Brusque fin du charbon en 2075 ou 2048 ?

Les réserves prouvées de charbon sont passées de 227 à 144 années de production entre 1999 et 2005. Le charbon aura-t-il une fin brusque dès 2048, selon la tendance actuelle d'augmentation de la production, ou seulement en 2075 selon une progression plus faible de celle-ci ?

A en croire les économistes et les experts de diverses organisations, la production d'énergie continuerait d'augmenter au cours des prochaines décennies. Ceux-ci nous disent qu'il reste tel nombre d'années avant l'épuisement des ressources de pétrole, de gaz naturel ou de charbon. Le nombre indiqué correspond en fait au rapport entre les réserves exploitables et la production d'une année de l'énergie fossile considérée.

Cette façon de raisonner est très simpliste à plusieurs titres :

la production augmente tant que cela est possible, pour répondre à la demande,
les réserves peuvent augmenter ou diminuer, mais sont le plus souvent surestimées,
la production d'une énergie ne va pas s'arrêter partout dans le monde la même année,
la production annuelle d'un gisement ou d'un pays passe toujours par un maximum, puis diminue, pour des raisons géologiques et économiques.

La production mondiale de charbon a augmenté en moyenne de 2,9 % par an de 1996 à 2006 et de 5,1 % par an de 2001 à 2006. Pour la période allant de 2005 à 2030, l'agence internationale de l'énergie (AIE) envisage une augmentation moyenne de 2,2% par an de la production de charbon (World Energy Outlook 2007).

Cependant, la production de pétrole atteindra son maximum (peak oil) au cours des prochaines années, avant de décliner. Une partie de la demande d'énergie ne pouvant être satisfaite par le pétrole se répercutera alors sur le charbon, d'autant plus importante que le déclin du pétrole sera rapide. En l'absence d'une importante réduction de la consommation d'énergie, le taux actuel de 5 % de croissance par an de la consommation et de la production de charbon se poursuivra encore très longtemps.

Plusieurs variétés de charbon, aux caractéristiques différentes, sont regroupées dans les statistiques les plus courantes. La qualité d'un charbon varie selon la teneur en carbone, en éléments volatils, en eau, en soufre, en cendres et selon son pouvoir calorifique.

Les charbons bitumineux sont les plus riches, en particulier l'anthracite qui existe en faible quantité (1%). La répartition des différentes catégories est estimée à 53 % pour le charbon bitumineux (y compris l'anthracite), 30 % pour les sous-bitumineux et 17 % pour le lignite (charbon brun).

Le charbon n'en a pas pour deux siècles, comme on l'entend souvent dire, mais pour beaucoup moins longtemps. En six ans, entre 1999 et 2005, les réserves prouvées de charbon ont diminué de 14 %. Exprimé en années de production, ces réserves sont passées de 227 à 144 ans, soit une diminution de durée de 83 ans (- 36 %) en six ans.

Réserves prouvées et production de charbon (toutes catégories)
En millions de tonnes, charbon bitumineux, sous-bitumineux et lignite

Millions de tonnes 1999 2002 2005

Réserves prouvées 984 453 909 064 847 488

Production annuelle 4 343 4 823 5 901

Ratio R / P 227 ans 188 ans 144 ans

Source : World Energy Council - Survey of Energy Resources 2001, 2004, 2007

Entre 1999 et 2005, les réserves ont diminué quatre fois plus vite (4,4 fois) que le cumul de la production au cours des six années. La diminution est surtout due à un affinement des évaluations antérieures. Les réserves sont celles à la fin de l'année indiquée.

L'évolution est encore plus rapide pour le charbon bitumineux, le plus riche et le plus intéressant. En six ans, de 1999 à 2005, la production annuelle de charbon a augmenté de 36 % (soit 5,3 % par an) et de 48 % pour le charbon bitumineux (6,7 % par an).

Réserves prouvées et production de charbon bitumineux
En millions de tonnes, charbon bitumineux, (y compris anthracite)

Millions de tonnes 1999 2002 2005

Réserves prouvées 519 062 478 771 430 896

Production annuelle 3 011 3 451 4 445

Ratio R / P 172 ans 139 ans 97 ans

Source : World Energy Council - Survey of Energy Resources 2001, 2004, 2007

La date de la fin du charbon se rapproche chaque année, si l'on suit le raisonnement simpliste des économistes, tout en le corrigeant pour tenir compte de la croissance continue de la production de charbon. Deux estimations de croissance ont été étudiées.

Production et réserves de charbon : croissance de 2,2 % par an
En millions de tonnes, charbon bitumineux, sous-bitumineux et lignite

2,2 % Production Cumul Réserves R / P Fin

2005 5 901 - 847 488 144 2149

2010 6 580 31 500 816 000 124 2134

2020 8 180 105 800 741 700 91 2111

2030 10 170 198 200 649 300 64 2094

2040 12 640 313 000 534 500 42 2082

2050 15 682 455 800 391 700 25 2075

En supposant après 2050 une production constante et égale à celle de 2050. En continuant la tendance jusqu'à épuisement, le charbon aura disparu en totalité en 2070.

Production et réserves de charbon : croissance de 5,0 % par an
En millions de tonnes, charbon bitumineux, sous-bitumineux et lignite

5,0 % Production Cumul Réserves R / P Fin

2005 5 901 - 847 488 144 2149

2010 7 530 34 200 813 300 108 2118

2020 12 270 133 700 713 800 58 2078

2030 19 980 295 700 551 800 28 2058

2040 32 550 559 700 287 800 9 2049

2047 45 800 838 000 9 500 0 2048

La date d'épuisement du charbon varie selon la qualité du charbon.
Puisque les qualités de charbon ne sont pas équivalentes, il faut surtout se préoccuper de l'épuisement des réserves de charbon bitumineux, celui de la meilleure qualité, au pouvoir calorifique le plus élevé et le seul a pouvoir être transformé en coke pour la métallurgie (fabrication du fer et de l'acier).

Alors qu'une étude trop générale indique une disparition du charbon en 2070 ou en 2048, selon le taux de croissance de la production (2,2 % ou 5,0 %), une étude plus précise montre que le charbon bitumineux aura été épuisé en 2056 ou en 2040 pour les mêmes taux de croissance. La production de lignite, un charbon de faible qualité, pourra se maintenir plus longtemps, mais cela présente peu d'intérêt. Son seul usage est la production d'électricité dans les centrales thermiques, électricité qui sera produite sans pollution et à moindre coût par les énergies renouvelables dans moins de vingt ans.

Les réserves de charbon n'ont pas augmenté malgré un prix qui a doublé entre 1999 et 2005, comme le voudrait une théorie économique simpliste selon laquelle "les réserves augmentent avec les prix". Au contraire, les réserves "prouvées" de charbon ont diminué de 14 % en tonnage. Les réserves réelles sont sans doute bien inférieures. Par exemple, sans aucune découverte nouvelle et malgré une production très importante, les réserves n'ont pas été ajustées depuis 1996 en Russie et depuis 1990 en Chine.

En réalité, la production de charbon passera par un maximum vers 2030, avec une production proche de 8.000 millions de tonnes par an, puis entrera en déclin. Comme pour le pétrole et le "peak oil", la production charbonnière passera par son "peak coal".

Sources :

WEC 2007 : World Energy Council - Survey of Energy Resources (2001, 2004, 2007)
BP 2007 : British Petroleum - BP Statistical Review of World Energy (juin 2007)
WEO 2007 : International Energy Agency (IEA) - World Energy Outlook 2007 [Agence internationale de l'énergie (AIE) – Prévisions pour l'énergie mondiale, 2007]
EWG 2007 : Energy Watch Group - Coal : resources and future production - Rapport sur le charbon : les ressources et la production future (mars 2007) [535 ko]

Millions de tonnes	1999	2002	2005
Réserves prouvées	984 453	909 064	847 488
Production annuelle	4 343	4 823	5 901
Ratio R / P	227 ans	188 ans	144 ans

2,2 %	Production	Cumul	Réserves	R / P	Fin
2005	5 901	-	847 488	144	2149
2010	6 580	31 500	816 000	124	2134
2020	8 180	105 800	741 700	91	2111
2030	10 170	198 200	649 300	64	2094
2040	12 640	313 000	534 500	42	2082
2050	15 682	455 800	391 700	25	2075

5,0 %	Production	Cumul	Réserves	R / P	Fin
2005	5 901	-	847 488	144	2149
2010	7 530	34 200	813 300	108	2118
2020	12 270	133 700	713 800	58	2078
2030	19 980	295 700	551 800	28	2058
2040	32 550	559 700	287 800	9	2049
2047	45 800	838 000	9 500	0	2048