éclaircir les faits derrière le slogan « Clean Coal » de Trump

dans ses rassemblements, le président Donald Trump parle à plusieurs reprises de « charbon propre », en utilisant L’expression plus d’une douzaine de fois au cours des trois derniers mois. Il a également déclaré dans d’autres apparitions que le charbon propre peut être exporté ou « chargé” sur les wagons de chemin de fer.,

mais « charbon propre” fait référence aux technologies déployées dans les centrales électriques qui rendent le charbon plus propre à brûler, pas au carburant lui-même. Les définitions modernes exigent des réductions des émissions de dioxyde de carbone, et la seule façon de le faire de manière substantielle est le captage du carbone. Seulement deux centrales au charbon dans le monde utilisent la technique, et elle représente moins de 0,1 pour cent de la capacité au charbon américaine.,

Le »charbon propre” est devenu un sujet de discussion populaire pour le président, en particulier lorsqu’il s’adresse aux foules dans les États producteurs de charbon, tels que la Virginie-Occidentale, la Pennsylvanie et le Montana.

Sur Nov. 3 à Belgrade, Montana, Trump a déclaré: « et nous avons ensuite fait la guerre au charbon propre et beau, et nous mettons — et vous le voyez mieux que presque tout le monde — nos mineurs de charbon. Ils sont tous de retour au travail, et ils vont retourner au travail. Charbon propre, charbon propre. Personne ne pensait que cela allait arriver si vite, non plus. »

Mais que signifie « charbon propre »? Et comment fonctionne la technologie?, Nous allons plonger dans les différentes façons dont la combustion du charbon peut être rendue plus propre, et jeter un oeil à l’avenir du charbon dans un monde aux prises avec les effets du changement climatique.

Qu’est-ce que le « charbon propre »?

le terme” charbon propre », utilisé par l’industrie, le gouvernement et les universitaires, est agaçant.

« Le charbon propre s’avère signifier en grande partie ce que l’on veut qu’il signifie”, a déclaré Edward S. Rubin, professeur de génie mécanique et de politique publique à L’Université Carnegie Mellon, lors d’un entretien téléphonique., Il a travaillé sur les questions énergétiques et environnementales pendant près d’un demi-siècle, et sur les technologies du charbon presque aussi longtemps.

Julio Friedmann, chercheur principal au Center on Global Energy Policy de L’Université Columbia et PDG de la société Carbon Wrangler, est d’accord.

« Il n’y a pas de définition formelle du charbon propre”, a-t-il déclaré lors d’un entretien téléphonique. « Et c’est souvent dans l’œil du spectateur. »

Rubin se souvient que le terme a été largement utilisé au milieu des années 1980, lorsque le Ministère de l’énergie a lancé son programme de charbon propre., À l’époque, les pluies acides étaient une priorité absolue, et les centrales à charbon étaient un coupable clé. Le charbon contient des impuretés qui, lorsqu’il est brûlé, s’échappent dans l’air sous forme de polluants atmosphériques nocifs, y compris des produits chimiques responsables des pluies acides tels que le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote. Heureusement, des épurateurs et des convertisseurs catalytiques pourraient être ajoutés aux centrales électriques pour éliminer chimiquement la majorité de ces polluants.

Au fil du temps, la définition s’est élargie à mesure que la société reconnaissait que la combustion du charbon entraînait d’autres problèmes de pollution., Dans les années 90, par exemple, lorsque les scientifiques ont compris l’importance des émissions de mercure du charbon, cela est également devenu un signifiant charbon propre. Le mercure rejeté dans l’air finit par redescendre sur Terre, où il peut devenir un danger pour la santé humaine et endommager les écosystèmes et la faune. L’Environmental Protection Agency estime que les centrales électriques au charbon sont responsables d’environ 42% de toutes les émissions de mercure causées par l’homme aux États-Unis.,

enfin, le label « propre » a évolué pour inclure des réductions de dioxyde de carbone, les scientifiques disent gaz à effet de serre est le moteur du changement climatique. L’EPA a officiellement désigné le dioxyde de carbone comme polluant atmosphérique en 2009, en reconnaissance des dommages que le gaz pose « à la santé publique et au bien-être” dans son rôle dans le réchauffement climatique.

Les centrales à charbon pompent des quantités excessives de gaz. Selon L’Energy Information Administration, les centrales au charbon ont émis 1 207 millions de tonnes métriques de CO2 en 2017, Bien plus que toute autre source d’électricité. Et cela malgré une baisse de l’utilisation du charbon., Comme le note L’EPA,  » bien que le charbon ait représenté environ 67% des émissions de CO2 du secteur, il ne représentait qu’environ 32% de l’électricité produite aux États-Unis en 2016. »

” ces jours-ci, mon propre sentiment est que parler de charbon propre sans l’étendre à des réductions significatives des émissions de carbone, c’est essentiellement ignorer les impacts liés au climat de la combustion du charbon », a déclaré Rubin.

C’est un sentiment partagé par Friedmann. « Personnellement, je crois que le charbon ne peut pas être propre à moins qu’il ne contrôle également les émissions de CO2”, a-t-il déclaré.,

mais Rubin note que les définitions de l’industrie du charbon sont souvent vagues, se référant à des améliorations de la performance environnementale qui peuvent ne faire que des progrès progressifs. Même si les groupes industriels acceptent que le contrôle du dioxyde de carbone fasse partie du charbon propre, comme certains le font, c’est souvent une question de combien. Quelqu’un pourrait faire valoir, a déclaré Rubin, qu’une réduction de 5% des émissions est suffisante pour rendre le charbon « propre ». »

de toute évidence, la partie” propre « de” charbon propre « est relative et est mieux décrite comme » plus propre., »Pour cette raison, de nombreux écologistes pensent que le « charbon propre » n’existe pas et considèrent l’expression comme un oxymore. Le charbon ne peut jamais être propre, affirment-ils, car même si des centrales électriques sophistiquées captent les polluants, il y a des dommages environnementaux pendant l’extraction et le transport du charbon. L’enlèvement au sommet des montagnes, en particulier, est connu pour polluer les cours d’eau et nuire aux écosystèmes, en particulier aquatiques. Ces dommages environnementaux sont bien documentés par L’EPA.

Mais bien que Friedmann considère ces plaintes justes, il pense également qu’elles devraient être mises en perspective, comme seulement 5 pour cent des États-Unis., la production de charbon se fait par enlèvement au sommet d’une montagne. « Cela ne représente pas une grande fraction de la production de charbon”, a-t-il déclaré.

La meilleure technologie ne peut pas rendre le charbon complètement exempt de pollution ou neutre en carbone, mais elle peut atténuer une grande partie des impacts environnementaux négatifs. Cette technologie, connue sous le nom de capture et de séquestration du carbone (ou stockage), ou CSC, est un processus dans lequel le CO2 est piégé et maintenu hors de l’atmosphère, généralement en forçant le gaz dans des formations souterraines. Comme nous l’expliquerons, il existe plusieurs façons de faire du SCC. Mais la technologie est chère et n’est pas encore répandue.,

D’autres méthodes de « charbon propre” traitent également des émissions de dioxyde de carbone, y compris de nouvelles façons de brûler le charbon plus efficacement. Dans une centrale électrique au charbon standard, le charbon est brûlé pour chauffer une chaudière, ce qui crée de la vapeur qui fait tourner une turbine, qui alimente un générateur pour créer de l’électricité. L’augmentation de la température et de la pression de la vapeur, comme cela se fait dans les usines dites supercritiques et ultrasupercritiques, rend ce processus plus efficace. Parce que moins de charbon doit être brûlé pour créer la même quantité d’énergie, les usines ont une empreinte carbone plus petite., Ces améliorations, cependant, ne donnent généralement que de modestes réductions de dioxyde de carbone, de sorte qu’elles ne correspondent toujours pas aux émissions plus faibles des centrales au gaz naturel modernes. Rubin a déclaré que ceux-ci ne sont pas largement utilisés aux États-Unis.

Ce que Trump Pourrait Signifier

La Maison Blanche n’a pas répondu aux demandes de précisions sur ce que Trump veut dire quand il dit « charbon propre. »Trump pourrait simplement penser aux épurateurs de base qui empêchent les pluies acides-mais ne font rien pour réduire les émissions de CO2.,

certains des commentaires plus spécifiques de Trump, cependant, décrivent à tort le charbon lui-même comme étant « propre”, pas la combustion de celui-ci.

Prenez, par exemple, l’idée que le charbon assis dans les wagons de chemin de fer est propre et que les États-Unis exportent du charbon propre, deux idées qu’il a lancées en septembre.

Trump, discours des Nations unies, Sept. 25: Nous sommes devenus le plus grand producteur d’énergie partout sur la surface de la Terre. Les États-Unis sont prêts à exporter notre approvisionnement abondant et abordable de pétrole, de charbon propre et de gaz naturel.,

Trump, à bord d’Air Force One, Sept. 7: Aucune administration n’a fait ce que j’ai fait. Je viens de quitter le Montana, et j’ai regardé ces trains et ils sont chargés de charbon propre — beau charbon propre. Et ces trains étaient vides il y a deux ans. Ils étaient vides; ils étaient en train de mourir. Personne ne fait ce que j’ai fait.

mettant de côté les affirmations gonflées de Trump sur la relance de l’industrie du charbon, que nous avons abordées auparavant, Rubin a déclaré que les mots de Trump n’avaient pas beaucoup de sens, étant donné les définitions normales du charbon propre.,

« Ce n’est pas le charbon propre”, a déclaré Rubin. « Il utilise du charbon et l’utilise d’une manière qui génère de l’énergie utile, sans émissions environnementales importantes. »Toutes les façons significatives de le faire, a-t-il dit, se produisent dans une centrale électrique.

Il n’y a qu’une seule façon plausible que Trump puisse plaider sa cause, et c’est un étirement.

Il pourrait penser au nettoyage du charbon ou au lavage du charbon, une technologie plus ancienne qui élimine les impuretés, telles que les matières minérales incombustibles et le soufre, du charbon. Cela peut réduire la pollution par les cendres de charbon et réduire légèrement les émissions de dioxyde de soufre., Mais ce traitement rend à peine le charbon propre.

« aujourd’hui, personne ne pense vraiment au nettoyage du charbon comme une technologie de charbon propre importante”, a déclaré Rubin.

selon L’Energy Information Administration, moins de 20% du charbon américain est lavé, généralement du charbon à plus forte teneur en soufre dans l’Est, et le nettoyage ne modifie pas les émissions de dioxyde de carbone du charbon.

le lavage du charbon, notamment, apparaît sur une liste de technologies affichée sur le site Web de L’American Coal Council, mais le groupe industriel prend soin d’étiqueter la liste entière « plus propre” plutôt que « propre., »

en ce qui concerne L’allégation d’exportation, Friedmann est tout aussi perplexe.

« dans mon esprit, Je ne vois pas comment vous pouvez exporter du charbon et l’appeler propre à moins d’exporter la technologie du charbon propre avec elle”, a déclaré Friedmann, ajoutant que c’est quelque chose que L’administration Trump ne fait pas.

et aucune tête de charbon exportée vers les installations de capture du carbone. Des deux centrales au charbon de la SCC, une seule — la centrale de Boundary Dam en Saskatchewan, au Canada-se trouve à l’extérieur des États-Unis, et elle obtient son charbon au pays.,

Comment fonctionne le CSC du charbon

comprendre les bases du fonctionnement de la capture et de la séquestration du carbone à base de charbon aidera à expliquer pourquoi il n’est pas plus répandu.

Il existe trois façons principales de capturer le carbone, qui diffèrent par le moment et la façon dont le CO2 est éliminé:

• Post-combustion: le CO2 est capturé après la combustion du charbon. C’est la seule méthode de capture en exploitation commerciale. Essentiellement, avant que les gaz de combustion ne soient envoyés dans la cheminée, le CO2 est extrait avec des produits chimiques, généralement des amines riches en azote., Cette technique peut être appliquée aux centrales à charbon existantes en tant que modernisation — un énorme avantage par rapport aux autres méthodes. Mais il faut encore un peu d’énergie pour faire fonctionner le système, a expliqué Rubin, principalement parce que les produits chimiques absorbant le CO2 doivent être débarrassés du CO2 afin qu’ils puissent être régénérés et réutilisés.
• précombustion: le CO2 est capturé dans un gaz provenant du charbon avant d’être brûlé. La partie capture du carbone est moins coûteuse que dans la capture post-combustion, mais le coût global des installations de gazéification est élevé. À la connaissance de Rubin, seulement deux centrales électriques américaines utilisent la gazéification., Une usine, dans le comté de Kemper, Mississippi, a été conçue pour faire de la gazéification du charbon avec capture du carbone, mais a dû abandonner ces plans après des dépassements de coûts et des retards. Il fonctionne maintenant au gaz naturel.
• oxy-combustible: le charbon est brûlé dans l’oxygène plutôt que dans l’air. Cela facilite la collecte du CO2, mais selon Rubin, l’exploitation d’une usine d’oxygène prend beaucoup d’énergie, et l’économie peut ou peut ne pas avoir de sens par rapport à la capture après combustion.,

peut-être surprenant, la technologie de base n’a pas beaucoup changé depuis la dernière fois que nous avons écrit à ce sujet en 2009, alors que le Président Barack Obama prenait la chaleur des groupes environnementaux pour soutenir le charbon propre. Ce qui a changé, c’est qu’il y a maintenant deux centrales commerciales de charbon en exploitation. L’une est L’usine Petra Nova à Houston, au Texas, qui a été mise en ligne en 2017, et L’autre est Boundary Dam du Canada, qui a fait ses débuts en 2014. Les deux absorbent le CO2 après combustion en utilisant des produits chimiques, bien que leurs configurations soient différentes.,

L’une des différences réside dans la façon dont les centrales obtiennent l’énergie supplémentaire pour faire fonctionner leurs systèmes de capture, ce qui, selon Rubin, peut prendre 20 à 25% de l’énergie d’une centrale électrique au charbon efficace. Boundary Dam utilise la puissance interne, ce qui réduit sa production. Petra Nova, en revanche, utilise une usine de gaz naturel séparée-sans capture de carbone. En conséquence, Petra Nova peut produire plus d’électricité, mais son empreinte carbone globale est plus élevée qu’on pourrait le penser., Même si Petra Nova capte 90 pour cent de ses émissions de CO2, Rubin estime que la réduction nette n’est que d’environ 70 pour cent.

cela reste important, mais il est important de garder à l’esprit lors de l’évaluation de la propreté de ce type de technologie de pointe. ” Une usine de gaz naturel efficace aurait environ la moitié des émissions d’une centrale à charbon moderne, sans rien faire », explique Rubin.,

en plus de réduire les références vertes de la centrale, l’énergie supplémentaire nécessaire pour capturer le carbone augmente le coût de l’électricité, ce qui est sans doute le plus grand obstacle empêchant le CSC du charbon de se généraliser.

Une solution de contournement, ce que font les usines Petra Nova et Boundary Dam, consiste à tirer profit de leur CO2 capturé grâce à quelque chose appelé récupération améliorée du pétrole. Il s’avère que le CO2 est utile aux compagnies pétrolières car l’injection du gaz dans le sol peut aider à extraire plus de pétrole.,

bien sûr, tout le monde n’est pas d’accord avec l’utilisation du CO2 capturé pour trouver plus de pétrole, ce qui, en tant que carburant fossile, contribuerait à notre problème de CO2. Mais Rubin a dit que cela dépend de ses hypothèses quant à savoir si sur le net, il y a une diminution des émissions de CO2 ou non. « C’est quelque chose qui doit être considéré, dit-il,” mais il n’y a pas de réponse claire. »

The Coal CCS Outlook

avec seulement deux centrales au charbon dans le monde qui font des réductions significatives de tous les polluants atmosphériques, tout ce qui se rapproche du charbon propre se produit à une très petite échelle., En fait, les systèmes de capture du carbone des deux usines ne fonctionnent que sur une partie du charbon total brûlé.

à Boundary Dam, la capacité totale de toutes les unités est de 672 mégawatts, mais l’Unité de capture de carbone unique est capable d’environ 120 mégawatts. Il est souvent en panne pour les réparations ou en dessous de sa capacité. À Petra Nova, le captage du carbone est appliqué à 240 mégawatts de l’Unité de 654 mégawatts. Cela fait de Petra Nova le plus grand projet de CSC du charbon au monde-un exploit impressionnant., Mais étant donné que la capacité totale des centrales au charbon du pays dépasse les mégawatts 250,000, cela signifie toujours que moins de 0.1 pour cent de la capacité américaine utilise la technique. Verrons-nous plus?

« Le prix du gaz naturel étant aussi bas qu’il l’est actuellement, il y a relativement peu d’intérêt à construire de nouvelles centrales au charbon de quelque sorte que ce soit”, a déclaré Rubin. Ce qui est nécessaire, a-t-il dit, ce sont des réglementations et des politiques qui rendent économiquement intéressant pour plus d’entreprises de construire ce genre de centrales, comme un prix suffisamment élevé sur les émissions de CO2, ou une norme qui exige des réductions d’émissions.,

« Nous n’avons ni aujourd’hui, dit-il,” ni les perspectives d’incitations de la part de l’administration actuelle. »

en février, Trump a promulgué une série de crédits d’impôt élargis qui pourraient encourager divers projets de capture du carbone. La mesure prévoit des crédits d’impôt pour chaque tonne de CO2 stockée ou réutilisée. Mais alors que Friedmann pense que les crédits pourraient permettre à quelques centrales à charbon existantes de faire des rénovations CCS, même ces projets auraient probablement besoin d’un soutien supplémentaire.,

en fin de compte, Friedmann a déclaré que L’accent ne devrait pas vraiment être mis sur le charbon ou tout autre combustible, mais sur la centrale électrique. « Vous ne devriez pas vous soucier de l’utilisation de charbon, de gaz naturel ou de pneus”, a-t-il déclaré. « Vous devriez vous soucier de ce qui est émis. C’est la seule chose dont la Terre se soucie.”

la Clarification, la Nov. 9: nous avons précisé que seules deux centrales électriques américaines utilisent la gazéification.,