Lignite

Le (ou parfois la[1]) lignite est une roche sédimentaire composée de restes fossiles de plantes (vient de Lignine). C'est une roche intermédiaire entre la tourbe et la houille.

Bloc de lignite à usage domestique.
Briquette de lignite.
Mine de lignite près de la Centrale thermique de Bełchatów.
Mine de Hambach, en Allemagne.
Centrale électrique brûlant du lignite près de Cologne, la fumée blanche est composée de fines gouttelettes d'eau visibles et de vapeur d'eau invisible.
Centrale électrique d'Obilic près de Pristina (Kosovo) qui alimente l'ensemble du pays en électricité.

Le lignite est un charbon composé de 65 à 75 % de carbone. Il est utilisé pour le chauffage et pour produire de l'électricité. Le lignite à l'état naturel contient un grand pourcentage d'eau (50 %). Il est broyé et séché de façon à réduire la teneur en eau à environ 11 %. En deçà, les volatils contenus dans le lignite sont trop instables pour une application sécurisée (risque d'auto-inflammation).

Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) du lignite séché se situe aux alentours de 20 000 kJ/kg, ce qui fait qu'il est considéré comme un combustible peu rentable (le PCI de la houille se situe aux alentours de 29 000 kJ/kg). Sa forte teneur en eau résiduelle et le PCI faible rendent le transport du lignite rapidement onéreux, son utilisation restant donc limitée aux alentours immédiats des exploitations.

Caractéristiques

Produits Teneur en carbone
(en %)
Pouvoir calorifique
(en kJ/kg)
Pouvoir calorifique
(en kWh/kg)
Anthracite 93 - 97 33 500 - 34 900 9,3 - 9,7
Charbon maigre et houille anthraciteuse 90 - 93 34 900 - 36 000 9,7 - 10,0
Charbon demi-gras ou semi-bitumineux 80 - 90 35 000 - 37 000 9,7 - 10,3
Charbon gras ou bitumineux à coke 75 - 90 32 000 - 37 000 8,9 - 10,3
Flambant 70 - 80 32 700 - 34 000 9,1 - 9,4
Lignite 50 - 60 < 25 110 < 7,0
Tourbe < 50 12 555 3,5
Comparaison de cinq types de houille avec le lignite, et la tourbe[réf. souhaitée].

Impact environnemental

Les mines à ciel ouvert consomment beaucoup d'espace : 170 000 ha en Allemagne, dont 68 % ont été rendus à l'agriculture[2].

Le lignite, étant par ailleurs riche en sulfure, cause des pollutions responsables de pluies acides.
Le lignite est un combustible fossile non renouvelable qui, lors de sa combustion et ce au même titre que le pétrole ou le gaz naturel d'extraction, rejette du dioxyde de carbone. La teneur en soufre du lignite dépend fortement de l'origine du gisement. Il existe des gisements relativement pauvres en soufre, dont le gisement rhénan fait partie.

Ces mines sont aussi des sources de radon et de descendants radioactifs du radon[3], impliqués dans la genèse de nombreux cancers du poumon[4]. Les travailleurs y sont plus exposés dans le cas de mines souterraines. Les taux peuvent fortement varier selon les lieux et moments. Par exemple, dans trois mines de lignite étudiées en Turquie, les concentrations de radon dans les mines varient de 50 ± 7 à 587 ± 16 Bq/m3 d'air , en dessous des seuils d'action en vigueur en Turquie, selon les expositions au radon telles qu'évaluées pour les travailleurs des mines de lignite de Tunçbilek, Ömerler et Eynez à respectivement 1,23, 2,44 et 1,47 mSv par an[3].

Provenances

L'Allemagne est, en 2016, le premier producteur mondial avec 17,3 % de la production mondiale de 990 Mt, en baisse de 2,1 % (et de 3,7 % en Allemagne). Les autres grands pays producteurs sont alors la Chine (14,1 %), la Russie (7,4 %), les États-Unis (6,7 %), la Pologne (6,1 %), l'Indonésie (6,1 %), l'Australie (6,0 %) et la Turquie (5,7 %). Les réserves de lignite sont estimées à 317 Gt (milliards de tonnes) en 2016, dont 28,7 % en Russie, 24,2 % en Australie, 11,4 % en Allemagne, 9,5 % aux États-Unis et 3,5 % en Turquie[5]. L'Allemagne produit 22,6 % de son électricité à partir de lignite en 2017[6], et encore 16,2% en 2020[7].

En Allemagne, le groupe RWE-RHEINBRAUN, filiale du holding RWE, en extrait environ 100 millions de tonnes par an dans trois mines à ciel ouvert dans la Rhénanie-du-Nord-Westphalie (entre Cologne, Aix-la-Chapelle et Mönchengladbach). Ces mines sont celles de Hambach I, Inden I et II et Garzweiler I, qu'il est, par une loi décidée le 16 janvier 2020, votée le 3 juillet 2020 par le parlement fédéral et entrée en vigueur le 14 août 2020, prévu d'exploiter jusqu'en 2038, malgré le faible rendement énergétique du lignite et donc une contribution surproportionnelle à l'émission de gaz à effet de serre. Les excavatrices descendent jusqu'à 450 mètres de profondeur dans des excavations de plusieurs kilomètres de large. Les engins avancent en creusant d'un côté et en comblant de l'autre, ce qui explique que la mine se déplace dans le paysage.

En Australie, l’État du Victoria disposerait de 38 milliards de tonnes de lignite extractibles (estimation de 2002), alors que la production annuelle est de 65 millions de tonnes provenant à 98 % de la vallée La Trobe (à l’Est de Melbourne)[8].

Production de lignite (millions de tonnes)[5]
Pays19701980199020002011%2016%
1 Allemagne369,3388,0356,5167,7176,516,5 %171,517,3 %
2 Chine13,022,038,040,0136,312,7 %140,014,1 %
3 Russie127,0141,0137,386,477,67,3 %73,77,4 %
4 États-Unis5,442,382,683,567,76,3 %66,26,7 %
5 Pologne32,836,967,661,362,95,9 %60,26,1 %
6 IndonésieNCNCNCNC51,34,8 %60,06,1 %
7 Australie24,232,946,065,065,76,1 %59,76,0 %
8 Turquie4,415,043,863,070,06,5 %56,95,7 %
9 IndeNCNCNCNC43,14,0 %45,34,6 %
10 Tchéquie67,087,071,050,146,84,4 %38,63,9 %
11 Serbie26,043,060,035,540,33,8 %38,03,8 %
12 Grèce8,123,251,763,358,85,5 %32,33,3 %
13 BulgarieNCNCNCNC34,53,2 %31,23,2 %
14 Roumanie14,127,133,517,932,93,1 %23,02,3 %
15 ThaïlandeNCNCNCNC21,32,0 %17,01,7 %
...
Total monde804,01 028,01 214,0877,41 069,8100 %990,2100 %

Art et Préhistoire

On retrouve dès le magdalénien des pendeloques en lignite, dans les grottes.

Commerce

La France est importatrice nette de lignite, d'après les douanes françaises (15 400 tonnes par mois). En 2014, le prix moyen à la tonne à l'import était de 60 [9].

Résidus revalorisés

Lors de l'extraction du lignite, on tombe parfois sur des veines de xylit, bois non encore totalement fossilisé. Ce matériau, même séché, ayant un pouvoir calorifique inférieur (PCI) faible le classe comme un combustible très peu rentable, il n'est donc pas utilisé comme générateur d'énergie par combustion. Grâce à ses caractéristiques (plus élastique et robuste que le bois, il résiste beaucoup mieux à la dégradation biologique avec un rapport C/N de 215/1), le xylit est utilisé à des fins de décoration (sous forme de copeaux) ou de filtration d'eau pour ses qualités remarquables dans ce domaine.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

  1. https://books.google.com/ngrams/graph?content=la+lignite%2Cle%C2%A0lignite&year_start=1800&year_end=2019&case_insensitive=on&corpus=30&smoothing=0&direct_url=t4%3B%2Cla%20lignite%3B%2Cc0%3B%2Cs0%3B%3Bla%20lignite%3B%2Cc0%3B%3BLa%20lignite%3B%2Cc0%3B.t4%3B%2Cle%20lignite%3B%2Cc0%3B%2Cs0%3B%3Ble%20lignite%3B%2Cc0%3B%3BLe%20lignite%3B%2Cc0%3B%3Ble%20Lignite%3B%2Cc0%3B%3BLe%20Lignite%3B%2Cc0
  2. (de)Braunkohle - Umweltauswirkungen, sur le site du Ministère Fédéral de l'Économie.
  3. S. Çile, N. Altınsoy et N. Çelebi, « Radon concentrations in three underground lignite mines in Turkey », Radiation Protection Dosimetry, vol. 138, no 1, , p. 78-82 (résumé).
  4. D. Laurier, B. Vacquier, K. Leuraud, S. Caer, A. Acker et M. Tirmarche, « Risques associés au radon : l'apport des études de mineurs », OPAC - INVS, BEH Thématiques, , p. 18-19 (lire en ligne [PDF], consulté le ).
  5. (en) Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe - Agence Fédérale pour les Sciences de la Terre et les Matières Premières, « BGR Energy Study 2017 - Data and Developments Concerning German and Global Energy Supplies » [PDF], sur bgr.bund.de, (consulté le ), p. 62-63 et 144-145.
  6. (de)[xls]Ministère Fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWE), « Gesamtausgabe der Energiedaten (Statistiques énergétiques du Ministère Fédéral de l'Économie et de l'Énergie) », BMWE, , onglet 22
  7. (de)Destatis (Office Allemand de la Statistique), « Bruttostromerzeugung in Deutschland (Statistiques énergétiques de l'Office Allemand de la Statistique) »,
  8. Sources : Australian R&D Review Oct. 2006.
  9. « Indicateur des échanges import/export », sur Direction générale des douanes. Indiquer NC8=27022000 (consulté le )
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