Constitution & formation
La formation du charbon : Le charbon est une roche sédimentaire, formée durant des millions d'années de strates de matière botanique. D'abord la végétation s'est développée dans les zones marécageuses qui ont recouvert de grands espaces de la planète il y a environ 250 millions d'années.
Cette végétation a alors absorbé et stocké l'énergie du soleil. La première étape de la formation de charbon a été créée par l'accumulation de la végétation morte au fond des marais, donnant un matériel brun spongieux, appelé la tourbe. Au cours des années, les mouvements géologiques ont enterré la tourbe sous la surface de la terre. Puis, les strates de tourbe ont ainsi été compressées plus ou moins fortement et chauffées. Après des millions d'années et une transformation physico-chimique lente sous l'effet de la compression et de la chaleur, la tourbe a évolué vers des formes (rangs) de charbons divers. Plus la pression et la température ont été élevées, plus dur est le charbon. Le charbon est donc un combustible d'origine fossile aux côtés du gaz et du pétrole.
C'est un mélange (analyse dite élémentaire) de carbone, oxygène, hydrogène, associée à des quantités moindres de soufre et d'azote, voire encore plus marginalement de chlore, de fluor et de phosphore. Le charbon est trouvé partout sur les 5 continents et sous toutes les latitudes. Il est considéré stratégiquement comme d'approvisionnement sur en raison de ses origines dans des contrées aux régimes politiques plutôt stables ; Australie, USA, Canada, CE (Angleterre, Allemagne, Grèce, Pologne, Espagne ..), Afrique du Sud, Indonésie, tout comme en Russie, Chine, Inde ou Colombie.
De nouveaux pays producteurs apparaissent comme la Mongolie ou le Mozambique, alors que d'anciens pays miniers comme la France redécouvre des gisements (par exemple dans le centre du pays, où le redémarrage d'une exploitation est en cours d'étude, quelques années seulement après la fermeture alors définitive du dernier puit lorrain)
Les réserves probables atteignent 10.000 milliards de tonnes alors que la consommation moyenne planétaire est de l'ordre de 4 milliards de tonnes par an. On peut donc estimer le potentiel de réserves pour encore quelques siècles. Il est clairement établit que le charbon a été formé au cours d'un processus de fossilisation / houillification dont les étapes, toujours identiques, sont principalement :
-Le bois engendre de la tourbe, laquelle est successivement transformée en lignite, charbon bitumineux, puis de rang faible à élevé vers les anthracites et occasionnellement le graphite.
Les charbons de rang faible, comme la lignite et les sous bitumineux sont typiquement plus friable et tendre avec une apparence plus brune ; ils sont caractérisés par une humidité élevée (jusqu'à 60%) et une faible teneur en carbone 60 -75 %) un taux d'oxygène élevé (jusqu'à 30%) , et par là un contenu énergétique modeste.
Les charbons de rang élevé sont typiquement plus durs, résistant et souvent offrent une couleur noire et un lustre brillant. L'élévation dans le rang implique une augmentation de la teneur en carbone et du pouvoir calorifique, en même temps qu'une diminution du taux d'humidité totale ou inhérente.
L'anthracite est à l'extrémité de l'échelle des classes inversement à la lignite.
Les charbons bitumineux sont des solides denses et noirs, contenant fréquemment des morceaux barrés ou striés avec un aspect noir brillant. le taux de carbone contenu dans ces charbons est étagé entre 78 à 91 % avec une eau de constitution entre 2 & 8 %.
Les charbons sub bitumineux apparaissent généralement comme plutôt noirs et mâts. Leur contenu en C est de l'ordre de 71 à 77 % avec un contenu en eau supérieur à 10%. Ils sont principalement utilisés pour la production d'électricité et peuvent être convertis en combustibles liquides ou gazeux dans de nouveaux processus de transformation chimique.
Une classification internationale des charbons existe à partir des connaissances locales de divers pays producteurs qui avaient défini cette hiérarchie de rangs selon des critères différents.
Toutes les informations relatives à la formation de la houille et aux conditions nécessaires de sa formation (milieu, processus biologique et géophysique) sont développées dans notre brochure "Coal Technical Training" disponible en anglais uniquement (voir onglet Formation).