L'éternel retour du charbon

Le charbon est la plus ancienne des sources d’énergie. Ainsi, les Chinois l’exploitaient déjà il y a 3 000 ans dans leurs forges.

Le terme de charbon désigne en fait quatre catégories différentes de combustibles solides, tous issus de la décomposition de débris végétaux terrestres, mais à des stades de transformation différents, avec une teneur en carbone inégale et un pouvoir calorifique différent, par ordre croissant : tourbe, lignite, houille, anthracite. Avec la Révolution industrielle, leurs usages se développent : matière première de la carbochimie et source pour la production de gaz. Ainsi, « le premier or noir fut le charbon » comme le rappelle l’historien Alain Beltran : le charbon représente plus de 90 % du bilan énergétique mondial à la veille de la Première Guerre mondiale et demeure dominant jusque dans les années 1960. Sa disparition depuis longtemps annoncée cache en réalité une extraordinaire résilience.

Le charbon, entre recul et renouveau

Sans doute le charbon a connu un long déclin. Depuis les premières fermetures de mines dans les années 1960-1970 en Europe occidentale et aux États-Unis, on annonce la fin du charbon, pour le plus grand bien de l’environnement. La crise industrielle des années 1970 touche ainsi brutalement les charbonnages : c’est tout un monde qui disparaît peu à peu dans les vieux pays industriels, celui des mines et des « gueules noires », structuré par de grandes entreprises (souvent nationalisées), défendu par des syndicats puissants. En France, par exemple, la production passe d’un maximum de 59 millions de tonnes en 1958 à 18 millions en 1984. La diminution de l’emploi est encore plus forte, puisque les effectifs des Charbonnages de France, qui atteignaient encore 240 000 employés en 1958, sont réduits à moins de 51 000 en 1984. La dernière mine ferme dans le Nord-Pas-de-Calais en 1990, en Lorraine en 2004. Dans le bassin de la Ruhr en Allemagne, où la production diminue seulement de moitié (de 123 millions de tonnes en 1957 à 64 millions en 1985), les effectifs des mines sont divisés par 3,5 (de 414 000 à 122 000).

Les pays émergents ont relancé la production et la consommation mondiales. C’est ce qui explique le paradoxe : cette source d’énergie honnie pour ses atteintes à l’environnement voit sa consommation doubler de 1980 à 2010. En effet, les émergents se lancent à leur tour dans l’exploitation à grande échelle du charbon, pour profiter d’une énergie abondante et bon marché qu’ils n’ont que peu, et très localement, exploitée jusqu’ici ; ils produisent ou importent (depuis l’Australie pour les pays d’Asie) : Chine, Inde, Brésil, Pérou, Chili, Afrique du Sud, etc. Par exemple, en Chine, le charbon constitue 70 % du bilan énergétique et plus de 80 % de l’électricité chinoise. Le pays devient durant ses « Trente Glorieuses » (1980-2010) le premier producteur et consommateur de charbon au monde. Dès l’an 2000, la Chine utilise autant de charbon que les États-Unis. Aujourd’hui, près de vingt ans plus tard, la Chine en consomme trois fois plus. À partir de 2010, la consommation de charbon ralentit dans le monde sous l’effet de la crise économique et surtout du fait des efforts de « décarbonisation ». Mais le déclin du charbon est à nouveau interrompu en 2017-2018 par le rebond de la croissance mondiale…

Le charbon, deuxième énergie la plus consommée au monde, derrière le pétrole et devant le gaz.

Le charbon est de plus en plus réservé à deux usages industriels : la production de coke pour la sidérurgie (charbon à coke) et la production d’électricité (charbon vapeur). Ainsi, aujourd’hui, 38 % de la production d’électricité dans le monde se fait à partir du charbon contre 15 % pour le nucléaire ; c’était 37,5 % en 1990, preuve de la permanence de cette énergie. Il fournit aussi des combustibles fluides et du carburant liquide de synthèse (l’Afrique du Sud est la première à passer en ce domaine au stade commercial). Son utilisation pourrait même s’accroître sous l’effet de la forte hausse des prix des hydrocarbures et sous celui de nouveaux usages comme la production d’hydrogène, que l’on peut présenter comme un secteur énergétique d’avenir (Jeremy Rifkin, L’Économie hydrogène, 2002), ou celle de carburants liquides… Près de 20 % de l’hydrogène mondial est produit grâce à du charbon au terme d’un processus de gazéification.

Les réserves prouvées sont gigantesques : environ 1 000 milliards de tonnes. Les réserves récupérables de charbon sont évaluées à cinq fois celles de pétrole conventionnel, soit au bas mot 250 ans de production. Les ressources réelles sont peut-être vingt fois supérieures, selon certaines estimations. Autre avantage du charbon : les coûts de production sont modiques, il s’agit ainsi du combustible le moins cher au monde, entre 10 et 30 dollars la tonne. Et ces prix sont relativement stables, peu sensibles aux aléas politiques contrairement aux hydrocarbures.

Les réserves sont assez bien réparties dans le monde, mais certains pays sont mieux dotés. Ils sont aussi les plus grands producteurs mondiaux : ainsi les États-Unis (25 % des réserves mondiales, l’équivalent de cinq fois les réserves en pétrole de l’Arabie Saoudite), la Russie, la Chine, l’Inde, l’Australie, l’Afrique du Sud, puis l’Allemagne, la Pologne, l’Indonésie, le Kazakhstan… Les différences de rendements entre ces différents pays se sont beaucoup creusées, liées aux écarts en termes de mécanisation et progrès technique : 33 tonnes par mineur dans les mines à ciel ouvert des États-Unis ou d’Australie contre 1 tonne dans les mines souterraines indiennes et chinoises. La production la plus rentable est effectuée dans de grandes mines à ciel ouvert : Powder River Basin dans l’Ouest américain, Queensland australien, Kalimantan indonésien, Sibérie orientale… Face aux enjeux du développement durable, les entreprises n’envisagent pas un abandon du charbon, mais la mise en valeur des technologies du « charbon propre ».

Une énergie très peu écologique

La COP 21 en 2015 a été marquée par une condamnation en règle du charbon. Et pour cause : la part du charbon dans les émissions de CO₂ a dépassé celle du pétrole dans les années 2010. Les menaces sur l’environnement sont multiformes : une ressource fossile, seulement renouvelable à l’échelle des temps géologiques, des atteintes aux paysages dans les régions de mines à ciel ouvert et souterraines, des rejets polluants (deux fois plus de dioxyde de carbone que le gaz naturel), une grande dangerosité : en Chine, coups de grisou et effondrements de galeries font officiellement 6 000 morts par an, sans doute plus près de 20 000 selon des sources indépendantes.

Aussi les recherches se multiplient-elles pour améliorer son usage. Elles portent sur une augmentation du rendement dans les centrales à charbon, qui permettrait d’émettre moins de dioxyde de carbone par unité d’énergie produite, par exemple par le séchage en amont du charbon ou par l’augmentation de la température et de la pression de la vapeur ; la technologie du charbon pulvérisé avec traitement des fumées est en cours d’élaboration. On envisage également le captage du dioxyde de carbone, soit avant la combustion (par pré-gazéification du charbon), soit pendant la combustion (en enrichissant le carburant en oxygène), soit après la combustion (en traitant les fumées). On étudie également des moyens de le séquestrer : dans d’anciennes mines de charbon, dans des puits de pétrole en voie d’épuisement… Le projet FutureGen aux États-Unis est avant-gardiste : une centrale au charbon de 275 MW sans émission de carbone.

Les carburants liquides sont un domaine plein d’avenir : un carburant de synthèse peut en théorie être produit à partir de toute matière première contenant du carbone et de l’hydrogène (charbon, biomasse ou gaz naturel). Le CTL (Coal to Liquids) permet de produire des substituts aux produits pétroliers à partir du charbon.

Une consommation inégale

Le déclin du charbon est déjà très avancé en Europe occidentale et en Amérique du Nord, mais il est en plein essor en Asie : elle absorbe aujourd’hui les trois quarts de la consommation mondiale (selon les chiffres du rapport annuel de BP). Globalement, son prix très faible rend les pays en développement et émergents très friands de ce combustible : une solution de facilité pour eux, qui rejettent volontiers l’« éco-colonialisme » des pays du Nord. La consommation mondiale de charbon, qui avait reculé en 2015 et 2016, est repartie à la hausse en 2017.

L’Europe réalise toujours 8 % de la consommation mondiale. Certains pays ont abandonné la production de l’électricité thermique à partir du charbon, à l’image de la Belgique, de la France (fermeture des dernières mines en 2004, fin programmée des dernières centrales au charbon d’ici 2021), et bientôt de l’Italie, de l’Autriche, de la Suède, du Royaume-Uni (fin totale des filières en 2025), etc. D’autres pays recourent toujours au charbon comme solution alternative au nucléaire (en voie d’abandon) pour produire de l’électricité : ainsi l’Allemagne, qui stoppe le nucléaire et se tourne vers le solaire et l’éolien, mais doit conserver une consommation de charbon et de lignite pour assurer la transition (37 % de la production électrique) ; ainsi la Pologne où le charbon constitue 50 % de la production totale d’énergie et 90 % de l’électricité, du fait des exigences du développement économique, de l’abondance des ressources nationales, de la crainte de la dépendance vis-à-vis de la Russie… La Turquie, de son côté, a multiplié par 5 sa production depuis les années 1980 (exploitant des bassins dans le Sud-Est de l’Anatolie), alors que parallèlement la production s’intensifie dans les Balkans.

Aux États-Unis, la production de charbon a atteint son plus faible niveau en trois décennies en 2016 : cette année, pour la première fois, la production d’électricité à base de gaz a dépassé celle à base de charbon ; conséquence à la fois du bas coût du gaz et de la législation anti-charbon (Clean Power Plan sous Barack Obama). Toutefois, la production ne s’effondre pas et le président Trump a apporté tout son soutien à l’industrie charbonnière, ce qui laisse augurer un assouplissement de la législation et un regain de la production. La production est remontée dès 2017 à 371 millions de tonnes avant même l’élection de Donald Trump.

En Asie l’essor est spectaculaire. L’Inde est un très gros consommateur, au deuxième rang mondial désormais : 60 % de son électricité vient du charbon et le pays développe des projets gigantesques pour devenir le premier producteur mondial, tout en demeurant un très gros importateur. La Chine absorbe près de la moitié du charbon produit dans le monde, mais avec une consommation en baisse sensible depuis 2013, ce qui est historique. Elle a mis en œuvre un Plan quinquennal (2016-2020) de réduction du charbon dans le bilan énergétique : sa part doit baisser à 55 % au profit du gaz, du nucléaire et des énergies renouvelables, tandis que les capacités de production doivent baisser de 15 %. Un programme sans doute un peu précipité, comme en témoignent les tensions en 2017-2018 sur ce marché : gros déficit énergétique, triplement des prix, hausse des importations… Les pays de l’ASEAN, quant à eux, consomment aussi davantage de charbon.

En Afrique et en Amérique latine, quelques projets gigantesques témoignent là aussi de l’intérêt porté au charbon, comme en Afrique du Sud avec la construction des centrales géantes de Médupi et de Kusile.