Le charbon

INTRODUCTION :

Même si d'autres énergies se développent, les combustibles fossiles - charbon, pétrole et gaz - sont encore aujourd'hui les ressources énergétiques les plus utilisées par l'Homme. À elles seules, elles couvrent plus 47% des besoins en énergie des activités humaines. Le charbon est une roche combustible, c'est à dire dont la combustion produit de la chaleur. Il est donc utilisé comme source d'énergie notamment dans les centrales thermiques pour produire de l'électricité. Il est également utilisé pour fabriquer de la fonte qui servira au moulage de pièces mécaniques

• Où se trouve le charbon ?
  

Dans le monde,

Les réserves de charbon sont localisées dans plus de 70 pays. Les trois plus grandes réserves se situent aux États-Unis, en Russie et en Chine. Plus de 4030 mégatonnes de charbon sont produites aujourd'hui. La production de charbon a augmenté le plus rapidement en Asie, alors qu'elle a décliné en Europe. Le charbon joue un rôle essentiel dans a production d'électricité. Le charbon sert de combustible pour générer 39% de l'électricité produite dans le monde.

En France,

L'exploitation du charbon en France cesse sur le territoire national en 2004, avec la fermeture de La Houve dans le bassin houiller lorrain. La carte ci-dessous montre les principales zones où se trouve le charbon en France. On remarque que les anciennes carrières ou mines de charbon se situent au niveau des bassins houillers (formation géologique dont peut être extraite de la houille). DESCRIPTION SUR LE DIAPO

• Histoire du bassin houiller lorrain et formation du charbon

Tout commence dans un marécage, en bordure d'un (lagune ou lac). Des mouvements tectoniques provoquent la montée du niveau de la mer : la végétation, noyée, meurt. Les arbres et les débris végétaux s'accumulent et sont recouverts de masses de boue et de sable sous l'effet de la sédimentation. Cet enfouissement les met à l'abri de l'air et leur évite de pourrir rapidement. Ainsi, lorsque les végétaux meurent ils sont décomposés en matière minérale par des organismes du sol appelés décomposeurs. La végétation se reconstitue au-dessus... jusqu'au prochain engloutissement.

Le bassin sédimentaire s'enfonçant peu à peu sous le poids des sédiments, les couches de végétaux morts sont soumises à une augmentation de la température qui provoque leur transformation progressive. La cellulose, composant principal du bois, passe ainsi par différentes phases.
Ce processus ne peut donc avoir lieu que dans un milieu aquatique (marécageux, lacustres ou côtier) favorable à la sédimentation.

Les étapes de la formation du charbon sont les suivantes :

   1. Dépôt des végétaux morts au fond d’un bassin sédimentaire sous une couche d’eau.
       Ils se retrouvent ainsi dans un milieu pauvre en dioxygène favorable à leur fossilisation, la décomposition n’étant plus possible, les bactéries prennent le relais. La transformation chimique (qui consomme de l’oxygène et libère du dioxyde de carbone) a donc lieu dans ce qu’on appelle une zone de subsidence (zone qui connait un affaissement progressif)

    2. Enfoncement progressif du fond du bassin sédimentaire ou subsidence. 

        Dans certains cas, cet enfoncement peut être dû à l’étirement de la croûte continentale. Des failles se forment et on observe un effondrement local.

    3. Dépôt de sédiments qui se mélangent à la couche de végétaux puis la recouvrent et servent de support pour une nouvelle végétation.

    4. Transformation des sédiments et des végétaux morts en roches sous l’action d’une augmentation de la température due à l’enfouissement et de bactéries anaérobies qui transforment les molécules organiques en libérant les molécules volatiles (O2, H2, N2) et concentrent le carbone. Ce processus prend plusieurs millions d’années.

Ces étapes peuvent se renouveler, ce qui permet d’obtenir en sous-sol une alternance de couche de charbon avec des couches de roches sédimentaires comme l’argile ou le grès.

Avec, une couche sédimentaire se forme sur la couche de charbon et le foret revient coloniser le milieu.

• Une histoire qui s’inscrit dans les temps géologiques

Le charbon actuel s’est majoritairement formé au Carbonifère C'est il y a 360 à 290 millions d'années, au carbonifère (qui veut dire « apporteur de charbon »), que les conditions ont été les plus favorables à la formation du charbon. . Les régions contenant les gisements étaient à cette période situées au niveau des tropiques et bénéficiaient d’un climat tropical. La végétation y était dense .Mais de moindres quantités ont continué à se former à certains endroits de la Terre, à toutes les époques qui ont suivi, notamment au permien (290-250 millions d'années) et pendant toute l'ère secondaire (ou mésozoïque, 250 à 65 millions d'années).

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