Au début de la révolution industrielle à la fin du XVIIIe siècle, le charbon a joué un rôle déterminant. En fait, il a été reconnu et utilisé comme principale source d’énergie, en particulier dans la production d’énergie des centrales thermiques à vapeur, dans le développement des transports tels que les navires et les locomotives à vapeur. D’une part, l’émergence d’autres combustibles fossiles moins polluants comme le pétrole et le gaz naturel ; d’autre part, en raison de la conscience humaine du réchauffement climatique, son utilisation a été réduite. À partir de ce qui suit, nous verrons : Qu’est-ce que le charbon et son utilisation, quel est son usage dans l’industrie actuelle et quel sera-t-il à l’avenir ?
Description du charbon et son utilisation
Le charbon est une roche sédimentaire formée par la dégradation des arbres et des débris végétaux qui se sont initialement accumulés dans un environnement appauvri en oxygène (marécage ou tourbière). Puis, au fur et à mesure que les sédiments s’écoulent à travers l’érosion et le mouvement des plaques tectoniques, ces résidus végétaux sont progressivement enfouis en profondeur et soumis à des changements de température et de pression. Par conséquent, à travers le phénomène redox et la carbonisation, des processus très lents, différentes couches de charbons se forment. Plus ces couches s’enfoncent en profondeur, plus leur teneur en carbone augmente, ce qui permet de distinguer quatre types différents de charbon, tels que la tourbe, le lignite, la houille et l’anthracite.
De la fin du XVIIIe siècle au milieu du XIXe siècle, ces types de charbon ont joué un rôle important dans la révolution industrielle. L’émergence de combustibles fossiles moins polluants, comme le pétrole et le gaz naturel, a ralenti l’utilisation domestique du charbon. Mais aujourd’hui, son utilisation principale est dans les chaudières industrielles. Cependant, carbonimpulse.com expose certaines utilisations du charbon technique.
Autres utilisations du charbon dans les industries
Dans l’industrie métallurgique, le charbon industriel est purifié par la technologie de pyrolyse à une température de 1000 °C puis converti en coke, c’est-à-dire que le charbon est concentré en carbone pur. Le coke et le minerai de fer sont ensuite mélangés dans un four industriel pour produire de l’acier. Il est important de noter que pendant la purification du charbon, en plus du coke, d’autres éléments tels que le goudron, le benzol et le méthane peuvent être récupérés. De même, à une température de 700 °C, la pyrolyse peut extraire le goudron de phénol et son traitement ultérieur permet de fabriquer des insecticides et des fongicides ainsi que des antioxydants qui sèchent rapidement les vernis.
Dans l’industrie chimique, en particulier en carbochimie, le charbon peut être transformé en hydrocarbures par des procédés thermochimiques, principalement divisés en deux catégories. Liquéfaction directe et liquéfaction indirecte. Le premier procédé consiste à appliquer un solvant ou un catalyseur sur le charbon dans un environnement à haute température et haute pression pour le convertir directement en liquide. La deuxième méthode consiste d’abord à gazéifier le charbon pour produire du gaz de synthèse composé d’un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène. Ensuite, le gaz est converti en hydrocarbure liquide par une technique de conversion telle que la méthode Fischer-Tropsch.
L’avenir du charbon à l’échelle mondiale
On sait qu’à la fin de 2019, les réserves mondiales prouvées de charbon réparties sur tous les continents sont estimées à 1,07 milliard de tonnes. La durée de vie estimée est de 150 ans, soit trois fois la durée de vie du pétrole et du gaz naturel. L’utilisation future du charbon dépendra de deux facteurs. L’amélioration des centrales à charbon industriel pour augmenter leur efficacité énergétique et l’application des technologies de « captage et stockage géologique du CO2 », afin de minimiser l’impact sur le réchauffement climatique global.
