Cet article fait partie du DOSSIER consacré à l'énergie.

Énergie issue de la fossilisation de matière organique dans le sous-sol terrestre.

Introduction

Les énergies fossiles font partie des énergies non renouvelables, qui regroupent également les énergies dites fissiles, basée sur la fission de noyaux atomiques, principalement celle de noyaux d'uranium.Les principales sources d'énergies fossiles sont le charbon, le pétrole et le gaz naturel.

Présentes en quantité limitée et non renouvelable à l'échelle de temps humaine, leur consommation intensive soulève deux problèmes majeurs pour les sociétés du XXI^e s. : une crise énergétique liée à l'épuisement des combustibles fossiles, et une crise climatique liée au dégagement excessif de gaz à effet de serre produits par leur combustion.

Conversion des gisements fossiles non renouvelables

Les gisements de charbon, de pétrole, de gaz naturel ou d'uranium présentent l'avantage de constituer des stocks d'énergie. Dans les centrales thermiques, leur combustion (y compris celle, « nucléaire », de l'uranium) dégage une chaleur considérable par rapport à leur encombrement.

Abattage du charbon

La combustion du charbon (C + O₂ → CO₂), qui supplanta le bois, devenu rare au XVIII^e s., est une solution énergétique rentable, mais très polluante (dégagement notamment de dioxyde de carbone CO₂, l'un des principaux gaz à effet de serre).

Torches de brûlage de puits de pétrole

Le pétrole, selon le même principe, produit également de la chaleur, les hydrocarbures étant facilement oxydables (cependant, le pétrole est généralement réservé pour l'industrie chimique, qui met en œuvre de très nombreuses transformations en d'autres produits commercialisables). Toutefois, comme le charbon, l'utilisation de pétrole comme source d'énergie contribue à la pollution atmosphérique et au réchauffement climatique.

Le gaz naturel, généralement constitué de méthane, est aussi un excellent combustible : CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 H₂O. Comme on le voit dans la réaction chimique décrivant sa combustion, le gaz naturel est lui aussi une source de gaz à effet de serre.

Quant à l'uranium, c'est le fait de casser son noyau en deux noyaux plus légers par un bombardement de neutrons qui libère de l'énergie ; il n'y a donc pas de combustion au sens chimique du terme, mais bien une réaction nucléaire. Si la fission nucléaire ne produit pas de gaz à effet de serre, elle génère des déchets radioactifs dont le retraitement et le stockage posent d'autres problèmes environnementaux.

Dans tous les cas, cette chaleur est ensuite transformée en électricité grâce au principe du cycle à vapeur.

Consommation et crises

Depuis le XIX^e s., l'accélération de la croissance démographique de l'humanité et le développement industriel se traduisent par une formidable progression de la production et de la consommation d'énergies fossiles. Or, cette augmentation de la demande et de l'utilisation provoque une crise sans précédent. Aux problèmes de la gestion des ressources et de l'approvisionnement énergétique s'ajoutent ceux de l'impact de la consommation mondiale sur l'environnement et le climat.

En constante augmentation, la consommation mondiale d'énergie s'accélère sous l'effet de la mutation économique des grands pays asiatiques, notamment la Chine et l'Inde, tandis que les pays d'Europe et d'Amérique du Nord demeurent les plus gros consommateurs. La consommation mondiale annuelle d'énergie primaire est de l'ordre de 10 milliards de tonnes d'équivalent pétrole (tep). Les énergies fossiles fournissent près de 80 % de cette consommation totale.

Voir aussi énergies renouvelables.