Que sont les combustibles fossiles ?

Le pétrole, au même titre que le gaz naturel et le charbon, est encore très utilisé dans le monde malgré que son exploitation soit très polluante. © iStock

Dans les sous-sols de la Terre se trouvent trois sortes de combustibles fossiles : le charbon, le gaz naturel et le pétrole. Utilisés notamment pour la production d’électricité, le chauffage et le transport, ils représentent une grande partie de l’énergie consommée dans le monde.

Attention, les combustibles fossiles viennent de sources naturelles mais celles-ci sont loin d’être renouvelables !

D’où viennent les énergies fossiles ?

Les combustibles fossiles sont des substances qui se forment à partir des végétaux et animaux morts enfouis dans le sol depuis des millions d’années. Sachant qu’ils sont très lents à se constituer, le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont destinés à disparaître un jour. En effet, ils sont utilisés bien trop vite par rapport au temps dont ont besoin les réserves pour se renouveler. Par conséquent, ils ne peuvent pas être qualifiés d’énergie renouvelable.

À savoir que les ressources ne sont pas présentes de façon égale partout sur la planète. Les réserves de pétrole brut se situent majoritairement au Venezuela, en Arabie saoudite et au Canada et celles de gaz naturel en Russie, en Iran et au Qatar. Quant au charbon, ses réserves sont mieux réparties et présentes sur les cinq continents.

Attention : ce n’est pas parce qu’un pays bénéficie d’une réserve importante sur son territoire qu’il est forcément le plus grand producteur mondial du combustible en question ! En effet, certains stocks sont constitués d’hydrocarbures non conventionnels. Comprenez par là qu’ils sont plus difficiles d’accès et donc plus coûteux à extraire.

Des utilisations variées mais polluantes

Les combustibles fossiles sont connus pour nuire à l’environnement. En réalité, c’est leur exploitation et leur combustion qui sont très polluantes. Par exemple, leur extraction, rendue possible par des techniques de forage et d’explosion, cause de nombreux dégâts écologiques.

Tout l’intérêt du pétrole, du gaz naturel et du charbon réside dans le fait qu’ils sont composés de carbone et d’hydrogène. Pourquoi ? Parce que ces éléments chimiques les dotent d’un pouvoir calorifique plus ou moins élevé qui permet de les employer de diverses manières. Le pétrole est surtout consommé par le secteur des transports (bitume, carburants…) et le charbon pour la production d’électricité. Quant au gaz naturel, il est principalement destiné à la production de chaleur pour la cuisson et le chauffage ainsi qu’à la production d’eau chaude.

Seulement, pour en arriver là, ces substances doivent au préalable être traitées. Le problème ? Leur combustion dégage des polluants atmosphériques très nocifs pour la santé et pour l’environnement.

Résultat, les énergies fossiles constituent l’une des principales causes du réchauffement climatique.

La combustion dans des centrales thermiques

Ce sont dans des centrales thermiques que la combustion des énergies fossiles a lieu afin de produire de l’électricité. Quel est le processus de transformation ?

Dans la centrale, le combustible (gaz, charbon, pétrole) est brûlé dans une chaudière, cette phase s’appelle la combustion. La chaudière renferme des tubes à eau froide que la combustion chauffera jusqu’à ce que l’eau se transforme en vapeur. Cette dernière est ensuite expédiée vers les turbines : il s’agit de la vaporisation. La vapeur d’eau va faire tourner les turbines qui entraîneront l’alternateur qui lui-même produira un courant électrique alternatif.

Il existe plusieurs types de centrales thermiques :

  • Les centrales à cycle ouvert qui sont très flexibles, pouvant être arrêtées ou démarrées en quelques minutes seulement par les techniciens. Elles sont destinées à produire de l’énergie en cas de baisse de régime de centrales utilisant d’autres sources d’énergie.
Le fonctionnement d’une centrale thermique. Source : EDF.
  • Les centrales à cycle combiné (TGV : Turbine Gaz Vapeur) qui permettent de produire davantage d’électricité avec une même quantité de combustible (souvent du gaz). Dans ce cas, les turbines sont entraînées d’abord par la chaleur dégagée lors de la combustion, puis par la vapeur récupérée.

Les combustibles fossiles, principale source d’énergie au monde

Les combustibles fossiles sont incontournables : ils satisfont ¾ de la demande mondiale en énergie. Selon l’EIA, l’agence indépendante américaine qui fournit des statistiques sur l’énergie, la situation ne devrait guère changer en 2040. Seule modification : à partir de 2030, le gaz naturel devrait dépasser le charbon, devenant ainsi la deuxième plus importante source d’énergie au monde après le pétrole.

Quant aux énergies renouvelables, il est prévu qu’elles continuent leur croissance au sein du mix énergétique mondial. Tout comme le nucléaire. Cette tendance n’est pas une réelle surprise puisqu’elle concorde avec le processus de transition énergétique.

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