Ecologie-politique, ère de l'information et développement humain
- Des panneaux solaires d'épaisseur nanométrique
Des panneaux solaires constitués de 2 couches, d'un atome d'épaisseur chacun, de graphène et de disulfure de molybdène n'ont qu'un rendement de 1 à 2%, ce qui est faible en surface mais par rapport à la matière, le rapport est de 1000 fois plus que les systèmes conventionnels. Ce serait donc utile au moins quand la légèreté est cruciale.
Il y a aussi des photo-transistors associant graphène et chlorophylle qui semblent prometteurs.
- Une éolienne à voile plus efficace
L'éolienne est pourvue d'un dispositif qui déploie ou enroule les voiles automatiquement afin d'adapter la vitesse de rotation de l'éolienne à celle du vent.
Selon ses concepteurs, cette structure présente plusieurs avantages par rapport aux éoliennes tripales "classiques". Tout d'abord, sa faible hauteur (14 m pour les voiles, et 7m pour le "mat" central) la dispense d'obtenir un permis de construire spécifique. En contrepartie, son rendement énergétique est moins bon que si elle était juchée sur un mat de grande hauteur.
Selon VoileO, le prototype actuel développe une capacité de production de 75 kilowatts (kW) -contre 1 à 3 mégawatts pour une éolienne classique- et les futurs modèles pourraient monter jusqu'à 300 kW.
- Volt-Gaz-Volt : stocker l'électricité en méthane
Je ne suis pas sûr que ce projet Volt-Gaz-Volt présenté par Corine Lepage soit le meilleur (par rapport au stockage par gravité par exemple). Il reste un peu cher et demande des investissements lourds mais il peut s'insérer dans les réseaux existants, ce qui lui ouvre un marché.
Le projet s'appelle VGV (Volt Gaz Volt) et permet de transformer en méthane le surplus d’électricité produit par l’éolien et le photovoltaïque. Il a été présenté mercredi 29 mai au Parlement européen par Corinne Lepage.
«Nous ne sommes pas dans l’utopie, mais dans la réalité. VGV a été mis au point en Allemagne. Pour l’instant deux installations expérimentales fonctionnent à Stuttgart», où la société Solar Fuel a construit une usine de démonstration d’une capacité de 250 KW. «En juin, une production industrielle va ouvrir à Brême», a annoncé Lepage, qui présente ce projet sur son site personnel.
Le coût de l’électricité produite via le procédé VGV est actuellement de 23 centimes d’euros le kilowatt/heure mais en 2016, il devrait pouvoir être ramené à 8 centimes, ce qui la rend compétitive face aux 7 centimes de éolien, 10 centimes du photovoltaïque, et des 6 à 10 centimes du nucléaire, a assuré Lepage. Mais pour se doter de cette technologie, l’UE devrait consentir d’énormes investissements sur 30 ans.
Le Professeur Bell ajoute :
« Nous allons utiliser le surplus de l’énergie issu du nucléaire, aujourd’hui largement gaspillé la nuit, pour aider à financer la sortie du nucléaire et nous utiliserons le CO2 généré par la combustion des déchets, de la biomasse et issu des aciéries et des cimenteries pour générer du méthane. »
- PediPower : recharger son mobile avec sa chaussure
PediPower est un prototype de semelle pour chaussure capable de recueillir l’énergie cinétique produite par le talon lors de la marche. Mis au point aux États-Unis par un groupe d’étudiants de l’université Rice, ce système pourrait servir à alimenter des terminaux mobiles, mais aussi des équipements médicaux.
- Un biocarburant à partir de stations d'épuration
Pour produire un algocarburant à moindre coût, la start-up réunionnaise Bioalgostral a développé une technologie permettant de fertiliser la culture de ses microalgues en valorisant des déchets, à savoir des eaux usées et les boues d'une station d'épuration. D’ici quelques années, les insulaires pourront, si tout se passe bien, se déplacer grâce à un biodiesel local.
Par ailleurs, La Recherche, p32, signale que Veolia teste un procédé de production de bioplastique (PHA) à partir de boues d'épuration.
- Des voitures qui roulent à l'azote liquide ?
Pour le moment, les tentatives de la compagnie Highview Power Storage ont conduit à la mise au point d’un dispositif dont le rendement de conversion de l’énergie est de 50 à 60 %, alors que les batteries classiques peuvent atteindre 90 %. Des améliorations sont à espérer, mais pas au point de concurrencer directement les batteries à ce niveau.Toutefois, cela ne veut pas dire que l’azote liquide n’est pas un concurrent sérieux pour les accumulateurs nickel-hydrure métallique ou les batteries lithium-ion, que l’on utilise dans les voitures hybrides notamment. En effet, la densité de stockage d’énergie est la même, et il est bien plus facile et rapide de refaire un plein d’azote liquide, fût-il à -200 °C, que de recharger des batteries ou des accumulateurs. Surtout, les systèmes de stockage de l’azote liquide peuvent durer des décennies, alors que la durée de vie des batteries n’est que de quelques années.
- Le pompage turbinage en eau profonde pour les éoliennes marines
Le concept Ores (Offshore Renewable Energy Storage) est assez simple : pourquoi ne pas associer une sphère creuse, qui servirait à la fois de point d’ancrage et de système de stockage, à chaque éolienne flottante ?
Cette structure devrait mesurer entre 15 et 35 m de diamètre, être creuse et avoir des parois de 3 m d’épaisseur. Elles permettront à la sphère de résister à la pression hydrostatique qui règne, par exemple, à 750 m de profondeur (condition optimale de production), mais pas seulement. La structure doit également être suffisamment lourde afin d'éviter qu’elle ne remonte lorsqu’elle est vide. Grâce à ses parois épaisses, elle devrait peser plusieurs milliers de tonnes, et assurer ainsi un ancrage sûr pour les éoliennes.
Une sphère de 25 m de diamètre et placée à 400 m de profondeur pourrait, selon l'article paru dans les Proceedings of the IEEE, stocker jusqu’à 6 MWh d’électricité. Ainsi, une installation composée de 1.000 éoliennes serait théoriquement capable de concurrencer certaines centrales nucléaires, mais pour quelques heures seulement. Ce système possède un dernier avantage particulièrement intéressant : la production d’électricité peut être lancée, ou arrêtée, en seulement quelques minutes, de quoi lisser facilement les pics de consommation.
- Vers un contre-choc pétrolier?
L'extraction du pétrole de schiste américain croît beaucoup plus vite que prévu, estime l'Agence internationale de l'Energie. De quoi bouleverser les équilibres mondiaux, et faire baisser les cours, rapidement.
La production américaine va augmenter de 3,9 millions barils/jour d’ici 2018, estiment les experts. Elle dépassera donc dans cinq ans le niveau encore attendu, voilà quelques semaines, pour 2035. Cette production non-conventionnelle contribuera à elle seule, pour moitié, à la croissance de l’offre mondiale d’or noir hors Opep.
A l’horizon 2018, la demande de pétrole atteindrait 96,7 millions de barils/jour –compte tenu des projections de croissance économique, prudentes, du FMI-, tandis que l’offre atteindrait globalement 103 millions de barils.
J'annonçais dès novembre dernier la fin de la fin du pétrole qui se confirme donc au-delà des prévisions. Quand on voit ça, on se dit que c'est à, pleurer et que les écologistes persuadés qu'on va manquer de pétrole sont vraiment complètement à côté de la plaque (nouvelle preuve que les prévisions des pétroliers - supposés menteurs - sont plus fiables que celles des écologistes - supposés détenir la vérité). Il n'est pas sûr malgré tout que les prix baissent autant que certains le prévoient (de 40%) mais ce serait dramatique pour le développement des énergies renouvelables que cela ralentirait encore même si elles devraient bientôt devenir très compétitives (il suffit de suivre l'actualité des sciences et techniques pour savoir que les ruptures technologiques sont déjà là, aussi bien pour la production que le stockage, très loin des performances des systèmes commercialisés jusque là).
On vient pourtant de passer le cap des 400 ppm de CO2, niveau jamais atteint depuis 2 millions d'années et il n'y a guère de doute sur les risques climatiques que nos émissions provoquent, en tout cas pour 97% des études publiées. Seuls 83 articles depuis 20 ans contestent cette influence (et certes, ce n'est pas une preuve, mais tout de même, il est assez irresponsable de prétendre quand on n'y connaît rien que ce serait forcément les 0,87% qui ont raison contre tous les autres même si le caractère chaotique du climat rend les projections très imprécises, ce qui devrait aggraver les choses plus que les arranger).
- Amélioration de la combustion du méthane et de la récupération du CO2
En mettant en contact le méthane avec un composé solide oxygéné (transporteur d'oxygène) la combustion est plus efficace et accélérée, ce qui permet des systèmes plus petits. Le nouveau transporteur d'oxygène mis au point est un "conducteur mixte ionique-électronique" à base de rouille qui serait 70 fois plus rapide.
De plus, en complétant le système avec une condensation de la vapeur d'eau produite, le CO2 restant pourrait être facilement récupéré.
- Les réserves d'hydrocarbure doublées pour les USA
Le doublement des réserves estimés ne couvre pour l'instant que l'équivalent de la consommation annuelle des USA mais ces estimations devraient continuer à augmenter à cause des progrès de la géologie comme des techniques d'extraction.
Cela confirme l'impasse des éco-énergétistes, survivalistes et autres transitionneurs qui tablent sur un épuisement rapide du pétrole. Il faut absolument changer de stratégie.
The bigger point is that those who think we should stop using fossil fuels should stop hoping that we’ll run out. We won’t. The amount of oil and gas in the ground is enormous.
- Une peinture solaire au graphène qui change de couleur
Du graphène associé à de fines couches d'autres matériaux (dichalcogénures) et pouvant s'appliquer comme une peinture sur les murs des bâtiments aurait des capacités photovoltaïques similaires aux autres systèmes tout en pouvant changer de couleur à la demande.
- Winflo, l’éolienne flottante française
Grâce au projet Winflo, des éoliennes offshore seront bientôt implantées plus au large, là où les fonds marins peuvent atteindre jusqu’à 200 m de profondeur. Les turbines actionnées par deux pales reposeront sur des plateformes semi-submersibles flottantes.
Les éoliennes seront ancrées de manière souple par un système de câbles. Or, leur installation dégraderait moins les fonds marins que la pose d’une plateforme sous-marine conventionnelle. L’absence de base bétonnée ou métallique signifie également que le démantèlement d’un parc laissera peu de traces dans la nature. Cette opération se fera d’ailleurs assez aisément, puisqu’il suffira de détacher les plateformes, puis de les tracter vers la terre ferme où elles seront démontées en toute sécurité.
D'ici 2020, l'installation de 100 éoliennes Winflo au large de la Bretagne, ce qui représenterait un parc de 500 MW, pourrait fournir 10 % des besoins énergétiques de cette région.
- Des arbres bioluminescents pour éclairer les rues
La bioluminescence, vous connaissez ? C’est la capacité qu’ont certains animaux à produire de la lumière. Maintenant, imaginez que l’on arrive à produire des arbres bioluminescents. Les rues ne seraient plus éclairées par ces horribles lampadaires, mais par les arbres eux-mêmes !
Le projet lancé sur Kickstarter il y a 4 jours est déjà financé à 150% ! L’idée est d’introduire des gènes de bioluminescence dans une plante qui s’appelle Arabidopsis et fait partie de la famille de la moutarde. Avec cette plante, plus besoin d’électricité pour s’éclairer.
Cette start-up a fabriqué un système d’impression laser d’ADN qui réduit énormément les coûts de synthétisation de l’ADN. Et pour finir, ils utiliseront une bactérie en tant que vecteur pour insérer le nouvel ADN dans la plante.
Rien d'extraordinaire puisqu'on vient de faire un mouton transgénique phosphorescent.
- Mettre une prise solaire à ses fenêtres
Il s’agit d’un chargeur solaire muni d’une ventouse qui peut se fixer directement sur une fenêtre.
- L'exploitation de l'hydrogène naturel
Il y a trois ans environ, les chercheurs de l’Institut ont été contactés par une équipe russe : des émanations naturelles d’hydrogène avaient été détectées au sein des plaines de Russie. Or, traditionnellement les spécialistes ont toujours considéré que le gaz d’hydrogène, que l’on trouve dans l’atmosphère, ne pouvait pas se former dans le sous-sol.
L’hydrogène naturel semble cumuler tous les atouts : sa combustion ne libère pas de CO2. Sa production dans le sous-sol se fait de manière continue, contrairement aux réservoirs d’hydrocarbures qui s’épuisent au cours du temps. Son exploitation ne nécessite pas de forage profond et, enfin, sa répartition semble équitable entre les continents.
C'est quand même incroyable qu'on découvre seulement maintenant qu'il y a des sources naturelles d'hydrogène ! A signaler aussi les perspectives du stockage solide de l'hydrogène dans des hydrures de magnésium. Voilà 2 obstacles à l'utilisation massive de l'hydrogène levés coup sur coup : sa production et son stockage !
Sciences et Avenir a mis cette incroyable annonce en couverture, qualifiée de nouvel eldorado, et précise qu'une des utilisation immédiate serait de mélanger 20% d'hydrogène au méthane, ce nouveau carburant moins polluant étant appelé Hythane et pouvant être utilisé comme le gaz naturel. Reste qu'il n'est pas complètement sûr que les fuites d'hydrogène soient si bonnes que ça, faisant baisser le niveau d'oxygène sans doute, en renforçant la couverture nuageuse ?
Voir aussi l'article de René Trégouët sur RTflash.
- Transformer la chaleur en énergie de spin
Il s'agit de fournir de l'électricité à partir d'une source de chaleur générant une onde de spin dont on peut extraire de l'énergie.
- Les énergies propres ne font pas le poids contre le charbon
L’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que d’ici 2017, la consommation de charbon égalera celle du pétrole. Malgré une croissance remarquable de l’énergie solaire et des éoliennes, l’utilisation du charbon ne diminue pas, pire encore, elle augmente. Pourtant, afin de ne pas atteindre la limite critique d’un réchauffement climatique de 2 °C pour le siècle prochain, il faudrait fermer une centrale à charbon par semaine durant dix ans...
Dans un nouveau rapport, l’AIE suggère que les énergies renouvelables ne peuvent pas faire face à l’augmentation de l’utilisation de charbon dans le monde. Si entre 2011 et 2012 le solaire a progressé de 42 % et l’éolien de 19 %, l’utilisation du charbon n’a grimpé que de 6 %. Mais en valeur absolue, le nombre de centrales à charbon étant très élevé, ce faible pourcentage vient renforcer la capacité totale de charbon déjà largement supérieure aux énergies renouvelables. Et cela, même en dépit de la fulgurante chute de consommation de charbon aux États-Unis, depuis l’utilisation d’un gaz naturel comme le gaz de schiste.
« Malgré de nombreuses discussions avec les dirigeants internationaux, et malgré un boom des énergies renouvelables au cours de la dernière décennie, l'énergie produite aujourd'hui est fondamentalement aussi sale qu’il y a 20 ans »
Il faut ajouter qu'il y a 480 centrales nucléaires planifiées. C'est cela la réalité où, comme pour la crise, on ne fait que démontrer notre impuissance à éviter le pire alors qu'on en aurait les moyens techniques. Il semblerait même qu'un accord (improbable) de limitation des émissions provoquerait immédiatement un krach de la bulle pétrolière, les investissements engagés ne pouvant plus être rentabilisés et la valeur des compagnies s'effondrant, provoquant une nouvelle crise économique. On peut ajouter que si cela faisait chuter les prix, cela rendrait les énergies renouvelables moins rentables. Il faudrait jouer très finement et progressivement alors qu'il y a urgence et personne aux commandes !
- Doubler le rendement des cellules solaires
Le rendement de ces cellules solaires serait de 50%. Leur principe consiste à décomposer la lumière du soleil, comme avec un prisme, en six à huit longueurs d'onde de couleurs différentes. Chaque couleur est ensuite traitée par un semi-conducteur adapté.
L'équipe d'Atwater travaille sur trois modèles. Dans le premier (cf illustration), le soleil est recueilli par un bac en métal réfléchissant et dirigé à un angle spécifique dans une structure faite d'un matériau isolant et transparent. Le revêtement extérieur de la structure transparente est constitué de plusieurs cellules solaires composées chacune de l'un des six à huit semi-conducteurs différents. Lorsque la lumière pénètre dans le matériau, elle passe par une série de filtres optiques. Chacun permet à une seule couleur de passer par la cellule qui peut l'absorber, les couleurs restantes étant envoyées vers d'autres filtres conçus pour les laisser passer.
Un autre principe serait d'employer des filtres optiques nanométriques pouvant filtrer la lumière provenant de tous les angles. Et un troisième serait d'utiliser un hologramme au lieu de filtres pour séparer le spectre.
- Chauffage et climatisation économes pour voiture électrique
Le chauffage est l'un des talons d'Achille des voitures électriques faisant baisser notablement leur autonomie car ne pouvant utiliser la chaleur des moteurs thermiques.
Les chercheurs décrivent leur nouvel appareil comme une batterie thermique. Il utilise des matériaux qui peuvent stocker de grandes quantités de liquide de refroidissement dans un petit volume. Comme le liquide de refroidissement se déplace à travers le système, il peut être utilisé pour le chauffage comme pour le refroidissement.
Dans ce système, l'eau est pompée dans un récipient à basse pression où elle s'évapore. La vapeur d'eau est ensuite captée dans les pores microscopiques d'un matériau adsorbant.
Quand le matériau adsorbe les molécules d'eau, de la chaleur est libérée, elle peut être dissipée par le biais d'un radiateur soit dans l'atmosphère, lorsque le système est utilisé pour le refroidissement, soit pour réchauffer l'habitacle. Le système ne nécessite que très peu d'électricité, juste assez pour exécuter une petite pompe et des ventilateurs pour souffler de l'air froid ou chaud.
- Cargoxpress, un porte-conteneurs à voile solaire
Avec sa surprenante « voile », un nouveau navire porte-conteneurs pourra bientôt augmenter son autonomie de 80 % grâce aux vents et au soleil.
Le Cargoxpress possèdera une coque de 84m de long en composite, des flans protégeant toute la cargaison, et un toit long d’environ 70 m monté sur des rails et disposant de 1.200 m2 de panneaux solaires en couche mince, dont la production d’énergie moyenne espérée est de 800 kWh par jour. Or, ce toit pourra être dressé à un angle de 85° et pivoter à 360°, tout en étant mobile d’avant en arrière sur le navire. Bref, il sera orientable pour capter au mieux le vent, à condition que les vagues ne dépassent pas 4 m de hauteur et que la vitesse du vent reste inférieure à 60 km/h.
Actuellement en construction, le Cargoxpress fonctionnera donc à l’électricité. Ses moteurs, d’une puissance totale de 1,2 MW, seront également alimentés par un groupe électrogène consommant du gaz naturel. L’autonomie du navire sera de 1.000 nautiques dans sa configuration de base. C’est pourquoi il est destiné à circuler entre des ports européens, voire à desservir plusieurs petits ports méditerranéens (par exemple au Liban, en Tunisie ou sur les îles grecques), et non à traverser l’Atlantique.
