Charbon propre : mythe ou réalité

Le charbon conserve une part écrasante dans la production d’électricité. Afin de garantir la sécurité de l’approvisionnement à des prix compétitifs, il a un rôle essentiel à jouer, surtout dans certains pays en développement, qui doivent répondre à une demande en énergie qui croît rapidement et qui ne disposent que de cette ressource énergétique. Par conséquent, la principale question est de savoir comment réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Demande de charbon en forte croissance
Les données de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) montrent une augmentation de 79 % de la fourniture d’énergie primaire mondiale liée au charbon, passée de 1 442 Mtep en 1971 à 2 583 Mtep en 2003. En termes de quantité de charbon, les chiffres sont plus élevés. La demande est passée de 2 208 Mt en 1970 à 4 629 Mt en 2004, soit une augmentation de 110 %.

Des réserves immenses
Les réserves de charbon exploitables de façon économique sont immenses. Elles ont augmenté de plus de 50 % au cours des vingt-deux dernières années.

Les problèmes environnementaux
L’augmentation de la consommation de charbon pose des problèmes dans le domaine de la protection de l’environnement tant au niveau local (réduction des émissions de SOx, Nox, mercure, actions considérées comme prioritaires par les pays émergents) qu’au niveau mondial puisqu’il a des conséquences sur le climat, en particulier en ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre. Le charbon est fortement émetteur comme le montre le diagramme et, de surcroît, est le combustible fossile qui est le plus émetteur en carbone lors de sa combustion.

Les technologies en développement
L’utilisation efficace du charbon est à l’heure actuelle le meilleur moyen de réduire l’impact des gaz à effet de serre du charbon puisque le captage et le stockage du dioxyde de carbone ne sont pas encore commercialement viables.

À court terme, on cherche à réduire les émissions de CO2 en augmentant le rendement des centrales à cycle de vapeur qui sont des technologies existantes. Vu l’importance de ces investissements, les améliorations visant à augmenter le rendement de ces technologies vont se poursuivre, même à moyen terme.
Dans le même temps, les cycles combinés à base de charbon qui sont actuellement en phase d’essai ou de développement pourront être mis en application. Il s’agit du cycle combiné à gazéification intégrée (IGCC), de la combustion pulvérisée sous pression (PPC), de la combustion par lit fluidisé avec gazéification partielle (seconde génération) et un cycle combiné avec combustion externe (EFCC). En outre, une autre possibilité serait d’utiliser la biomasse des centrales au charbon associée au charbon au moyen de la co-combustion. C’est faisable également dans la production d’acier. À plus long terme, de nombreux concepts sont envisagés, notamment le cycle combiné à turbine à gaz (GTCC ou GCC) avec une pile à combustible haute température et des combinaisons de gazéification du charbon, pile à combustible haute température et cycle combiné au gaz (IGCC avec pile à combustible, centrale avec gazéification intégrée couplée à une pile à combustible). Mais au-delà de l’amélioration du rendement des centrales, pour disposer d’une véritable technologie du « charbon propre », c’est-à-dire d’une technologie à très faible émission, le captage et le stockage géologique sont absolument indispensables.

Scénarios sur les émissions de GES liées à l’énergie
Le déploiement total de technologies très peu polluantes est indispensable pour limiter les émissions
Une capacité de production d’électricité au charbon d’environ 1 000 GW est installée dans le monde et le rendement moyen mondial est aujourd’hui de 32 %. Dans les pays de l’OCDE, le rendement moyen, qui atteignait 36 % en 2002 (et environ 37 à 38 % pour les 15 de l’UE), est plus élevé que dans les pays en développement (30 %). Par conséquent, un kilowatt/heure produit à partir du charbon dans les pays en développement émet 20 % de dioxyde de carbone de plus que dans les pays industrialisés. En outre, près des deux tiers des centrales électriques au charbon construites dans le monde il y a plus de vingt ans, ont un rendement moyen de 29%.
D’après le CME, les centrales au fait de la technologie des pays industrialisés ont un rendement compris entre 42 et 45 % à pleine puissance.

Les nouveaux développements laissent envisager de pouvoir dépasser 50 %.

(Cliquer sur le tableau pour l’agrandir)

(Source : Rapport du Groupe de travail sur le charbon du Délégué interministériel au développement durable, à télécharger en pdf)

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