Charbon

L'anthracite, forme du charbon au plus haut rang d'houillification.

Le charbon est une roche sédimentaire combustible, riche en carbone, de couleur noire ou marron foncé, formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux. Il est exploité dans des mines, appelées charbonnages. Souvent appelé houille, il était autrefois appelé charbon de terre en opposition au charbon de bois.

Couvrant 27,6 % des besoins énergétiques mondiaux en 2022 (contre 25,5 % en 1990), le charbon est la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (30,2 %) et devant le gaz naturel (23,1 %), et la première source d'électricité avec 35,7 % de la production d'électricité en 2022 contre 37,3 % en 1990.

La consommation mondiale est concentrée en 2023 à 74,5 % dans trois pays : Chine 56,1 %, Inde 13,4 % et États-Unis 5,0 %. Elle atteint en moyenne une tonne de charbon/an/habitant. L'AIE prévoit que la consommation mondiale devrait être stable entre 2022 et 2025, la baisse de la consommation en Europe et Amérique du Nord étant compensée par son augmentation en Inde et en Asie du Sud-Est.

Au cours de plusieurs millions d'années, l'accumulation et la sédimentation de débris végétaux dans un environnement de type tourbière provoque une modification graduelle des conditions de température, de pression et d'oxydo-réduction dans la couche de charbon qui conduit, par carbonisation, à la formation de composés de plus en plus riches en carbone : la tourbe (moins de 50 %), le lignite (50 à 60 %), la houille (60 à 90 %) et l'anthracite (93 à 97 %). La formation des plus importants gisements de charbon commence au Carbonifère, de −360 à −295 Ma.

Les réserves mondiales de charbon sont estimées à 23 024 EJ (exajoules) fin 2022, dont 25,0 % aux États-Unis, 16,3 % en Chine, 13,5 % en Inde, 12,2 % en Russie et 11,8 % en Australie, soit 132 ans de production au rythme de 2022 ; cette production est concentrée à 88,2 % dans six pays : la Chine (51,9 %), l'Inde (9,3 %), l'Indonésie (8,8 %), les États-Unis (6,6 %), l'Australie (6,5 %) et la Russie (5,1 %) ; elle a progressé de 93 % en 33 ans (1990-2023) malgré des baisses en 2015-2016 (-8,3 %) et en 2020, où la crise liée à la pandémie de Covid-19 l'a fait chuter de 5 %.

Son extraction a rendu possible la révolution industrielle aux XVIIIe et XIXe siècles. Sa combustion engendre 43,7 % des émissions de CO2 dues à la combustion en 2022, contre 32,7 % pour le pétrole et 21,3 % pour le gaz naturel. Pour atteindre l'objectif des négociations internationales sur le climat de maintenir la hausse des températures en deçà de °C par rapport à l'ère préindustrielle, il faudrait globalement s'abstenir d'extraire plus de 80 % du charbon disponible dans le sous-sol mondial, d'ici à 2050.

Mine de charbon (lignite) à ciel ouvert à Garzweiler, Allemagne. Panorama haute résolution, 2005.
Affleurement naturel d'une veine de charbon bitumineux (sur le littoral de la Nouvelle-Écosse).
Affleurement naturel de couches successives de charbon (Plage d'Austinmer ; Australie, Nouvelle-Galles du Sud).
Exemple de structure d'un charbon.
Convoyeurs et bâtiments de la mine de charbon de Jin Hua Gong (Datong, Shanxi, Chine).