Comment les matières organiques deviennent-elles des combustibles fossiles?

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Dernière modifié: 2023-11-27 07:05

Il y a trois cent millions d'années (environ), à peu près au moment où les amphibiens ont émergé des mers primordiales, d'immenses marécages luxuriants remplis de grands arbres, de fougères et d'autres plantes à feuilles poussaient le long des côtes de l'ancien océan, lui-même rempli d'algues et des milliards de micro-organismes.

Les plantes et les algues respirent le dioxyde de carbone (CO2) et utilisent la lumière du soleil et l'eau pour le convertir en carbone qui constitue leurs tissus et leur nourriture. Lorsque les plantes, les algues et les créatures primitives sont mortes, ils ont emporté avec eux leur carbone piégé au fond d'anciens marécages. Au fil du temps et à travers de vastes forêts, de gigantesques dépôts de matière végétale se sont accumulés, alternativement recouverts de sable, d'argile, de minéraux et de roches. À mesure que les matériaux de revêtement pressaient la matière organique riche en carbone, elle a finalement été transformée en un des combustibles fossiles.

Charbon

Les marécages de tourbe, les zones humides où de grandes quantités de matériel végétal s'accumulent et coulent lentement et tranquillement, constituent les pépinières des bassins houillers. Protégée contre les effets érosifs des vagues et des rivières des océans, la matière organique est transformée en tourbe grâce au travail des bactéries, des champignons et de l'oxygène de l'atmosphère qui modifie la matière végétale, tout comme le pH de l'eau environnante. Une fois que «l'oxygène dans la tourbe a été épuisé, les bactéries anaérobies… poursuivre le processus de dégradation."

Une fois que la matière végétale se transforme en tourbe, elle est enterrée par les sédiments. Pendant des millions d'années, la pression venant d'en haut et la chaleur de la terre pressent et évaporent toute humidité résiduelle de la tourbe qui se transforme en charbon.

Le charbon reste une source de combustible largement utilisée. En 2011, la Chine a produit 3 844 942 tonnes courtes de charbon (la plus élevée au monde), suivies des États-Unis avec 1 094 336 tonnes. De même pour la même année, la Chine a consommé une quantité égale à sa production, 3 826 869 tonnes courtes, tandis que les États-Unis ont fait de même, en consommant 1 003 066 (une quantité presque égale au charbon consommé par toute l'Europe).

Pétrole et gaz naturel

Le pétrole commence son existence avec des dépôts de «phytoplancton, algues et autres organismes marins» qui meurent et tombent sur le fond de la mer, formant finalement de grands dépôts de matière organique. Les protéines et la cellulose se décomposent bientôt, ne laissant qu'une fraction de matière organique… la fraction lipidique [qui] contient les précurseurs que nous trouvons dans le pétrole brut."

À mesure que de plus en plus de couches de sédiments s'accumulent, celles du bas sont comprimées, ce qui augmente la température. Au cours de millions d’années, de simples molécules organiques se sont transformées en molécules complexes, appelées les kérogènes. Avec les lipides restants, au fil du temps, les kérogènes sont «fissurés» par la pression et la chaleur et transformés en pétrole. Selon la disposition et la composition du carbone et de l’hydrogène du pétrole, l’hydrocarbure sera liquide (pétrole) ou gazeux (gaz naturel).

Le gaz naturel peut également se former de manière biogénique, lorsque des microorganismes spéciaux, appelés méthanogènes, décomposent chimiquement les matières organiques et produisent du méthane. Lors de la production de gaz naturel utile, ces méthanogènes se trouvent dans des endroits sans oxygène, à proximité de la surface de la terre. Lors de la production de pets gênants et inutiles, ces méthanogènes se trouvent dans vos intestins. Un exemple courant de gaz naturel biologiquement produit à l'extérieur de votre corps est celui généré dans les décharges.

En 2011, les pays du Moyen-Orient produisaient collectivement plus de 27 million des barils de pétrole chaque jour, l’Arabie saoudite seule extrayant plus de 11 millions de barils par jour. La Russie et les États-Unis ont des taux de production comparables d'environ 10 millions de barils par jour. Bien que de nombreux pays aient consommé une quantité non négligeable de pétrole en 2011, la part du lion revient de loin aux États-Unis, qui consomment près de 19 millions de barils de pétrole par jour, soit plus du double de la part des Chinois trois fois plus peuplés.

Pour le gaz naturel, les chiffres ne sont pas aussi dramatiques. Bien que les pays du Moyen-Orient en aient également produit une grande quantité (près de 18 000 milliards de pieds cubes en 2011), les États-Unis et la Russie ont dominé la production avec environ 22 000 milliards de pieds cubes chacun. Affamés par cette ressource limitée, les États-Unis ont consommé près de 1 500 milliards de pieds cubes de plus que ce qu’ils produisaient en 2011, tandis que la Russie affichait un excédent qui avait entraîné des exportations de gaz naturel de près de 8 000 milliards de pieds cubes.

Planète assoiffée

Face à la pression croissante exercée sur ces ressources limitées par un monde en développement constant, les producteurs recherchent en permanence de nouvelles sources de combustibles fossiles, notamment la récupération du pétrole issu des sables bitumineux.

Une controverse récente a éclaté en Amérique du Nord à propos du pipeline Keystone XL, un projet de conduite reliant les champs de sables bitumineux de l’Alberta, au Canada, au cours d’une série de phases aux raffineries de la côte du golfe du Mexique.

Alors que les opposants à l'oléoduc s'inquiètent des déversements et de la libération de plus de carbone dans l'atmosphère (lire: réchauffement de la planète), au plus fort de la controverse, peu avant la dernière élection présidentielle de juin 2012, selon un sondage mené par Rasmussen 60 % des électeurs américains probables ont favorisé la construction du pipeline.