Combustibles fossiles

Les Hommes ont besoin d'énergie pour n'importe quel action qu'ils sont en train de faire. Les maisons doivent être chauffées, l'énergie est requis pour l'industrie et l'agriculture et même, à l'intérieur de notre cops, un flux constant d'énergie a lieu. Tous les procédés qui nous fournissent avec luxures tous les jours, nous ne pouvons plus vivre sans des besoins en énergie. Cet un procédé industriel qui est réalisé en utilisant diverses sources. Ces sources peuvent être renouvelable ou non-renouvelable. Les sources d'énergie renouvelable sont sans cesse remplacées et, ainsi, ne s'épuiseront pas aisément. Cependant, les sources d'énergie non-renouvelable sont menacées de s'épuiser si nos utilisations deviennent trop importantes.

De nos jours, beaucoup de sources d'énergie renouvelables sont disponibles, par exemple l'énergie solaire, éolienne et hydraulique. Paradoxalement, nous récupérons la plupart de nos énergies par des sources d'énergies non-renouvelables, couramment appelés combustibles fossiles (figure 1). La non-renouvelabilité de ces sources causera probablement une augmentation des prix jusqu'à ce qu'elles soient non économiquement faisables.

Figure 1: La combustion des combustibles fossiles fait partie du cycle du carbone

Les combustibles fossiles se composent de dépôts d'organismes vivants. La matière organique prende des siècles pour ce former. Les combustibles fossiles se composent principalement de liaison carbone et hydrogène. Il existe trois types de combustibles fossiles qui peuvent tous être utilisés pour fournir de l'énergie; charbon, huile et gaz naturel. Le charbon est un combustible fossile solide formé depuis des millions d'années par la décomposition de végétation. Quand les couches sont compactes et chauffées, les dépôts se transforment en charbon. Le charbon est assez abondant en comparaison des deux autres types de combustibles fossiles. Les analystes prédisent parfois que l'utilisation de charbon augmentera lorsque les approvisionnement en pétroles deviendront rares. Les ressources actuelles de charbon peuvent durer encore plus de 200 ans. Le charbon est généralement extrait des mines. Depuis le milieu du vingtième siècle, l'utilisation de charbon a doublé. Depuis 1996, ses applications ont encore diminuées. Beaucoup de pays en développement dépendent du charbon pour la production d'énergie parce qu'ils n'ont pas assez de moyen pour le pétrole ou le gaz naturel. La chine et l'Inde sont les deux utilisateurs majeurs de charbon pour la production d'énergie.
Le pétrole est un combustible fossile liquide qui est formé des restes de microorganismes marins déposés dans les fonds marins. Après des millions d'années, les dépôts ont terminés dans les roches et les sédiments où le pétrole est emprisonné dans des petits espaces. Il peut être extrait part des plateformes de forage. Le pétrole est le combustible fossile le plus utilisé. Le pétrole brut se compose de nombreux différents composés organiques qui sont transformés dans les procédés de raffinage. Le pétrole ne peut être trouvé partout sur terre et, par conséquent, il y a eu des guerres pour les approvisionnements en pétrole. Un exemple bien connu est la guerre du Golf en 1991.
Le gaz naturel est un combustible fossile gazeux qui est polyvalent, abondant et relativement propre en comparaison du charbon et du pétrole. Comme le pétrole, il est formé par les restes de microorganismes marins. C'est un relativement nouveau type de source d'énergie. Jusqu'à 1999, plus de charbon fut utilisé que de gaz naturel. Le gaz naturel a maintenant dépassé le charbon dans les pays développés. Cependant, comme pour le pétrole, les gens ont peur que les approvisionnement en gaz naturel s'épuisent. Certains scientifiques ont prédits que ceci peut arriver vers le milieu du 21^ème siècle. Le gaz naturel se compose principalement de méthane (CH₄). Il est fortement compressé en petits volumes à des grandes profondeurs dans la terre. Comme le pétrole, il est ramené à la surface par des forages. Les réserves en gaz naturel sont plus également distribués autour du globe que les approvisionnement en pétrole.

Figure 2. Source: Administration de l'Information d'Energie

L'énergie gagnée lors de la combustion de combustibles fossiles est convertie en électricité et en chaleur dans les centrales électriques. Quand les combustibles fossiles sont brûlés, le carbone et l'hydrogène réagit avec l'oxygène de l'air en dioxyde de carbone (CO₂) et en eau (H₂O). Lors de cette réaction, on libère de la chaleur qui amplifie la réaction. L'électricité est généré par transformation d'énergie mécanique(chaleur) en énergie électrique dans une turbine ou un générateur. Les centrales électriques sont très chers à construire mais, une fois qu'ils sont présents, le rendement de conversion d'essence en énergie est très élevé. La plupart du temps, plus d'électricité est créé qu'il y en a réellement besoin, parce que l'énergie ne peut être stocké. Les besoins électriques varient tout au long de l'année et doivent rencontrer la charge de pointe, qui représente la plus forte demande possible en un an. Si les demandes excèdent significativement les capacités des centrales électriques pour générer de l'énergie, ceci peut causer des arrêts temporaires.

Historiquement, les combustibles fossiles étaient disponibles abondamment les rendant plus facile à être obtenu et transporté. Mais maintenant, des signaux sont donnés car les sources s'épuisent et il prendra des siècles pour les renouveler. Les sources de combustibles fossiles sont limitées pour leur usage. Les sources sont dans les couches profondes de la terre.
La combustion de combustibles fossiles est responsable des problèmes de l'environnement qui deviennent à l'ordre du jour pour les politiques. Les exemples sont l'accumulation de gaz à effet de serre, l'acidification, la pollution de l'air et la pollution de l'eau. Ces problèmes environnementaux sont causés par le rejet de polluants qui sont naturellement présents dans les structures de combustibles fossiles, tel que le soufre ou l'azote. Actuellement, la combustion de pétrole est responsable d'environ 30% de toutes les émissions de dioxyde de carbone dans l'air. Le gaz naturel ne relâche pas autant de dioxyde de carbone à cause de sa structure de méthane. La majeure part des émission est causée par la combustion de charbon. Le charbon peut avoir comme conséquence des feux souterrains qui sont pratiquement impossible à éteindre. Les poussières de charbon peuvent éventuellement exploser. Ceci fait de l'extraction de charbon une profession très dangereuse. Le pétrole peut terminer dans les sols ou dans l'eau sous forme brute, par exemple lors les fuites de pétroles ou les guerres. Ceci a causé beaucoup de désastres naturels par le passé.

Alors, pourquoi utilisons nous encore les combustibles fossiles dans de tels quantités? La réponse est simple; parce qu'il est moins cher que n'importe quel type d'alternative raisonnable que nous connaissons actuellement. Certains scientifiques environnementaux prédisent que le prix des combustibles fossiles augmentera dans le prochain siècle en raison de sa pénurie. Ceci pourra causer un éventuel changement vers des sources d'énergie renouvelable. Selon Bjorn Lomborg, ceci arrivera éventuellement. L'IPCC n'est pas sûr si un futur combustible fossile peut être entièrement éliminé.

Sources

McKinney, M.L. and Schoch, R.M., Environmental Science, Systems and Solutions. Troisième édition, University of Tennessee, Knoxville USA 2003

Miller, G.T., Living in the Environment: Principles, connections and solutions. Quatrième édition, Brooks/ Cole Publishing Company, Pacific Grove, USA 1999

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