Les énergies fossiles

publié le 27/01/2021 | mis à jour le 05/11/2024 | par Héloïse Lebrun-Brocail

Énergies fossiles : des hydrocarbures aujourd’hui indispensables à notre quotidien

Beaucoup de consommateurs ont conscience de l’impact majeur des énergies fossiles sur le dérèglement climatique. Peu savent pourtant d’où elles proviennent et ce qui leur confère cet impact environnemental si néfaste.

Énergies fossiles : qu’est-ce que c’est ?

On appelle énergie fossile l’énergie produite par la combustion du charbon, du pétrole, ou du gaz naturel, du lignite, de la tourbe ou du gaz de schiste. Les énergies fossiles sont constituées d’atomes d’hydrogène et de carbone. Elles appartiennent donc à la famille des hydrocarbures.

Ces combustibles sont qualifiés de fossiles car ils proviennent de la méthanisation de matières organiques enfouies dans le sous-sol depuis des millions d’années. Leur formation est très lente, puisqu’elle est l’aboutissement de processus géologiques s’étendant sur des millions d’années. Le renouvellement des énergies fossiles s’effectue donc à l’échelle des temps géologiques.

L’exploitation des énergies fossiles

Il existe différentes façons d’exploiter les énergies fossiles. Elles ne sont, par ailleurs, pas réparties de façon égale à la surface de la Terre.

Comment sont-elles exploitées ?

Les énergies fossiles revêtent différentes formes dans les sous-sols de la Terre :

• le pétrole est emprisonné dans des formations géologiques sous forme liquide et visqueuse ;
• le charbon apparaît en roche fossile ;
• le gaz naturel est présent sous forme gazeuse dans des roches poreuses.

Leur exploitation nécessite donc de pouvoir les extraire du sous-sol. Cette extraction peut être effectuée via différents procédés :

• le puisage, pour le gaz naturel et le pétrole ;
• l’extraction dans des mines, qu’elles soient fermées (charbon) ou à ciel ouvert (lignite) ;
• l’extraction directe à la surface des sols, pour la tourbe.

Où sont-elles produites ?

La France ne produit aujourd’hui pratiquement pas d’énergies fossiles. Selon l’Insee, la totalité du pétrole brut consommé en France est ainsi importée. La Commission de régulation de l’énergie nous rappelle également qu’environ 98 % du gaz naturel aujourd’hui consommé en France provient lui aussi d’importations. Enfin, la quasi-totalité du charbon consommé en France est issue de Russie et d’Australie.

L’Arabie saoudite est aujourd’hui le plus grand producteur de pétrole et de gaz naturel au monde. De manière plus générale, les principaux gisements d’énergies fossiles se situent au Moyen-Orient, en Amérique du Nord, en Russie, en Chine et en Arctique.

À quoi servent les énergies fossiles ?

L’utilisation des énergies fossiles remonte à l’Antiquité, avec l’emploi du pétrole à des fins médicinales et cosmétiques. C’est pendant la première révolution industrielle que la demande en énergies fossiles a bondi. Excellents combustibles, les énergies fossiles présentent ainsi l’avantage de bénéficier d’un excellent rendement énergétique. Elles sont également facilement stockables et transportables, ce qui a grandement contribué à l’essor de leur utilisation.

Les énergies fossiles permettent aujourd’hui de répondre principalement à trois besoins :

• la production d’électricité, notamment grâce au charbon, qui est encore aujourd’hui la première source d’électricité dans le monde. La seconde source de production d’électricité dans le monde est actuellement le gaz naturel ;

Source : Génération d’électricité par source, Agence internationale de l’énergie, 2021

• la production de chaleur, principalement grâce au gaz naturel et au charbon. Ces deux énergies fossiles permettaient en 2018 de produire une quantité pratiquement équivalente de chaleur, comme en témoigne le graphique ci-dessous ;

Source : Production de chaleur par source, Agence internationale de l’énergie, 2021

• les transports : la majeure partie des carburants sont aujourd’hui produits grâce au pétrole, qui permet notamment de produire du gazole, du diesel ou du kérosène.

Énergies fossiles : une place toujours prépondérante dans le mix énergétique français et dans le mix énergétique mondial

En France, les énergies fossiles représentent 48,3 % de l’énergie consommée, selon l’édition 2020 des Chiffres clés des énergies renouvelables publiés par le ministère de la Transition écologique.

Parmi ces 48,3 % :

• 28,8 % proviennent de produits pétroliers ;
• 15,7 % sont issus du gaz naturel ;
• 3 % proviennent du charbon ;
• 0,8 % est issu de déchets non renouvelables.

Source : Édition 2020 des Chiffres clés des énergies renouvelables, ministère de la Transition écologique

À l’échelle mondiale, 81 % du mix énergétique primaire en 2018 reposait sur les énergies fossiles selon l’édition 2021 des Chiffres clés du climat publié par le ministère de la Transition écologique.

La répartition entre les différentes énergies fossiles était alors la suivante :

• pétrole : 31 % ;
• gaz naturel : 23 % ;
• charbon : 27 %.

Source : Mix énergétique primaire dans le monde en 2018, Édition 2021 des chiffes clé du climat, ministère de la Transition écologique

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Énergies fossiles : quelles limites ?

Si les énergies fossiles sont pour l’instant indispensables à l’être humain au quotidien, leur usage est de plus en plus décrié ces dernières années. L’usage des énergies fossiles présente deux limites majeures. Elles sont d’ordre sécuritaire et climatique, et rendent à la fois urgente et indispensable la sortie des énergies fossiles.

Des hydrocarbures rares sur notre planète

Les énergies fossiles ne sont disponibles qu’en quantité limitée sur Terre. Comme nous l’avons vu plus haut, il ne s’agit ainsi pas d’énergies renouvelables. Les gisements d’énergies fossiles ne peuvent alors se reconstituer qu’à l’échelle des temps géologiques, soit des milliers d’années. Leur usage excessif entraîne alors un risque de rupture d’approvisionnement et donc une incapacité de répondre à la demande en énergie de la population dans les décennies à venir.

Selon BP Statistical Review of World Energy 2020, on estime à 49,9 le nombre d’années avant que les réserves de pétrole connues actuellement ne soient épuisées. En ce qui concerne le gaz naturel et le charbon, ce chiffre s’élève respectivement à 49,8 ans et 112 ans.

La combustion extrêmement polluante des énergies fossiles

La combustion des énergies fossiles est également extrêmement polluante. Elle provoque l’émission d’une quantité considérable de Gaz à effet de serre (GES). L’usage des énergies fossiles contribue donc grandement au dérèglement et au réchauffement climatique. Selon le Rapport sur l’état de l’environnement en France publié par le gouvernement français : « Le dioxyde de carbone (CO2), provenant majoritairement de l’utilisation d’énergie fossile, représente 70 % des émissions françaises de GES. »

Source : L’environnement en France – Rapport sur l’état de l’environnement en France, Gouvernement Français

Parmi les énergies fossiles, le charbon est de loin la plus polluante, comme en témoignent les données fournies par l’Agence internationale de l’énergie. Il est suivi par le pétrole, puis par le gaz naturel.

Source : Émissions de CO2 par source d’énergie dans le monde, Agence internationale de l’énergie, 2021

Certaines données plus spécifiques sont également édifiantes. Les 4 dernières centrales à charbon de France permettent aujourd’hui de générer 1,18 % de la consommation nationale d’électricité. Elles provoquent pourtant l’émission de près de 10 millions de tonnes de dioxyde de carbone. Cela représente près de 30 % des émissions de GES du secteur électrique. Le charbon est par ailleurs responsable de 42 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde, d’après le ministère de la Transition écologique dans « En finir avec les énergies fossiles et s’engager vers la neutralité carbone ».

Le contenu en dioxyde de carbone d’un kilowattheure d’électricité à la production est également révélateur de l’impact environnement des énergies fossiles. Un kilowattheure d’électricité produit grâce au charbon entraîne l’émission de 1 060 grammes de CO2.

Pour le fioul et le gaz naturel, le contenu en CO2 d’un kilowattheure d’électricité s’élève respectivement à 730 grammes et à 418 grammes.

L’extraction des énergies fossiles entraîne une destruction de certains écosystèmes

L’extraction des énergies fossiles est également lourde de conséquences sur les écosystèmes naturels et sur la biodiversité. Comme le souligne le WWF, « plusieurs réserves de pétrole et de gaz, ainsi que des mines de charbon, sont situées dans certains endroits remarquables en termes de biodiversité, tels que les forêts tropicales et l’Arctique ».

L’exploitation et le transport de pétrole sont également à l’origine de marées noires, dont l’impact sur la diversité est dévastateur. La combustion des énergies fossiles entraîne également des phénomènes de pluie acide. Elles polluent et rendent toxiques les milieux aquatiques comme les lacs et les rivières et les nappes phréatiques dans lesquelles elles retombent.

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Énergies fossiles : quelles perspectives ?

Comme nous l’avons vu précédemment, s’affranchir des énergies fossiles dans notre quotidien est aujourd’hui capital. Nous allons maintenant voir comment se positionnent les états et plus spécifiquement la France face à cet objectif.

Un climat politique français et européen favorable à une sortie des énergies fossiles

Le 16 juillet 2019, la Présidente de la Commission européenne Ursula von der Leyen a présenté son programme pour l’Europe. La lutte contre le réchauffement climatique a évidemment occupé une place prépondérante dans son intervention. Son discours a notamment été marqué par son ambition de rehausser l’objectif climatique européen actuel à une réduction de 55 % des émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030, par rapport aux niveaux de 1990. Nous l’avons vu, les énergies fossiles sont responsables de la majeure partie des émissions de gaz à effet de serre européen. Cet objectif ne saurait alors être atteint sans la préparation d’un avenir sans énergie fossile.

Les objectifs écologiques et climatiques de la France sont eux énoncés par la Loi de transition énergétique pour la Croissance Verte du 17 août 2015, qui est à l’origine de la Programmation pluriannuelle de l’énergie. Cette loi a été complétée depuis par la loi Énergie et Climat du 8 novembre 2019.

Elle fixe six objectifs climatiques. Parmi eux figure la diminution de 30 % de la consommation d’énergies fossiles en France d’ici 2030.

La deuxième édition de la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE), adoptée en avril 2020, a également fixé les objectifs plus spécifiques suivants :

• la diminution de la consommation finale d’énergie de 7,5 % en 2023 et de 16,5 % en 2028 ;
• la diminution de la consommation primaire de gaz naturel de 10 % en 2023 et de 22 % en 2028 ;
• la diminution de la consommation primaire de pétrole de 19 % en 2023 et de 34 % en 2028 ;
• la diminution de la consommation primaire de charbon de 66 % en 2023 et de 80 % en 2028.

Pour les consommateurs, ces objectifs se déclinent en diverses mesures concrètes. Parmi elles :

• la mise à l’arrêt des dernières centrales à charbon françaises d’ici 2022 ;
• l’interdiction d’installer un chauffage au gaz dans un logement neuf à partir de 2021 ;
• l’interdiction d’installer une chaudière au fioul dans un logement neuf à partir de 2022 ;
• l’interdiction de la vente de véhicules neufs fonctionnant grâce à un carburant issu d’une énergie fossile (diesel, essence ou gaz naturel liquide) d’ici 2040.

Combien de temps prendra la sortie des énergies fossiles ?

Nombreuses sont les idées reçues concernant la rapidité à laquelle il est possible de s’affranchir totalement des énergies fossiles.

Soulignons ici que l’objectif affiché de nombreux pays est d’atteindre la neutralité carbone à l’horizon 2050, comme le rappelle l’Agence internationale de l’énergie. La part des énergies fossiles, dans les mix énergétiques mondial et français et dans la réponse à la demande en énergies, devrait donc progressivement diminuer d’ici là. Cela s’échelonnera sur encore près de quatre décennies.

L’Agence internationale de l’énergie est formelle : le gaz naturel devrait jouer une place prépondérante dans les années à venir pour répondre à la demande mondiale en énergie toujours en croissance. Quels que soient les scenarii de transition énergétique envisagés, l’Agence affirme ainsi que le gaz jouera toujours un rôle essentiel à l’échelle mondiale en 2040. S’il est tout de même une énergie fossile polluante, le gaz naturel génère par son usage :

• 50 % de moins d’émissions de gaz à effet de serre que le charbon ;
• 30 % de moins d’émissions de gaz à effet de serre que le pétrole.

La combustion du gaz naturel présente également l’avantage de n’émettre pratiquement aucune particule fine et donc d’engendrer une pollution de l’air moins importante que le charbon.

Le gaz naturel devrait notamment jouer un rôle essentiel dans le secteur des transports. Comme le souligne Elengy, l’utilisation du Gaz naturel liquide (GNL) par rapport au diesel présente des bénéfices environnementaux indéniables. Il permet ainsi une réduction de 25 % des émissions de CO2, de 80 % des émissions d’oxyde d’azote et de 97 % des émissions de monoxyde de carbone par rapport au diesel.

Les énergies renouvelables, une alternative aux énergies fossiles

Des alternatives aux énergies fossiles existent déjà. Il s’agit des énergies renouvelables, également appelées énergies vertes. Tout comme les énergies fossiles, elles permettent de produire de l’électricité et de la chaleur. Elles permettent également d’élaborer des carburants et donc de se déplacer dans le cadre d’une mobilité plus propre.

Énergies renouvelables : qu’est-ce que c’est ?

L’Agence de la transition écologique nous propose la définition suivante des énergies renouvelables : des « énergies qui sont issues de sources non fossiles renouvelables ». Comme leur nom l’indique, il s’agit donc d’énergies issues de sources renouvelables, ce qui les distingue des énergies fossiles.

Parmi les énergies renouvelables, on retrouve :

• l’énergie issue de la biomasse, c’est-à-dire l’ensemble de la matière organique, qu’elle soit animale ou végétale. La biomasse est majoritairement issue du bois énergie, même si elle peut aussi provenir de déchets agricoles ou marins, ou même de certaines industries. Il s’agit de la première source d’énergie renouvelable en France ;
• l’énergie hydraulique ;
• l’énergie éolienne ;
• l’énergie solaire ;
• l’énergie géothermique.

Les énergies renouvelables permettent de dépasser les limites des énergies fossiles. Leur exploitation et leur utilisation génèrent ainsi considérablement moins de gaz à effet de serre que celle des énergies fossiles.

Regardons ainsi à nouveau le contenu en CO₂ à la production d’un kilowattheure d’électricité. On voit par exemple qu’un kilowattheure d’électricité produit grâce à la géothermie entraîne l’émission d’environ 23 fois moins de gaz à effet de serre qu’un kilowattheure d’électricité produit grâce à une énergie fossile comme le charbon.

Produire de l’électricité sans énergie fossile grâce aux énergies renouvelables

L’ensemble des énergies renouvelables permettent de produire de l’électricité verte, comme en témoigne le graphique ci-dessous. Elles représentent donc une solution efficace de s’affranchir des énergies fossiles pour produire de l’électricité.

Quelle est la place de l’électricité verte dans le mix électrique français ?

Source : Édition 2020 des Chiffres clés des énergies renouvelables, ministère de la Transition écologique

En France en 2019, 51 % de la production brute d’électricité renouvelable provenait de l’énergie hydraulique. 30,7 % étaient issus de l’éolien et 10,1 % de l’énergie solaire photovoltaïque.

Comment cette électricité est-elle produite ?

• L’électricité hydraulique est produite par des centrales hydrauliques, grâce à la force de l’eau qui est canalisée par des barrages. Il s’agit aujourd’hui de la deuxième source d’électricité en France, derrière l’énergie nucléaire.
• L’électricité éolienne est générée grâce au vent et à l’aide d’éoliennes horizontales ou verticales.
• La production solaire d’électricité repose sur l’énergie solaire thermique ou l’énergie solaire photovoltaïque.

Comment ne plus consommer d’énergies fossiles pour s’approvisionner en électricité ?

Chaque individu a un rôle décisif à jouer dans la transition énergétique. Les choix et tendances de consommation influencent ainsi sur les offres proposées par les entreprises, et plus spécifiquement ici sur les fournisseurs d’énergie.

Si vous souhaitez encourager la production d’électricité sans énergie fossile, vous pouvez choisir de souscrire à une contrat d’électricité verte. Attention, souscrire à un tel contrat ne signifie pas que l’électricité que vous consommerez ne provient pas d’énergies fossiles. Une fois l’électricité arrivée sur le réseau de distribution français, il est impossible de distinguer l’électricité verte de l’électricité issue des énergies fossiles. Souscrire à un contrat électricité verte sous assure simplement que votre fournisseur d’énergie s’engage à réinjecter l’équivalent de votre consommation d’électricité sous forme d’électricité verte dans le réseau d’électricité français.

Si vous souhaitez réduire votre consommation d’électricité fossile, n’hésitez pas à vous appuyer sur notre comparateur des fournisseurs d’électricité afin de savoir quelle offre verte choisir. Vous pouvez également vous faire accompagner par nos conseillers au 09 74 59 19 97 (appel gratuit).

Réduire sa consommation d’énergies fossiles peut également passer par la mise en place d’un système d’autoconsommation électrique. Ces systèmes peuvent impliquer d’installer des panneaux solaires, une petite centrale hydroélectrique ou une éolienne verticale ou horizontale. Ce choix dépendra de la nature de votre terrain.

Produire de la chaleur sans énergie fossile grâce à la biomasse et à la géothermie

À l’instar de l’électricité, certaines énergies renouvelables, comme la biomasse et la géothermie, permettent de s’affranchir des énergies fossiles pour produire de la chaleur.

Comment produire de la chaleur sans énergies fossiles ?

En 2019, 20,8 % de la chaleur consommée en France était d’origine renouvelable, selon l’édition 2020 du Panorama de la chaleur renouvelable et de la récupération réalisé par le CIBE, la FEDENE, le Syndicat des énergies renouvelables, UNICLIMA et avec la participation de l’Agence de la transition écologique.

Comme en témoigne le graphique ci-dessous, cette production de chaleur est essentiellement réalisée à l’aide du bois-énergie (67,2 %) et des pompes à chaleur (20,3 %), qu’elles soient géothermiques ou aérothermiques.

Source : Édition 2020 des Chiffres clés des énergies renouvelables, ministère de la Transition écologique

79,2 % de la chaleur consommée est néanmoins toujours issue d’énergies fossiles.

Comment ne plus consommer d’énergies fossiles pour se chauffer ?

Tout comme pour l’électricité, il est possible de s’affranchir au moins partiellement des énergies fossiles pour chauffer son logement.

Vous pouvez choisir de souscrire à une offre gaz vert auprès de votre fournisseur de gaz naturel. Attention, ne vous méprenez pas. Ces offres ne vous garantissent pas que vous ne consommerez pas de gaz issu des énergies fossiles. Elles traduisent simplement l’engagement de votre fournisseur de gaz à réinjecter l’équivalent d’un certain pourcentage (défini contractuellement) de votre consommation en gaz renouvelable sur le réseau de distribution de gaz français. Si vous souhaitez opter pour une offre gaz vert, n’hésitez pas à utiliser notre comparateur des fournisseurs de gaz ou à contacter nos conseillers au 09 74 59 19 97 (appel gratuit).

Vous pouvez également choisir de souscrire à un contrat compensé carbone. Comme pour les offres gaz vert, cela ne vous permettra pas de ne plus chauffer votre logement à l’aide d’énergies fossiles. Cela vous permettra néanmoins de vous assurer que l’équivalent des émissions de gaz à effet de serre générées par votre consommation de gaz sera compensé par votre fournisseur. Très concrètement, cela se traduit par l’achat de crédits carbone par votre fournisseur de gaz. Ces crédits carbone s’obtiennent grâce au financement de projets permettant la réduction ou la séquestration de gaz à effet de serre n’importe où dans le monde, en accord avec le principe de neutralité géographique.

Vous pouvez aussi choisir de produire vous-même votre chaleur, sans recours aux énergies fossiles. Il vous faudra alors vous équiper d’une pompe à chaleur géothermique ou d’une pompe à chaleur aérothermique. Vous pouvez également opter pour le bois-énergie. Cela requiert l’achat d’équipements comme une chaudière à bois ou un poêle à granulés.

Biocarburants : vers une mobilité sans énergie fossile grâce à la biomasse

Les énergies renouvelables permettent également de produire des carburants verts, également appelés biocarburants. Ces biocarburants sont aujourd’hui essentiellement utilisés comme additifs à des carburants traditionnels.

Qu’est-ce qu’un biocarburant ?

La biomasse permet de produire aujourd’hui trois types de biocarburants, sans recours aux énergies fossiles. Ces biocarburants sont de trois types :

• le bioéthanol, obtenu à partir de la fermentation de sucre contenu dans des matières végétales agricoles, comme les betteraves ou le sucre ;
• le biodiesel, que l’on appelle également le biogazole. Ce carburant renouvelable est issu d’huiles d’oléagineux comme l’huile de colza ou l’huile de tournesol. Il peut également être fabriqué à partir de graisses animales ou d’huiles usagées ;
• le bio-GNV, c’est-à-dire le biogaz naturel pour véhicules. Il est constitué de biométhane liquide et se commercialise sous forme comprimée (bio-GNC) ou sous forme liquide (bio-GNL).

Le bioéthanol et le biodiesel, ayant atteint un stade industriel, sont dits de première génération. Ils présentent une limite majeure : leur production entre en concurrence avec celle de certaines denrées alimentaires de par leur composition. Afin de dépasser cette limite, des biocarburants dits de seconde et de troisième génération sont en cours de développement. Leur composition ne nécessite pas de ressources alimentaires, puisqu’ils sont constitués de biomasse lignocellulosique (deuxième génération) et de micro-organismes comme des micro-algues (troisième génération). L’industrialisation de ces biocarburants dits avancés pourrait permettre de s’affranchir définitivement des énergies fossiles pour se déplacer.

Les biocarburants représentent aujourd’hui 9,6 % de la production primaire d’énergies renouvelables en France, selon l’édition 2020 des Chiffres Clés des énergies renouvelables publiés par le ministère de la Transition écologique.

Consommer plus de biocarburants, est-ce possible ?

La première génération de biocarburants est déjà présente dans les stations-service. Comme évoqué plus haut, les biocarburants sont ainsi présents sous forme d’additifs aux carburants issus des énergies fossiles comme le gazole ou l’essence. Il existe ainsi du SP95-E5 et du SP95-E10, qui contiennent respectivement jusqu’à 5 et 10 % de bioéthanol. Il existe également du gazole B7 et du gazole B10, dont la teneur en biogazole peut respectivement aller jusqu’à 7 et 10 %.

Il existe également du super éthanol, également appelé E85, contenant entre 65 et 85 % de bioéthanol. Il ne convient néanmoins qu’aux véhicules Fuel-Flex. Il n’est donc pas commercialisé en stations-service. De même, les gazoles B30 et B100 sont pour l’instant réservés aux flottes dites captives car ils nécessitent notamment une chaîne de maintenance spécifique et adaptée.

Une maison sans énergie fossile, c’est possible ?

Cette question est récurrente chez les consommateurs désireux d’œuvrer en faveur de la transition énergétique et de la construction d’un avenir décarboné.

Il est tout à fait possible de concevoir une maison fonctionnant sans énergie fossile. On appelle cela des « maisons autonomes » ou des « maisons autosuffisantes ». Elles permettent à leurs habitants d’atteindre l’indépendance énergétique grâce aux énergies renouvelables. Elles leur permettent également de restreindre considérablement leur impact carbone en ne consommant plus d’énergies fossiles.

Il ne faut pas confondre les maisons autonomes avec les maisons passives. Les maisons passives sont conçues pour permettre à leurs habitants de répondre à leurs besoins primaires en énergie. Elles ne leur permettent pas forcément de s’affranchir de toute consommation d’énergies fossiles.