Énergies non renouvelables

Quelles sont les énergies non renouvelables ? : La liste

Par Anaïs Hollard , le 6 septembre 2024 — pollution - 14 minutes de lecture

Nous, chez Deklic, on aime évidemment vous parler d’énergies renouvelables. Il faut dire que c’est un peu le nerf de la guerre ! Cependant, à l’inverse, il existe également des énergies qui ne le sont pas… Renouvelables, et qui sont largement mobilisées dans de nombreux secteurs. C’est d’ailleurs là où le bât blesse. Alors, quelles-sont ces énergies non renouvelables, qui sont pourtant au cœur de nos sociétés ?

Une énergie non renouvelable : qu’est-ce que c’est ?

La réponse est dans l’intitulé, mais mieux vaut refaire un petit point avant de démarrer. Une énergie non renouvelable est une source d’énergie qui existe en quantité limitée sur Terre et qui ne peut pas être régénérée ou renouvelée à l’échelle de temps humaine. C’est-à-dire qu’une fois qu’elle est épuisée, elle ne peut plus être remplacée à court terme. Ces énergies proviennent généralement de la décomposition de matières organiques ou de ressources naturelles spécifiques qui se sont formées sur des millions et des millions d’années. Autrement-dit, les réserves d’énergie non renouvelables sont finies, car elles ne se renouvellent pas rapidement ou même pas du tout. Par exemple, les combustibles fossiles comme le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont issus de la décomposition de plantes et d’animaux morts sur des millions d’années. Alors à moins d’avoir trouvé le secret de la vie éternelle, il y a de fortes chances pour que vous ne voyiez jamais le prochain gisement de pétrole !

Par ailleurs, leur extraction, leur transformation et leur utilisation contribuent à la pollution (émissions de gaz à effet de serre) et à d’autres problèmes environnementaux. Contrairement aux énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien, qui se reconstituent naturellement, ces énergies ne se renouvellent pas rapidement après leur exploitation. Parmi ces énergies non renouvelables, on compte :

Le pétrole ;
Le charbon ;
Le gaz naturel ;
L’uranium (énergie nucléaire).

À ce jour, ces énergies sont indispensables dans de nombreux secteurs économiques, mais leur caractère limité et polluant pousse à développer des alternatives renouvelables pour assurer un approvisionnement énergétique durable. Et ça, ce n’est pas pour nous déplaire 😉

Le pétrole

Vous croyez tout savoir du pétrole ? Détrompez-vous (enfin, peut-être). Cette substance huileuse, d’origine naturelle, est composée d’un mélange complexe d’hydrocarbures. Elle se présente sous forme liquide dans la croûte terrestre et est extraite pour être raffinée et transformée en divers produits énergétiques (essence, diesel) et non énergétiques (plastiques, produits chimiques). Le pétrole est une des principales sources d’énergie dans le monde et joue un rôle crucial dans les économies modernes. Pour vous donner une idée, en 2022, la demande de pétrole a atteint 99,8 millions de barils par jour¹. Ça en fait, des litres !

Côté développement, cet hydrocarbure s’est formé il y a des millions d’années, principalement pendant l’ère mésozoïque, à partir de la décomposition de matière organique (plancton, algues, et autres organismes marins).

Grosso modo, les restes d’organismes marins morts s’accumulent au fond des océans, dans les sédiments. Ces matières organiques se retrouvent ensuite ensevelies sous d’épaisses couches de sédiments. Sous l’effet de la chaleur et de la pression croissantes, la matière organique se transforme progressivement en hydrocarbures. Le pétrole ainsi formé migre à travers les roches poreuses jusqu’à des formations géologiques appelées « pièges » où il s’accumule. C’est alors que se forme ce que l’on appelle des « gisements » de pétrole, qui peuvent être extraits par forage. Le pétrole est considéré comme une énergie non renouvelable pour plusieurs raisons :

Le processus de formation du pétrole prend des millions d’années. Une fois les réserves actuelles exploitées, elles ne peuvent pas se reconstituer à l’échelle de temps humaine.
Les réserves de pétrole sont finies. À mesure que la demande mondiale augmente, les gisements accessibles diminuent, ce qui rend cette ressource de plus en plus rare et difficile à extraire.
Les humains extraient et consomment du pétrole bien plus rapidement qu’il ne se forme.

Malgré tout ça, le pétrole est utilisé dans plusieurs secteurs clés de l’économie mondiale. Pour commencer, il est principalement transformé en carburant comme l’essence, le diesel, et le kérosène, qui sont utilisés pour alimenter les voitures, les camions, les avions, et les bateaux. Bien que son usage pour la production d’électricité soit en déclin, le pétrole est encore mobilisé dans certaines régions pour produire de l’électricité, notamment dans les centrales thermiques. Il sert également de matière première pour fabriquer de nombreux produits chimiques, des plastiques, des engrais, des solvants, des cosmétiques et des produits pharmaceutiques. Le fioul domestique, un dérivé, peut quant à lui servir à chauffer les maisons et les bâtiments. Enfin, les usines et industries lourdes (métallurgie, construction, etc.) utilisent également du pétrole comme source d’énergie ou comme lubrifiant pour les machines.

Le charbon

Passons maintenant au charbon, cette roche combustible principalement formée de carbone et issue de la décomposition de matières végétales. C’est une source d’énergie fossile utilisée depuis des siècles pour produire de la chaleur et de l’électricité. Il existe plusieurs types de charbon, classés selon leur teneur en carbone et leur pouvoir calorifique : lignite, charbon bitumineux, anthracite, et tourbe (le moins mature).

Le charbon s’est formé il y a des millions d’années (pendant l’ère carbonifère principalement) à partir de végétaux terrestres. D’énormes quantités de plantes se sont accumulées dans les marécages et forêts anciennes. Ces végétaux sont tombés au sol, ce qui a formé ce que l’on nomme des tourbières. Avec le temps, ils ont été recouverts de sédiments et d’autres matières, ce qui les a isolés de l’air. Sous l’effet de la chaleur et de la pression croissantes dues à l’enfouissement, la matière organique végétale s’est progressivement transformée en charbon au fil de millions d’années. Voyons à quoi correspondent les différents type de charbon, par maturité croissante :

La tourbe : le premier stade de la transformation.
Le lignite : le charbon brun, moins dense et avec un faible pouvoir calorifique.
Le charbon bitumineux : plus dense et utilisé pour la production d’électricité.
L’anthracite : le charbon le plus pur, avec la plus haute teneur en carbone et un pouvoir calorifique élevé.

Le processus de formation du charbon prend donc des millions d’années (rien que ça !). À l’échelle humaine, il ne peut pas être renouvelé une fois que les réserves sont épuisées. D’ailleurs, les réserves de charbon disponibles sur Terre sont finies et, bien que certaines estimations indiquent qu’il y a encore de grandes quantités accessibles, elles s’épuisent progressivement. Comme le charbon est exploité à un rythme bien supérieur à sa formation, il ne peut être régénéré à court terme.

À l’origine de la Révolution industrielle, au 21ᵉ siècle, le charbon reste une énergie privilégiée à travers le monde. En effet, il permet d’assurer les besoins énergétiques de l’équivalent de presque un homme sur quatre. Le charbon a satisfait près de 23,5 % de la consommation d’énergie primaire en 2022. Il s’agit surtout (malheureusement) toujours de la première source d’énergie utilisée pour produire de l’électricité (environ 35,4 % de l’électricité mondiale a été produite à partir de charbon en 2022)². Pourtant, il est à noter que les centrales thermiques au charbon libèrent dans l’air et les cours d’eau du dioxyde de soufre, de l’oxyde d’azote, des particules fines et du mercure qui dégradent l’environnement. Malgré ces impacts environnementaux délétaires, cette ressource est utilisée dans la production d’électricité, dans l’industrie sidérurgique (sous forme de coke), dans les industries lourdes, pour le chauffage, dans la production de combustibles liquides, etc.

Le charbon est une énergie non renouvelable dont l’exploitation présente des défis environnementaux majeurs, notamment en raison des émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et des impacts sur la qualité de l’air. Heureusement, les efforts pour réduire la dépendance au charbon s’intensifient dans le cadre de la transition vers des sources d’énergie plus propres.

Le gaz naturel

Le gaz naturel est, lui aussi, un combustible fossile, composé principalement de méthane (CH₄), un hydrocarbure léger. Il se trouve dans des poches souterraines, souvent en association avec du pétrole, et est extrait pour être utilisé comme source d’énergie. Il est souvent considéré comme moins polluant que le charbon et le pétrole, même s’il reste une énergie fossile.

Le gaz naturel se forme, comme le pétrole, à partir de la décomposition de matières organiques (plantes et animaux) qui se sont accumulées dans des sédiments marins et terrestres sur des millions d’années. Voici le processus de formation. Les restes de plantes et d’animaux marins se sont déposés au fond des océans et des lacs il y a des millions d’années. Avec le temps, ces matières organiques ont été recouvertes par des couches de sédiments qui se sont accumulées. Une fois de plus, sous l’effet de la pression croissante des sédiments et de la chaleur due à l’enfouissement (si vous n’avez pas loupé le reste de cet article, vous commencez à connaître la chanson), la matière organique s’est transformée en hydrocarbures. Le processus diffère légèrement de celui du pétrole, puisqu’il produit principalement du méthane, le composant principal du gaz naturel. Cependant, comme le pétrole, le gaz naturel migre à travers des roches poreuses jusqu’à être piégé sous des formations géologiques imperméables, où il est ensuite extrait.

Comme ses homologues, le processus de formation du gaz naturel prend des millions d’années. Une fois épuisé, il ne peut pas être remplacé à l’échelle de temps humaine. Les réserves de gaz naturel présentes sur Terre sont limitées. Bien que certaines nouvelles sources soient découvertes, comme le gaz de schiste, elles restent limitées en quantité et difficiles à exploiter.

Le gaz naturel est une source d’énergie polyvalente, largement utilisée dans plusieurs secteurs de l’économie, comme la production d’électricité, le chauffage, l’industrie, la production d’engrais, les transports (GNC ou GNL) ou la pétrochimie.

À mesure que la transition énergétique vers des sources renouvelables progresse, son usage tend à diminuer dans les pays cherchant à réduire leurs émissions de gaz à effet de serre et ça, c’est plutôt une bonne nouvelle !

Le gaz de schiste

Variante du gaz naturel, le gaz de schiste est extrait des roches schisteuses par fracturation hydraulique, une méthode pour le moins controversée, en raison de son impact environnemental. Mais soyons plus précis…

Le gaz de schiste est un type de gaz naturel qui est emprisonné dans des formations rocheuses spécifiques appelées schistes. Contrairement au gaz naturel conventionnel, qui est piégé dans des réservoirs souterrains poreux, le gaz de schiste est dispersé dans des couches de roche dense et imperméable, ce qui rend son extraction plus complexe. Pour l’extraire, on utilise une méthode on ne peut plus critiquée, appelée fracturation hydraulique ou fracking. Celle-ci consiste à injecter de grandes quantités d’eau, de sable et de produits chimiques à haute pression pour fissurer la roche et libérer le gaz.

Vous connaissez la ritournelle : le gaz de schiste – tout comme le pétrole, le gaz naturel et le charbon – se forme sur des millions d’années à partir de la décomposition de matières organiques, ce qui signifie qu’une fois les gisements épuisés, ils ne peuvent pas se régénérer en un claquement de doigts. Les quantités de gaz de schiste disponibles sont limitées et, bien que l’extraction ait permis de découvrir de nouveaux gisements, ces réserves restent finies. Par ailleurs, la fracturation hydraulique pour extraire le gaz de schiste est très intensive et peut rapidement épuiser les gisements accessibles, ce qui ne laisse pas le temps à la nature de reconstituer ces ressources.

Le fracking consomme de grandes quantités d’eau et peut contaminer les nappes phréatiques avec des produits chimiques. Il peut également provoquer des tremblements de terre mineurs dans certaines régions. En plus de tout ça et bien que le gaz naturel soit moins polluant que le charbon lorsqu’il est brûlé, l’extraction de gaz de schiste entraîne des fuites de méthane (un puissant gaz à effet de serre), qui contribue au changement climatique.

L’exploitation de gaz de schiste est interdite en France. Pourtant, la France en consomme bel et bien. Le gaz naturel liquéfié importé des États-Unis n’est autre que du gaz de schiste. En 2022, les importations de GNL en provenance des États-Unis ont atteint 56,4 milliards de mètres cubes³.

L’uranium

Last, but not least : l’uranium. Cet élément chimique naturel, présent dans la croûte terrestre est un métal lourd, faiblement radioactif à l’état naturel. Il est principalement utilisé comme combustible dans les centrales nucléaires. L’uranium est unique en raison de sa capacité à subir la fission nucléaire, un processus où le noyau de l’atome se divise pour libérer une grande quantité d’énergie. Ce phénomène est exploité pour produire de l’électricité à grande échelle dans les réacteurs nucléaires.

À l’origine, l’uranium s’est développé lors de la formation initiale de la Terre, il y a environ 4,5 milliards d’années. C’est un élément primordial, ce qui signifie qu’il est présent dans la croûte terrestre depuis sa création. Contrairement aux combustibles fossiles précédemment cités (le pétrole, le charbon ou le gaz naturel), qui proviennent de la décomposition de matières organiques, l’uranium est un minéral extrait directement du sol, essentiellement dans les minerais d’uraninite. Il est donc présent dans certaines roches, où il est concentré à des niveaux exploitables.

L’uranium naturel contient principalement deux isotopes :

Uranium-238 (U-238) : qui représente environ 99,3 % de l’uranium naturel.
Uranium-235 (U-235) : qui représente environ 0,7 % de l’uranium naturel et est l’isotope utilisé pour la fission nucléaire dans les réacteurs.

Même s’il est différent de ses cousins les combustibles fossiles, il a quelques points communs avec eux, à commencer par des réserves limitées. De plus, il ne se régénère pas non plus à une échelle de temps humaine. Bien qu’il soit primordial, une fois extrait et consommé, il ne se reforme pas. L’extraction d’uranium nécessite des mines spécifiques, et ces gisements ne sont pas renouvelés par la nature à une échelle significative. La disponibilité de l’uranium peut également être affectée par des facteurs économiques et géopolitiques.

Bien que l’énergie nucléaire produite à partir d’uranium soit une source d’électricité à faible émission de carbone, elle suscite des préoccupations en raison des risques liés à la gestion des déchets radioactifs, de la sécurité des réacteurs et de la durée limitée des réserves d’uranium.

Utilisé pour produire de l’énergie nucléaire dans les centrales nucléaires. L’uranium, bien qu’abondant, est une ressource limitée et son extraction, ainsi que la gestion des déchets radioactifs, pose des défis environnementaux !

Et voilà, vous en savez désormais pas mal à propos des énergies non renouvelables. Maintenant, il ne nous reste plus qu’à changer la donne en passant au 100 % renouvelable. 😉

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Changer d’énergie

¹https://fr.statista.com/statistiques/565316/petrole-consommation-mondiale-en-barils-par-jour-1998/
²https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/charbon
³https://www.placedesenergies.com/professionnels/actualites/la-transition-energetique-europeenne-vers-le-gnl-americain