Les énergies fossiles, une énergie du passé ?

Le dernier volet du 6e rapport du GIEC, qui porte sur les solutions pour lutter contre le réchauffement climatique, nous dit que pour rester dans les clous de la trajectoire de l’Accord de Paris, il nous faut atteindre le pic des émissions mondiales au plus tard en 2025. Il nous reste donc 3 ans pour inverser la courbe. Pour inverser cette courbe, il nous faut baisser nos émissions, qui reposent encore à 80% sur les énergies fossiles.

Mais comment faire baisser nos émissions quand la consommation d’énergie mondiale est croissante ? Et d’ailleurs, que sont ces énergies ? Pourquoi sont-elles prédominantes encore aujourd’hui ? On vous explique tout.

Qu’est-ce que les énergies fossiles ?

Petite définition des énergies fossiles

Pour comprendre d’où vient le problème, il faut savoir de quoi l’on parle. Les énergies fossiles - ou combustibles fossiles - regroupent tous les combustibles riches en carbone, issus de la fossilisation d’organismes vivants (algues, plancton, ou végétaux continentaux). Ces énergies fossiles sont le pétrole, le gaz et le charbon. Elles sont enfouies dans le sol depuis plusieurs millions d’années, stockées dans des roches ou dans des couches minérales. À elles trois, elles représentent 80% de la production d’énergie au niveau mondial.

Source : Time for the Planet, Dossier Scientifique
Source : Time for the Planet, Dossier Scientifique

Elles sont caractérisées par deux points principaux :

  • Elles sont non renouvelables : il a fallu des millions d’années pour transformer la matière organique en combustible. Son renouvellement se fait à l’échelle des temps géologiques, pas à celle de la vie humaine.

  • Elles émettent du CO2 (beaucoup) : pour produire de l’énergie avec ces combustibles, on les brûle. Elles libèrent à la fois de la chaleur et du CO2, qui participe au réchauffement de l’atmosphère.

Infographie présentant la quantité de CO2 émise par type d'énergie
Infographie présentant la quantité de CO2 émise par type d'énergie

Le saviez-vous ? Fossiles vs Fissiles 

On a souvent tendance à mettre dans la même catégorie le pétrole, le gaz, le charbon et l’uranium (énergie nucléaire). Pourtant, cette dernière source d’énergie n’a rien à voir avec les 3 premières. Le pétrole, le gaz et le charbon sont des énergies issues de la décomposition de vie ancienne, de la transformation de matière organique. L’uranium qui est la matière première de l’énergie nucléaire est un minerai.

Les premiers produisent de la chaleur par combustion, ce qui relâche du CO2 dans l’atmosphère. L’uranium lui crée de la chaleur par fission. Il n’y a pas de CO2 rejeté dans ce processus ce qui en fait une énergie bas carbone. En revanche, cela produit des déchets radioactifs, dont une très faible part sont de haute activité et de très longue durée de vie qui nécessitent un stockage sécurisé.

Le charbon

Le charbon correspond aux roches sédimentaires d’origine organique qui contiennent au moins 50% de carbone. Ce sont d’anciens végétaux, qui se sont décomposés et transformés sous l’effet de la pression et des températures pour devenir un combustible solide.

Le charbon est à la fois la principale source de production d'électricité au niveau mondial et la principale source d'émissions de CO2 avec plus de 1000 grammes de CO2 émis par kwh, ce qui constitue un défi unique pour la transition vers des systèmes énergétiques à faible émission de carbone.

Les ressources en charbon sont abondantes et réparties essentiellement entre 5 pays. Les principales réserves sont situées aux Etats-Unis (22%), en Chine (21%), en Russie (14%) ou encore en Australie. La Chine consomme à elle seule près de la moitié du charbon dans le monde. Au niveau mondial, la consommation de charbon est de 184 000 kilos par seconde, soit 5,8 milliards de tonnes par an.

On trouve plusieurs types de charbons, selon leur âge et leur teneur en carbone, dont les plus connus sont l’anthracite et le lignite. C’est une source d’énergie bon marché, qui se stocke et se transporte facilement. Ses deux usages privilégiés sont la production d’énergie dans les centrales thermiques et la production d’acier dans l’industrie. Par ailleurs, contrairement au pétrole et au gaz, les réserves de charbon sont importantes (estimées à 130 ans à consommation constante).

Le charbon est devenu central dans les activités humaines à la fin du XVIIIe siècle, où il est devenu la principale source d’énergie. C’est le charbon qui a lancé la Révolution industrielle, mais il a également causé la mort de plus d’un million d’individus sur les XIXe et XXe siècles par son exploitation, notamment du fait des « coups de grisou ». Aujourd’hui, il pose d’importants problèmes de pollution atmosphérique, dans des pays comme la Chine ou l’Inde, où 1 million de personnes meurent chaque année prématurément de cette pollution, mais aussi beaucoup plus près de chez nous, en Allemagne ou en Pologne.

La pollution atmophérique en Chine causée entre autres par les centrales à charbon.
La pollution atmophérique en Chine causée entre autres par les centrales à charbon.

Le pétrole

Le pétrole est une huile minérale, que l’on utilise comme source d’énergie, principalement dans les transports. Le pétrole a l’avantage d’être une énergie fossile très concentrée, elle se stocke et se transporte facilement sous forme liquide et à température ambiante.

Le pétrole est aussi issu de la décomposition de matière vivante, mais, à la différence du charbon, il provient de minuscules organismes marins (planctons végétaux et bactéries). En s’accumulant au fond des lacs ou des océans, elle va peu à peu s’enfoncer dans la croûte terrestre et former du kérogène. Lorsqu’il atteint entre 2000 et 3800 m de profondeur, le kérogène se transforme en pétrole sous l’effet de la température et de la pression. Plus de la moitié du pétrole exploité aujourd’hui, s’est formé il y a 100 à 200 millions d’années, au cours du Jurassique et du Crétacé (Matthieu Auzanneau, Or Noir).

Si le pétrole est connu depuis des siècles (les Mésopotamiens et les Amérindiens l’utilisaient pour calfater les bâteaux), son exploitation à grande échelle démarre au milieu du XIXème siècle, et notamment en Pennsylvanie aux Etats-Unis. En 1859, Erwin Drake fait jaillir du pétrole brut d’un puits de 21 mètres de profondeur et c’est là que démarre la ruée vers l’or noir, le pétrole, aux USA. Les premiers puits de pétrole aux Etats-Unis étaient peu profonds et éruptifs (sous la pression des gaz présents dans la poche et avec l’aide du pompe à eau, on pouvait faire sortir le pétrole) ce qui rendait le pétrole assez simple à exploiter.

L’arrivée du pétrole a sauvé les baleines. 

En-tous-cas temporairement. En effet, avant la découverte du pétrole aux Etats-Unis, les baleines étaient intensément chassées pour leur graisse qui était utilisée comme huile pour les éclairages (même dans les phares !). Elles étaient alors au bord de l’extinction. L’arrivée du pétrole a permis de trouver une alternative. 150 ans plus tard, le pétrole est devenu notre première source d’énergie du quotidien. Le carburant de notre économie carbonée.

Aujourd’hui, on trouve principalement trois types de pétrole en exploitation :

  • Le pétrole conventionnel : Celui-ci permet de nombreuses applications énergétiques, chimiques (👋 le plastique), ... et se trouve dans de nombreux pays en Amérique, au Moyen-Orient, en Afrique ou encore en Russie. Au début du XXe siècle, il fallait 1 baril de pétrole pour en produire 100, aujourd’hui, c’est 1 pour 35. Les poches de pétrole peuvent être sur terre ou en mer.

  • Le pétrole de roche mère : Il est aussi connu sous le nom de pétrole de schiste. Ici, le pétrole est piégé dans la roche mère. Plus compliqué à exploiter, son taux de retour énergétique est de 1 baril pour en produire 3 à 5. Ses applications sont plus limitées que le premier.

  • Le pétrole issu des sables bitumeux : Sans doute le plus sale de tous les pétroles, il s’agit d’un combustible qui n’a pas fini sa transformation en hydrocarbure (le fameux kérogène !). Il nécessite d’immenses exploitations à ciel ouvert avec d’importants terrassements pour récupérer le bitume présent dans le sable. Ce dernier contient 65% de pétrole. Son taux de retour énergétique est similaire à celui du pétrole de roche mère.

Selon l’Agence Internationale de l’Énergie, le pic mondial de production du pétrole aurait été atteint en 2008. Depuis, la production au mieux stagne, sinon décroît. C’est pourquoi les investissements sont de plus en plus importants pour toujours moins de pétrole.

  • 2004 : 70 mrds $ investis pour produire 17 mrds de barils de pétrole

  • 2014 : 300 mrds $ investis pour produire 14 mrds de barils de pétrole

Le pétrole génère les plus importants échanges commerciaux mondiaux en valeur et en volume, mais son déclin semble inexorable, que ce soit pour des raisons climatiques ou des contraintes liées à l’épuisement de la ressource. S’il est moins émetteur que le charbon (700 gr / kwh), il contribue massivement au réchauffement climatique, et se trouve au cœur de nos usages via nos modes de transports actuels.

Le gaz

Le dernier de nos trois combustibles fossiles est le gaz, aussi appelé gaz naturel. Il provient de la même décomposition de matière vivante que le pétrole, qui est progressivement enfouie sous plusieurs centaines de kilomètres d'autres couches sédimentaires. Le gaz se forme lorsque le kérogène s’enfonce entre 3 800 et 5 000 mètres, le liquide passe alors à l’état gazeux. C’est pour cela que le gaz est souvent présent dans les mêmes zones que le pétrole. On trouve principalement du méthane, mais aussi du propane et du butane.

Le gaz est majoritairement utilisé pour la production de chaleur (au niveau individuel pour le chauffage, la cuisson ou encore la production d’eau chaude par exemple), l’industrie chimique, la production d’électricité ou encore les transports.

De par sa nature gazeuse, il est plus compliqué à transporter que le pétrole ou le charbon, il est acheminé par des gazoducs ou alors via des bateaux méthaniers, sous forme liquéfiée.

Aujourd’hui, la majeure partie des réserves mondiales de gaz naturel sont détenues par seulement 3 pays : la Russie (27%), l’Iran (15%) et le Qatar (14%). Les Etats-Unis eux sont les principaux producteurs de gaz de schiste (gaz non-conventionnel). Grâce à celui-ci, ils sont devenus en 2009 les plus gros producteurs de gaz, dépassant ainsi la Russie.

Comme pour le pétrole, le gaz conventionnel est plus facilement exploitable (taux de récupération de 80%) et moins cher que le gaz non conventionnel (taux de récupération de 20%). L’Agence Internationale de l’Énergie (AIE) prévoit un doublement de la consommation de gaz d’ici 2030, dû notamment au développement de l’utilisation du gaz naturel dans le secteur électrique.

Le gaz a d’ailleurs récemment été l’objet de débat au niveau de l’Union européenne lors des discussions sur la taxonomie verte. Énergie fossile la moins émettrice et pilotable, elle est favorisée par de nombreux Etats pour être utilisée en complément des énergies renouvelables dans leur mix électrique. Néanmoins, son impact sur le climat est loin d’être négligeable et elle pose des questions de dépendance, notamment vis-à-vis de la Russie pour l’Europe. La crise en Ukraine a en effet mis en exergue que les pays de l’UE sont en moyenne dépendants à 48,4 % de la Russie pour leur approvisionnement en gaz. Pour des pays comme la Finlande ou la Lituanie, ce chiffre dépasse les 75%.

Source : Le Monde, https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2022/03/11/quel-est-le-niveau-de-dependance-des-pays-europeens-au-gaz-et-au-petrole-russe_6117070_4355770.html
Source : Le Monde, https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2022/03/11/quel-est-le-niveau-de-dependance-des-pays-europeens-au-gaz-et-au-petrole-russe_6117070_4355770.html

C’est pour cela que de plus en plus de projets se développent pour produire des biogaz comme le biométhane, issus de la décomposition des déchets ou de la méthanisation de déchets agricoles.

Ça sent le gaz 

À l’état naturel, le méthane est inodore. Cependant, en 1937, un accident meurtrier se produit aux Etats-Unis. Après cela, à cause du risque d'asphyxie et d'explosion que le gaz présente, on lui ajoute un odorisant pour plus de sécurité et le rendre facile à détecter en cas de fuite.

Sortir des énergies fossiles, pas si facile

Les énergies fossiles sont donc bien une énergie de notre présent puisque nos sociétés reposent essentiellement sur elles. Sans énergie fossile, pas de déplacements, pas d’électricité, pas de chauffage, ... En revanche, elles ne sont pas une énergie d’avenir : polluantes, épuisables, elles ont de nombreux impacts sur la santé, l’environnement ou la dépendance énergétique des pays.

Pourtant, les banques continuent d’investir massivement dans les projets de production et de transformation des énergies fossiles. Depuis l’Accord de Paris sur le climat en 2015, ce sont 4 600 milliards de $ qui ont été alloués à ces industries par les banques du monde entier.

Selon l’AIE, le GIEC et le dernier rapport Banking on Climate Chaos, pour limiter le réchauffement à 1,5°C d’ici la fin du siècle, il est nécessaire non seulement de mettre fin aux investissements dans les projets fossiles mais aussi de fermer prématurément les infrastructures existantes. Ainsi, au vu de notre dépendance actuelle aux énergies fossiles, le défi de la transition est de taille, mais heureusement il existe de nombreuses solutions pour décarboner notre économie : énergies renouvelables, sobriété et efficience énergétiques, autant de leviers que nous pouvons mettre en œuvre globalement et rapidement !

À lire : type: entry-hyperlink id: 2edSy0u1NXbdv7mkRLz0qk

L’essentiel à retenir

  • Qu’est-ce qu’une énergie fossile ? Ce sont tous les combustibles riches en carbone, issus de la fossilisation d’organismes vivants (algues, plancton, ou végétaux continentaux).

  • Quelles sont les principales énergies fossiles ? Ce sont le pétrole, le gaz et le charbon. Il existe plusieurs types de combustibles pour chaque, plus ou moins facilement exploitables.

  • Quel est l’impact sur le climat de leur utilisation ? Les énergies fossiles ont en commun d’être des énergies fortement émettrices de gaz à effet de serre qui participent au réchauffement climatique.