Oil paleogenesis and industrial applications

Lorsque la matière organique s’enfouit dans les sédiments, elle subit le gradient géothermique et s’enrichit en carbone jusqu’à 90~% (houillification). Au-delà, le métamorphisme agit (anthracites~: 98~%~C, graphite~: carbone pur). La matière dispersée (algues, plancton, pollens) produit les kérogènes, générateurs du pétrole, et la matière accumulée (plantes) produit les charbons. Tous les carbones industriels sont des dérivés de ce carbone biologique. Houillification (100-200~°C, >~10⁶~ans) et carbonisation (~~1~000 °C, quelques heures) suivent les mêmes étapes. Après ramollissement, des hydrocarbures de plus en plus légers se dégagent (formation du pétrole ou des charbons), puis des gaz. Des unités aromatiques (USB) se forment, puis s’orientent parallèlement en domaines (OML) dont la taille dépend de la composition élémentaire du précurseur (teneur en C, H, O, N, S variable).

Au laboratoire, le carbone pur s’obtient vers 2~000~°C. Les différents degrés de graphitation maximum dépendent de la composition du précurseur. La compréhension de l’évolution des matériaux carbonés durant leur houillification et carbonisation a permis de progresser dans les domaines de la prospection pétrolière, de la valorisation des produits lourds pétroliers et de l’élaboration de carbones activés ou de fibres de carbone.