Le charbon transformé en pétrole

Petite histoire du charbon qui voulait se muer en pétrole (I)
Emmanuel Gentilhomme

Pilier des révolutions industrielles du XIXe siècle, le charbon est couramment associé à la sidérurgie, aux chaudières des locomotives à vapeur et aux centrales électriques thermiques. A l'heure du protocole de Kyoto et du plan énergie-climat, ses rejets de CO2 lui donnent bien mauvaise réputation. Et pourtant, le charbon n'a pas seulement un pouvoir calorifère. Avec un peu d'imagination -- et beaucoup de chimie --, des procédés allemands permettent de le transmuter... en carburant. Une belle aventure, riche en carbone.

Everlasting coal ?
Savez-vous quelle est l'énergie fossile la plus abondante qui soit ? Le charbon, puisque la durée de vie des réserves actuelles atteint 133 ans, contre 60 ans pour le gaz et 41 ans pour le pétrole, à en croire les statistiques compilées par BP.

La houille est également concentrée : à eux seuls, les Etats-Unis et la Russie détiennent près de la moitié (47,1%) des réserves mondiales prouvées, contre moins de 9% pour le pétrole et 28,6% pour le gaz. Vous avez dit "indépendance énergétique" ?

Charbon : les principaux producteurs et leurs réserves

Les principaux producteurs et leurs réserves de charbon

Parmi les sources d'énergies primaires, si le pétrole reste premier au classement mondial (35,8% du total, toujours selon BP), il est immédiatement suivi par le charbon (28,6%) qui précède le gaz (23,7%). Nucléaire, hydraulique et énergies renouvelables sont bien loin derrière. Ce n'est pas si mal pour cette "vieille" énergie à la réputation aussi poussiéreuse que polluante -- elle compte pour environ 40% des émissions globales de CO2.

Du pétrole made in Germany
Mais, m'objecterez-vous, si le charbon permet de produire 70% de l'acier et 40% de l'électricité mondiale, ce n'est pas demain la veille que vous remplirez le réservoir de votre voiture avec. Pas si sûr !

En effet, l'Allemagne du début du XXe siècle était riche d'industriels, de capitaux, d'ingénieurs et de charbon. Avec ce dernier, les avant-derniers sont parvenus à fabriquer tout un tas de choses, comme des matières plastiques et des produits chimiques.

Et aussi du carburant ! Pour ce faire, il existe deux méthodes : la voie dite directe, inspirée par Friedrich Bergius et Carl Bosch (prix Nobel de chimie 1931), qui consiste à "hydrogéner" du charbon, et donne 3,5 barils de carburant par tonne de charbon sec, selon l'Institut français du pétrole (IFP). Ainsi que la voie indirecte, qui repose d'abord sur sa gazéification. Puis le procédé de Hans Fischer (prix Nobel de chimie 1930) et Franz Tropsch permet d'en catalyser le résultat pour obtenir une sorte de diesel. Bilan : 2,5 barils de carburant par tonne de charbon sec, dit l'IFP. Ces procédés, dits Coal-to-Liquid (CTL), peuvent aussi être utilisés avec du gaz naturel (on parle alors de GTL) et de la biomasse (BTL).

Quand les avions de la Luftwaffe volaient au charbon
Confrontée à un embargo international, l'Allemagne de la Seconde Guerre mondiale utilisera pour la première fois ces procédés Coal-to-Liquid (CTL) à grande échelle. Selon Pierre Marion, de l'Institut français du pétrole (IFP)*, le Reich produira "jusqu'à 120 000 barils par jour (bpj), principalement basés sur la liquéfaction directe",et alimentera ainsi "la quasi-totalité des avions de la Luftwaffe [l'armée de l'air allemande] grâce au charbon de la Ruhr".

Pour des raisons stratégiques, les Sud-Africains se lancent dans l'aventure
Une fois l'armistice signé, l'abondance de pétrole à faible prix semble reléguer cette technologie aux poubelles de l'histoire. Mais l'Afrique de Sud, dont le régime d'apartheid se durcit au sortir du second conflit mondial, se trouve pour cette raison soumise à un quasi-embargo pétrolier. Cependant, son sous-sol est riche en charbon. Afin d'assurer son indépendance en carburants automobiles, le gouvernement blanc de Pretoria y voit un intérêt géostratégique et reprend un brevet Fischer-Tropsch dont personne ne veut. Bref, cette énergie qui rime avec pénurie a décidément partie liée avec des Etats bien peu recommandables.

Sasol, grand nom du charbon liquéfié
L'Etat sud-africain crée au début des années 50 une compagnie dédiée au charbon liquéfié : Sasol, dont l'acronyme signifie, en afrikaans, "Charbon & pétrole sud-africains". Le groupe modernise la technique allemande et développe des usines dont les capacités atteindront 190 000 bpj, selon l'IFP. Non sans mal : retards, surcoûts et accidents furent nombreux, mais l'ensemble était financé sur fonds publics. Indépendance énergétique oblige.

Aujourd'hui contrôlé par des intérêts privés -- même si l'Etat sud-africain est toujours présent à son capital --, Sasol s'est lancé dans le pétrole, mais produit toujours le tiers du carburant consommé en Afrique du Sud à base de charbon. Sasol est ainsi devenu l'un des tous premiers groupes énergétiques d'Afrique et l'acteur mondial de référence en matière de charbon liquéfié. Et pratiquement le seul. Mais pour combien de temps ?

Les concurrents se multiplient et les Etats prennent le problème à bras le corps. Il faut bien trouver des solutions alternatives au brut ! Nous aborderons les développements récents de cette énergie dans un prochain Edito.

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* : La liquéfaction du charbon, où en est-on aujourd'hui ?, Pierre Marion, IFP, décembre 2007.



26/01/2009
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