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Tout savoir des énergies fossiles
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“ Quoi qu'on en pense, les énergies fossiles constituent l'un des fondements de notre société moderne. ”
L'usage du pétrole, du gaz naturel et du charbon nous permet de circuler, de nous chauffer, de nous éclairer, mais aussi d'avoir accès à une offre pléthorique de biens et de services.
Autrement dit, le confort dont beaucoup bénéficient - notamment au sein des pays développés - est intrinsèquement lié à l'exploitation des énergies fossiles.
Problème : l'exploitation des énergies fossiles est néfaste, pour l'environnement comme pour notre santé. Mais que doit-on faire alors ?
Qu'est-ce qu'une énergie fossile exactement ? Quelle place ce type d'énergie occupe-t-il au sein de notre mix énergétique ? Allons-nous manquer d’énergies fossiles à l’avenir ? Peut-on vraiment envisager de les remplacer par les énergies renouvelables ?
Greenly fait le point.
Qu’est-ce qu’une énergie fossile ?
Énergie fossile, définition
L'énergie fossile est une source d’énergie naturellement présente dans le sous-sol de la Terre.
Riche en carbone et en hydrogène, elle est le résultat de l'accumulation et de la décomposition de matières organiques (plantes, micro-organismes, animaux, etc.) dans des conditions spécifiques de température, de pression et d’absence d’oxygène.
Ce processus s'appelle la méthanisation.
Les principaux types d’énergies fossiles
Les trois principales sources d'énergie fossile sont le pétrole, le charbon et le gaz naturel.
Selon les derniers chiffres du BP Statistical Review of World Energy 2022, la consommation mondiale d'énergie se répartit comme suit :
| Source d'énergie | Part de la consommation mondiale (%) |
|---|---|
| Pétrole | 30,9 |
| Charbon | 26,9 |
| Gaz naturel | 24,4 |
| Hydroélectricité | 6,8 |
| Énergies renouvelables | 6,7 |
| Nucléaire | 4,3 |
Ces ressources peuvent être extraites :
- par forage (pour le pétrole et le gaz naturel) ;
- par extraction minière souterraine ou à ciel ouvert (pour le charbon et le lignite) ;
- par découpage en surface (pour la tourbe).
À noter : bien que l’on parle parfois d’autres ressources comme l’uranium ou le lithium, ces dernières ne sont pas des énergies fossiles. L’uranium, utilisé dans les centrales nucléaires, est une élément chimique radioactif, tandis que le lithium ou le cobalt sont des matières premières utilisées dans les technologies énergétiques, comme les batteries. Mais ni le lithium ni le cobalt ne produisent d’énergie par eux-mêmes.
Origines et formation des énergies fossiles
Plusieurs millions d'années sont nécessaires au processus de formation d'une énergie fossile. C'est l'une des principales problématiques auxquelles la société de consommation est confrontée.
On estime que beaucoup de charbons aujourd'hui exploitables se sont formés il y a 300 à 360 millions d'années pendant le Carbonifère. Ce fut sans doute l'époque la plus propice à son apparition.
L'intervention humaine peut être nécessaire pour faire d'une ressource fossile une source de matière et d’énergie.
Par exemple, le pétrole brut est inutilisable en l'état. L'étape du raffinage lui permet cependant d'être transformé en carburant et en divers autres produits (à l'image de certaines matières textiles). À l'inverse, le charbon, le gaz naturel et le lignite peuvent être utilisés directement.
Les énergies fossiles sont-elles renouvelables ?
La question peut sans doute étonner. Pourtant, elle est loin d’être idiote.
Après tout, les énergies fossiles proviennent bien des sols, formées à partir de matières organiques enfouies dans la croûte terrestre. Ce sont donc des ressources naturelles, créées sans intervention humaine.
Partant de ce principe, on pourrait légitimement se dire qu’il s’agit là aussi d’énergies renouvelables - si la nature les a produites une fois, elle peut les produire encore.
Sauf que patatra, c’est là que les choses se gâtent.
“ Les énergies renouvelables sont des énergies provenant de sources naturelles qui se renouvellent à un rythme supérieur à celui de leur consommation. La lumière du soleil et le vent, par exemple, constituent de telles sources qui se renouvellent constamment. (Nations Unies) ”
La raison pour laquelle les énergies fossiles ne sont pas considérées comme des énergies renouvelables, c’est qu’elles se régénèrent à l'échelle des temps géologiques - autrement dit, sur des millions d’années.
Une fois consommées, les énergies fossiles ne peuvent pas être reconstituées rapidement, à la différence de la lumière du soleil ou du vent, pour ne prendre que ces deux exemples. Leur vitesse de régénération est infiniment plus lente que notre rythme de consommation.
Les énergies fossiles en France
En 2023, en France, la production primaire d’énergie se répartissait comme suit :
- 72 % de nucléaire ;
- 18 % d’EnR thermique et déchets ;
- 9 % d’EnR électrique ;
- 1 % d'énergies fossiles.
NB : l'abréviation EnR désigne les énergies renouvelables.
Si les énergies fossiles sont devancées par le nucléaire, c'est parce que la France a massivement investi ce segment dès la fin de la Seconde Guerre Mondiale.
Le premier réacteur nucléaire français producteur d'électricité a été mis en service en 1956. Et bien que la "popularité" de l'énergie nucléaire soit régulièrement critiquée, Emmanuel Macron souhaite miser sur cette filière, avec la construction de six réacteurs EPR 2 d'ici 2050.
Il y a plusieurs raisons à cela : d’abord le contexte de fortes tensions géopolitiques, qui amène nombre de pays de l’Union européenne à rechercher une certaine indépendance sur le volet énergétique - pour ne pas risquer de se voir couper le robinet en cas de conflit.
Ensuite, la demande énergétique est aujourd’hui si importante qu’il semble impossible de miser en totalité sur les énergies renouvelables, dont bon nombre sont des énergies intermittentes (le solaire ne fonctionne plus dès que le soleil se cache, l’éolien dès qu’il n’y a plus de vent, etc.).
Or, notre société actuelle est excessivement vorace en énergie. La digitalisation des moindres aspects de notre quotidien y est pour beaucoup. Sans parler de la montée en puissance de l’intelligence artificielle.
À date, la production d’énergie française n’est pas suffisante pour couvrir l’ensemble des besoins nationaux (en 2023, notre production d’énergie couvrait 1 420 TWh, alors que notre consommation s’élevait à 2 523 TWh). D’où le souhait d’Emmanuel Macron d’accroître les moyens de production.
Il existe, cependant, un dernier problème : à savoir que même si notre production d’énergie était suffisante pour couvrir tous nos besoins en termes d’électricité, certains dispositifs nécessitent encore le recours aux énergies fossiles (du pétrole pour les transports, du gaz pour le chauffage, etc.).
D’où le fait que la France soit encore partiellement dépendante de ses importations.
“ La France importe la quasi-totalité des énergies fossiles qu’elle consomme, pour une facture qui s’élève à 108,6 milliards d’euros en 2022. (Notre environnement, 8 janvier 2024) ”
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Les avantages des énergies fossiles
Les énergies fossiles sont d'excellents combustibles. Fortes d'un rendement énergétique particulièrement intéressant (notamment pour le pétrole), elles ont par ailleurs bénéficié de leur niveau d'abondance sur Terre. Et ce, bien avant la révolution industrielle.
En vérité, les énergies fossiles sont exploitées depuis la nuit des temps.
“ Si la course au pétrole ne débute qu'au XIXe siècle, l'utilisation de cette matière visqueuse et noire est pourtant avérée dès la haute Antiquité. (...) Ils l'utilisaient pour calfater les bateaux, étanchéifier des bassins ou certaines poteries, et même parfois utilisé dans des rituels funéraires d’embaumement. (RadioFrance (France Culture), 25 octobre 2022) ”
Par la suite, d'époque en époque, la maîtrise de l'exploitation des énergies fossiles s'est accentuée.
Associée à des méthodes de transport et de stockage relativement simples, cette maîtrise a conduit l'Occident à développer un modèle de croissance fondé sur le recours aux énergies fossiles.
En tout ignorance - du moins jusqu’à une certaine date - des dégâts environnementaux et sanitaires que cette exploitation engendrerait.
Les inconvénients des énergies fossiles
L’impact environnemental
Le réchauffement climatique
L'exploitation des énergies fossiles est synonyme de la création d'une quantité colossale de gaz à effet de serre (GES).
Soyons clair(e)s : ces derniers sont naturellement présents au sein de notre atmosphère - du moins, pour une partie d’entre eux comme le CO2.
Le problème, ce n’est pas la présence de ces gaz à effet de serre. C’est leur surplus.
Car la quantité additionnelle de gaz à effet de serre dont nous sommes collectivement responsables provoque l'accentuation d'un phénomène bien connu : l'effet de serre.
Dans sa forme naturelle, l'effet de serre est indispensable à la vie sur Terre. Sans lui, les températures sur notre planète seraient trop froides. À titre d'exemple, la planète Mars souffre de son absence d'effet de serre (sa température moyenne avoisine - 67 °C).
Le problème, c'est que ce fameux surplus de gaz à effet de serre provoque la création d'un effet de serre "additionnel". À l'effet de serre naturel s'ajoute désormais un effet de serre anthropique (c'est-à-dire d'origine humaine), qui fait grimper la température moyenne. On parle de l'emballement de l'effet de serre.
Cet engrenage, s’il n’est pas stoppé, peut avoir des conséquences dramatiques. Il a par exemple causé la causé la perte de la planète Vénus. Or, les équilibres systémiques régissant la vie sur Terre ne sont pas moins sensibles à ces variations.
En mars 2024, l'Agence internationale de l'énergie indiquait que les énergies fossiles avaient été à l'origine de 37,4 Gt CO2 en 2023. Un niveau encore jamais atteint.
La pollution de l’air
L'exploitation des énergies fossiles se trouve à l'origine d'une gigantesque problématique sanitaire : la pollution aux particules fines.
Selon Natura Sciences, en 2018, cette dernière a provoqué la mort prématurée de 8 millions de personnes.
L'Asie est le continent le plus touché : au moins un quart de la mortalité serait lié aux particules fines dans une demi-douzaine de pays d’Asie.
Plus localement, entre 2016 et 2019, Santé publique France a estimé que 40 000 décès annuels pourraient être attribuables à une exposition des personnes âgées de 30 ans et plus aux particules fines (PM2,5).
Dans le détail, l'exposition chronique aux particules fines contribue à augmenter le risque :
- de maladies cardiovasculaires et respiratoires ;
- de cancers pulmonaires.
La disponibilité
C’est le sujet qui fâche : va-t-on, oui ou non, manquer d’énergies fossiles à l’avenir ?
La question fait l’objet de débats assez vifs, certain(e)s alertant sur une pénurie à venir, d’autres assurant que nous continuons à découvrir de nouveaux gisements, et donc qu’il n’y a aucune raison de s’inquiéter…
Mais qu’en est-il réellement ? Ici comme souvent, tout est question de nuance.
Dans l’absolu, les réserves d’énergies fossiles sont encore importantes. D’après les informations délivrées par le BP Statistical Review of World Energy 2022 et relayées par Carbone4, il nous reste environ 139 ans de charbon, 54 ans de pétrole et 49 ans de gaz fossile.
NB : ces perspectives tiennent compte de notre niveau actuel de consommation.
“ Ce qu’il est important de comprendre, en revanche, c’est qu’il existe une grande différence entre détecter un gisement d’énergie fossile et être en mesure de l’exploiter. ”
Les gisements faciles d’accès, peu coûteux à exploiter, avec un bon rendement énergétique (ce qu'on appelle les ressources "conventionnelles") sont en déclin.
Alors oui, nous découvrons encore de nouveaux gisements. Mais après avoir passé des décennies à ratisser presque partout, il semble évident que ces découvertes tardives relèvent en fait de gisements que nous n’avions pas vu auparavant, car ils étaient très difficilement accessibles. C’est ce qu’on appelle les ressources “non conventionnelles”.
Ces dernières posent de véritables défis en termes d’extraction, de même que de gros soucis économiques - extraire devient tellement difficile que les coûts augmentent, ce qui réduit les bénéfices de l’opération.
“ Conclusion : ce n’est pas parce qu’un gisement existe qu’il sera forcément exploité. ”
Par ailleurs, il faut être très prudent quant aux projections futures précédemment évoquées, et reposant sur notre niveau de consommation actuel.
Nombreuses sont les raisons de redouter que ce niveau de consommation continue de croître, a fortiori depuis le boom de l’intelligence artificielle. Ceci sans parler de la tendance des pays développés à surconsommer en permanence…
La question de la disponibilité des réserves fossiles serait-elle aussi pressante, si ces derniers acceptaient d'adopter des modes de vie plus sobres ? Ceci, en vue d'équilibrer la balance, et de soutenir les pays en développement pour qui l'accès aux énergies renouvelables est infiniment plus complexe ?
La question est ouverte.
Les risques géopolitiques
La guerre en Ukraine a cruellement mis en lumière le cercle vicieux au cœur duquel nombre de pays européens étaient désormais piégés.
Excessivement dépendants du gaz russe pour certains, ces derniers ont subitement réalisé à quel point la question de l’approvisionnement en énergie auprès d’un pays tiers pouvait devenir problématique, notamment en cas de conflit géopolitique…
Malheureusement - ou pas - les plus grandes réserves d’énergies fossiles ne sont pas localisées en Europe. Elles se trouvent en Amérique du Nord, en Russie, dans les pays du Golfe ou encore en Chine.
Dans ce contexte, il apparaît que l’Europe, si elle souhaite assurer sa souveraineté, doit trouver une solution alternative aux énergies fossiles.
“ L'autosuffisance limitée de l'UE est décrite comme une "vulnérabilité critique" par le Conseil européen des relations étrangères, qui a attribué à l'UE une note de 4,0 sur 10 dans son indice de souveraineté énergétique sur "l'indépendance énergétique". La plupart des États membres ont obtenu une note inférieure à 5,0, des pays comme l'Allemagne, l'Italie, la Grèce, l'Irlande et le Portugal se rapprochant d'une indépendance énergétique nulle. (Euronews, 4 décembre 2024) ”
Quelle est l’énergie fossile la plus polluante ?
Le charbon est l'une des sources d'énergie les plus anciennes. Il est aujourd'hui la première source de production d'électricité dans le monde.
Malheureusement, le charbon est très polluant :
- au moment de l'extraction, car les mines génèrent du CO2 et dégradent parfois les nappes phréatiques ;
- au moment de l'exploitation (le charbon rejette 1,5 fois plus de CO2 que le gaz et 1,3 fois plus que le pétrole).
À l'échelle mondiale, le charbon est responsable de 40 % de nos émissions de CO2.
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Quelle est l’énergie fossile la moins polluante ?
À l'inverse, le gaz naturel est considéré comme la moins mauvaise des énergies fossiles. En effet, la combustion du gaz naturel rejette 30 % de moins de CO2 que le pétrole et moitié moins que le charbon.
Selon le BP Statistical Review 2022, la Russie pèse pour 17,4 % de la production mondiale de gaz naturel. Elle est devancée par les États-Unis (23,1 %) et talonnée par l'Iran (6,4 %).
Attention : si le gaz naturel est la moins polluante des énergies fossiles, cela n'en fait pas une énergie propre. Le gaz naturel représente un cinquième du total de nos émissions à l'échelle mondiale. Ceci sans parler des émissions "fugitives" - les émissions qui ne sont pas liées à l’utilisation finale du combustible.
Quelles sont les alternatives ?
Utilisées depuis des siècles, les énergies fossiles doivent leur succès à leur facilité d'exploitation, ainsi qu'à l'attractivité de leur prix.
Malheureusement, elles sont aussi responsables de la pollution de notre atmosphère, ainsi que du réchauffement climatique. En outre, elles ne sont disponibles qu'en quantités limitées, là où notre consommation d'énergie ne cesse d'augmenter.
À l'opposé, les énergies renouvelables (également appelées “énergies vertes”) sont inépuisables et disponibles sur l'ensemble de notre planète. Elles ne génèrent pas de gaz à effet de serre et pourraient donc nous permettre de réduire notre impact environnemental sur ce volet.
“ Les énergies renouvelables ne sont pas nouvelles. En réalité, avant le XIXème siècle, le mix énergétique mondial était presque à 100% renouvelable : moulins à eau et à vent, muscles humains et animaux, bateaux à voile, etc. (Carbone4, 12 mars 2024) ”
Les sources d'énergie renouvelable sont :
- le vent pour l'éolien ;
- le soleil pour le thermique et le photovoltaïque ;
- la chaleur terrestre pour la géothermie ;
- la biomasse pour la biodégradation ;
- la force de l'eau pour l'hydroélectricité.
Leur principal défaut ? La plupart des énergies renouvelables sont intermittentes. Dépendante de la nature et de ses aléas, l'énergie renouvelable n'est pas disponible à tout moment. C'est le cas de l'énergie solaire par exemple, qui se voit entravée dès que la nuit tombe et que la météo devient nuageuse.
Dans la pratique, il semble évident qu'une société exclusivement fondée sur le recours aux énergies renouvelables obligera ses individus et ses entreprises à adopter des modes de vie plus sobres.
Faute de quoi, la quantité d'énergie disponible sera insuffisante pour répondre aux besoins de tout un chacun.
En clair, les niveaux de consommation énergétique rendus possibles par l'exploitation des énergies fossiles sont condamnés à plus ou moins long terme. Si nous voulons sauver ce qui peut encore l’être, nous serons contraints de renoncer à certains aspects de nos vies ayant été rendus possibles par cette surabondance d'énergie.
En 2023, en France, l'énergie renouvelable représentait 22,3 % de la consommation finale brute d'énergie. Un chiffre qui devrait atteindre 33 % d'ici à 2030.
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Bibliographie
Chiffres clés de l’énergie, Édition 2024, DataLab, https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/edition-numerique/chiffres-cles-energie/donnees-cles
BP Statistical Review of World Energy 2022 : les chiffres clés de l’énergie dans le monde, Connaissances des Énergies, https://www.connaissancedesenergies.org/bp-statistical-review-world-energy-2022-les-chiffres-cles-de-lenergie-dans-le-monde-241104
L’énergie, Notre environnement, https://www.notre-environnement.gouv.fr/themes/economie/article/l-energie
Les énergies renouvelables, Données et études statistiques, https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/les-energies-renouvelables
Des données révèlent une très forte dépendance énergétique dans l'UE, Euronews, https://fr.euronews.com/my-europe/2024/12/04/des-donnees-revelent-une-tres-forte-dependance-energetique-dans-lue
Malgré un niveau record en 2023, l’AIE observe un ralentissement structurel des émissions mondiales de CO2 fossile, Citepa, https://www.citepa.org/malgre-un-niveau-record-en-2023-laie-observe-un-ralentissement-structurel-des-emissions-mondiales-de-co2-fossile/
Pologne : le lignite, un charbon bas de gamme, fait son retour, Franceinfo, https://www.francetvinfo.fr/environnement/pollution/pollution-de-l-air/pollution-aux-particules-fines/pologne-le-lignite-un-charbon-bas-de-gamme-fait-son-retour_5673902.html
Carbonifère, Larousse, https://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/carbonif%C3%A8re/186124
La formation du charbon : une longue histoire, Planète énergies, https://www.planete-energies.com/fr/media/article/formation-charbon-longue-histoire
Les énergies fossiles ont tué 8 millions de personnes en 2018, Natura Sciences, https://www.natura-sciences.com/comprendre/pollution-de-lair-energies-fossiles-deces.html
Pollution de l’air ambiant : nouvelles estimations de son impact sur la santé des Français, Santé publique France, https://www.santepubliquefrance.fr/presse/2021/pollution-de-l-air-ambiant-nouvelles-estimations-de-son-impact-sur-la-sante-des-francais
Les particules fines, AirParif, https://www.airparif.fr/les-particules-fines
BP Statistical Review of World Energy 2022 | 71st edition, https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2022-full-report.pdf
Tout savoir (ou presque) sur le charbon, Energy Observer, https://www.energy-observer.org/fr/ressources/tout-savoir-sur-le-charbon
Climat : pourquoi le charbon est pointé du doigt, Le Figaro, https://www.lefigaro.fr/conjoncture/2015/07/28/20002-20150728ARTFIG00002-climat-pourquoi-le-charbon-est-pointe-du-doigt.php
Le charbon, toujours le champion des émissions de CO2, Libération, https://www.liberation.fr/environnement/climat/le-charbon-toujours-le-champion-des-emissions-de-c02-20231206_PZQ2NQOMOZEFTP4AXM4QDIFLYE/
Climat : le gaz naturel, énergie de transition ou fausse solution ? SudOuest, https://www.sudouest.fr/environnement/climat-le-gaz-naturel-energie-de-transition-ou-fausse-solution-2423595.php
Tout comprendre sur : les énergies fossiles, National Geographic, https://www.nationalgeographic.fr/environnement/tout-comprendre-sur-les-energies-fossiles