Bonjour à tous et bienvenue dans cette
vidéo où on va parler de charbon. Et il était temps parce qu’il n’y a pas encore de
vidéo là-dessus sur la chaîne ! On va regarder ce qu’il se passe de l’extraction à la sortie
de la centrale électrique en se concentrant sur les différents impacts environnementaux.
C’est important de faire cet exercice pour se rendre compte que sortir du charbon réduit
certes, les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi l’extraction minière
et de nombreux autres problèmes. Le charbon est utilisé depuis des milliers
d’années par des sociétés humaines pour le chauffage et la métallurgie mais il faut attendre
le XVIIIème siècle pour que son utilisation augmente fortement avec les machines à vapeur et,
depuis, elle n’a fait que croître. Plus récemment, la consommation de charbon a connu une forte
croissance entre 2000 et 2010 notamment sous l'influence de la chine avant de se
stabiliser sur la dernière décennie. La Chine consomme plus de la moitié du charbon
dans le monde suivi par l’Inde, les États-Unis, le Japon, l’Indonésie, l’Afrique du Sud et la
Russie. Plus globalement, on voit sur cette carte que la consommation du charbon est concentrée
dans certains pays. Dans cette vidéo, je vais me concentrer sur les impacts environnementaux mais
on parlera probablement des questions économiques et géopolitiques dans une future vidéo. Au niveau
mondial, la consommation totale de charbon s’élève à 8 milliards de tonnes par an, quantité tellement
colossale que c’est difficile à imaginer. C’est comme si chaque personne sur Terre
consommait une tonne de charbon par an ! Ce qui ferait 20 kg par semaine et
par personne. Et encore, il faudrait plutôt répartir sur la population
des pays qui consomment du charbon. Ah ouais, ça pèse quand même 20kg
par personne et par semaine ! Le charbon n’est pas une énergie du passé mais
une ressource qu’on n’a jamais autant consommée que pendant la dernière décennie même si son
utilisation se concentre dans certains pays. Parmi les ressources fossiles, le charbon est
la plus utilisée en poids puisque l’ensemble du pétrole consommé l’an dernier dans le monde pèse
pour 4 milliards de tonnes et le gaz pour 3. Par contre, en quantité d’énergie fournie aux sociétés
humaines, le charbon arrive second derrière le pétrole qui est plus dense énergétiquement et
qui sert principalement pour les transports. Et le charbon,à quoi ça sert ? Sur une base énergétique, en 2019, près des deux
tiers du charbon est utilisé pour produire 37% de l’électricité consommée dans le monde. 30% du
charbon est utilisé par d’autres industries et, notamment, pour produire de l’acier et
du béton. Les utilisations domestiques sont minoritaires et c’est une grosse
différence avec le pétrole et le gaz. Le charbon est la ressource fossile la
moins utilisée par les particuliers. Et les utilisations industrielles
du charbon c’est quoi ? En fait, tous les charbons ne se
valent pas et il faut faire un point là-dessus avant de parler
de ses différentes utilisations. Le charbon est une roche sédimentaire
combustible. Sédimentaire parce qu’elle résulte de l’accumulation de sédiments, ici
essentiellement de matière d’origine végétale. En gros, c’est un caillou qui brûle. Et les
plantes dont tu parles, elles ont poussé quand ? La majorité des gisements ont été formés à
partir de végétaux qui ont poussé il y a 250 à 360 millions d’années. En brûlant du charbon, on
exploite donc de l’énergie solaire d’un lointain passé. Aujourd’hui, les sociétés humaines
exploitent ce charbon bien plus rapidement qu'il ne s’en forme sur Terre. Et on peut dire la
même chose du gaz et du pétrole. C’est pour ça que sur une échelle de temps humaine, on considère que
ces ressources fossiles sont non renouvelables. Et ce charbon comment il se forme ? Dans un premier temps, ces végétaux se sont
accumulés dans des situations limitant leur décomposition. Ces situations existent
moins aujourd’hui mais c’est encore le cas des tourbières : des zones humides dans
lesquelles la matière organique s’accumule dans un milieu pauvre en oxygène. La tourbe
est une matière molle qui contient encore beaucoup de résidus végétaux. Pour devenir du
charbon, cette matière doit subir un processus géologique de plusieurs millions d’années:
la houillification ou charbonification. La houillification ? Ça existe vraiment ce mot ? Oui ça existe vraiment. C’est le lent processus
de transformation de la matière organique sous l’effet de l’augmentation de pression et de
température induite par l’enfouissement sous d’autres sédiments. Ce processus va réduire la
teneur en eau et en hydrogène augmentant donc la teneur en carbone et l’énergie dégagée par la
combustion d’un kilo de cette matière. Notons, parce que ce sera important pour la
suite, que ce processus dégage du méthane qui peut rester coincé. C’est lui
qui est responsable des coups de grisou: ces explosions de gaz qui constituent un
des dangers d’exploitation du charbon. Ce procédé de houillification implique que tous
les charbons ne se valent pas ! Des charbons ayant subi des pressions et températures plus
importantes ou pendant plus longtemps vont être plus intéressants d’un point de vue énergétique
et trouver davantage d’applications. Et, ça implique que les charbons les plus
intéressants sont, souvent, les plus profonds. Le charbon peut être séparé en quatre catégories
qui sont, de la moins intéressante à la plus intéressante: le lignite, les charbons
sous-bitumineux, les charbons bitumineux et l’anthracite. En Français, le terme de
houille désigne les trois dernières catégories. Et comment on sait à quelle
catégorie appartient un charbon? On sépare ces catégories en fonction de
leur humidité, de leur taux de carbone, de leur contenu énergétique, de leur
taux de cendres et/ou de matières volatiles. Toutes les classifications
n’utilisent pas les mêmes paramètres. Celle de l’Union Européenne repose
sur le taux de matières volatiles, la teneur en carbone et, surtout, l’énergie
qu’on peut tirer de la combustion du charbon. Bon je sens que c’est un truc technique mais c’est quoi le taux de cendre et le
taux de matières volatiles ? Pour le charbon, les matières volatiles
désignent les éléments qui vont être libérés à haute température, typiquement 900°C.
Elles sont composées, entre autres, de méthane, de CO2, d’hydrocarbures et d’hydrogène.
Les cendres désignent les éléments solides restants après la combustion du charbon.
Elles contiennent des oxydes de silice, d’aluminium, de fer mais aussi des éléments
toxiques comme des métaux lourds. Retiens l’existence de ces cendres parce qu’on
en reparlera plus tard. En général, quand on va du lignite à l’anthracite, on diminue
le pourcentage de ces éléments indésirables. Et on peut regarder un peu
en détail les catégories, à quoi ils ressemblent ces différents charbons ? Le lignite est un charbon qui va du brun
au noir. Il contient jusqu’à 75% d’eau et de nombreuses impuretés. Du fait de sa
faible qualité et de son poids important par rapport à son contenu énergétique, il
est quasi exclusivement utilisé proche de sa mine pour produire de l’électricité. Les
charbons sous-bitumineux contiennent moins d’impuretés mais restent aussi principalement
utilisés pour de la production électrique. Les charbons bitumineux sont des
charbons de meilleure qualité, ils ont été formés à plus de 85°C. L’image
qu’on a en tête quand on pense au charbon correspond plutôt à celui-ci et c’est le
type de charbon le plus abondant. Il est noir ou brun foncé. Il est dur mais friable et
peut contenir pas mal de méthane. Des charbons bitumineux contenant peu de cendres, peu de
soufre et peu de phosphore sont utilisés dans la métallurgie. On parle alors de charbon
métallurgique et on peut en faire du coke. Enfin, on a l’anthracite. C’est le charbon
de meilleure qualité. Il a un très haut taux de carbone, peu d’impureté et, donc, une très
bonne densité énergétique. Il n’est miné que dans quelques pays du monde et ne représente
qu’1% des réserves mondiales de charbon. Et c’est quoi le coke, du charbon qu’on sniffe ? Non ! C’est un charbon qu’on pyrolyse,
c’est-à-dire qu’on fait chauffer dans une atmosphère avec peu ou pas d’oxygène.
Pour obtenir du coke métallurgique, utilisé pour faire de l’acier, on chauffe autour
de 1300°C pendant une vingtaine d’heures. Notons qu’on peut pyrolyser d’autres choses que du
charbon. Par exemple, le charbon de bois que vous utilisez pour faire votre barbecue est obtenu
par pyrolyse de bois. Vu que ça n’a pas grand chose à voir avec le charbon qui nous intéresse
ici, je vais laisser les barbecues tranquilles. Donc les centrales électriques peuvent faire
feu de tout charbon mais pour des applications comme l’acier, il faut des charbons
avec des caractéristiques spécifiques. L’acier, un matériau de base des
sociétés, est l’usage industriel le plus important du charbon. Il en consomme
plus d’un milliard de tonnes par an. Si j’ai bonne mémoire,t’as déjà
parlé de l’acier quelque part ? Oui, je peux te renvoyer vers la vidéo sur
les enjeux industriels de l’hydrogène. On en avait parlé puisque l’hydrogène est envisagé pour
produire de l’acier sans charbon à la condition que cet hydrogène soit produit en émettant peu de
gaz à effet de serre. Aujourd’hui, ce n’est pas le cas puisque l’hydrogène, largement utilisé dans
l’industrie, est produit à partir de ressources fossiles. 71% de la production dédiée d’hydrogène
provient du gaz et 27% provient du charbon. Tu es en train de dire qu’on utilise
du charbon pour faire de l’hydrogène ? Oui. On gazéifie une partie du charbon
pour produire de l’hydrogène pour des usages spécifiques, comme la production d’engrais, même si c’est plus polluant et moins efficace
que de le faire avec du gaz. C’est surtout le cas en Chine qui a beaucoup de charbon mais
peu de gaz. La quantité de charbon utilisée chaque année pour produire de l’hydrogène doit
se situer autour de 150 millions de tonnes. Et il y a d’autres usages industriels du charbon? Le charbon peut être utilisé comme source
de chaleur par de nombreuses industries dont une des plus gourmandes est l’industrie du
ciment. Elle consomme plus de 400 millions de tonnes de charbon par an soit 5% de la production
mondiale. Et on verra plus loin que les cendres de charbon peuvent également être utilisées
dans la production de ciment et de béton. Je ne vais pas passer trop de temps sur
les différentes utilisations parce que je m’intéresse surtout à l’utilisation
majoritaire du charbo la production d’électricité qui en consomme plus
de 5 milliards de tonnes par an. Peu importe l’utilisation du charbon, la première
étape est de l’extraire de l’environnement. Suivant les régions du monde la répartition
entre extraction souterraine et de surface change radicalement. Par exemple, 87% du charbon
extrait en Chine provient de mines souterraines et comme la Chine est le premier producteur
mondial, ça explique la partie majoritaire de l’extraction souterraine dans le monde. Ces mines
souterraines émettent souvent plus de méthane et, entre autres pour cette raison,
sont plus risquées pour les mineurs. Donc la Chine c’est principalement des mines souterraines. Et il y a d’autres
pays où c’est plus en surface ? Oui, en Inde par exemple, 96% du charbon
est extrait dans des mines de surface. Et, effectivement, quand on se promène sur le
territoire indien, on tombe rapidement et régulièrement dessus. En surface, il faut retirer
les couches supérieures du sol pour accéder au charbon qu’on peut extraire en quasi-totalité
alors que l’exploitation souterraine demande de laisser une partie du charbon dans
le sol pour des raisons structurelles. Je vais essayer de vous montrer à quoi
ressemble cette industrie gigantesque en mettant des images satellites. Il est
possible que je me trompe dans ce que je montre ou que je ne montre pas les cas les plus
illustratifs. Je trouve quand même l’exercice intéressant parce qu’il permet de se rendre
compte de l’échelle de l’industrie du charbon. Évidemment, je ne peux pas me retenir
d’aller jeter un coup d'œil aux mines de lignite allemandes qui sont les plus
gros trous d’Europe. Ces mines sont bien plus mécanisées que les mines indiennes.
Les excavatrices utilisées ici sont les plus gros véhicules du monde. On voit les
tapis roulants qui transportent le charbon et les matières à évacuer. On peut également
regarder l’évolution dans le temps de ces mines, ce qui est un spectacle fascinant mais également
terrifiant. À l’emplacement des mines actuelles, il y a eu des champs, des villages et même
une autoroute. Je pourrais vous montrer de nombreuses régions similaires parce qu’il y a
des milliers de mines de charbon dans le monde Mais, on va finir avec une extraction encore
plus extrême. Aux États-Unis, dans la région montagneuse des Appalaches, on exploite le charbon
en détruisant le sommet de certaines montagnes et, évidemment, toutes les forêts qui les couvrent. On
retire jusqu’à 120 mètres de roches à l’explosif pour atteindre les veines de charbon. Le
sol et les roches avoisinantes remplissent des vallées entières engloutissant tout ce
qui s’y trouve. La topographie du site est irréversiblement modifiée. Des ruisseaux sont
ensevelis et les cours d’eau en aval sont bien plus chargés en différentes particules dont,
certaines, contiennent des éléments toxiques. C’est quand même assez fou de se
dire qu’on détruit des montagnes pour avoir du charbon ! Et il y a des risques
d’éboulements ou de trucs de ce style ? L’exploitation du charbon peut provoquer
des affaissements du sol dans le cas des mines souterraines et des éboulements y
compris via les tas de déchets miniers. Par exemple, en France, en 1966, un
glissement de terrain d’un terril, une colline de résidus miniers, provoqua
la mort de 144 personnes dont 116 enfants. Dans les mines, il peut également y avoir
des effondrements ou des explosions causées par le méthane présent dans le charbon.
Les morts accidentelles du charbon sont plus nombreuses en Chine notamment parce que les
mines souterraines sont plus dangereuses. En 2022, la Chine a connu 367 accidents causant 518 décès,
un nombre pourtant en baisse de 78% depuis 2012. Et vu les mines il doit y avoir
beaucoup de déchets miniers non? On parle de déchets miniers dès qu’on déplace
de la terre ou de la roche. L’exploitation en surface qui demande de dégager d’importants
volumes en produit donc beaucoup plus que l’exploitation souterraine. Mais, tous ces
déchets ne posent pas les mêmes problèmes. Au-dessus des couches d’intérêt on
a ce qu’on appelle le mort-terrain, c’est une couche qui est souvent relativement
inerte et qui peut être remise en place à la fin de l’exploitation des mines. Les couches
plus profondes peuvent contenir des éléments plus problématiques et c’est également le cas des
résidus de la préparation du charbon. Comme pour le reste de l’industrie minière, les dangers
et les risques des déchets miniers dépendent énormément des éléments contenus dedans. Certains
déchets miniers sont des matières inertes alors que d’autres contiennent des éléments toxiques
qui vont durablement polluer les sols et l’eau. C’est quoi la préparation
du charbon dont t’as parlé ? Le charbon extrait de la mine est rarement
utilisé directement. Il contient des matières minérales mélangées au charbon dans le sous-sol
ou au moment de l’extraction. Ce qui sort de la mine est généralement nettoyé, broyé et on doit
séparer ce qui nous intéresse du reste. Enfin, à cette étape, le charbon peut être séché parce
que l’eau va réduire l’énergie récupérable pendant sa combustion et augmenter le coût du transport.
La préparation va produire des rebuts que j’inclus dans les déchets miniers quand j’utiliserai
ce terme dans la suite. Il n’est pas rare de trouver l’infrastructure de préparation du
charbon dans l’environnement direct des mines. Un charbon non préparé ou mal préparé
va provoquer davantage de pollution, de déchets et aura des caractéristiques
énergétiques moins intéressantes. Le degré de préparation dépend de la qualité du
charbon, de la nécessité de le transporter, des utilisations visées mais également des contraintes
environnementales qui sont propres à chaque pays. Bon, on a vu quelques mines mais tu as mentionné qu’il y en a beaucoup,on a
une idée de leur surface ? Dans une étude de 2023, la plus complète à ma
connaissance, des scientifiques ont évalué la surface de toutes les mines du monde en intégrant
l’ensemble des infrastructures des mines dont les bassins et les résidus miniers. Ils ont
pris en compte toutes les mines métalliques, mais également les mines de charbon,
de diamant, de potasse, de sel ou, encore, de sables bitumineux, une
forme de pétrole non conventionnel. Ils estiment que toutes les mines du monde
couvrent 66 000 km²,c’est moins de 0,05 % des surfaces émergées. Pour avoir un point
de repère, les surfaces agricoles occupent le tiers des terres émergées. Le papier contient
une caractérisation plus fine des mines de plus de 12 km² qui constituent un peu plus du tiers
des surfaces minières. Parmi ces grandes mines, ce sont les mines de charbon qui couvrent
la plus grande surface avec près du tiers suivi des mines d’or, de cuivre et de fer.
D’autres sources confirment que les mines de charbon constituent une part substantielle des
mines dans le monde. Méfiance donc envers les discours qui parlent des mines et de leurs
impacts en oubliant les mines de charbon. Ok,J’aurais jamais pensé que c’était autant ! Et, encore, on parle ici de l’occupation en
surface et la majeure partie de l’extraction du charbon est souterraine. Il faut également noter
que le charbon est majoritairement utilisé pour produire un peu moins de 40% de l’électricité
consommée dans le monde alors que les mines de métaux ont des applications extrêmement diverses
qui ne se limitent pas aux systèmes énergétiques. Tu veux dire que le charbon c’est beaucoup d'extractions par rapport
à ce que ça nous apporte? Oui. Une manière de le montrer est
de regarder l’extraction derrière la production d’électricité au niveau
mondial et de regarder comment cette extraction peut évoluer avec la transition
énergétique. C’est ce que fait une étude qui s'intéresse à la quantité totale de matières
extraites pour le système énergétique. La quantité totale de matières
extraites… C’est quoi ça? Et bien, si on veut se faire une idée des
volumes extraits de l’environnement par une activité humaine, on ne peut pas juste
compter la matière qui nous intéresse, il faut ajouter les divers déchets miniers.
Pour le charbon, ça revient à multiplier quasiment par 10, la quantité de charbon
extraite de l’environnement. Et ce n’est pas étonnant quand on voit les énormes
trous créés, ou les montagnes décapitées, pour atteindre des gisements de charbon. Chaque
année, c’est près de 45 milliards de tonnes de matière qui sont déplacées pour produire, grâce
aux centrales à charbon, 10 000 TWh d’électricité. Okay mais pour les métaux aussi, il y
a plein de déchets miniers et il faut sortir un paquet de matières pour
avoir ton petit lingot à la fin! Exact. La quantité totale de matière extraite pour
obtenir 1 kg de métal est variable. Pour 1 kg de fer par exemple, c’est 8 kg de matière qu’il faut
extraire de l’environnement. Pour 1 kg de cuivre, c’est 430 kg. Pour 1 kg d’uranium c’est
22 000 et pour 1 kg d’or c’est 1 100 000. Avec ces facteurs et connaissant
les quantités de métaux derrière les différentes technologies bas carbone, les
chercheurs ont regardé comment évoluait la quantité totale de matériaux extraites pour
le secteur électrique dans un scénario de transition énergétique mondiale permettant
de rester sous la limite de 2°C en 2100. Et on parle ici d’un scénario où la production
d’électricité mondiale double d’ici 2050. Ce que ce travail montre c’est que la quantité
totale de matière extraite se réduit au fur et à mesure de la transition même dans des scénarios
qui modélisent une très forte augmentation de la production électrique. À mon avis c’est un fait
dont on parle peu : remplacer les centrales au charbon par des moyens de production bas carbone
réduit considérablement l’extraction minière. Attends… Donc tous ces discours que
j’entends avec l’exploitation minière qui va exploser avec la transition c’est faux ? Ce sont souvent des discours qui
ignorent, volontairement ou non, l’industrie fossile existante malgré le
fait qu’elle ait une taille et des impacts conséquents, en particulier quand on parle
de charbon. Si cet oubli est involontaire, c’est une grosse erreur d’analyse
parce qu’on veut faire une transition énergétique précisément pour réduire les
énormes impacts des ressources fossiles. Mais certains discours sur le sujet sont
utiles. Il est important de savoir que nos besoins vont évoluer et que l’exploitation de
certains métaux va augmenter pour permettre de réduire l’exploitation des ressources fossiles.
Cette demande doit être anticipée et encadrée pour limiter les impacts environnementaux
et sociaux de l’exploitation minière; et réduire les risques que des flux insuffisants
de métaux freinent la transition. Pour les métaux, comme pour le charbon, les impacts varient
considérablement entre les mines et les pays. Ce qui est, à mon avis,et quand c’est possible,
une justification suffisante pour ramener l’extraction minière dans des pays développés
avec des normes environnementales plus strictes. Je rappelle également que les métaux
présentent le net avantage de ne pas être détruit à l’utilisation et donc
d’être potentiellement recyclable alors que le charbon est consommé
à l’utilisation et ne laisse pas grand chose de plus que de graves problèmes
environnementaux aux générations suivantes. Donc remplacer le charbon par des alternatives
bas carbone ça réduit l’extraction. Mais, on s’en fout un peu, non ? Je veux
dire déplacer moins de cailloux, de terre et tout ça, c’est cool mais
ça ne dit pas grand chose des impacts ? En première approximation, on pourrait se dire
que réduire les flux de matières donne une bonne idée de la réduction des impacts environnementaux.
Mais, c’est vrai, que ce n'est pas forcément le cas. Peut-être que l’extraction et la consommation
du charbon sont peu nocives alors que l’extraction et le raffinage des métaux le sont plus. On
va essayer de voir si, pour certains problèmes environnementaux, le charbon serait préférable aux
alternatives de production d’électricité. Mais, pour ce faire, on ne peut pas rester au niveau
de la mine, il faut regarder quels autres impacts environnementaux sont associés à l’utilisation
du charbon dans la production électrique. En sortie de mine, le
charbon doit être transporté. Un papier scientifique a fait un travail
titanesque de modélisation de ces transports pour l’année 2012. Sur cette représentation,
plus un trait est large plus il y a de quantités transportées. En orange, on voit
le transport maritime, en violet le fluvial, en vert le ferroviaire et en rouge le routier.
Routier qui n’est envisageable que dans le voisinage des mines pour des raisons
économiques et énergétiques. Attention, on ne regarde ici que du charbon consommé par
les centrales électriques donc 5 milliards de tonnes sur les près de 8 milliards
de tonnes produits cette année-là. L’article fournit un zoom de l’Est de
la Chine qui permet de comprendre ce qu’il s’y passe. Il y a du charbon
transporté par la route dans les environs immédiats des centrales puis le rail
ou le transport fluvial prend la relève. Mais, pour alimenter les centrales côtières du sud
du pays, on voit que le charbon transite par rail avant de passer par l’océan. Si on va voir
les images satellites de cette région, on trouve assez aisément l’infrastructure portuaire et des
bateaux en cours de chargement. Chaque année, ce sont des centaines de millions de tonnes
de charbon qui transitent par ces ports. Et le charbon dans le transport
maritime, c’est une part importante? En 2021, 11 milliards de tonnes de
marchandises ont été transportées par bateau dont 1,2 de charbon pour tous
types d’utilisation, 1,7 de pétrole et 0,5 de gaz. Les ressources fossiles constituent
donc plus de 30% du transport maritime et on peut constater que le charbon n’est
pas négligeable à côté du pétrole. Mais t’ as dit plus tôt qu’on produisait moins
de pétrole que de charbon, faudrait comparer en prenant ça en compte ! Donc c’est vrai que, proportionnellement à
sa production, le pétrole est 3 fois plus transporté par voie maritime que le charbon.
Et le pétrole bénéficie aussi de pipelines pour son transport longue distance. C’est donc
une ressource fossile plus globalisée et qui parcourt de plus grande distance que le charbon
qui est, lui, surtout utilisé dans les pays qui l'extraient. Les 1,2 milliards de tonnes de
charbon transportés par la mer ne constituent que 15% du charbon produit et il n’y a même
pas que des échanges internationaux là-dedans. Et je suppose que dans des régions du monde
loin de l’océan , on doit avoir plus de trains ? Oui. Si on regarde le zoom de l’article sur les
États-Unis, on voit que c’est une région où le transport se fait surtout par voie ferroviaire
entre les mines de charbon du centre du pays et les centrales de l’est. J’ai trouvé dans une autre
source qu’en 2013, le charbon représentait 39% des tonnes transportées par rail aux États-Unis.
Ce sont des trains qui font typiquement deux kilomètres de long et transportent plus de 10 000
tonnes de charbon. Je ne vais pas faire toutes les régions du monde. Le point à retenir c’est que
le charbon constitue une part non négligeable du transport maritime et une part substantielle
du fret ferroviaire de certains pays. Pour résumer le transport, cette étude estime
qu’une tonne de charbon fait, en moyenne, près de 1500 km entre la mine et la centrale. Deux
tiers des distances sont parcourus par voie d’eau, un peu moins d’un tiers par rail et seulement
2% par camion. Il faut quand même noter qu’il y a d’énormes variations entre les
sites. Des centrales au charbon sont directement construites à côté des
mines et dans ce cas il n’y a aucun transport. C’est souvent le cas des centrales
au lignite puisque ce charbon de mauvaise qualité serait coûteux à transporter
par rapport à son contenu énergétique. Et après tout ce chemin, le
charbon arrive à la centrale ! Au niveau mondial, on produit 8 milliards de
tonnes de charbon qui sont utilisés à 60% dans des centrales électriques qui produisent
environ 10 000 TWh d’électricité. Ce qui implique qu’en moyenne mondiale, il faut un
peu moins de 500 kg de charbon pour produire 1 MWh d’électricité. En France un petit
réacteur nucléaire a une puissance de 900 MW. Une centrale au charbon équivalente aurait
besoin d’environ 10 000 tonnes de charbon par jour pour produire au maximum de sa puissance.
Voilà un ordre de grandeur facile à retenir. Et si je voulais produire, avec du charbon,toute l’électricité
consommée chez moi,ça ferait combien ? Et bien tu peux regarder ta facture en kWh et
multiplier par 500 grammes pour te faire une idée. Donc cela nous fait … 3,5 tonnes par an ! Ça
fait presque 10 kg par jour. T’es content que ça reste dans le système industriel parce
que ça ferait vite lourd dans le caddie. Maintenant qu’on a vu les quantités de
matière derrière la production électrique à partir du charbon, détaillons un peu
les pollutions induites. La combustion du charbon dans les centrales dégage du
CO2 mais également des particules fines, des oxydes de soufre et d’azote et d’autres
polluants en plus petites quantités comme du mercure. La combustion émet également des cendres
volantes qui étaient à l’origine dispersées dans l’environnement mais sont aujourd’hui récupérées
dans la majorité des centrales au charbon et forment, avec les résidus de combustion, les
cendres de charbon dont on parlera plus loin. Beaucoup de centrales disposent également
de systèmes plus ou moins efficaces pour réduire les émissions polluantes aériennes et
ces polluants peuvent finir dans les cendres. Les polluants émis vers l’environnement et ceux
présents dans les cendres vont fortement dépendre du charbon utilisé, de sa préparation mais
également des technologies des centrales et, plus encore, des moyens mis en place pour
limiter la pollution. La situation n’est donc pas la même dans chacune des 6 550 centrales au
charbon en fonctionnement dans le monde. Je vais développer surtout deux points : la pollution
de l’air et la question des cendres de charbon. La combustion du charbon créent des pollutions
importantes parce qu’elle dégage des gaz soufrés, des oxydes d’azote et des particules fines.
Ces polluants peuvent former un smog, un brouillard polluant toxique qui enveloppait
les villes européennes pendant la première moitié du XXème siècle. Le grand smog de Londres
de 1952 fit, par exemple, 10 000 morts. Historiquement, on a réduit ces pollutions dans
les villes européennes en construisant en dehors des villes des usines de gazéification du charbon.
Le charbon y était transformé en “gaz de ville”, composé de méthane, de monoxyde de carbone et
d’hydrogène. Les éléments les plus problématiques étaient donc libérés en dehors des villes
souvent en produisant une pollution locale importante de l’air, du sol et de l’eau. Ce gaz
de synthèse a ensuite été remplacé par le gaz dit “naturel”, un gaz fossile composé de méthane
et qui est extrait tel quel de l’environnement. Alors c’est cool le petit historique
mais on en est où maintenant ? Les smogs induits par la combustion de charbon
ont disparu des villes européennes mais sont encore visibles aujourd'hui en Chine ou en
Inde. Je vais me concentrer sur les émissions des centrales au charbon et laisser de côté
les autres utilisations. Mais, notons quand même que l’utilisation domestique de charbon est
un facteur de pollution de l’air à l’intérieur des habitations. L’Organisation Mondiale de la
Santé estime que près de 3 milliards de personnes utilisent du bois ou du charbon pour cuisiner,
ce qui causerait 4,3 millions de morts par an. Je vais reprendre l’article scientifique
que j’ai utilisé pour le transport et qui regarde les pollutions de chaque centrale au
charbon en fonctionnement dans le monde en 2012. Quand on regarde la pollution de l’air
induite par l’utilisation du charbon dans la production électrique, on voit qu’il y a des
émissions polluantes au niveau des mines et au niveau du transport mais l’immense majorité a
lieu au niveau des centrales. Pour l’instant, je vais laisser de côté la question
du climat et des gaz à effet de serre. Sur cette figure, plus la barre est haute, plus
la centrale associée a d’effets négatifs sur la santé des populations environnantes. Pour les
plus experts, l’évaluation se fait en DALY, un indicateur qui évalue le nombre d’années de
vie en bonne santé perdues. On voit clairement que l’impact sanitaire de la pollution de l’air
est surtout concentrée dans des pays avec des normes environnementales moins strictes et,
notamment, en Inde. L’article évalue qu’en 2012 la production d’électricité à partir
de charbon a coûté à l’humanité près de 9 millions d’années de vie en bonne santé. Cette
perte est d’autant plus regrettable qu’une partie pourrait être évitée avec des technologies
limitant les rejets toxiques par voie aérienne. Si on élargit la question à toutes les ressources
fossiles, une étude de novembre 2023 estime que leur pollution de l’air cause plus de 5 millions
de morts prématurées par an dans le monde. D’accord mais il y a des impacts derrière
toutes les activités humaines…pour voir si ça fait beaucoup, on pourrait comparer
avec d’ autres moyens de production. Okay, faisons ça. Tu vois ici une estimation du
nombre de morts pour produire 1 TWh d’électricité avec différents moyens de production.
Ces estimations incluent la pollution de l’air dont on vient de parler mais également les
morts accidentelles comme les accidents miniers. On voit que le lignite s’en sort moins bien que
le charbon classique parce que c’est un charbon plus polluant. Le gaz, pour cet indicateur,
permet déjà une forte réduction des impacts. L’utilisation de biomasse pour produire de
l’électricité participe à la pollution de l’air d’où un impact qui n’est pas négligeable.
Si ces évaluations sont correctes, le nucléaire, le photovoltaïque et l’éolien tuent 1 000 fois
moins de gens par TWh produit que le lignite. Et à cette pollution de l’air en fonctionnement
normal peut s’ajouter des événements accidentels, notamment des incendies dans des mines ou
de déchets miniers contenant du charbon. Attends, y a des incendies
dans des mines de charbon? Le charbon peut s’enflammer spontanément à cause
de mécanismes physiques et chimiques qui seraient un peu longs à expliquer. Cette particularité
nécessite certaines attention à l’extraction, au transport et à l’entreposage et peut
engendrer des risques et des pollutions. Lorsqu’une mine de charbon souterraine prend
feu, ça peut être très difficile à éteindre. Il y aurait plus de 100 incendies de mines de
charbon dans le monde dont certains brûlent depuis des décennies. Bien qu’il existe des
occurrences naturelles, les feux de charbon souterrains sont majoritairement dus à l’homme.
Ces feux engendrent des émissions polluantes pouvant être localement très graves, d’autant
que la combustion se faisant en défaut d’oxygène, il y a émission de composés particulièrement
toxiques. Par exemple, Centralia est une ville fantôme américaine qui a été abandonnée à la
suite d’un feu de mine. Différents déchets miniers contenant du charbon peuvent lentement s’oxyder ou
être enflammés et causer des émissions polluantes. En plus d’avoir des impacts sanitaires, les
émissions polluantes dont on a parlé dans cette partie participent à d’autres problèmes
environnementaux comme la pollution des sols, des eaux ou encore la formation de pluies acides.
Mais la pollution des sols et des eaux n’est pas uniquement due aux rejets par voie aérienne et
il est temps que je parle des cendres de charbon. Dans le monde, les centrales au charbon
produisent annuellement de 1 à 1,5 milliard de tonnes de cendres, ce qui en fait un des
plus gros flux de déchets industriels. Pour avoir un point de repère, l’ensemble
des déchets ménagers au niveau mondial représente environ 2 milliards de tonnes
de déchets par an. Oui, la production de cendres de charbon est du même ordre de
grandeur que celles des déchets ménagers ! Après, des déchets c’est juste des
trucs dont on n’a pas l’utilité. Si c’est des gros volumes mais que ce n’est pas
dangereux… ça ne me parait pas très grave ! Effectivement. Mais, ces cendres de
charbon peuvent poser des problèmes. Elles sont principalement composées de silice,
d’aluminium, de fer, de calcium et d’oxygène. Mais, elles contiennent également des polluants
dans des proportions variables comme, par exemple, du soufre qui les rend acide, des dioxines
et des métaux lourds tels que le cuivre, l’arsenic, le plomb, le mercure,
le sélénium, ou encore, l’uranium. Les éléments toxiques présents dans les cendres
de charbon peuvent avoir des effets sanitaires extrêmement variés : maladies cardio-vasculaires,
troubles de la reproduction, cancers, dommages neurologiques, problèmes de développement chez les
enfants pour n’en citer que quelques-uns. Je vous laisse un petit visuel si vous voulez mettre
sur pause et lire les joyeusetés que peuvent induire une surexposition à certains des éléments
chimiques présents dans les cendres de charbon. Il existe de nombreux articles scientifiques montrant
l’augmentation des maladies dans les alentours de certaines centrales au charbon même si les voies
d’exposition aux rejets toxiques peuvent varier. Y a pas mal de conditionnel là-dedans. Les éléments toxiques contenus dans les cendres
de charbon étaient dans le charbon avant sa combustion. Il va y avoir des conséquences
négatives quand les hommes ou les écosystèmes sont exposés à certaines quantités de ces éléments
toxiques. Et ça dépend de nombreux paramètres. Certains charbons contiennent peu d’éléments
toxiques ou sont bien gérés et induisent une contamination limitée des sols et des eaux.
Mais, d’autres, en particulier en cas de mauvaise gestion des cendres peuvent avoir de
graves impacts environnementaux. Le pire des cas serait une centrale qui se débarasserait de
ces différents effluents et déchets directement dans le cours d’eau le plus proche.
Tu dis que ce sont des éléments naturellement présents dans le charbon, je
ne vois pas où est le problème du coup ? Attention avec ce type de raisonnement, je peux très facilement te tuer avec des éléments
présents naturellement dans l’environnement. Ici, le problème c’est qu’on a sorti ces éléments
du sol, qu’on les a concentrés en brûlant le charbon et qu’on en dispose en surface dans
des conditions qui peuvent engendrer des contaminations environnementales. Dans le
cas des métaux lourds, c’est d’autant plus problématique qu’ils ne se dégradent pas et
peuvent donc s’accumuler dans l’environnement. Parce que les cendres de charbon en
sortie de centrale elles deviennent quoi ? On verra plus tard qu’elles peuvent trouver
certaines applications et cela concerne quand même 60 % des cendres. Mais,en attente ou en absence
d’utilisation, elles sont entreposées à sec ou dans des bassins artificiels. Quand elles sont
stockées à sec, il faut les arroser régulièrement pour éviter que le vent ne les disperse. L’eau qui
s’infiltre dans le tas de cendres peut dissoudre des sulfures et engendrer des drainages miniers
acides. Ces écoulements acides sont toxiques à cause des métaux lourds qu’ils contiennent et
sont souvent rendus oranges par le fer. On peut les observer au niveau des mines, de charbon
ou non, mais également au niveau des différents déchets miniers ou de cendres de charbon. Dans
certains cas, ils sont visibles depuis l’espace. Donc les tas de cendres, c’est pas incroyable. Et les bassins que
t’as mentionnés c’est quoi les soucis ? Comme il est plus facile d’évacuer les cendres
de la centrale avec de l’eau, le stockage dans des bassins de rétention aux alentours directs
de la centrale est la technique la plus commune. L’évaporation de l’eau concentre les cendres qui
restent mouillées et ne sont pas dispersées par le vent dans l’environnement. Malheureusement,
des déversements accidentels peuvent avoir lieu mais également des infiltrations qui peuvent
polluer l’eau et les sols dans les alentours. J’ai surtout trouvé de la documentation sur le
cas américain. Ce qui permet de se rendre compte des problèmes que posent ces cendres
même dans des pays riches. Il y aurait plus de 160 bassins à cendres perméables aux
États-Unis comme on peut le voir sur cette carte. Ces bassins peuvent donc entraîner
une contamination des nappes phréatiques sous-jacentes et il existe de nombreux
exemples de contamination aux métaux lourds de l’eau utilisée par les populations
dans le voisinage de centrales au charbon. Il faut également noter que les centrales au
charbon sont souvent situées près de rivières pour leur refroidissement et le rejet de certains
de leurs effluents. Elles ne doivent pas non plus être trop loin des centres de consommation
pour limiter les pertes en ligne. Et comme il ne fait pas bon vivre près d’une centrale
au charbon, ce sont souvent des minorités pauvres qui se retrouvent dans le voisinage
ou en aval de centrales au charbon. Ce sont elles qui sont exposées à la pollution de l’air
et de l’eau. On retrouve un schéma classique des problèmes environnementaux : ce sont les
plus défavorisés qui subissent les dommages. Et s'il y a des impacts sur l’homme, je suppose que ça affecte aussi les
animaux et peut-être même les plantes? Oui, les différents rejets associés aux
centrales au charbon ont également une influence sur l’acidité des milieux aquatiques
ce qui y affecte les organismes vivants. Certains métaux lourds qu’on a évoqué s’accumulent dans
les chaînes alimentaires jusqu’à atteindre des niveaux où ils ont des effets physiologiques
visibles et documentés. Les éléments considérés comme les plus préoccupants sont le sélénium, le
mercure et l’arsenic. D’ailleurs ça implique que la consommation de plantes et d’animaux
dans des zones contaminées peut être une source d’exposition à des métaux lourds
ou d’autres polluants pour les hommes. Et ces effets sur la biodiversité peuvent être
localement importants. Par exemple, une étude sur un lac de Caroline du Nord contaminée par
des rejets de centrale au charbon a montré que le sélénium a fait disparaître 19 des 20 espèces
de poissons initialement présentes dans le lac. J’ai également trouvé une étude qui montre les
impacts sur les végétaux. Je n’ai pas passé beaucoup de temps sur ce sujet parce qu’il n’y a
pas beaucoup d'éléments et de grandes variations entre les sites . Les dommages environnementaux
peuvent également être particulièrement importants quand des accidents répandent de
grandes quantités de cendres dans l’environnement. Là je sens venir le truc. On met plein de cendres
derrière des digues…et des fois ça casse….. Exactement, il peut y avoir des ruptures de
digues et le déversement d’énormes quantités de cendres de charbon. Un des plus beaux
exemples a eu lieu le 22 décembre 2008 aux États-Unis. La rupture d’une digue a entraîné
le déversement de 4,2 milliards de litres de boues de cendres de charbon en faisant le plus
grand déversement industriel de l’histoire des États-Unis. Ce déversement causa des millions
de dollars de dommages et nécessita plus d’un milliard de dollars pour les opérations
de nettoyage. Il eut également des impacts importants sur les écosystèmes avoisinants.
Plusieurs travailleurs employés pour nettoyer le site développèrent des maladies mortelles
suite à l’exposition aux cendres de charbon et, possiblement, en plus des éléments radioactifs
présents dans les cendres, à une contamination radioactive déjà présente dans les sédiments.
Et pour ceux que ce dernier élément intrigue, je vous laisse un article pour aller plus
loin. Je ne vais pas trop m’étendre sur ce sujet mais sachez qu’on pourrait parler d’autres
accidents de ce type, ce n’est pas un cas unique. Attends, t’as dit un truc
sur des éléments radioactifs présents dans les cendres? Mais ils viennent d’où? Il y a des éléments radioactifs naturellement
présents dans l’environnement comme l’uranium et le thorium. Comme les autres métaux lourds,
il peut y en avoir dans le charbon et ils sont concentrés au moment de la combustion.
On en avait déjà parlé dans la vidéo sur les ressources en uranium parce que
l’idée d’extraire l’uranium des cendres sortant de centrales électriques
est étudiée pour certains charbons. Une conséquence étonnante de la présence
d’éléments naturels radioactifs dans le charbon est que l’exposition à de
la radioactivité peut être plus importante, en fonctionnement normal, dans
le voisinage d’une centrale au charbon que dans le voisinage d’une centrale nucléaire. On
parle ici d’exposition à de très faibles doses où les impacts sanitaires sont difficiles
à évaluer s' ils existent. Mais, au-delà de la question de la radioactivité, thorium
et uranium sont des métaux lourds toxiques. Comme pour tous les autres métaux lourds, les
risques sanitaires dépendent de l’exposition. Et comment on peut se débarrasser de ces cendres ? D’abord on peut essayer d’en produire moins.
Évidemment, on pense à la sortie nécessaire du charbon qui devrait graduellement réduire
le problème. Mais, privilégier des charbons avec moins de composés toxiques peut également
aider, de même qu’une meilleure préparation du charbon en amont de la centrale. Reste qu’on
produit encore des cendres de charbon et, surtout, il y a des milliards de tonnes à gérer
qui se sont accumulées pendant des décennies : un héritage toxique d’une des industries les plus
polluantes n’ayant jamais existé. D’ailleurs, c’est le cas en France aussi sous forme de
terrils ou de nombreux sites contenant des centres de charbon. Je vous laisse un document qui
en fait l’inventaire et relève des contaminations. Donc on a des milliards de tonnes
de cendres dans le monde avec des impacts potentiels et comment on
peut gérer ça définitivement ? Au niveau mondial, 60% des cendres de
charbon produites sont utilisées. Les problèmes de toxicité qu’on a évoqués ont réduit
certaines utilisations comme le déneigement ou l’épandage agricole. Dans les pays avec des
normes environnementales moins strictes, on trouve des utilisations
qui sont interdites ailleurs. Tous les résidus des centrales au charbon
ne sont pas utilisés de la même manière et ça amène parfois à séparer les
cendres volantes, les mâchefers qui sont les résidus de combustion et les produits
de la dépollution des fumées. Par exemple, les mâchefers peuvent être utilisés dans des remblais
et des sous-couches de route. Les cendres volantes peuvent être utilisées dans la production de
ciment, de béton ou de briques, ce qui réduit les impacts environnementaux et la pression sur les
ressources de ces productions. Et le traitement du soufre dans les centrales électriques produit
du gypse qui peut se substituer à l’extraction nécessaire pour produire des plaques de plâtre.
Globalement, les utilisations majoritaires sont dans les matériaux de construction et c’est
logique quand on voit les volumes en jeu. Et dans ces cas,les éléments
toxiques ne posent pas de problème ? La logique c’est que les éventuels éléments
toxiques vont se retrouver coincés, ce qui constitue une manière de limiter
la contamination environnementale ou de la ralentir considérablement. Il faut quand
même faire attention aux expositions, notamment par inhalation, des travailleurs
amenés à manipuler ces substances. Gérer les cendres de charbon consiste à s’assurer de
limiter leur contamination de l’environnement en dessous d’expositions considérées comme
sans risques ou avec des risques acceptables. Et là, vous vous doutez que ça va dépendre des
connaissances scientifiques sur ces risques, de ce qu’on considère comme acceptable
et donc des législations nationales mais également des teneurs dans les cendres de
différents éléments toxiques. Par exemple, ce sont des évaluations des risques sanitaires,
notamment via l’exposition à des métaux lourds, qui ont amené l’Agence de Protection de
l’Environnement américaine à revoir la législation sur la gestion des cendres
et les réutilisations acceptables. Une réutilisation bien encadrée des cendres
reste une forme d’économie circulaire qui peut réduire les impacts environnementaux
de certaines productions et réduire les problèmes environnementaux que
posent les cendres. Pour autant, la toxicité de certaines cendres
soulève des questions légitimes et leur utilisation est une question
complexe que je ne fais qu’effleurer ici. Et si on ne peut pas ou si on ne veut
pas les utiliser, comment on fait? On peut transformer un bassin à cendres en
un dépôt définitif si on peut s’assurer de limiter la contamination vers l’environnement
en séchant le bassin et en le recouvrant d’une couche imperméable. On peut aussi enfouir les
cendres dans des sites dédiés ou d’anciens sites d’extraction où la géologie et/ou
l’utilisation de membranes imperméables va limiter la contamination environnementale.
Ces approches s’accompagnent, en général, d’un suivi de certains éléments chimiques
dans les eaux et les terres alentour. Cette question rejoint celle, plus large, de la
gestion de long terme des mines de charbon et de leurs déchets puisqu’ils posent des problèmes
environnementaux : risque d’effondrement, oxydation voire combustion, pollution de l’air
ou, encore, drainages miniers acides. Il faut alors enterrer les déchets problématiques suivant
des dispositions qui réduisent la contamination environnementale et faire un suivi pour s’assurer
que tout se passe comme prévu. Bien gérés, d’anciens sites miniers peuvent être utilisés
comme des sols agricoles ou être colonisés par la végétation. Mal gérés, ils vont
continuer de polluer leur environnement. Je ne vais pas trop développer cet aspect parce
que c’est déjà long mais je vous laisse un bon document en anglais qui explique tout
ça et montre des photos avant et après réhabilitation de sites américains. Je trouve
important de retenir qu’en brûlant du charbon on lègue un héritage polluant aux générations
suivantes et pas uniquement sous forme de CO2. D’ailleurs… On n’a pas encore
parlé des impacts climatiques ! J’ai repoussé cette question vers
la fin parce que si les émissions de gaz à effet de serre sont un énorme
problème de l’utilisation du charbon, je voulais bien faire comprendre
que c’est loin d’être le seul. Une étude que j’ai utilisée précédemment montre
qu’en prenant en compte toutes les émissions dont les émissions de méthane au niveau des mines, on
trouve que générer 1 kWh d’électricité à partir du charbon émet, en moyenne mondiale, 1,13 kg
d’équivalent CO2. C’est environ 100 fois plus que l’éolien, l’hydroélectricité ou le nucléaire et 30
fois plus que le photovoltaïque. C’est également deux fois plus que la production d’électricité
à partir de gaz. Les centrales les plus récentes ont un meilleur rendement et sont en dessous
de cette moyenne. L’utilisation de lignite, le charbon le plus polluant, induira des
émissions au-dessus de cette moyenne. Mais la variabilité sur le CO2 est beaucoup
plus faible que sur les autres émissions polluantes. Brûler du charbon émet du CO2
est on ne peut pas y faire grand chose. Mais dans une vidéo je crois que t’avais parlé de
la possibilité de capter et séquestrer le CO2 ? Avec ces technologies, il faut être capable
de capter le CO2 mais également de trouver une solution de séquestration à long terme. Ces
technologies existent mais elles sont complexes, coûteuses et, surtout, très peu déployées
aujourd’hui. Vu les dommages environnementaux non climatiques du charbon, il est
très peu probable que cette technologie change la donne pour l’utilisation du
charbon dans la production électrique. Les émissions dues à toutes les utilisations
du charbon sont d’environ 15 milliards de tonnes de CO2 dont plus de la moitié
pour la Chine. Le charbon est donc responsable de plus de 40% des émissions de
CO2 par les ressources fossiles. Et au CO2, il faut ajouter les émissions de
méthane dues à l’utilisation du charbon. Méthane qui est un gaz à effet de
serre plus puissant que le CO2. L’effet réchauffant sur un siècle d’un
kg de méthane est équivalent à 30 kg de CO2. La majorité des émissions de méthane
induites par l’exploitation du charbon ont lieu à l’extraction et majoritairement de
mines souterraines et ont donc lieu pour une grande partie en Chine. À noter que
les mines abandonnées laissent également s’échapper du méthane donc sur cette question
aussi, on devra gérer un héritage polluant. En 2022, les activités humaines ont émis
environ 347 millions de tonnes de méthane vers l’atmosphère dont 142 millions proviennent de
l’agriculture et 133 du secteur de l’énergie. Dans l’énergie, les émissions liées à l’exploitation
du charbon sont de près de 42 millions de tonnes soit 12% des émissions par les activités
humaines. Ces émissions de méthane viennent pour les trois quarts de quatre pays : Chine,
Russie, Indonésie et Inde. Si on considère le facteur 30 que j’ai donné plus haut, on peut
calculer que les émissions de méthane ajoutent 1,2 milliards de tonnes d’équivalent CO2 au 15
milliards de tonnes de CO2 évoquées plus haut. Donc les émissions de méthane du charbon, c’est beaucoup mais ça reste faible
par rapport à ses émissions de CO2. Les émissions de méthane sont d’autant plus
regrettables que le méthane a une valeur économique parce qu’on peut l’utiliser. Éviter
ces émissions de méthane est non seulement une nécessité climatique mais s’avère rentable
dans de nombreux cas. Au prix du gaz de 2021, éviter les émissions de méthane du
système énergétique est rentable dans 40% des cas et ça monte à 80%
avec les prix élevés du gaz en 2022. Ces dernières années ont vu une attention
de plus en plus poussée sur ces émissions de méthane et on a également les outils
satellites pour les détecter. Il y a des chances que ça continue d’être un point
d’attention des politiques dans les années à venir. C’est un point qui est d’ailleurs
discuté à la COP28 au moment où j’écris cette vidéo et la Chine a récemment publié son
plan pour réduire ses émissions de méthane. Et pourquoi on a ce focus
politique sur le méthane ? C’est un gaz à effet de serre puissant et avec une
durée de vie d’une douzaine d’années, agir sur les émissions de méthane a donc des effets rapides sur
sa concentration et donc sur le climat. En plus, il y a eu peu d’efforts sur ce gaz jusqu’ici et
donc des réductions facilement accessibles dans certains secteurs. Il faut cependant avoir
conscience que sans réduction extrêmement forte des émissions de CO2, il n’y aura pas
de stabilisation du climat puisque le CO2, contrairement au méthane, peut rester très
longtemps dans l’atmosphère et s’y accumule. Plus globalement, les émissions de gaz à effet
de serre viennent considérablement alourdir le bilan environnemental de la production
électrique à partir de charbon puisque le changement climatique affecte négativement
les sociétés humaines et les écosystèmes. Okay, on a fait un peu le tour
de différentes pollutions, est-ce qu’on peut synthétiser tout ça ? Toutes les activités humaines ont des impacts.
Pour juger les différents impacts environnementaux de la production électrique à partir du charbon,
on peut la comparer avec des technologies ayant la même finalité. Pour ça, on va regarder
les résultats d’une étude qui fait l’analyse du cycle de vie de différentes technologies de
production d’électricité. Ce type d’analyse prend en compte l’extraction des matières premières, la
production, les transports, la phase d’utilisation et la fin de vie. Je ne vais pas prendre
le temps d’expliquer tous les problèmes environnementaux et toutes les unités mais
plus la quantification est élevée, pire c’est. Commençons par l’eutrophisation : une pollution
de l’eau affectant durement les écosystèmes aquatiques. On voit clairement que le charbon est
plus polluant que les technologies alternatives qu’on parle de gaz, d’hydroélectricité, de
nucléaire, de photovoltaïque ou d’éolien. On a parlé longuement de la toxicité humaine dans
cette vidéo. Cette figure permet de la comparer à d’autres technologies et on voit clairement que
le charbon est plus toxique que les alternatives. Pour l’occupation des terres, seul le
photovoltaïque au sol et certains barrages hydroélectriques arrivent à faire pire que
le charbon. Notons que dans tous les cas, l’occupation des terres par le système
énergétique est faible notamment devant la surface qu’occupe notre système
agricole. L’utilisation énergétique de biomasse pose plus de questions sur cet
aspect mais elle n’est pas représentée ici. Un autre aspect dont je n’ai pas discuté
est celui de l’utilisation d’eau. Les questions d’utilisation d’eau
dépendent de la disponibilité en eau qui varie significativement entre les régions
et les pays. Consommer un mètre cube d’eau au Québec ne soulève pas les mêmes problèmes que
le faire au milieu d’une région désertique. La question de l’utilisation d’eau par le
charbon est, par exemple, discuté en Australie. Dans un article, on apprend que l’extraction y
demande 653 litres d’eau par tonne de charbon. L’extraction minière du charbon utilise de
l’eau pour préparer et nettoyer le charbon, pour limiter la production de poussières ou
encore nettoyer les équipements. Et évidemment, les centrales au charbon, comme
toutes les centrales thermiques, demandent d’avoir accès à une source
d’eau pour leur refroidissement. En Australie, un rapport estime
que l’extraction du charbon et son utilisation pour produire de
l’électricité sont responsables de 4% de la consommation d’eau du pays
et de 7% des prélèvements. Bref, sur la question de l’utilisation de l’eau,
le charbon n’est pas, non plus, un bon élève. Et quand on compare aux autres technologies on
voit que le charbon est plus gourmand en eau que les renouvelables. Ici, on regarde la quantité
d’eau dissipée dont on prive d’autres usages. Y a pleins de pollutions différentes est-ce
qu’ on ne peut pas avoir une vue d’ensemble ? Des approches proposent de le faire mais
ça demande d’agréger différents impacts environnementaux ce qui est un exercice
difficile et incertain. Le résultat de cet exercice pour la santé humaine montre des
impacts très importants pour le charbon et le gaz par rapport aux alternatives, principalement
à cause des conséquences du changement climatique. C’est la même chose quand on agrège les différents
problèmes environnementaux pour évaluer les impacts de ces technologies sur les écosystèmes.
Agréger différents impacts environnementaux est loin d’être évident mais, les études qui le font
montrent clairement que le charbon est pire que tout et pas seulement sur le climat mais également
sur de nombreuses autres formes de pollution. Il faut sortir de l’idée que lutter contre les
ressources fossiles n’est qu’une question de climat, c’est aussi une manière de réduire
d’autres formes de pollution qui engendrent des conséquences néfastes pour les sociétés
humaines et les écosystèmes. Le déploiement de nucléaire, d’éolien, de photovoltaïque ou
d’hydroélectricité à la place de technologies fossiles amène des co-bénéfices importants et
c’est consensuel dans la littérature scientifique. Bref, le changement climatique et ses terribles
conséquences nous poussent à dégager le charbon au plus vite mais on peut avoir d’autres motivations
à le faire tant le charbon a des effets délétères. Après, c’est une ressource non
renouvelable… Ça ne durera pas éternellement. Est ce qu’on ne peut pas juste
attendre qu’il n’y ait plus de charbon ? Non parce qu’il y en a un gros paquet.
Si on se pose la question du charbon restant dans le monde, on retrouve, comme pour
les métaux, deux notions différentes : les réserves et les ressources. Les réserves c’est
ce qui a été démontré comme techniquement et économiquement exploitable par certains pays.
Il y a plus d’un siècle de réserves au niveau de production actuelle de charbon. En plus,et
plus globalement, les réserves de ressources fossiles n’ont cessé d’augmenter jusqu’ici, grâce
à l’exploration et aux évolutions technologiques. Les ressources sont une estimation de
la quantité contenue dans le sous-sol. Elles sont donc plus élevées que
les réserves. Ici, vous voyez les réserves et les ressources estimées pour le
pétrole, le gaz, la houille et le lignite. Elles sont estimées en émissions de
CO2 que leur combustion dégagerait. Et, à côté, vous avez la quantité de CO2 qui nous
amènerait à un réchauffement de 2°C. Autant dire que si on veut lutter contre le changement
climatique, on ne peut pas attendre l’épuisement des ressources fossiles. Il va falloir en
laisser dans le sol et un bon paquet ! Et, parmi les ressources fossiles, le charbon
représente de loin le plus gros volume de carbone. Dans les prochaines années, cette consommation
de charbon, elle va évoluer comment ? Cette vidéo est déjà longue, alors je te propose
qu’on repousse certains aspects pour une prochaine fois. On pourrait regarder pourquoi le charbon
est utilisé malgré ces nombreux défauts, comment son utilisation évolue dans
différentes régions et si on peut se faire une idée de l’évolution de sa consommation
future. D’ailleurs, si vous avez des questions, n’hésitez pas à les mettre en commentaires
et j’y répondrais peut-être dans une seconde vidéo sur le charbon qui couvrira les
aspects économiques et géopolitiques. Dans cette vidéo, on a vu que le charbon était
une ressource encore massivement utilisée, majoritairement pour produire
de l’électricité mais aussi pour produire de l’acier, du ciment ou de l’hydrogène. Son utilisation engendre de nombreux
impacts environnementaux : émissions de grande quantité de gaz à effet de serre,
pollution de l’air, pluie acide, ou encore, pollution des sols et des terres par
des métaux lourds. Les cendres de charbon et les résidus miniers peuvent
engendrer des pollutions durables de leur environnement et constituent un
héritage toxique de cette industrie. Il est important d’avoir à l’esprit les
volumes considérables que représentent l’exploitation du charbon et l’ampleur
des conséquences environnementales. Ça permet de comprendre que la substitution
du charbon par des technologies bas carbone n’est pas seulement une nécessité climatique
mais s’accompagne de cobénéfices importants comme la réduction de l’extraction minière et
de la pollution de l’air, des sols et de l’eau. J’ai creusé cette question des impacts
environnementaux du charbon parce que je pense que ces cobénéfices sont souvent sous
estimés. La combustion de ressources fossiles est la principale cause du changement
climatique mais il ne faut pas que ça fasse oublier que leur exploitation
engendre de nombreux autres problèmes. Voilà c’est la fin de cette vidéo j’espère
qu’elle vous a plu et qu’elle vous a appris des choses. Il y aurait plein d’autres sujets
à aborder autour du charbon et on sera sans doute amené à le faire puisque l’évolution
des émissions de CO2 dans la décennie à venir dépend pas mal de la trajectoire
mondiale de consommation du charbon. Merci aux relecteurs qui aident
à rendre ces vidéos plus justes, précises et pertinentes. Merci à Marianne qui
m’a aidé au montage. Merci à ma mère qui vous fait les sous-titres. Et merci à tous ceux
qui soutiennent la chaîne financièrement et permettent à mon travail d’exister ! C’était
le Réveilleur et à bientôt sur le net.