Le carbone est présent sur Terre depuis la formation de celle-ci. Il existe sous forme de sédiments, charbon, pétrole, et également sous sa forme pure graphite, diamant. Les diamants naturels pouvant se trouver dans la kimberlite des cheminées d'anciens volcans, notamment en Afrique du Sud et dans l'Arkansas.
Le carbone est estimé composer 0.032% de la croûte terrestre. Le carbone libre est trouvé dans de grands réservoirs comme la houille, forme amorphe de l'élément avec d'autres composés complexes comme carbone-hydrogène-azote. Le carbone cristallin pur est trouvé sous forme de graphite et de diamant.
L'élément carbone découvert par Antoine Lavoisier en 1772 est principalement produit par nucléosynthèse dans les étoiles géantes rouges par fusion de trois noyaux d'hélium. Il est le quatrième élément le plus abondant dans l'Univers après l'hydrogène, l'hélium et l'oxygène.
Il se trouve aussi sous forme de molécules organiques dans les roches carbonées, comme le charbon et le pétrole, roches combustibles fossiles formées par l'accumulation et la transformation des restes d'êtres vivants au cours des temps géologiques.
Le carbone est un matériau important en raison de ses propriétés et il est utilisé sous différentes formes pour la production de divers produits. Sa légèreté permet la fabrication des pales de grande taille et subséquemment la construction des éoliennes de grande puissance.
Les fibres de carbone sont fabriquées à partir de précurseurs chimiques (fibres synthétiques, brai de charbon ou de pétrole) et principalement de polyacrylonitrile (PAN).
Résultat, la fibre de carbone reste relativement chère notamment parce que sa production s'avère très énergivore. Les procédés industriels sont plus longs que ceux mis en œuvre pour produire des pièces en matériaux classiques.
Les 3 types de combustibles fossiles qui sont les plus utilisés sont le charbon, le gaz naturel et le pétrole. Le charbon est responsable de 43% des émissions de dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles, 36% sont produites par le pétrole et 20% proviennent du gaz naturel.
Schéma du cycle du carbone : l'immense réservoir de carbone est la lithosphère qui stocke 80 000 000 Gigatonnes (Gt) de carbone minéral, sous forme de roches carbonatées et 14 000 Gt de carbone dans la matière organique — pétrole, charbon, gaz — fossile (réévaluation par rapport aux données du schéma).
Aujourd'hui, la majorité du noir de carbone est issue des pays en développement et cela devrait s'accroitre. Les plus grands contributeurs sont l'Asie, l'Amérique latine et l'Afrique. La Chine et l'Inde sont responsables de 25 à 35 % des émissions mondiales. Les États-Unis émettent 6,1 % du noir de carbone mondial.
Le carbone est concentré dans la partie superficielle de la croûte terrestre et résulte principalement de l'activité volcanique très intense qui a existé dans la jeunesse de notre planète et qui a produit l'atmosphère primitive.
Le carbone est l'élément chimique non métallique de symbole C et de numéro atomique 6. Il est présent dans de nombreux composés naturels : gaz carbonique de l'atmosphère, roches calcaires, combustibles (gaz, pétrole, charbons minéraux).
Le carbone est un élément essentiel à toute forme de vie. On retrouve deux types de carbone dans la nature. D'abord, le carbone est à la base des molécules complexes (protéines, lipides, glucides) qui servent à la construction des tissus des organismes vivants. Il s'agit dans ce cas de carbone organique.
Dans la nature, après les océans, ce sont les forêts, les tourbières et les prairies qui constituent les principaux puits de carbone. En captant une partie des gaz à effet de serre, les puits de carbone sont essentiels pour freiner les changements climatiques anthropiques.
Ainsi, en 2020, la Chine arrive en tête d'un tel classement avec des émissions de CO2 représentant 9 899 millions de tonnes, soit plus de 30 % des émissions mondiales. Les États-Unis sont à la deuxième place avec 4 457 millions de tonnes de CO2 émis (13,8 % du total mondial).
L'Océan est un immense réservoir à carbone recouvrant 70% de la surface de la Terre. Il échange avec l'atmosphère, naturellement et de façon permanente, plusieurs milliards de tonnes de carbone sous forme de dioxyde de carbone (CO2).
Le carbone est stocké dans plusieurs réservoirs superficiels : l'atmosphère, les sols, les océans, la biosphère et les roches. Les échanges de carbone entre ces réservoirs sont quantifiés par des flux (tonne/an). Les quantités de carbone dans les différents réservoirs sont constantes lorsque les flux sont équilibrés.
Des exemples de produits riches en hydrates de carbone sont le pain, le muesli, les pommes de terre, le riz, les pâtes, les fruits déshydratés, le miel, la confiture et les bonbons. Bien sûr, il est sage de faire des choix sains et de ne pas toujours te contenter des sachets de bonbons.
Avant tout, une petite précision : l'empreinte carbone ne correspond pas à l'impact écologique total d'une action. On ne prend ici en compte que le lien entre la production de nos aliments, leur transformation, leur distribution et leur consommation et le réchauffement climatique !
Sa couleur noir indique qu'il absorbe le rayonnement lumineux. Le carbone suie est donc capable d'influencer le bilan radiatif du système terre-atmosphère, en réchauffant l'atmosphère. Il est ainsi également appelé « forceur climatique ».
Le carbone du sol est un élément central de la fertilité des sols et joue un rôle important pour le climat. Il représente 25 % du potentiel des solutions fondées sur la nature identifiées pour lutter contre le changement climatique.
Dans la construction automobile, la fibre de carbone est l'un des matériaux qui va prendre le plus d'importance dans le futur. Les designers l'aiment dans toutes ses variantes, pour l'habitacle comme pour les pièces de carrosserie : carbone pur, composite à base de fibre de carbone, film carbone.
Le carbone cristallin pur existe dans la nature sous forme de diamant et de graphite.
noir pour le carbone ; bleu clair pour l'azote ; blanc pour l'hydrogène.
Le CO affecte les écosystèmes en participant à l'acidification de l'air, des sols et des cours d'eau. En plus, ce gaz influence indirectement l'effet de serre comme il contribue à l'augmentation des principaux gaz à effet de serre tels que le CO2 (dioxyde de carbone), le CH4 (méthane) et le N2O (oxyde nitreux).