Ce que vous devez savoir sur l’énergie au charbon

Cet article est le cinquième d’une série en six parties qui explore comment nous obtenons notre électricité et ce que nous devons savoir sur la façon dont l’énergie électrique renouvelable – et non renouvelable – est générée.

Électricité l’utilisation est une composante majeure de l’empreinte écologique des Américains. Mais nous avons tendance à lui accorder moins d’attention que d’autres domaines, comme le recyclage et l’utilisation du plastique, où nous avons l’impression d’avoir plus de contrôle.

Après tout, nous ne pouvons pas acheter des services publics d’électricité comme nous le faisons pour les fournisseurs d’accès Internet. Pourtant, il est important de comprendre d’où vient votre énergie et comment elle affecte votre empreinte écologique.

Charbon

Le charbon est la source d’énergie la plus emblématique pour de nombreuses personnes. Dans la pratique, la dépendance au charbon varie considérablement à travers les États-Unis. Quelques régions, comme Long Island et certaines parties d’Hawaï et de l’Alaska, sont complètement exemptes de charbon. Cependant, certaines parties du Midwest tirent plus de la moitié de leur électricité — jusqu’à 61,5% — provenant des centrales au charbon.

Malgré une formidable croissance de énergie renouvelable au cours de la dernière décennie, les combustibles fossiles — gaz naturel et charbon — fournissent toujours la majorité de l’électricité aux États-Unis. Avec une production de charbon à un Plus bas depuis 55 ansc’est aujourd’hui notre troisième source d’électricité, produisant 19,3% de la puissance globale de la nation.

Le charbon a une longue histoire utile. À l’origine, le charbon était une source d’énergie directe, trouvée sur ou près de la surface de la terre. Il a été brûlé dans des cheminées de la Rome antique et dans des fours Hopi dans ce qui allait devenir le sud-ouest américain.

Pendant le révolution industrielle, le charbon était utilisé pour alimenter de grands fours et des machines à vapeur, ce qui nécessitait des mines de charbon plus profondes et plus dangereuses. La production de charbon est passée de 10 millions de tonnes en 1800 à 250 millions de tonnes en 1900. Emploi dans l’industrie du charbon a culminé en 1924 et, à l’exception de la Seconde Guerre mondiale et de la crise énergétique de 1973, n’a cessé de baisser depuis.

En 2021, les mines de charbon américaines emploient environ 39 500 personnes.

Comment fonctionne l’énergie au charbon

Charbon est un matériau semblable à une roche sédimentaire combustible composé principalement de carbone et d’hydrocarbures. Comme les fossiles, chaque morceau de charbon a commencé comme des plantes ou des animaux vivants et a été transformé par les forces naturelles. Le charbon se forme lorsque les tourbières sont recouvertes de couches de roche et de terre, ce qui entraîne une pression et une chaleur énormes. Pendant des centaines de millions d’années, ces forces transforment la matière organique en charbon.

Il existe quatre principaux types de charbon, qui se forment sous différentes pressions. Ils sont identifiés par leur teneur en carbone. Du carbone le plus élevé au plus faible, ce sont l’anthracite, le bitumineux, le subitumineux et le lignite. Une teneur en charbon plus élevée équivaut à une plus grande quantité d’énergie stockée, mais les quatre types de charbon peuvent être utilisés pour produire de l’électricité.

Dans une centrale électrique au charbon, le charbon est pulvérisé et la poudre de charbon résultante est brûlée dans un four. La chaleur générée dans le four transforme l’eau en vapeur. La vapeur fait tourner une turbine, qui fait tourner un générateur pour produire de l’électricité. A l’exception de la source de chaleur, une centrale à charbon fonctionne de la même manière qu’une centrale nucléaire ou toute autre centrale thermique.

Impacts environnementaux de la production de charbon

Bien que toutes les centrales thermiques produisent de l’électricité de la même manière, la source de chaleur leur confère à chacune un impact environnemental unique. Pour le charbon, ces impacts sont importants. Le charbon est une source d’énergie non renouvelable et non durable car une fois qu’il est extrait et brûlé, il ne peut pas être remplacé à l’échelle du temps humain.

L’extraction du charbon cause de graves dommages à l’environnement. L’image des mineurs de charbon des Appalaches creusant des tunnels souterrains est plus historique que fidèle aux pratiques d’aujourd’hui. Dans les Appalaches, l’exploitation à ciel ouvert, notamment enlèvement au sommet d’une montagne, est maintenant plus courante que l’exploitation minière souterraine. La impact environnemental de l’extraction du charbon dans les Appalaches est presque inconcevable ; la topographie des zones minées est complètement modifiée, avec des pentes montagneuses littéralement aplaties et des vallées remplies de 600 pieds de gravats, contaminant les eaux de surface et modifiant son hydrologie et son pH.

Cependant, les Appalaches ne sont plus le centre de l’extraction du charbon aux États-Unis. Malgré les récentes arrêtsla plus grand producteur du charbon aux États-Unis est le Wyoming. Les mines qui s’y trouvent sont des mines à ciel ouvert (également appelées mines à ciel ouvert). Une partie de cette exploitation minière a lieu sur terres fédérales.

Impacts environnementaux de l’énergie au charbon

La combustion du charbon produit plus de 80 toxique polluants qui génèrent du smog et des pluies acides et peuvent causer des maladies respiratoires. Du mercure et d’autres métaux lourds sont également libérés. Les cendres volantes et les cendres résiduelles (qui sont également créées par incinération des déchets) sont également des sous-produits potentiellement dangereux, bien qu’ils soient désormais capturés pour être stockés plutôt que libérés par des cheminées.

La L’air pur et Lois sur l’assainissement de l’eau ont tous deux réussi à obliger les centrales électriques au charbon à améliorer leurs performances environnementales en utilisant du charbon à faible teneur en soufre et en épurant les gaz de combustion. Mais le charbon est encore loin d’être propre. De nombreuses centrales électriques n’utilisent toujours pas les contrôles de pollution prévus par la législation environnementale. Des données précises sur les émissions des centrales électriques ne sont pas facilement disponibles (encore).

Une étude ont conclu que la pollution de l’air due à la production d’électricité entraîne environ 16 000 décès prématurés chaque année dans la zone continentale des États-Unis, dont 91 % sont attribuables aux centrales électriques au charbon. Selon les propres données de l’industrie, les eaux souterraines à proximité presque toutes les centrales au charbon aux États-Unis a des niveaux dangereux de polluants liés aux cendres de charbon tels que l’arsenic et les métaux lourds.

Changement climatique

Autrefois considéré comme inoffensif, gaz carbonique est désormais considéré comme le principal gaz à effet de serre émis par l’activité humaine. La combustion du charbon aux États-Unis a généré 1,32 million de tonnes de CO2 en 2017. Avec le gaz naturel, le charbon est responsable de un tiers des émissions de carbone du pays.

Bien que parfois utilisé pour décrire les centrales au charbon qui répondent aux normes des Clean Air and Water Acts, le terme charbon propre fait généralement référence aux centrales au charbon qui capturent les émissions de dioxyde de carbone pour les enfouir sous terre plutôt que de les rejeter dans l’air où elles contribuent au changement climatique. Il n’y a qu’une seule usine de ce type en activité aux États-Unis jusqu’à présent.

Heureusement, de nombreuses sociétés énergétiques comme Pacific Gas and Electric Company et Énergie du Puget Sound permettre aux clients d’opter pour des programmes communautaires d’énergies renouvelables qui fournissent un mix énergétique plus vert. Contactez votre fournisseur de services publics local pour savoir si un tel programme est disponible là où vous vivez.

Quelle que soit votre source d’énergie, le choix le plus durable est d’en utiliser moins. Si vous ne savez pas où vous pourriez vous améliorer, commencez par un audit énergétique de la maison et hiérarchiser les changements sur la base des résultats. De nombreuses entreprises de services publics locales ont également programmes d’efficacité pour aider les clients à réduire leur consommation d’énergie.

Initialement publié le 30 janvier 2020, cet article a été mis à jour en décembre 2022.