ensemble énergétique du Canada

Charbon

Le charbon est l’un des combustibles les plus couramment utilisés pour produire de l’énergie et est utilisé comme source de chaleur depuis plus de 2 000 ans. Cependant, la combustion du charbon produit également beaucoup de gaz à effet de serre, qui contribuent au changement climatique.

Thomas Bresson, Coal, https://www.flickr.com/photos/computerhotline/7977539566/, (CC BY 2.0)

QU’EST-CE QUE LE CHARBON ET COMMENT EST-IL EXTRAIT DU SOL?

Le charbon est une roche sédimentaire durcie faite de matière végétale ancienne. Les gisements de charbon se sont formés il y a longtemps, lorsque les continents du monde étaient très différents et qu’il y avait de vastes mers anciennes. Les matières organiques, telles que les restes de plantes et d’animaux, couleraient au fond de la mer et seraient recouvertes de sédiments (c.-à-d. Roches et sable) et compactées. Au cours de millions d’années, la matière organique a été transformée sous haute pression et à des températures très élevées, ce qui a abouti à ce que nous appelons aujourd’hui les combustibles fossiles – pétrole brut, gaz naturel et charbon. En tant que combustible fossile, le charbon est brûlé pour produire de la chaleur et converti en électricité. En tant que combustible fossile, il est brûlé pour produire de la chaleur et converti en électricité. C’est l’une des plus grandes sources d’électricité sur Terre, mais elle produit également certaines des émissions de gaz à effet de serre les plus élevées. Le charbon a alimenté le début de la révolution industrielle et reste la source d’énergie bon marché de choix pour les économies émergentes.

À son état naturel, le charbon se trouve dans des veines souterraines et doit être extrait. Afin d’atteindre du charbon profondément enfoui, les mines de charbon creusent à plus d’un kilomètre sous terre, tandis que les veines de charbon de faible profondeur sont exploitées à ciel ouvert. Le charbon qui se trouve dans des veines souterraines et doit être extrait de différentes façons, selon le paysage et les caractéristiques de la veine de charbon, dont sa profondeur, sa longueur, sa continuité et sa structure. Les mines à ciel ouvert peuvent être situées à la surface ou sur la cime des montagnes. Dans ce cas, des couches de sol et de végétation sont enlevées pour découvrir les veines de charbon à plus faible profondeur.

Il existe deux types de charbon: le charbon thermique est brûlé pour la production d’électricité ou de chaleur, tandis que le charbon métallurgique est utilisé dans la production d’acier. Près de la moitié du charbon produit au Canada est thermique et l’autre moitié est métallurgique.

Ken Heaton / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

COMMENT L’ÉLECTRICITÉ EST-ELLE PRODUITE À PARTIR DU CHARBON?

Une fois sorti du sol, le charbon est acheminé vers une centrale électrique où il est brûlé pour chauffer de l’eau et produire de la vapeur. La pression créée par cette vapeur fait tourner une turbine (c’est de l’énergie mécanique), qui à son tour fait tourner des aimants à l’intérieur d’un générateur pour produire de l’électricité.

COMMENT LE CHARBON EST-IL TRANSPORTÉ?

Le charbon destiné à l’exportation est principalement transporté par chemin de fer ou navire. Le charbon peut également être mélangé avec de l’eau et envoyé par pipeline dans une suspension. C’est plus efficace que le train ou le camion, mais utilise beaucoup d’eau et n’est pas courant au Canada pour le transport longue distance.

Stephen Rees, CN 2583 Delta BC with Mount Baker 2007_0114, https://www.flickr.com/photos/stephen_rees/357700003/, (CC BY-NC-ND 2.0)

COMMENT L’ÉLECTRICITÉ PRODUITE À PARTIR DE CHARBON SE DÉPLACE-T-ELLE OÙ ELLE DOIT ALLER?

Le système électrique comporte trois étapes: la production, le transport et la distribution. La production consiste à produire de l’électricité, la transmission consiste à la déplacer et la distribution à la livrer aux clients individuels.

Les lignes de transport acheminent l’électricité des centrales aux utilisateurs finaux ou aux consommateurs. Lorsque l’électricité traverse ces lignes, une partie de l’électricité est perdue en raison de la résistance et se dissipe sous forme de chaleur. Pour réduire la quantité d’électricité perdue en transit, ces lignes de transport transportent de l’électricité à haute tension.

Les groupes électrogènes produisent de l’électricité basse tension et pour que cette électricité soit transportée là où elle doit aller, la tension doit être augmentée. Un transformateur « élévateur » est utilisé pour le convertir en une tension plus élevée que les lignes de transmission peuvent transporter. Une fois que l’électricité atteint sa destination, un transformateur « abaisseur » de la sous-station la reconvertit en une tension plus basse afin qu’elle puisse être utilisée par les consommateurs.

La dernière partie du réseau électrique est le réseau de distribution, qui est essentiellement le réseau de fils qui prend l’électricité des transformateurs et la transporte jusqu’aux utilisateurs finaux. Les services publics d’électricité sont des entreprises privées ou des organisations gouvernementales qui gèrent la production, le transport et la distribution d’électricité. La gestion du réseau électrique est un processus compliqué et une responsabilité importante.

Le Canada est relié aux États-Unis par un réseau international appelé le Réseau électrique nord-américain. Le long de la frontière américaine, il y a plus de 35 connexions de transport, ce qui permet un commerce d’électricité flexible et mutuellement avantageux entre le Canada et son voisin.

À QUOI SERT L’ÉLECTRICITÉ PROVENANT DU CHARBON?

L’électricité est utilisée dans nos maisons et nos entreprises pour des choses comme l’éclairage, le chauffage et la climatisation, et pour alimenter des appareils et des appareils électroniques. Nous vivons dans un monde dépendant de l’électricité. Du réfrigérateur de votre cuisine à l’ordinateur que vous utilisez pour accéder à ce site Web, l’électricité est ce qui rend possible la plupart de nos commodités modernes.

Jeff Sandquist, Boundary Dam Power Plant, https://www.flickr.com/photos/jeffsand/605674264/in/photostream/, (CC BY 2.0)

QUEL EST L’IMPACT DE L’UTILISATION DU CHARBON SUR L’ENVIRONNEMENT?

De tous les combustibles fossiles, le charbon est celui qui produit le plus de gaz à effet de serre (GES), et contribue donc aux changements climatiques et à la pollution. Il a également une incidence sur le paysage, puisque l’exploitation minière requiert le défrichage de vastes zones et perturbe les sols, qui restent stériles pendant de nombreuses années. Les centrales produisent de l’électricité en brûlant du charbon thermique. Au Canada, on délaisse graduellement cette technique afin de réduire les émissions de CO2.

Le charbon est le combustible fossile le plus polluant émettant environ deux fois plus de CO2 que le gaz naturel par unité d’énergie produite. Il produit également des oxydes d’azote provoquant des pluies acides et des oxydes de soufre, du mercure et d’autres toxines, de même que les particules de suie responsables de la saleté omniprésente à Londres au 18e siècle. 

Un certain nombre de collectivités canadiennes, telles que Sydney en Nouvelle-Écosse, ont été construites autour des mines de charbon et se sont effondrées à la fermeture de ces dernières. Les problèmes environnementaux graves laissés sur place par l’industrie du charbon n’ont été abordés que récemment. Les étangs de goudron de Sydney, par exemple, ont été créés par des décennies d’eau de ruissellement d’une aciérie avoisinante alimentée au charbon. Des décennies de travail et des centaines de millions de dollars ont été consacrés au nettoyage du site.

Roy Luck, Leviathan loading coal at Westshore Terminal, Port of Vancouver BC, https://www.flickr.com/photos/royluck/48506764446/in/photolist-2gUpbUW-2gUnQXH-4zyUJZ-2gUnR7W, (CC BY 2.0)

OÙ TROUVE-T-ON LES MINES DE CHARBON ET LES CENTRALES ÉLECTRIQUES AU CHARBON AU CANADA?

  • Le plus gros producteur de charbon au Canada est la Colombie-Britannique. Jusqu’à 90 pour cent du charbon extrait en Colombie-Britannique est du charbon métallurgique, le reste étant du charbon thermique. Il y a sept mines en Colombie-Britannique qui produisent du charbon thermique. Cependant, la Colombie-Britannique ne tire aucune partie de son électricité ou de son chauffage du charbon et en exporte la majeure partie vers les marchés internationaux. Les terminaux Westshore, près de Vancouver, sont le plus grand terminal charbonnier de la côte ouest de l’Amérique du Nord, qui envoie principalement du charbon outre-mer par navire vers l’Asie.
  • Le deuxième producteur de charbon en importance est l’Alberta. Le charbon est brûlé pour produire près de la moitié de l’électricité de la province. Cela représente environ les deux tiers de la production totale d’électricité au Canada.
  • Le troisième producteur de charbon au Canada est la Saskatchewan, qui est également le deuxième producteur d’électricité produite à partir du charbon.
  • La Nouvelle-Écosse est le troisième producteur de production d’électricité au charbon au Canada. Environ les deux tiers de l’électricité de la Nouvelle-Écosse proviennent de la combustion du charbon.

SAVIEZ-VOUS?

En 2018, le gouvernement du Canada a annoncé des règlements visant à éliminer progressivement la production d’électricité au charbon d’ici 2030.