Produit dans la mondialisation/Charbon

Début de la boite de navigation du chapitre

fin de la boite de navigation du chapitre

Du charbon: kérogène formé à partir de la dégradation de la matière organique

Le charbon dans la mondialisation, du début du XX^e siècle à nos jours

Présentation

Les différents types de charbon.

Le charbon, du latin carbo qui signifie « braise », est un combustible fossile formé par la dégradation de la matière organique végétale. C'est un vestige des forêts préhistoriques du Carbonifère.

La principale théorie de sa formation est la suivante : tout d’abord, le niveau de la mer monte et la végétation, noyée, meurt ; les débris végétaux s'accumulent et se recouvrent progressivement 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 ; la végétation se reconstitue... 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. Une autre théorie est qu'au Carbonifère les bactéries ne sont pas encore capables de digérer le bois.

Le charbon est utilisé d’une part comme source d'énergie (sa combustion produisant de la chaleur) et d’autre part comme matière première (sous forme de coke, du charbon cuit). Le charbon constitue le déclencheur de la première révolution industrielle démarrée dès le XVIII^e siècle au Royaume-Uni puis au XIX^e siècle pour le reste de l'Europe occidentale, constituant alors la première source d'énergie mondiale, jusqu'à son remplacement par le pétrole au milieu du XX^e siècle. Le retour actuel vers le charbon peut s'expliquer par le fait qu’il soit de plus en plus désigné comme le substitut du pétrole dont le prix ne cesse d'augmenter à cause de sa rareté et de la baisse de sa production. Le charbon représente aujourd’hui 25 % de l'approvisionnement énergétique de la planète.

Problématiques

Le sujet, selon le programme, est : le charbon dans la mondialisation, du début du XX^e siècle à nos jours.

Les problématiques suivantes peuvent guider l'étude :

• quels sont les éléments de continuité et les évolutions entre la mondialisation du produit, du début du XX^e siècle à aujourd’hui ?
• En quoi le produit est-il représentatif de la multiplication, de la diversification et des évolutions de la géographie des échanges au cours du XX^e siècle ?
• En quoi le produit illustre-t-il les mutations de l’organisation de la production, des stratégies des acteurs économiques et de la consommation depuis le début du XX^e siècle ?

Extraction

Mineurs au fond en 1905, à Ipswich dans le Queensland.

Utilisé comme combustible dès le XI^e siècle, son extraction dans les mines a rendu possible la révolution industrielle au cours du XIX^e siècle. Depuis cette révolution industrielle, les humains ont changé leurs façons d'extraire du charbon en passant de l'exploitation dans les mines souterraines à celle à ciel ouvert.
Article connexe : w:Charbonnage et w:Histoire de l'exploitation minière du charbon.

Modes d'extraction

Haveuse en action dans une mine souterraine sous Bochum (dans le Ruhr).

Excavatrice à godets utilisée dans la mine à ciel ouvert de lignite de Garzweiler en Rhénanie (Allemagne).

Au XX^e siècle, l'extraction de charbon se faisait essentiellement dans les mines souterraines. En effet, jusque dans les années 1980 plus de 6 milliards de tonnes de charbon provenait des galeries et des puits, alors qu'au début du XXI^e siècle l'extraction se concentre désormais principalement dans les mines à ciel ouvert, quand le gisement n’est pas trop profond.

L'extraction en souterrain peut descendre jusqu'à mille mètres sous la surface. Des puits d’extraction, d’aération et des galeries sont creusés pour atteindre le gisement de charbon. En surface, un site industriel (le « carreau ») est créé pour trier le charbon. Il existe deux techniques d'exploitation souterraine, soit la méthode des « chambres et piliers » qui consiste à creuser un réseau de galeries suffisamment proches reliées aux puits afin d'extraire une proportion importante de charbon, soit la méthode en « longue taille » où une machine, nommée haveuse, perce la veine de charbon en avançant progressivement entre deux tunnels afin de récupérer le minerai au fur et à mesure en laissant le plafond s'effondrer derrière (c'est le foudroyage). Cette méthode permet de récupérer davantage de charbon que la précédente.

L'exploitation à ciel ouvert, moins dangereuse et plus rentable que celle souterraine, consiste tout d’abord à retirer la couche de terrain situé au-dessus de la première veine de charbon, puis des engins de terrassement creusent les veines de charbon jusqu'à leur base afin d'extraire le charbon. La mine de Cerrejon, dans le département de la Guajira en Colombie, est actuellement l'une des plus grandes mines de charbon à ciel ouvert. Cerrejon produit la moitié des exportations colombiennes de charbon et la Colombie se situe ainsi en quatrième place comme exportateur mondial de charbon en 2007.

Après son extraction, le charbon est lavé et trié selon sa teneur en carbone, du lignite à l’anthracite en passant par toute une gamme de charbon gras.

Pays producteurs

Au début du XX^e siècle, le charbon étant la principale énergie utilisée et une matière première essentielle pour la sidérurgie, les différentes nations prospectent leur sous-sol et celui de leurs colonies pour trouver des gisements. Le charbon est tellement important qu'on classe alors les puissances économiques en fonction de leur production houillère : celle du Royaume-Uni se fait dépasser par celle des États-Unis en 1900, puis par celle de l'Allemagne en 1920. La France est loin derrière, important une partie de sa consommation car ses mines ne couvrent pas les besoins.

Dès le début du XX^e siècle, le pétrole concurrence le charbon comme principale source d'énergie et comme matière première : il est plus efficace en termes de rendement énergétique et plus facile à transporter. L'extraction du charbon décroit dans les pays industrialisés, des bassins miniers (appelés les « pays noirs ») entiers cessant leurs activités et mettant les mineurs au chômage, par exemple au Royaume-Uni (dans les Midlands, au Pays de Galles, à Newcastle ou dans les Lowlands d'Écosse), en Allemagne (Ruhr, Sarre et Saxe), en France (Nord-Pas-de-Calais, Lorraine, etc.), en Belgique (entre Sambre et Meuse), en Tchéquie (Nord de la Bohême) ou aux États-Unis (Pennsylvanie). La dernière mine française (La Houve) ferme en 2004.

Mais si l'extraction s'arrête là où les gisements ne sont plus rentables, elle se maintient dans les pays à faible coût de main d'œuvre, notamment en Ukraine (Donbass), en Russie (Oural et Sibérie), en Pologne (Haute-Silésie) et surtout en Chine (Shanxi, Shaanxi, Mongolie-intérieure, Xinjiang, etc.), se développant en plus là où l'exploitation à ciel ouvert est possible, notamment en Australie, en Afrique du Sud et aux États-Unis. La Chine (47 % de la production mondiale en 2012) et les États-Unis (avec 13 %) constituent les principaux producteurs de charbon. Selon BP, les réserves mondiales estimées en 2011 seraient suffisantes pour tenir encore 112 ans. Le charbon est actuellement le carburant fossile ayant la plus forte croissance, profitant de son faible coût : la production mondiale a augmenté de 6,1 % entre 2008 et 2011 ; la région Asie-Pacifique a représenté 85 % de la croissance de la production mondiale, avec en tête la Chine.

• 
  Mine de charbon Mitsubishi d'Ōyūbari et son chemin de fer, à Yūbari sur Hokkaidō (Japon) en 1912.
• 
  Mine abandonnée (terril et chevalement) de Lyssytchansk dans le Donbass (Ukraine).
• 
  Mine de surface à Hailar en Mongolie-intérieure (Chine).
• 
  Extraction à ciel ouvert dans le Wyoming (États-Unis).

Transport

Portique de chargement du Port Waratah à Newcastle, en Australie, en 2009.

Durant la première révolution industrielle, le charbon a constitué une marchandise très convoitée et par conséquent les échanges mondiaux de cette matière première ont suivi cette tendance, marqué notamment par la création de diverses alliances économiques, dont la première est la Communauté européenne du charbon et de l'acier (CECA), en Europe en 1951. Le commerce du charbon représente actuellement seulement 3 % des échanges mondiaux en volume : il est le plus souvent consommer à proximité de son lieu de production.

Cependant, le charbon reste à un prix compétitif, encourageant donc ses échanges, grâce à une production à faible coût, aux transports toujours plus performants et à un stockage simple (sous forme de tas). On peut le voir par exemple en Chine, qui importe de l'Afrique du Sud et d'Australie. Cette tendance à l'importation en masse se voit aussi en Inde, talonnant bientôt la Chine, à cause de son besoin en production électrique. Le charbon est donc au cœur même d'une mondialisation, où l'amélioration constante de son transport est un enjeu clé.

• 
  Convoi ferroviaire reliant les mines aux terminaux portuaires de Maitland, en Australie, en 2009.
• 
  Convoi ferroviaire à Ashtabula aux États-Unis.
• 
  Terminal fluvial d'Ashtabula sur la rive du lac Érié.

Navires charbonniers

Le CHS Star (269 m de long pour 43 de large, 150 149 tonnes de port en lourd) en train d’être déchargé dans le port de Rotterdam en 2006.

Le charbon est surtout transporté par voie maritime ou fluviale, car il s'agit d'un fret de faible valeur, transporté en vrac à bord de vraquiers (transporteur de vrac) ou Bulk cargo en anglais, souvent spécialisés et donc appelés minéraliers (pour le minerai de fer) ou charbonniers (collier en anglais). L'évolution au cours du XX^e siècle a été de construire de toujours plus gros navires, pour profiter des économies d'échelle. Une logique de réseaux en hub and spoke s'est mise en place, de grands ports tel que celui de Rotterdam servant à la réexportation vers les ports voisins plus petits (notamment ceux fluviaux le long du Rhin).

• 
  L'USS Merrimac en 1898, un charbonnier à vapeur de l'US Navy.
• 
  Transport fluvial du charbon sur une péniche en Chine.
• 
  Exemple de port spécialisé dans l'exportation du charbon (d'où le portique), à Hotellneset, au Svalbard (territoire norvégien de l'océan Arctique).

Le transport maritime ou fluviale est préféré à d’autre types de transport, pour différentes raison :

• d’abord pour la quantité pouvant être transportée, un convoi fluvial de 3 800 tonnes (90 m x 11,5 m) équivaut à 66 wagons de chemin de fer de 58 t ou à 127 camions semi-remorques de 30 t. Le charbon est une ressource demandant de grandes réserves et donc de très grosses cargaisons.
• On a aussi la raison d'un plus faible coût énergétique, d'ailleurs on se base sur le transport du charbon pour étalonner ce coût. C'est « l'équivalent charbon » consommé pour transporter une tonne de marchandise sur un kilomètre (tonne/kilomètre/équivalent charbon). Lorsque l'indice pour le transport fluvial est de 1, il est de 2,3 pour le chemin de fer et de 27 pour la route.
• La pollution est également à prendre en compte, en effet, si l’on retient un indice de 1 pour le fluvial, le rail est à 4,2 et la route à 18,9.
• Enfin on a les nuisances sonores : le fluvial permet une très faible nuisance ; un convoi chargé peut transporter 4 400 tonnes soit l'équivalent de 220 camions de 20 t sans faire de bruit nuisant à l'environnement immédiat pour la population.

Terminaux portuaires

Carte des terminaux charbonniers australiens.

Carte des terminaux charbonniers japonais.

Les échanges maritimes ont lieux entre des ports disposant d'installations spécialisées dans le commerce du charbon : les terminaux charbonniers. Les huit principaux pays exportateurs et leurs terminaux portuaires sont (chiffres 2010) :

• l'Australie (328,1 millions de tonnes) : Abbot Point, Hay Point, Gladstone et Newcastle ;
• l'Indonésie (316,1 millions de tonnes) : Bontang et Balikpapan ;
• la Russie (122,1 millions de tonnes) : Touapsé et Rostov ;
• les États-Unis (83,1 millions de tonnes) : Ashtabula ;
• l'Afrique du Sud (76,6 millions de tonnes) : Richard Bay, Durban et Port Elizabeth ;
• la Colombie (76,3 millions de tonnes) : Carthagène des Indes, Barranquilla, Santa Maria, Buenaventura et Tumaco ;
• le Canada (36,9 millions de tonnes) : Vancouver ;
• le Viêt Nam (24,6 millions de tonnes) : Vung Tau.

À voir : la galerie de photos du site du port d'Abbot Point.

Carte des principaux ports charbonniers français.

Les dix principaux importateurs et leurs terminaux portuaires sont (chiffres 2010) :

• la Chine (277,3 millions de tonnes, y compris Taïwan) : Qinhuangdao, Dalian, Quingdao, Tanghai et Tianjin ;
• le Japon (206,7 millions de tonnes) : Kitakyushu et Nagoya ;
• la Corée du Sud (125,8 millions de tonnes) : Qwangyang ;
• l'Inde (101,5 millions de tonnes) : Chennai, Hazira, Tuticorin et Calcutta ;
• l'Allemagne (55,1 millions de tonnes) : Duisbourg, Marxloh, Nordenham, Brême et Hambourg ;
• la Turquie (30 millions de tonnes) : Mersin ;
• le Royaume-Uni (29,3 millions de tonnes) : Port Talbot, Bristol, Tilbury, Kingston, Immingham, Redcar, Newcastle et les rives de la Clyde (l'avant-port de Glasgow) ;
• les Pays-Bas (22,8 millions de tonnes) : Rotterdam (les terminaux EMO) et EECV, Amsterdam et IJmuiden ;
• la France (20,7 millions de tonnes) : Fos, Bassens, Donges, Le Havre, Gennevilliers, Florange et Gravelines ;
• le Brésil (19,1 millions de tonnes) : Vitória.

Consommation

tableau des pays consommateurs de charbon en 2005.

Centrale thermique chinoise produisant de l'électricité à partir de charbon.

Marco Polo signala, à son retour de Chine, que les Chinois chauffaient leurs maisons et cuisaient leurs aliments en faisant brûler d'étranges pierres noires : ce sont là les premières traces d’utilisation du charbon comme combustible. C’est seulement au XVIII^e siècle, en Angleterre, lors de la révolution industrielle que va se généraliser son utilisation. L'invention de la machine à vapeur est déterminante, seul le charbon, à l'époque, est capable de fournir assez de chaleur pour produire de la vapeur. À partir de ce moment là commence l'exploitation industrielle des mines de charbon un peu partout en Europe, puis dans le monde.

Dès le début du XX^e siècle, le pétrole concurrence le charbon comme principale source d'énergie : si les locomotives à vapeur roulent encore au charbon (jusqu'aux années 1960), les routes et les airs sont les domaines réservés des véhicules mus par un moteur à explosion, les marines s'équipent de turbines au mazout (dès le HMS Dreadnought en 1906) et les immeubles de chaudières au fioul, tandis que l’industrie passe de la carbochimie à la pétrochimie.

Aujourd'hui, il y a un retour vers le charbon, qui reste le combustible fossile le plus utilisé dans le monde. Il produit plus de 40 % de l'électricité mondiale et de nombreux pays l'utilisent encore comme source d'énergie principale comme la Pologne (94 %), l'Afrique du Sud (92 %), la Chine (77 %) et l'Australie (76 %). La consommation de charbon a augmenté de 5,4 % en 2011, c’est le combustible fossile qui enregistre la plus forte croissance. La consommation en dehors de l’OCDE a augmenté au dessus de la moyenne de 8,4 %, tirée par la croissance de la consommation chinoise (9,7 %). La consommation de l'OCDE a diminué de 1,1 % en partie dû à la diminution de la croissance des États-Unis et du Japon qui compense habituellement la phase descendante de la consommation européenne.

Usages

Les principaux usages du charbon sont d’une part d’être brûlé pour produire de l'électricité ou pour le chauffage (charbon-vapeur), d’autre part de servir de matière première pour la sidérurgie, les cimenteries et la carbochimie (charbon-coke). Les différentes qualités de charbon n'ont pas les mêmes usages : les lignites et les sous-bitumineux sont principalement utilisés pour produire de l’électricité ; les bitumineux ont des usages industriels allant de la génération électrique à la cimenterie en passant par la sidérurgie ; l'anthracite répond aux besoins de l’industrie chimique (fabrication de caoutchouc synthétique ou filtration d'eau).

Pour la sidérurgie, le charbon est un élément essentiel car, transformé en coke, il est à la base de la production de fonte puis d'acier. Dans le haut-fourneau, on mélange le minerai de fer et le coke qui apporte l'énergie calorifique et chimique nécessaire à la transformation du minerai en fonte, laquelle donnera ensuite de l'acier. L'industrie sidérurgique est un important consommateur de charbon : la production d'une tonne d'acier exige environ 600 kg de charbon à coke. Le coke est un produit obtenu à partir d'un traitement thermique du charbon, la carbonisation ; ce traitement se fait à l'abri de l'air dans les fours dits « à coke ». On élimine les matières volatiles du charbon et cette dévolatilisation laisse un produit solide et résistant : le coke. Il est constitué uniquement de carbone et de matières minérales calcinées. Un exemple d'entreprise du secteur est celui d'Arcelor-Mittal, avec 260 000 employés dans plus de 60 pays. Le groupe a été fondé en 2006 suite à la fusion d'Arcelor et de Mittal Steel ; le siège social est situé dans la ville de Luxembourg, ancien siége d'Arcelor.

Une centrale thermique à flamme produit de l'électricité à partir de la vapeur d'eau produite grâce à la chaleur dégagée par la combustion de gaz, de charbon ou de fioul, qui met en mouvement une turbine reliée à un alternateur. On peut prendre deux exemples d'entreprises, avec E.ON et EDF. E.ON est une société allemande née de la fusion des groupes allemand VEBA AG et VIAG en 2000 ; son siège social est situé à Düsseldorf, en Allemagne. EDF, qui signifie « Électricité de France », est la principale entreprise de production et de fourniture d'électricité en France et dans le monde. La société EDF a été créée en 1946 à la suite de nationalisation des biens de 1 450 entreprises de production, de transport et de distribution d'énergie électrique.

Pays consommateurs

Les pays qui consomment le plus de charbon sont les pays qui en produisent le plus. Les plus grand pays consommateurs de charbon sont la Chine avec 1839,4 de millions de tonnes en 2011. On a ensuite les États-Unis avec 501,9 de millions de tonnes en 2011, puis l'Inde avec 295,6 de millions de tonnes en 2011, le Japon avec 117,7 de millions de tonnes en 2011 et l'Afrique du Sud avec 92,9 de millions de tonnes en 2011. Ainsi, en 2011, la Chine représente à elle seule 49 % de la demande mondiale du charbon. Le coût d'exploitation du charbon étant assez faible, il permet de répondre à la hausse de la demande en énergie dans les grands pays émergents. Suite à cette hausse de la demande, la consommation de charbon dans le monde a augmenté de 5,4 %. Le charbon représente environ 26 % de l'énergie mondiale consommée.

La Chine est un exemple parfait pour montrer le fait que les pays consommateurs sont souvent eux-mêmes les producteurs. Sa production d'électrique provenant à 70 % des centrales thermiques au charbon, la République populaire doit faire face à une demande plus importante que l'offre de ses mines (étant déjà très importante, avec en 2012 3,65 milliards de tonnes). Cette tendance se voit dans le déploiement, pendant l'hiver 2011, de plus de 45 000 trains/jours sur les lignes ferroviaires chinoises pour assurer l'approvisionnement de charbon aux centrales électriques.

La Russie, grand pays producteur et importateur, investira dans le domaine de l'énergie pour augmenter de 30 % sa production de charbon d'ici à 2030. Le président Vladimir Poutine ajoutera lui-même que : « nous projetons actuellement un paquet de mesures qui permettra d'augmenter la production de charbon d'ici 2030 de 100 millions de tonnes, atteignant ainsi un niveau d'extraction de 430 millions de tonnes ». De quoi sortir les maillots cet été, quand on apprends que la Russie émet, rien qu'avec le charbon, plus de 800 millions de tonne de ${\ce {CO2}}$ actuellement !

Au printemps 2012 l'Allemagne a décidé d'arrêter huit des dix-huit réacteurs nucléaires présents sur leur territoire, ceci représente une baisse colossale de la production de l'électricité allemande. L'Allemagne est donc menacée par un manque d'électricité et va sans doute être contrainte d'acheter massivement de l'électricité à d'autres pays voisins comme la France. Ce pays a décidé de mettre fin au nucléaire d'ici 2022. Pour produire les 22 % de la production d'électricité du pays que représentait les centrales, l'Allemagne va faire appel aux énergies renouvelables. Mais pas seulement, elle décide de revenir aux énergies fossiles classiques comme le charbon : en effet, le gouvernement veut investir dans de nouvelles centrales au gaz et également une dizaine de centrales au charbon. Les centrales fonctionnant au charbon appelées centrales thermiques émettent un important rejet de CO₂. Cependant elles sont indispensables pour accompagner le développement des énergies renouvelables comme les éoliennes ou les panneaux solaires.

L'Europe dans son ensemble a tendance à rejoindre les politiques de l'Allemagne, se réconciliant au charbon faute de ne plus pouvoir investir dans le gaz (bien trop chers actuellement). De plus, les investissements énergétiques pour l'EPR(centrale nucléaire de troisième génération) est de plus en plus colossal. Pour pallier le coût énergétique, en France, la consommation de charbon pour l'électricité a bondi de 79 % entre septembre 2011 et 2012 ! Pour entrer dans les détails, l'exploitation accrue du gaz en Amérique pour les centrales électriques a délaissé le charbon à moindre prix. Ce qui résulte du phénomène inverse en Europe.

Principaux pays importateurs et exportateurs.

Principaux exportateurs et importateurs de charbon en 2010-2011.

Légende de la carte.

Conflits d'intérêts

La centrale au lignite de Neyveli, en Inde.

Le charbon, source d'énergie indiscutable, fait l’objet d'un combat au sein des différents pays du globe. En effet, la production d'électricité provenant du charbon est en constante augmentation dans les pays où le besoin s'accrut de manière considérable. Engendrant une compétition intense dans l'investissement à l'étranger pour l'importation (le transport étant de plus en plus perfectionnés et de moins en moins coûteux, voir partie sur les transports). On peut le voir par exemple à travers l'investissement de la Chine de plus d'un milliard de dollars dans la modernisation de l’industrie minière ukrainienne, dans le cadre d'une coopération financière. Cette modernisation engendra une augmentation significatif de la production de charbon dans les mines d'Ukraine, recevant leurs matériel en 2012.

Cette coopération intervient aussi dans la construction, en 2013, de cinq usines de gaz de synthèse issu du charbon. Ce gaz est destiné là aussi principalement à l'Empire du milieu, en échange de sa technologie dans le domaine. Ce type de contrat se fait aussi entre la République populaire de Chine et l'Afrique du Sud, ce dernier étant un pays essentiel dans l'importation de ressource. L'installation de ces usines aura cependant de grande répercussion dans le domaine écologique, car le gaz de synthèse est issu d'un mécanisme très polluant en termes de CO₂.

Ces coopérations sont surtout issues d'une rivalité entre la Chine et la Russie, mais aussi d'autres pays. Ceux-ci cherchent des pays exportateurs de charbon et autres dérivés de celui-ci, pour y investir et importer toujours plus. Ce cas de figure n’est pas exceptionnel dans le cadre d'une mondialisation conflictuelle, et les ressources naturelles, dont le charbon, est source d’importants conflits économiques entre les puissances ayant un besoin accru de ces ressources.