Tout savoir (ou presque) sur le charbon

Même si les premières mines documentées remontent à la Chine antique et l'Empire romain, l'histoire moderne du charbon a commencé il y a 250 ans. Plus précisément au début de la révolution industrielle, lorsque des inventeurs britanniques ont découvert qu'il pouvait être utilisé pour chauffer l'eau, produire de la vapeur et faire tourner des turbines pour alimenter des machines. Il s'est avéré être un substitut rentable au bois, fournissant plus d'énergie lorsqu'il est brûlé. Depuis lors, le charbon est devenu une ressource indispensable, largement utilisée pour la production d'électricité, le chauffage domestique et pour produire le béton et l'acier largement utilisés dans nos sociétés.

Mais le charbon est bien plus ancien que cela. Ses origines remontent à des millions d'années, lorsque des plantes riches en carbone se sont décomposées dans des marécages et que, au fil du temps, l'action combinée de la pression et de la chaleur les a transformées en roches noires et brillantes chargées d'énergie.

Ces restes altérés de végétation préhistorique se présentent sous différentes formes, chacune avec leurs propres caractéristiques, composition et densité énergétique. De la tourbe à l'anthracite en passant par le lignite, le sous-bitumineux et le bitumineux : le charbon est classé en fonction de son évolution dans le temps et, par conséquent, de sa teneur en carbone. Plus la veine de charbon est profonde, plus il lui a fallu de temps pour se former, plus sa pureté et sa qualité sont élevées.

Cela s’explique par le fait qu’en profondeur, le matériau est soumis à des températures et des pressions plus élevées, et que la quantité de de débris végétaux transformés en structures carbonées est importante. Pour résumer : plus le charbon est ancien, meilleure est sa qualité.

La tourbe est le charbon à son jeune stade de formation, c'est le précurseur du charbon, une accumulation de végétation partiellement décomposée qui a subi une légère carbonisation - un processus qui se déroule sous une chaleur et une pression considérables - mais qui peut se transformer en charbon si les bonnes conditions sont réunies.

Ensuite, au dernier rang de la famille du charbon, se trouve le lignite, une roche friable de couleur brune présentant de faibles quantités de carbone (50 à 60 %) et donc peu d'énergie. Le sous-bitumineux suit, c'est le charbon à l'état intermédiaire, présentant un équilibre entre énergie et pureté (60 à 70 %).

Ensuite vient le bitumineux, l'épine dorsale de la famille du charbon, formé sous une chaleur et une pression plus élevées. Il contient 70 à 90 % de carbone, ce qui en fait une solution de choix pour des applications industrielles. L'anthracite, le charbon de qualité supérieure, se distingue par sa teneur en carbone la plus élevée (jusqu'à 97 %) et sa densité énergétique, et dont la combustion a un plus faible taux d'émissions.

En d'autres termes, plus la qualité est élevée, plus la combustion est "propre" donc moins il y a d’émissions. Enfin, le graphite, résultat de la dernière étape de carbonisation est un allotrope du carbone, c'est-à-dire une substance composée uniquement d'atomes de carbone, que l’on trouve dans les crayons et qui est couramment utilisé dans les batteries lithium-ion en raison de ses excellentes propriétés de conductivité.

Retrouvez l'intégralité de cet article sur le site d'Energy Observer.