4 sources d’énergie non renouvelable

Les sources d'énergie non renouvelables, comme le charbon, le gaz naturel, le pétrole et le nucléaire, jouent un rôle crucial dans notre société moderne. Cet article explore ces ressources limitées et leurs impacts économiques, environnementaux et géopolitiques.

📊 Chiffre à retenir

Les réserves mondiales estimées de charbon sont d'environ 150 ans, celles de gaz naturel de 70 ans, celles de pétrole de 40 ans, et celles d'uranium de quelques siècles pour le nucléaire.

Le charbon : une énergie fossile abondante mais polluante

Le charbon est une énergie fossile qui a longtemps été la principale source d'énergie dans le monde. Malgré son abondance et son faible coût, son utilisation pose de nombreux problèmes environnementaux et sanitaires.

Origine et extraction du charbon

Le charbon est issu de la transformation de matière organique végétale enfouie dans le sol il y a plusieurs millions d'années. Sous l'effet de la pression et de la chaleur, cette matière s'est progressivement transformée en couches de charbon plus ou moins profondes.

L'extraction du charbon se fait principalement dans des mines à ciel ouvert ou souterraines. Les principales réserves mondiales se trouvent en Chine, aux États-Unis, en Inde, en Australie et en Russie. Selon les estimations, les réserves prouvées de charbon permettraient de couvrir les besoins pendant encore environ 150 ans au rythme de consommation actuel.

Utilisation du charbon comme source d'énergie

Le charbon est principalement utilisé pour produire de l'électricité et de la chaleur. En France, environ 1% de l'électricité est produite à partir de charbon, dans des centrales thermiques. Le rendement de ces centrales varie entre 35% et 44% selon les technologies utilisées.

Au niveau mondial, le charbon reste la deuxième source d'énergie primaire (27% du mix) derrière le pétrole, et la première source pour la production d'électricité (35%). Les principaux pays consommateurs sont la Chine, l'Inde et les États-Unis.

Impacts environnementaux et humains

La combustion du charbon est la source d'énergie qui émet le plus de CO2 par kWh produit, contribuant fortement au réchauffement climatique. Elle rejette également du dioxyde de soufre et des oxydes d'azote, responsables des pluies acides, ainsi que des particules fines et des métaux lourds nocifs pour la santé.

L'extraction du charbon a aussi un lourd impact sur l'environnement : destruction des paysages et des écosystèmes, pollution des eaux et des sols. Les conditions de travail des mineurs sont souvent très difficiles et dangereuses (accidents, maladies respiratoires).

Perspectives d'avenir

Face à ces enjeux environnementaux et sanitaires, de nombreux pays ont décidé de réduire progressivement leur utilisation du charbon. En France, les dernières centrales à charbon devraient fermer d'ici 2022. Le développement des énergies renouvelables et l'amélioration de l'efficacité énergétique permettront de compenser cette baisse.

Certains misent sur les technologies de captage et stockage du carbone (CSC) pour continuer à utiliser le charbon de façon "propre". Mais ces techniques restent coûteuses et leur déploiement à grande échelle semble compromis. L'avenir énergétique passera donc nécessairement par un abandon progressif de cette énergie fossile.

Le gaz naturel : une ressource en déclin

Le gaz naturel est une énergie fossile largement utilisée dans le monde, mais ses réserves limitées soulèvent des inquiétudes quant à son avenir. Formé il y a des millions d'années par la décomposition d'organismes vivants, le gaz naturel est aujourd'hui exploité de manière intensive pour répondre à nos besoins énergétiques croissants. Cependant, au rythme actuel de consommation, les réserves mondiales pourraient s'épuiser d'ici 70 ans, mettant en évidence la nécessité de trouver des alternatives durables.

Formation et utilisations du gaz naturel

Le gaz naturel est issu de la transformation de matières organiques enfouies dans les couches profondes de la Terre. Sous l'effet de la pression et de la chaleur, ces matières se sont décomposées en hydrocarbures gazeux, principalement du méthane. Le gaz naturel s'est accumulé dans des roches poreuses et perméables, formant ainsi des gisements exploitables.

Aujourd'hui, le gaz naturel est utilisé dans de nombreux domaines :

• Chauffage des bâtiments résidentiels et commerciaux
• Cuisson des aliments dans les foyers et les restaurants
• Production d'électricité dans les centrales thermiques à gaz
• Matière première pour l'industrie chimique (engrais, plastiques)

Réserves mondiales et principaux producteurs

Les réserves mondiales prouvées de gaz naturel sont estimées à environ 7 500 trillions de pieds cubes (Tcf), soit l'équivalent de 70 années de consommation au rythme actuel. Cependant, ces réserves sont inégalement réparties dans le monde :

La Russie, l'Iran et le Qatar détiennent à eux seuls plus de la moitié des réserves mondiales de gaz naturel. Ces pays sont également les principaux exportateurs, approvisionnant de nombreuses régions du globe.

Impacts environnementaux et risques

Bien que moins polluant que le charbon ou le pétrole, le gaz naturel n'est pas sans impact sur l'environnement. Sa combustion émet du dioxyde de carbone (CO2), un gaz à effet de serre qui contribue au réchauffement climatique. De plus, l'extraction du gaz naturel peut entraîner une pollution des nappes phréatiques par les produits chimiques utilisés lors de la fracturation hydraulique.

Les fuites de méthane, un puissant gaz à effet de serre, lors de l'extraction et du transport du gaz naturel sont également préoccupantes. Selon l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE), ces émissions fugitives représentent environ 1,7% de la production mondiale de gaz.

Impact sur les prix de l'énergie en France

En France, le gaz naturel représente environ 15% du mix énergétique. La baisse des réserves mondiales et la dépendance aux importations exposent le pays à une volatilité des prix. En 2022, les tarifs réglementés du gaz ont augmenté de 15,8% en moyenne, pesant sur le budget des ménages et la compétitivité des entreprises.

Technologies des centrales à gaz

Les centrales à cycle combiné gaz (CCGT) sont les plus efficaces, avec un rendement pouvant atteindre 60%. Elles utilisent une turbine à gaz et une turbine à vapeur pour maximiser la production d'électricité. En France, la centrale de Bouchain détient le record mondial de rendement avec 62,22%.

Malgré ces avancées technologiques, la raréfaction du gaz naturel impose une transition vers des sources d'énergie renouvelables et durables. La France s'est fixé pour objectif d'atteindre la neutralité carbone d'ici 2050, ce qui nécessitera une réduction progressive de la part du gaz dans son mix énergétique.

Le pétrole : une énergie omniprésente

Le pétrole est une ressource énergétique omniprésente dans notre société moderne. Utilisé massivement depuis le début du XXe siècle, il est aujourd'hui au cœur de nombreux enjeux économiques, géopolitiques et environnementaux.

Formation et extraction du pétrole

Le pétrole est une huile minérale issue de la transformation de matière organique enfouie dans les sédiments il y a plusieurs millions d'années. Sous l'effet de la chaleur et de la pression, cette matière organique s'est progressivement transformée en hydrocarbures liquides et gazeux. Le pétrole s'accumule dans des roches poreuses et perméables, formant ainsi des gisements exploitables.

L'extraction du pétrole se fait par forage, soit en mer (offshore) soit à terre (onshore). Une fois extrait, le pétrole brut est acheminé vers des raffineries où il est transformé en différents produits comme l'essence, le diesel, le kérosène ou encore les plastiques.

Un produit au cœur de notre économie

Le pétrole est la première source d'énergie mondiale, représentant environ 31% de la consommation énergétique globale. En 2021, la consommation mondiale de pétrole s'élevait à environ 83 millions de barils par jour.

Transports

Le secteur des transports est le premier consommateur de produits pétroliers. L'essence et le diesel sont utilisés pour faire fonctionner la majorité des véhicules individuels et utilitaires, tandis que le kérosène est le carburant principal de l'aviation.

Pétrochimie et plastiques

L'industrie pétrochimique transforme le pétrole en une multitude de produits chimiques et de matières plastiques. On retrouve ainsi des dérivés du pétrole dans de nombreux objets du quotidien : emballages, textiles synthétiques, cosmétiques, médicaments, etc.

Impacts environnementaux

L'utilisation massive du pétrole n'est pas sans conséquences pour l'environnement. La combustion des carburants fossiles est responsable d'une grande partie des émissions de gaz à effet de serre, contribuant ainsi au réchauffement climatique. La pollution atmosphérique liée aux transports est également un enjeu majeur de santé publique.

L'extraction et le transport du pétrole présentent aussi des risques pour les écosystèmes. Les marées noires, causées par des accidents de pétroliers ou des fuites sur les plateformes offshore, peuvent avoir des conséquences dévastatrices sur la faune et la flore marines.

Géopolitique du pétrole

Les réserves de pétrole sont inégalement réparties sur la planète. Les principaux pays producteurs sont les États-Unis, la Russie, l'Arabie Saoudite, le Canada et l'Irak. Cette concentration des ressources pétrolières dans certaines régions du monde est source de tensions géopolitiques et de conflits.

Avec une consommation croissante et des réserves limitées, la question de la dépendance au pétrole se pose avec acuité. Selon certaines estimations, les réserves prouvées de pétrole permettraient de couvrir les besoins pendant encore 40 à 50 ans au rythme actuel de consommation. La transition vers des sources d'énergie alternatives et renouvelables apparaît donc comme un enjeu majeur pour l'avenir.

Le nucléaire : une énergie controversée

L'énergie nucléaire est une source d'énergie non renouvelable qui suscite de nombreux débats. Si elle présente l'avantage de ne pas émettre de gaz à effet de serre lors de la production d'électricité, elle soulève néanmoins des questions sur la gestion des déchets radioactifs et les risques d'accidents.

Fonctionnement des centrales nucléaires

Les centrales nucléaires utilisent la fission de l'uranium pour produire de la chaleur. Cette chaleur est ensuite utilisée pour faire bouillir de l'eau et produire de la vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui entraîne un générateur électrique, produisant ainsi de l'électricité. L'uranium est le combustible principal utilisé dans les réacteurs nucléaires. Il est extrait dans des mines, puis enrichi avant d'être utilisé dans les centrales.

Les centrales nucléaires en France

La France compte 19 centrales nucléaires en activité, totalisant 58 réacteurs. Les principales centrales sont situées à Gravelines (Nord), Cattenom (Moselle), Paluel (Seine-Maritime) et Tricastin (Drôme). En 2020, l'énergie nucléaire a produit 71,7% de l'électricité en France, faisant du pays le deuxième producteur mondial d'électricité d'origine nucléaire après les États-Unis.

Avantages et inconvénients du nucléaire

Faibles émissions de CO2

L'un des principaux avantages de l'énergie nucléaire est qu'elle n'émet quasiment pas de gaz à effet de serre lors de la production d'électricité. Les émissions de CO2 sur l'ensemble du cycle de vie d'une centrale nucléaire (construction, exploitation, démantèlement) sont estimées à environ 12 g/kWh, soit un niveau comparable à celles des énergies renouvelables comme l'éolien (11 g/kWh) ou le solaire photovoltaïque (41 g/kWh).

Gestion des déchets radioactifs

Le principal inconvénient de l'énergie nucléaire est la production de déchets radioactifs. Ces déchets restent dangereux pendant des milliers d'années et nécessitent un stockage sécurisé à long terme. En France, les déchets hautement radioactifs (3% du volume total) sont actuellement entreposés sur les sites des centrales en attendant la mise en service du centre de stockage profond Cigéo, prévu à l'horizon 2035.

Risques d'accidents

Bien que rares, les accidents nucléaires peuvent avoir des conséquences catastrophiques, comme l'ont montré ceux de Tchernobyl (1986) et Fukushima (2011). En France, après l'accident de Fukushima, des "stress tests" ont été menés sur les centrales et ont conduit à renforcer les mesures de sûreté, notamment face aux risques d'inondation et de séisme. Le coût de ces travaux est estimé à 10 milliards d'euros d'ici 2025.

L'avenir du nucléaire en France

Avec des réserves d'uranium estimées à quelques siècles au rythme actuel de consommation, l'énergie nucléaire peut encore jouer un rôle important dans le mix énergétique français à moyen terme. Cependant, face au vieillissement du parc nucléaire (moyenne d'âge de 35 ans en 2020) et à la nécessité de réduire la part du nucléaire à 50% à l'horizon 2035 (loi de transition énergétique de 2015), des choix devront être faits sur l'avenir de cette filière, entre prolongation de la durée de vie des réacteurs existants et construction de nouveaux réacteurs de type EPR.

L'essentiel à retenir sur les 4 sources d'énergie non renouvelables

Bien que les énergies fossiles et le nucléaire restent des piliers de notre approvisionnement énergétique, la transition vers des sources renouvelables s'accélère face aux enjeux environnementaux et à l'épuisement des ressources. Les innovations technologiques et les politiques énergétiques devront favoriser cette évolution tout en assurant la sécurité énergétique et la compétitivité économique.