L'Utilisation Des Combustibles Fossiles

nLa combustion de charbon ou de pétrole est à l’origine de l’énergie que nous utilisons mais aussi d’une libération rapide et en grande quantité de CO2 dans l’atmosphère. Le CO2 avait été piégé avec les végétaux pendant des millions d’années dans le combustible fossile. L’énergie utilisée à ce jour grâce à la combustion du charbon ou du pétrole correspond en fait à de l’énergie solaire stockée pendant des millions d’années par les végétaux.

L’Homme tire des combustibles fossiles la majeure partie de l’énergie dont il a besoin pour ses activités.

1. Le pétrole :

En zone peu profonde, il est extrêmement rare de découvrir de nouveaux gisements pétroliers. Il faut donc développer de nouvelles technologies afin d’exploiter les hydrocarbures dans les grands fonds. Vers 1 500 mètres en dessous de la surface marine, la pression monte à 150 bars, 150 Kg/cm2 et la température varie autour de 4°C, à cause de quoi, le pétrole se fige immédiatement, entraînant une paralysie du système de production. De nouvelles technologies, de nouveaux systèmes sont donc nécessaires pour éviter le refroidissement des gisements. Il a donc été mis en place un système de longs tuyaux appelés les « flexibles » qui empêchent que le pétrole récolté ne gèle durant son parcours jusqu’à la surface, où il sera récupéré sur une plateforme pétrolière pour ensuite être distillé, transformé afin de pouvoir être utilisé.

Le pétrole est en fait un mélange fort complexe des milliers de composés, il doit donc être transformé de différentes manières selon l’utilisation à laquelle il est destiné. En Europe, il est utilisé pour le chauffage (fuel), les transports (essence, gasoil), l’énergie (moteurs fixes des machines dans l’industrie), les lubrifiants (huile ou graisse pour utilisation mécanique), les matières plastiques et la pétrochimie (certaines colles, goudron).

2. Le charbon :

Il se constitue à partir de la décomposition d’organismes végétaux morts durant des millions d’années. Son exploitation a lieu en majorité en Amérique du Nord, en Asie, encore un peu en Europe (Allemagne) et l’a été également en Lorraine pour la sidérurgie.

Le charbon est une énergie très économique mais également très productrice de CO2. Actuellement, elle est utilisée le plus souvent pour la production d’électricité. Tout d’abord, le charbon a une longévité plus grande que le pétrole ou le gaz. Il est, depuis l’antiquité, utilisé en majorité pour se chauffer.

Mais il l’était également pour faire avancer les trains et les machines à vapeurs. Aujourd’hui, on l’utilise dans les centrales électriques thermiques, dans les industries métallurgiques (production de fonte et d’acier), pharmaceutiques, dans la parfumerie et les industries des solvants (benzol, goudrons), dans les plastiques (plexiglas). On constate donc que le charbon est partout. Mais celui-ci fournit également des gaz qui sont traités grâce à un procédé nommé la cokéfaction (goudron, essence et méthane).

3. Le gaz :

Le gaz fait partie des énergies les plus exploitées après le pétrole et le charbon et comme pour tous les combustibles fossiles, sa combustion rejette du CO2. Mais contrairement aux autres énergies fossiles, son exploitation est plutôt récente et par conséquent, l’étendue de ses réserves est assez mal connue. On le trouve principalement et naturellement dans des roches poreuses. Sa formation est relativement proche de celle du pétrole, cela explique pourquoi le pétrole et le gaz sont souvent trouvés ensemble.

En 2006, au niveau mondial, plus de 30 % de l'électricité est produite à partir de gaz naturel, et cette part ne cesse d'augmenter. Chez les particuliers, le gaz naturel est utilisé pour le chauffage, l'eau chaude et la cuisson des aliments. Et depuis quelques années, le gaz naturel comprimé en bouteilles est utilisé en France comme carburant pour les véhicules. Il est aujourd'hui la matière première d'une bonne partie de l'industrie chimique et pétrochimique, et de la quasi-totalité de la production d'hydrogène, de méthanol et d'ammoniac. Ces trois produits de base servent à leur tour pour fabriquer des engrais, des résines, des plastiques et des solvants.

Les conséquences :

Les conséquences de l’utilisation des combustibles fossiles sont nombreuses. Certaines sont positives et d’autres sont négatives. La conséquence, qui pose le plus de problème, est la production de CO2 dans l’atmosphère. Cette production de CO2 entraine de nombreux enjeux au sein de la Terre et elle ne fait qu’augmenter ces dernières années. Nous allons donc détailler les conséquences positives et négatives des trois combustibles fossiles (pétrole, gaz, charbon).

| 1980 | 1986 | 1992 | 1998 | 2006 |

Pétrole (en milliard de tonnes) | 8816 | 8574 | 9157 | 9846 | 11219 |

Gaz (en milliard de tonnes) | 3105 | 3130 | 4293 | 4739 | 5912 |

Charbon (en milliard de tonnes) | 6581 | 7896 | 8060 | 8575 | 12064 |

Total (en milliard de tonnes) | 18502 | 19600 | 21510 | 23160 | 29195 |

Quantité de CO2 émise par type de combustible fossile entre 1980 et 2006

Quantité de CO2 rejetée dans l’atmosphère entre 1900 et 2000

1. Les conséquences positives :

Depuis leur découverte, les combustibles fossiles se sont révélés indispensables pour l’Homme. Ils sont devenus une des plus grandes sources d’énergie au monde. Ils sont d’ailleurs présents aussi bien dans le monde industriel que dans les transports ou encore dans les foyers.

Malheureusement, l’utilisation des combustibles fossiles, comme énergie très utile, a aussi de nombreuses conséquences négatives pour lesquelles la libération de CO2 joue un rôle très important.

2. Les conséquences négatives :

Même si l’utilisation des combustibles est devenue indispensable, cela provoque de nombreuses conséquences sur l’environnement et sur la vie des hommes. L’augmentation de l’effet de serre et la pollution de l’air sont les principales.

Tout d’abord, la quantité de CO2 dans l’atmosphère est depuis quelques années devenues très importante. En 1980 la quantité de CO2 émise par les combustibles fossiles était de 18 502 milliards de tonnes alors qu’en 2006, elle était de 29 195 milliards de tonnes. Cela engendre l’augmentation de l’effet de serre, qui est un gaz qui absorbe le rayonnement infrarouge et participe au réchauffement climatique. La libération de CO2 est due également à de nombreuses activités de l’Homme, telles que la déforestation, le dégazage et la combustion des combustibles fossiles. En outre, la respiration joue également un rôle dans cette libération mais elle est équilibrée par la photosynthèse et par les végétaux. Le carbone étant présent sous de nombreuses formes sur terre (CO2 dans l’atmosphère, dans l’eau, dans la matière organiques des êtres vivants…), il forme alors des « réservoirs » qui sont dépendants les uns des autres à cause de la mécanisation géochimique ou biochimique, il y a donc échange de matière et cela constitue un cycle biogéochimique qui est responsable du taux de CO2 dans l’atmosphère.

Les activités de l’Homme ne rejettent pas uniquement du CO2 mais également d’autres gaz, tout aussi nocifs pour les êtres vivants, par exemple le soufre, libéré dans l’atmosphère à cause de la combustion de charbon dans des centrales thermiques, ou encore le méthane, le monoxyde de carbone et l’oxyde d’azote. Bien entendu la concentration de CO2 dans l’air est plus importante dans les milieux urbains et industriels.

Les êtres humains émettent des gaz à effet de serre dans l’agriculture, dans les transports et dans les renvois de vaches.

Pour conclure, l’utilisation des combustibles fossiles provoque la libération de gaz néfastes pour l’homme et les êtres vivants, de plus ces combustibles ne sont pas renouvelables et risquent de s’épuiser dans quelques années.

Le cycle du carbone :

Le cycle du carbone est le cycle biogéochimique (ensemble des échanges d'un élément chimique) du carbone sur une planète.

Celui de la Terre est rendu plus complexe par l'existence d'importantes masses d'eau océaniques, et surtout par le fait que la vie (les êtres vivants sont des composés carbonés) y tient une place importante.

Il existe quatre réservoirs de carbone : l'hydrosphère, la lithosphère, la biosphère et l'atmosphère. La plus grande partie du carbone terrestre est piégée dans des composés qui participent peu au cycle : roches et océans profonds. L'essentiel du cycle se fait entre l'atmosphère et la biosphère.

Les échanges de carbone s'expriment en milliards de tonnes (gigatonnes)

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