Substance dure, noire et pierreuse, le charbon est depuis des milliers d’années une indispensable source d’énergie et de chaleur. Carburant de la révolution industrielle des XVII^e et XVIII^e siècles, il est toujours une source essentielle d’énergie. L’intérêt du charbon réside dans son faible coût, son accessibilité et son abondance par rapport aux autres combustibles fossiles. Actuellement, le charbon sert à fabriquer de l’acier (environ 70% de la production mondiale) et à générer de la chaleur dans des installations comme les centrales électriques (environ 35% de la production mondiale).

Cependant, il y a charbon et charbon. De fortes densités de carbone et un faible taux d’humidité augmentent la dureté et le pouvoir calorifique du charbon. C’est pourquoi il existe quatre types de charbon:

• L’anthracite est le type de charbon le plus dur, celui qui a le plus de valeur énergétique
• La houille bitumineuse est le deuxième type de charbon et compte pour la moitié du charbon produit au Canada. C’est le type de charbon le plus utilisé pour produire de l’acier et alimenter les centrales électriques thermiques
• Le charbon sous-bitumineux est le troisième type de charbon et représente environ le tiers du charbon produit au Canada. Il sert à la production d’énergie électrique
• Le lignite, le dernier type de charbon, a la plus faible valeur énergétique. Il sert aussi à la production d’énergie électrique

Toutes ces catégories reflètent les différents stades de formation du charbon. Plus les dépôts végétaux anciens subissent les effets du temps, de la pression et de la chaleur, plus le charbon ainsi produit sera dur, sec et riche en énergie.

Exploitation minière, extraction et raffinage

Les mines de charbon nous font souvent évoquer l’image du mineur au visage noirci par le charbon qui travaille au fond d’un puits mal éclairé. Bien entendu, cette image fait partie intégrante de notre patrimoine, mais avec les années, les progrès technologiques ont permis d’améliorer la sécurité et l’efficacité des mines de charbon. Ces technologies sont adaptées à la profondeur du gisement ou du filon. Dans certains cas, les gisements sont peu profonds ou même exposés, dans d’autres, ils sont beaucoup plus profonds dans le sol.

Les gisements de charbon en profondeur sont atteints par des puits verticaux ou horizontaux qui permettent le transport des mineurs, de l’équipement et du charbon extrait. Les gisements de charbon qui sont proches de la surface sont exploités à ciel ouvert, avec des techniques adaptées à la forme du gisement. Malgré ces progrès, l’exploitation souterraine du charbon est toujours une entreprise coûteuse et dangereuse.  

Le charbon peut ensuite être raffiné pour lui donner de la valeur. Par exemple, on peut le cuire à haute température et en l’absence d’air dans un cokeur pour en retirer l’humidité, les goudrons, les huiles et les gaz. Le coke ainsi obtenu sert à fabriquer de l’acier. De plus, il est possible de traiter le charbon pour en tirer d’autres combustibles fossiles comme l’essence, le carburant diesel et le kérosène.

Pollution et impact environnemental

Le charbon, considéré comme le plus sale des combustibles fossiles, est à l’origine de quantités considérables de polluants qui perturbent notre santé, l’environnement et l’économie. L’exemple le plus révélateur de ce phénomène est le smog londonien de 1952, qui a provoqué la mort de milliers de personnes. Ce smog était attribuable à la combustion de charbon et à des conditions climatiques aggravantes. Même aujourd’hui, les industries alimentées au charbon sont une source importante de particules, de dioxyde de soufre (SO₂), d’oxydes d’azote (NO_x), de mercure et de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone. 

Diverses technologies sont utilisées pour réduire la pollution provenant de la combustion du charbon. Par exemple, la plupart des cendres volantes (particules en suspension) émises par le brûlage du charbon sont collectées à l’aide de dépoussiéreurs électrostatiques. Ces cendres sont ensuite acheminées vers des sites d’enfouissement, utilisées comme remblai de mine, ou mises à la disposition des cimenteries comme matière première. Les cendres résiduelles, plus lourdes, que l’on collecte au fond du four, sont des déchets que l’on achemine vers les sites d’enfouissement.

Partie intégrante des pluies acides, le dioxyde de soufre est un autre important problème de pollution découlant de la combustion du charbon. Par exemple, des technologies comme l’épurateur, que l’on installe dans la cheminée d’un four, permettent de stopper les émissions avant qu’elles n’atteignent l’atmosphère. Il est également possible d’atténuer ce problème de pollution en brûlant du charbon à faible teneur en soufre, donc plus propre. Par exemple, le charbon de l’Alberta et de la Colombie-Britannique a une teneur en soufre beaucoup plus faible que le charbon des provinces de l’Est.

Les perturbations physiques de l’environnement sont une autre préoccupation majeure du charbonnage. Elles sont en effet plus importantes que lorsque l’on exploite d’autres combustibles fossiles. De grandes étendues de terre doivent être rasées et excavées pour atteindre les gisements de charbon, notamment dans le cas des mines à ciel ouvert. Cette façon de faire peut se traduire par des impacts non négligeables sur la faune et la végétation. De nombreux efforts sont en cours pour minimiser ces perturbations et régénérer les zones perturbées.