Technologie, capacité et limites, PRB 0589F, Service d’information et de recherche parlementaires, Canada. Disponible en ligne.
Pour plus d’information sur le charbon dans le cadre de l’AIE, contacter Brian.Ricketts@iea.org et Pawel.Olejarnik@iea.org ©L’Observateur de l’OCDE, n°258/259, décembre 2006


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