GazéificationLa gazéification est un processus à la frontière entre la pyrolyse et la combustion. Celui-ci permet de convertir des matières carbonées ou organiques en un gaz de synthèse combustible (souvent appelé « syngas » ou « syngaz »), composé majoritairement de monoxyde de carbone (CO) et de dihydrogène (H2), contrairement à la combustion dont les produits majoritaires sont le dioxyde de carbone () et l'eau (H2O).
Gazéification du charbonLa gazéification du charbon est le processus de production de gaz de synthèse à partir de charbon et d'eau, d'air et/ou d'oxygène. Historiquement, le charbon était rendu gazeux pour produire du gaz de houille, également appelé « gaz de ville ». Le gaz de charbon est combustible et était utilisé pour le chauffage et l'éclairage municipal au , avant l'avènement de l'extraction à grande échelle du gaz naturel des puits de pétrole.
Cycle combiné à gazéification intégréeUne centrale électrique à cycle combiné à gazéification intégrée (CCGI) peut utiliser des carburants solides tels que le charbon. Ce type de centrale se caractérise par une opération de gazéification, qui convertit la matière première en un gaz combustible (gaz de synthèse) qui alimente une centrale électrique à cycle combiné. Le combustible est d’abord réduit en grains, puis injecté dans un gazéificateur, en présence d’oxygène et de vapeur d’eau. L’oxygène n’est pas assez abondant pour permettre une combustion complète.
Torche à plasma (recyclage)Plasma gasification is an extreme thermal process using plasma which converts organic matter into a syngas (synthesis gas) which is primarily made up of hydrogen and carbon monoxide. A plasma torch powered by an electric arc is used to ionize gas and catalyze organic matter into syngas, with slag remaining as a byproduct. It is used commercially as a form of waste treatment, and has been tested for the gasification of refuse-derived fuel, biomass, industrial waste, hazardous waste, and solid hydrocarbons, such as coal, oil sands, petcoke and oil shale.
CharbonLe charbon est une roche sédimentaire combustible, riche en carbone, de couleur noire ou marron foncé, formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux. Il est exploité dans des mines, appelées charbonnages. Couvrant 26,8 % des besoins énergétiques mondiaux en 2020, le charbon est la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (29,5 %) et devant le gaz naturel (23,7 %), et la première source d'électricité avec 35,2 % de la production d'électricité en 2020 contre 38,3 % en 1973.
Gazogènevignette|Voiture équipée d'un gazogène à Berlin en 1946. vignette|Camion nord-coréen à gazogène (mars 2014). Le gazogène, inventé au , est un appareil permettant de produire un gaz par pyrolyse de matières solides et combustibles : bois (gaz de bois), charbon de bois, coke, anthracite, et permettant d'alimenter des moteurs dits « à gaz pauvres », des moteurs à explosion classiques ou bien des chaudières. La gazéification était une technologie importante et courante au et au début du .
Extraction du charbonLextraction du charbon est le processus de collecte de charbon dans le sol. Le charbon représente une source d'énergie fossile et, depuis les années 1880, il est largement exploité dans les centrales électriques. Les industries de l'acier et du béton se servent du charbon pour alimenter l'extraction des minerais et la production des matériaux. Depuis l'époque où les humains creusaient des tunnels pour extraire manuellement le minerai, l'extraction du charbon a connu de nombreuses évolutions ; il est extrait de Mines à ciel ouvert ou de longues tailles.
Energy developmentEnergy development is the field of activities focused on obtaining sources of energy from natural resources. These activities include the production of renewable, nuclear, and fossil fuel derived sources of energy, and for the recovery and reuse of energy that would otherwise be wasted. Energy conservation and efficiency measures reduce the demand for energy development, and can have benefits to society with improvements to environmental issues.
Industrie charbonnière en ChineLa république populaire de Chine est le plus grand consommateur de charbon au monde, en 2016, avec milliards de tonnes de charbon contre, en 2008, milliard de tonnes de charbon. Le pays produit, en 2006, 68,7 % de son électricité à partir du charbon. Il possèderait également 13 % des réserves prouvées de charbon. Avec près de gigawatts (GW), elle détient près de la moitié des capacités mondiales des centrales à charbon, suivie par les États-Unis (259 GW) et l'Inde (221 GW).
Coal in AustraliaCoal is mined in every state of Australia. The largest black coal resources occur in Queensland and New South Wales. About 70% of coal mined in Australia is exported, mostly to eastern Asia, and of the balance most is used in electricity generation. In 2019-20 Australia exported 390 Mt of coal (177 Mt metallurgical coal and 213 Mt thermal coal) and was the world's largest exporter of metallurgical coal and second largest exporter of thermal coal. Coal mining in Australia has been criticized, due to carbon dioxide emissions during combustion.
Ressources et consommation énergétiques mondialesLes réserves mondiales prouvées d'énergie fossile pouvaient être estimées en 2020, selon l'Agence fédérale allemande pour les sciences de la Terre et les matières premières, à , dont 55 % de charbon, 25 % de pétrole et 19 % de gaz naturel. Ces réserves assurent de production au rythme actuel ; cette durée est très variable selon le type d'énergie : pour le pétrole, pour le gaz naturel, pour le charbon. Pour l'uranium, avec les techniques actuelles, elle serait de 90 à selon les estimations, et sa durée d'utilisation pourrait se compter en siècles en ayant recours à la surgénération.
Poussiervignette|Particules de poussières. Le poussier est un ensemble de fines particules de poussières de carbone hautement inflammables présent durant l'exploitation des mines de charbon. En suspension dans l'air, le poussier est à l'origine d'explosions meurtrières ; on parle aussi de coup de poussière. C'est la cause généralement admise de la catastrophe de Courrières, la plus importante en Europe, ayant fait officiellement .
Gaz de boisLe gaz de bois est un gaz manufacturé ainsi qu'un gaz de synthèse obtenu par pyrolyse du bois. Le gaz de bois est proposé comme gaz d'éclairage en 1800 par l'ingénieur français Philippe Lebon, qui l'appelle alors « gaz hydrogène ». Histoire du gaz manufacturé Entre 1785 et 1786, l'ingénieur Philippe Lebon invente le gaz d'éclairage en France. Ses travaux l'amènent à mettre en évidence les propriétés des gaz de distillation du bois.
Coal analysisCoal analysis techniques are specific analytical methods designed to measure the particular physical and chemical properties of coals. These methods are used primarily to determine the suitability of coal for coking, power generation or for iron ore smelting in the manufacture of steel. Coal comes in four main types or ranks: lignite or brown coal, bituminous coal or black coal, anthracite and graphite. Each type of coal has a certain set of physical parameters which are mostly controlled by moisture, volatile content (in terms of aliphatic or aromatic hydrocarbons) and carbon content.
Catalyse homogèneLa catalyse homogène est un type de catalyse dans laquelle le catalyseur est dans la même phase que les réactifs et les produits de la réaction catalysée. On distingue deux catégories de catalyse homogène, selon qu'il s'agit de : acides ou bases. On la qualifie de catalyse homogène acido-basique ; oxydants ou réducteurs. On la qualifie de catalyse homogène oxydo-réductrice. Contrairement à la catalyse hétérogène qui permet de séparer le catalyseur facilement, la catalyse homogène ne permet pas de séparer le catalyseur tel quel du milieu réactionnel.
Biomasse (énergie)thumb|upright=1.5|Unité de valorisation énergétique de la biomasse (Allemagne). thumb|upright=1.5|En Suède, pays froid, peu peuplé et très boisé, la biomasse est devenue la première source de chaleur urbaine (Source : Agence suédoise de l'énergie). Dans le domaine de l'énergie, la biomasse est la matière organique d'origine végétale (microalgues incluses), animale, bactérienne ou fongique (champignons), utilisable comme source d'énergie (bioénergie).
Catalysevignette|Intérieur du musée de la catalyse à Widnes en Angleterre. En chimie, la catalyse (du grec ancien : , « détacher ») se réfère à l'accélération ou la réorientation de la cinétique de réaction au moyen d'un catalyseur, et dans certains cas à la sélectivité pour diriger la réaction dans un sens privilégié (réaction concurrente, production d'un produit plutôt qu'un autre). Le catalyseur est utilisé en quantité beaucoup plus faible que les produits réactifs. Il n'apparait pas en général dans le bilan de réaction, donc pas dans son équation globale.
Réaction chimiqueUne réaction chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle les espèces chimiques qui constituent la matière sont modifiées. Les espèces qui sont consommées sont appelées réactifs ; les espèces formées au cours de la réaction sont appelées produits. Depuis les travaux de Lavoisier (1777), les scientifiques savent que la réaction chimique se fait sans variation mesurable de la masse : , qui traduit la conservation de la masse. thumb|La réaction aluminothermique est une oxydo-réduction spectaculaire.
Biomass (energy)Biomass, in the context of energy production, is matter from recently living (but now dead) organisms which is used for bioenergy production. Examples include wood, wood residues, energy crops, agricultural residues including straw, and organic waste from industry and households. Wood and wood residues is the largest biomass energy source today. Wood can be used as a fuel directly or processed into pellet fuel or other forms of fuels. Other plants can also be used as fuel, for instance maize, switchgrass, miscanthus and bamboo.
Réaction organiqueLes réactions organiques sont des réactions chimiques impliquant des composés organiques. Les principaux types de réactions organiques sont l'élimination, l'addition, la substitution, le réarrangement et les réactions d'oxydoréduction impliquant des composés organiques. Ces réactions sont utilisées en synthèse organique pour construire de nouvelles molécules organiques. La production de nombreuses substances chimiques, comme les médicaments, les plastiques, les additifs alimentaires, etc., met en jeu des réactions organiques.
