L’une des croyances les plus répandues au sujet des combustibles fossiles – pétrole, gaz naturel et charbon – est que ces substances ont commencé sous forme de dinosaures. Il y a même une compagnie pétrolière, Sinclair, qui utilise un Apatosaurus comme icône. Cette histoire de dinosaures est cependant un mythe. Ce qui est vrai : ces combustibles ont commencé il y a très, très longtemps – à une époque où ces « terribles lézards » marchaient encore sur la Terre.
Les combustibles fossiles stockent de l’énergie dans les liaisons entre les atomes qui composent leurs molécules. La combustion des combustibles brise ces liens. Cela libère l’énergie qui provenait à l’origine du soleil. Il y a des millions d’années, les plantes vertes avaient emprisonné cette énergie solaire dans leurs feuilles grâce à la photosynthèse. Les animaux ont mangé certaines de ces plantes, faisant remonter cette énergie dans la chaîne alimentaire. D’autres plantes sont simplement mortes et se sont décomposées.
Tous ces organismes, lorsqu’ils meurent, peuvent être transformés en combustibles fossiles, note Azra Tutuncu. Elle est géoscientifique et ingénieur pétrolier à l’école des mines du Colorado à Golden. Mais il faut les bonnes conditions, notamment un environnement sans oxygène (anoxique). Et du temps. Beaucoup de temps.
Le charbon que nous brûlons aujourd’hui a commencé il y a environ 300 millions d’années. A cette époque, les dinosaures parcouraient la Terre. Mais ils n’ont pas été incorporés dans le charbon. Au lieu de cela, les plantes des tourbières et des marais sont mortes. Lorsque cette verdure a coulé au fond de ces zones humides, elle s’est partiellement décomposée et s’est transformée en tourbe. Ces zones humides se sont asséchées. D’autres matières se sont alors déposées et ont recouvert la tourbe. Avec la chaleur, la pression et le temps, cette tourbe s’est transformée en charbon. Pour extraire le charbon, les gens doivent maintenant creuser profondément dans la terre.
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Le pétrole – pétrole et gaz naturel – provient d’un processus qui a commencé dans les mers anciennes. De petits organismes appelés plancton vivaient, mouraient et coulaient au fond de ces océans. Les débris qui se sont déposés dans l’eau ont recouvert le plancton mort. Des microbes se sont nourris de certains de ces organismes morts. Des réactions chimiques ont transformé ces matériaux enfouis. Finalement, deux substances se sont formées : le kérogène cireux et un goudron noir appelé bitume (un des ingrédients du pétrole).
Le kérogène peut subir d’autres transformations. Au fur et à mesure que les débris l’enfouissent de plus en plus profondément, il devient de plus en plus chaud et soumis à plus de pression. Si les conditions deviennent idéales, le kérogène se transforme en hydrocarbures (molécules formées d’hydrogène et de carbone) que nous connaissons sous le nom de pétrole brut. Si les températures deviennent encore plus chaudes, le kérogène devient les hydrocarbures encore plus petits que nous connaissons sous le nom de gaz naturel.
Les hydrocarbures contenus dans le pétrole et le gaz sont moins denses que la roche et l’eau de la croûte terrestre. Cela les incite à migrer vers le haut, du moins jusqu’à ce qu’ils soient piégés par une couche de sol qu’ils ne peuvent pas dépasser. Lorsque cela se produit, ils s’accumulent progressivement. Ils forment alors un réservoir. Et ils y resteront jusqu’à ce que les gens forent pour les libérer.
Combien y en a-t-il ?
Il n’y a aucun moyen de savoir combien de charbon, de pétrole et de gaz naturel sont enfouis dans la Terre. Même mettre un chiffre sur cette quantité ne serait pas très utile. Certains de ces combustibles fossiles se trouveront tout simplement dans des endroits d’où les gens ne peuvent pas les extraire de manière sûre ou abordable.
Et même cela peut changer avec le temps, note Tutuncu.
Il y a une vingtaine d’années, dit-elle, les scientifiques savaient où ils pouvaient trouver ce qu’ils appellent des « ressources non conventionnelles ». Il s’agissait d’accumulations de pétrole et de gaz qui ne pouvaient pas être obtenues par les techniques de forage traditionnelles. Mais les entreprises ont alors imaginé de nouvelles méthodes moins coûteuses pour faire remonter ces ressources.
L’une de ces méthodes est la fracturation hydraulique. Plus connue sous le nom de fracturation, elle consiste à injecter un mélange d’eau, de sable et de produits chimiques en profondeur dans le sol pour faire sortir le pétrole et le gaz. Dans un avenir prévisible, dit M. Tutuncu, « je ne pense pas que nous en manquerons ». C’est juste une question d’amélioration de la technologie. »
La combustion de combustibles fossiles crée du dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre. Ceux-ci peuvent contribuer au changement climatique et au réchauffement de la planète. Pour cette raison, de nombreux scientifiques ont averti que les gens devraient cesser d’utiliser les combustibles fossiles. Les alternatives, telles que l’énergie éolienne et solaire, ne produisent pas de gaz à effet de serre.
L’abandon total des combustibles fossiles ne sera cependant pas facile, du moins dans un avenir proche, dit Tutuncu. Ces substances ne servent pas seulement à produire de l’énergie. Les plastiques et de nombreux autres produits contiennent des combustibles fossiles dans leurs recettes. Les scientifiques et les ingénieurs devront trouver des substituts écologiques pour tous ces produits si la société choisit de se sevrer de sa dépendance actuelle aux combustibles fossiles.