Houille - Définition

Caractéristiques de la houille

Charbon fraîchement extrait de la mine

La houille est une qualité spécifique de charbon, terme générique qui recouvre trois catégories de combustibles solides de même origine (kérogène), mais dont les gisements sont à différents stades de transformation : la tourbe, le lignite et enfin la houille, dont l'anthracite est une variété de qualité supérieure.

Pour les besoins industriels et domestiques, un charbon se caractérise par :

• sa teneur en matières volatiles (MV) exprimée en pourcentage par rapport à la masse totale. Celles-ci sont constituées sensiblement de méthane et d'hydrogène ; sous l'effet d'une élévation de température, les matières volatiles se dégagent du combustible, s'enflamment facilement, et accélèrent la combustion.
• son pouvoir calorifique (exprimé en kJ/kg), quantité de chaleur fournie par la combustion d'un kg de charbon.
• sa teneur en eau exprimée en pourcentage.
• sa teneur en cendres exprimée en pourcentage. Les cendres sont les résidus solides de la combustion du charbon, et peuvent contenir des polluants, métalliques notamment, voire un peu de métaux radioactifs.
• sa teneur en soufre exprimée en pourcentage ; la présence de dioxyde de soufre, et de traces de mercure ou d'autres métaux dans les fumées de combustion contribue à la pollution de l'environnement.

Comparaison de 5 types de houille avec le lignite, et la tourbe

Exploitation de la houille

Sites producteurs de houille (2005)

Jusque vers l'an 2000, la production mondiale de houille était globalement relativement stable, en augmentation dans les pays en développement, mais en diminution dans les pays occidentaux riches en raison de son caractère polluant et moins pratique que les carburants gazeux ou liquides, ou en raison de l'épuisement des ressources. Le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais a exploité, de 1850 à 1990, la partie occidentale d'un filon charbonnier s'étirant de la France à la Belgique (où l'exploitation a cessé aussi il y a une quinzaine d'années) et à l'Allemagne (où l'exploitation devrait durer jusqu'en 2018). Néanmoins, ces dernières années, la production a fortement augmenté, principalement sous l'impulsion de la Chine, qui représentait 45% de la production en 2005, contre 19% en 1990.

Production :

• 3564 millions de tonnes en 1990 (houille seulement) ;
• 3650 millions de tonnes en 2000 ;
• 4973 millions de tonnes en 2005, plus 900 Mt de lignite.

Voici les huit premiers pays producteurs de charbon en 2005, selon l'Agence Internationale de l'Energie, la production incluant charbon "noir" et lignite :

Contrairement au pétrole, le charbon est majoritairement consommé dans les pays qui le produisent, quelques 15% de la production mondiale, seulement, sont exportés. Les premiers sont l'Australie (231 Mt), l'Indonésie, la Russie et l'Afrique du Sud. Les exportations chinoises ont diminué ces dernières années, la production, malgré une hausse de 50% en trois ans, ne parvenant pas à maintenir le rythme de la gigantesque demande des centrales électriques chinoises.

Charbon, environnement et santé

Le charbon a posé et pose encore de nombreux problèmes pour l'environnement et la santé environnementale. En amont de la filière :

• l'exposition chronique à poussière de houille et au radon dans les mines ou à leurs abords est un facteur de silicose et de risque de cancer du poumon, retenu par les tableaux de maladies professionnelles.
• des risques d'accidents (effondrements et coups de grisou) restent important dans les mines de charbon. Les mineurs utilisaient autrefois un canari en cage, qui, quand il s'agitait, ou même mourait, donnait le signal d'une remontée urgente en raison du manque d'oxygène ou d'une surabondance de CO et/ou CO.
• Son extraction (fuites de méthane) et sa combustion contribue au forçage de l'effet de serre et au dérèglement climatique

En aval de la filière, l'industrie houillère laisse de nombreuses séquelles :

• les fumées et vapeurs issues de la combustion de la houille sont acides et polluantes, contenant notamment des traces de vapeur de mercure et de plusieurs métaux lourds et/ou radioactifs dans certains charbons.
• Les cendres de centrales thermiques au charbon (longtemps considérées comme déchets inertes) sont parfois chargées en métaux lourds, avec des traces, parfois importantes de radioactivité, de HAP ou d'autres polluants.
• Ces cendres souvent accumulées sur plusieurs mètres de hauteur sur des crassiers sont pour partie emportées par le vent ou la pluie. On les utilise parfois comme fond de couche routière, matériaux de remblai ou de construction, au risque de polluer la nappe et l'environnement.
• Le radon peut continuer à dégazer dans les mines ou le sol fracturé par des affaissements miniers, longtemps après la fin de l'exploitation.
• Le charbon a, dès le XIX^e siècle été associé à des activités industrielles lourdes et très polluantes, dont la carbochimie, la production et la métallurgie, souvent en bordure de fleuve, canal ou sur le littoral pour des raisons de transport. Des séquelles environnementales persistent longtemps après l'arrêt de ces activités, avec des impacts graves sur la santé. Par exemple, dans le bassin minier du [[
• Les dépôts de cendres, souvent oubliés ou dispersés comme matériaux pour le BTP contiennent souvent de nombreux polluants (dont des dioxines, ou encore du thorium ou de l'uranium radioactif). Une étude faite par J. Bonnemain pour l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN), qui rappelle que ces dépôts devraient être sécurisés et confinés, alors que certains sont encore visités par des pratiquants de motocross ou des chasseurs, et que les dépôts non protégés donnent lieu à des envols et une contamination environnementale par le ruissellement (pour la réglementation française, ces dépôts sont des installations connexes des centrales thermiques, et doivent faire l'objet d'une déclaration. Ils sont gérés (ou devraient l'être) par l'opérateur de la centrale thermique, même après son arrêt). Le ministère chargé de l'écologie reconnait que « le suivi radiologique, notamment de la qualité des eaux environnantes au plan radiologique, est le chaînon manquant » pour l'évaluation environnementale et le suivi des impacts des cendres de charbon.

En France, le ministre de l'Écologie a en 2009 demandé aux préfets de mettre en place des mesures de surveillance autour des sites de déchets radioactifs, incluant les dépôts de déchets à « radioactivité naturelle renforcée » (cendres, phosphogypse...). Ce premier état des lieux pourra orienter la stratégie de l'État concernant les risques liés aux cendres de charbon qui en 2009 étaient encore produites par centaines de milliers de tonnes annuelles, par 19 centrales au charbon (15 pour EDF et 4 pour la SNET) qui en France compensent les besoins que le nucléaire ne peut fournir en période de pointe. Une grande partie des dépôts français a été vendue ou offerte pour le BTP, (terrassement/remblais de tranchées ou d'aménagements routiers, inclusion dans le ciment ou béton, ou comme matériau de remblais pour diverses infrastructures routières ou ferroviaires (TGV Est par exemple). J. Bonnemains, auteur d'une étude faite pour l'ASN estime nécessaire un meilleur contrôle des cendres de charbon, qui nécessite selon lui par « la création d'une structure extérieure aux producteurs pour assurer un suivi longitudinal et contradictoire ».