Tous les êtres vivants sont formés de squelettes de carbone1. Ces squelettes moléculaires en carbone forment la plupart des tissus et des protéines qui constituent les êtres vivants.
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.
Quel est le rôle du carbone dans l'organisme? Le carbone forme la charpente de toutes les molécules organiques composant les êtres vivants, en association avec l'oxygène, l'azote, le phosphate et l'hydrogène, notamment.
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.
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.
C'est là que par un échange avec l'air tout proche, le sang perd une bonne partie de son dioxyde de carbone que l'on rejette ensuite en expirant (l'air que l'on avait inspiré, lui, n'en contenait presque pas).
Tous les êtres vivants sont formés de squelettes de carbone1. Ces squelettes moléculaires en carbone forment la plupart des tissus et des protéines qui constituent les êtres vivants.
Le monoxyde de carbone est un gaz très dangereux : il ne se voit pas et ne sent rien. Mais quand on le respire, il prend la place de l'oxygène. On a mal à la tête, envie de vomir, on est très fatigué. On peut aussi s'évanouir ou même mourir.
Origine des émissions de CO2 dues à la combustion d'énergie en 2018. En 2018, la production d'électricité reste le premier secteur émetteur de CO2 dans le monde, avec 41 % du total des émissions dues à la combustion d'énergie. Elle est suivie par les transports (25 %) et l'industrie (18 %, y compris la construction).
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.
Le carbone 12 (12C) est l'isotope du carbone dont le noyau est constitué de 6 protons et de 6 neutrons. C'est l'un des trois isotopes naturellement abondant et l'un des deux isotopes stables avec 13C, mais il est bien plus abondant que ce dernier (ratio ~99:1).
le carbone et l'oxygène, qui proviennent du CO2 atmosphérique. Le carbone de la matière végétale provient de l'atmosphère : les plantes fixent le CO2 atmosphérique grâce à la photosynthèse, pour produire les composés organiques dont elles sont constituées ou qu'elles consomment pour assurer leur métabolisme.
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).
La fibre de carbone se compose de fibres extrêmement fines, d'environ cinq à dix micromètres de diamètre, et est composée principalement d'atomes de carbone. Ceux-ci sont agglomérés dans des cristaux microscopiques qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre.
1. Non-métal qui constitue l'élément essentiel des charbons et des composés organiques. [Le carbone est bon conducteur de la chaleur et de l'électricité. On ne peut le fondre (infusible) ; il est combustible et a la propriété de donner des électrons (réducteur).
Le secteur énergétique
La production d'énergie et d'électricité est la championne des secteurs polluants. Elle est à l'origine de 31,5 % des émissions de GES.
Selon ce classement, si les États-Unis sont le pays qui a émis le plus de CO2, en 2019, avec 501 milliards de tonnes rejetées depuis 1850, suivi de la Chine (265 milliards), la France remonte à la 12e place des pays les plus pollueurs de la planète avec 34 milliards de tonnes de CO2 émises depuis près de deux siècles.
Les transports, première source de gaz à effet de serre
Selon cet inventaire, les transports sont la première source de gaz à effet de serre en France métropolitaine (29,7 % des émissions en équivalent CO2 en 2017), devant l'industrie et le secteur tertiaire (25,8 %) ou l'agriculture (18,9 %).
Le CO est un gaz incolore et inodore à température et pression normale, avec une densité voisine de celle de l'air. Il est le résultat d'une combustion incomplète, quel que soit le combustible utilisé (bois, butane, charbon, essence, gaz naturel...), alors que le CO2 résulte d'une combustion complète.
Car l'excès de CO2 ne se fixe pas dans le corps (mitochondries) (contrairement au CO). Il faut savoir que la concentration en dioxyde de carbone dans l'air frais varie entre 0.03% et 0.06% (600 ppm). Donc cela se révèle dangereux quand il est inhalé à de fortes concentrations (> à 8% volume, ou 80,000 ppm).
Le monoxyde de carbone provient de la combustion incomplète de matières carbonées (gaz naturel, bois, charbon, butane, essence, fioul, pétrole, propane). Ce phénomène est dû à : une quantité insuffisante d'oxygène dans l'air (pièce calfeutrée, aération insuffisante, entrée d'air bouchée…)
Le carbone permet ainsi de former des molécules de diverses tailles, notamment des macromolécules. Les composés du carbone sont peu stables aux températures élevées ; en général, ils se décomposent à partir de 300 ou 400 °C ; le méthane (CH4), plus stable, commence à se décomposer en carbone et hydrogène vers 600 °C.
En dégazant égoïstement, il contribue peut-être à votre bonne santé. Des chercheurs de l'Université d'Exeter, qui ne reculent devant aucun sujet visiblement, révèlent que le gaz responsable de la puanteur des pets, est en réalité très bon pour l'organisme.