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Les roches fossiles (charbon, pétrole, gaz) sont principalement utilisées lors de réactions de combustion qui conduisent à la libération de dioxyde de carbone dans l’atmosphère (Document 1).
Les roches fossiles ont été formées par enfouissement rapide puis fossilisation de matière organique végétale. Elles permettent le stockage à long terme de l’énergie solaire captée par les végétaux lors du processus de photosynthèse (document 1). Leur exploitation intensive depuis l’ère industrielle a épuisé les stocks disponibles. On estime la durée des réserves mondiales à 47 ans pour le pétrole, 64 ans pour le gaz et 156 ans pour le charbon. Sachant qu’il faut plusieurs dizaines de millions d’années pour produire ce type de roches, il est difficile d’envisager le renouvellement des stocks.
De plus, l’utilisation de ce type de ressources conduit à une augmentation de la température de surface de la planète par libération de gaz à effet de serre tel que le dioxyde de carbone.

Document 1. La formation et l’exploitation des roches fossiles

Elle est produite à partir d’une réaction de fission qui consiste en l’éclatement d’un noyau lourd et instable dit fissible par un neutron. On utilise le plus souvent l’uranium ²³⁵U qui est éclaté en deux noyaux de plus petite taille. Les neutrons libérés par cette première réaction vont permettre ensuite l’éclatement d’autres noyaux selon une réaction en chaîne. Cette réaction s’accompagne de la libération d’énergie thermique qui va être convertie en énergie électrique dans les centrales nucléaires.
L’uranium naturel est formé en majorité par l’isotope ²³⁸U et par seulement 0,7% d’uranium ²³⁵U. Il faut donc enrichir l’uranium extrait avant son utilisation comme source d’énergie afin d’augmenter la proportion de l’isotope ²³⁵U jusqu’à 3 à 4%. Avec seulement 0,1 g d’uranium enrichi on produit 1 tep (tonne équivalent pétrole).
Les éléments radioactifs sont naturellement présents dans la roche depuis la naissance de la Terre. Ils ne se renouvellent pas et s’épuisent. On estime à un siècle la durée du stock encore disponible.
L’utilisation de cette ressource énergétique présente des risques importants pour l’environnement. Elle pose le problème du stockage à long terme de ses déchets radioactifs.
La dernière catastrophe survenue lors d’un séisme dans la centrale nucléaire de Fukushima au Japon nous rappelle que la radioactivité, lorsqu’elle peut s’échapper des réacteurs est à l’origine d’une pollution non contrôlable de l’eau et de l’air. Les conséquences sont dramatiques pour les populations puisqu’elles touchent leur patrimoine génétique et peuvent être responsables de cancers et de malformations touchant les enfants à naître. De plus, le nuage radioactif très volatil peut être dispersé dans l’atmosphère et touché des régions très éloignés du site de la catastrophe (ex. le nuage de Tchernobyl en Russie a survolé la France en 1986).

Ainsi, les ressources énergétiques les plus utilisées aujourd’hui sont les plus polluantes et ne seront plus disponibles d’ici un siècle. Il est urgent de trouver de nouvelles sources d’énergie en tenant compte d’un