Une éolienne électrostatique sans parties mécaniques

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- Une éolienne électrostatique sans parties mécaniques

EWICON : une éolienne sans pales, sans mouvement et sans bruit

EWICON est une éolienne sans pales, sans turbine, et qui ne dispose d'aucune partie mobile, et donc ne produit aucun bruit. Elle est de ce fait parfaitement adaptée à une implantation dans les zones habitées.

Le projet actuel se base sur une structure d'acier inoxydable sur laquelle repose une série de tubes isolés placés à l’horizontale. Chaque tube contient plusieurs électrodes et canules, qui diffusent des particules d’eau chargées positivement dans l’air de façon continue.

À mesure que ces particules sont éloignées par le vent, le voltage de l’ensemble de l’éolienne change et amène à la création d’un courant électrique envoyé sur le réseau.

Les avantages sont nombreux puisque ce système n'utilise aucune pièce en mouvement, ne nuit pas aux oiseaux, possède un facteur d'usure limité, nécessite peu d'entretien, mais surtout, il ne fait presque aucun bruit et ne produit pas des ombres mouvantes désagréables. Des tests en laboratoire à l'université de Delft ont montré que l'Ewicon fournirait 1 à 2 MW de puissance pour une vitesse du vent de 10 m/s. Pourtant le rendement reste encore très bas. L'Ewicon utilise également trop d'eau et coûterait plus cher qu'une turbine éolienne. Les chercheurs font des essais à petite échelle, en mer ou avec de l'eau vaporisée des piscines et des serres.

Voir aussi Enerzine. On en parle depuis 2008 et c'est encore trop peu efficace mais on vient d'en installer deux prototypes et c'est une solution qui peut être préférable dans un certain nombre de situations.

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Bientôt des supercondensateurs à la place des batteries

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- Bientôt des supercondensateurs à la place des batteries

Cela fait longtemps qu'on attendait d'avoir des supercondensateurs pouvant stocker suffisamment d'électricité pour remplacer les batteries, ce que ces chercheurs prétendent avec trouvé avec un oxyde de niobium (une terre rare). Ce n'est hélas pas pour tout de suite, il faudra attendre encore plusieurs années avant qu'on arrive à la commercialisation mais ce n'est qu'une question de temps.

Les chercheurs ont synthétisé un type d'oxyde de niobium qui a fait preuve d'une capacité de stockage importante grâce à ses propriété de "pseudocapacitance par intercalation", où les ions se placent dans l'oxyde de niobium un peu comme des grains de sable entre les cailloux.

Il y a aussi des micro-batteries lithium-ion très puissantes (plus que les supercondensateurs) qui seraient même capables de démarrer une voiture dont la batterie est à plat ! Ajoutons qu'on a transformé par "vulcanisation inverse" les très abondants résidus soufrés du raffinage en plastiques pouvant servir de batterie lithium-soufre (voir aussi Futura-Sciences). Un autre article recense quelques brèves sur le stockage de masse de l'électricité.

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Le stockage par gravité et train électrique

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- Le stockage par gravité et train électrique

C'est une alternative aux STEP (Stations de Transfert d’Energie par Pompage/turbinage) considérées jusqu'ici comme la panacée mais qui restent des investissements lourds ne pouvant se faire partout et nécessitant de grandes quantité d'eau.

Le principe des centrales d'ARES reste le même d'un stockage par gravité mais cette fois ce seraient des charges lourdes (wagons) qui remontent une pente pour le stockage et la redescendent pour restituer l'énergie avec un rendement de 78% proche de celui des STEP mais pour un coût bien moindre.

On devrait donc voir ce système ce généraliser si on n'en trouve pas un meilleur encore (si le stockage gravitaire est le plus efficace, pourquoi ne pas enrouler avec les éoliennes un câble auquel un poids est suspendu ?).

- Un système de stockage par volant d'inertie


Ce projet financé par crowdcoursing (Kickstarter) et nommé Velkess (pour Very Large Kinetic Energy Storage System) repose sur le classique principe du volant d'inertie.

Il s'agit d'un rotor souple en « E-glass », une sorte de fibre de verre assez commune. L'avantage économique est que le système peut stocker 10 à 20 fois plus d'énergie par dollar que les autres systèmes du même type et serait aussi compétitif que le stockage à air ou l'énergie hydraulique.

Le rotor fonctionne dans le vide et perd par friction chaque jour environ 2 % de l'énergie stockée.

 

- Une batterie semi-liquide avec du polysulfure de lithium


Comme autre solution, chimique cette fois, pour le stockage à large échelle de l'électricité, notamment des énergies renouvelables intermittentes, il y aurait des batteries semi-liquides, bon marché et sans membrane, avec juste du polysulfure de lithium.

Sans parler des supercondensateurs, il y a donc abondance de solutions...

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Réduire la consommation des centres de serveurs

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- Réduire la consommation des centres de serveurs

Réduire la consommation des centres de serveurs

Avec des dizaines de milliers d'unités de traitement et de stockage qui doivent être refroidies, environ la même quantité d'énergie est utilisée pour les équipements de refroidissement des centres de données ou pour leur alimentation.

L'indicateur de performance énergétique est le PUE (power-usage effectiveness), rapport entre l'énergie totale consommée par le centre et celle réclamée par les seuls systèmes informatiques. Un PUE idéal serait donc de 1, alors que la moyenne se situe entre 1,83 et 1,92.

Par exemple, sur un site, il peut être intéressant de faire baisser la fréquence des unités de traitement en fonctionnement. Sur un autre en revanche, l'approche optimale pourrait permettre de transférer la charge de travail d'un serveur à un autre et les faire tous fonctionner à 80 % de leurs capacités, plutôt que de faire fonctionner moins de serveurs à 100 %. De la même façon, avec la technologie adaptative, les serveurs sous-utilisés peuvent être mis hors tension de façon dynamique si nécessaire.

Améliorer l'efficacité énergétique des centres de données est une bonne chose pour l'environnement, mais apporte aussi des économies. Il faut savoir que le fonctionnement d'un tel centre peut coûter plus de dix millions d'euros par an rien qu’en électricité. Il n'est donc pas surprenant que les opérateurs de centres de données soient très intéressés par les travaux de l'équipe Games.

Ces économies d'énergie ne sont pas sans intérêt mais semblent très insuffisantes. On avait vu d'autres solutions qui semblent préférables comme d'alimenter ces plateformes avec des énergies renouvelables (le problème n'est pas l'énergie mais le CO2), d'utiliser la chaleur dégagée pour le chauffage des habitations, voire de situer les centres de données dans les régions les plus froides, mais surtout de décentraliser les serveurs pour ne pas avoir besoin de les refroidir. Ajoutons que posséder son propre mini-serveur chez soi a l'avantage de garder le contrôle de ses données tout en les laissant disponibles sur le réseau ce qui devrait intéresser à la fois les particuliers pour la confidentialité et les entreprises pour la sécurité. Les méga centres de donnée ne sont pas la panacée et disparaitront peut-être comme les dinosaures du cloud !

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Un encre à nanotubes pour un solaire moins cher

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- Un encre à nanotubes pour un solaire moins cher

En fait, ce n'est pas que ces cellules photovoltaïques à base de nanotubes d'arséniure de gallium seraient vraiment moins chères mais plutôt qu'elles auraient une efficacité supérieure de 25% pour à peu près le même prix !

Voir aussi R&D mag.

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Une bactérie modifiée pour produire du fuel avec du CO2

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- Une bactérie modifiée pour produire du fuel avec du CO2

Ce que les chercheurs ont réalisé fut d'utiliser un microorganisme du nom de Pyrococcus Furiosus. Cette archéobactérie extrêmophile vit près des sources chaudes dans l'océan (sources hydrothermales). On a manipulé le matériel génétique de cet organisme afin qu'il puisse se nourrir de dioxyde de carbone à des températures bien plus basses et produise des hydrocarbures directement utilisables.

D'autres modifient des plantes pour en extraire plus facilement les sucres.

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Des structures photoniques pour refroidir des bâtiments en plein soleil

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- Des structures photoniques pour refroidir des bâtiments en plein soleil

Il s'agit d'un métamatériau photonique nanostructuré, constitué de quartz et de carbure de silicium, qui non seulement réfléchit la lumière mais aussi favorise la radiation de chaleur, permettant de refroidir les bâtiments, et à une longueur d'onde qui ne serait pas arrêtée par l'effet de serre !

Le nouveau dispositif qui ne nécessite aucune énergie est capable d'atteindre une puissance frigorifique nette supérieure à 100 watts par mètre carré.

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Utiliser la cendre pour produire de l’hydrogène

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- Utiliser la cendre pour produire de l'hydrogène

La technique consiste à placer les cendres dans un environnement dépourvu d'oxygène. La cendre est humidifiée avec de l'eau, ce qui suffit à produire de l'hydrogène.

Cette technique aurait un potentiel important : 20 milliards de litres d'hydrogène par an, soit 56 gigawatts-heures (GWh). Calculé en électricité, c'est l'équivalent des besoins annuels de près de 11.000 maisons individuelles.

Les chiffres donnés, qui ne paraissent pas si considérables, concernent la Suède. C'est uniquement la cendre la plus lourde qui est utilisée et qu'on laisse à l'air libre pendant six mois pour éliminer ses métaux lourds mais la simplicité de la méthode est très séduisante.

Il y a par ailleurs une nouvelle méthode bon marché de produire de l'hydrogène avec des électrodes faits de fer, cobalt et nickel.

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Des cellules solaires organiques et recyclables

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- Des cellules solaires organiques et recyclables sur des nanocristaux de cellulose

Les performances sont très faibles (2,7%) mais c'est un début pour des cellules solaires faites avec des substances végétales (sans plastique ni métaux) et entièrement recyclables. La base est constituée de nanocristaux de cellulose (transparents) dont on avait signalé le potentiel il y a quelque temps déjà.

Voir aussi Futura-Sciences.

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Les nanofibres optiques captent mieux la lumière

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- Les nanofibres optiques captent mieux la lumière

En captant la lumière tout autour, ces nanofibres optiques améliorent le rendement des cellules photovoltaïques en divisant théoriquement par 8 les coûts. Ils pourraient remplacer avantageusement loupes et miroirs utilisés pour l'instant mais tout cela reste très théorique et loin de l’industrialisation encore.

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Des batteries à flux moins chères

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- Des batteries à flux moins chères

Les batteries à flux sont une bonne solution pour les batteries de réseau, notamment pour les énergies intermittentes. En abaissant les coûts par le remplacement du vanadium des batteries redox par le chrome de fer, EnerVault rend donc ces énergies intermittentes plus opérationnelles.

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L’industrialisation des piles à combustible

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- L'industrialisation des piles à combustible

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Lancée en juillet 2004, cette start-up, basée à Bidart, au Pays Basque, a mis au point fin 2012 dans son laboratoire la première machine au monde à bobiner des piles à combustible.

« La technique de fabrication de la pile à combustible ou à hydrogène est encore artisanale. Elle n'a presque pas évolué depuis 20 ans », s'étonne par Pierre Forté, le PDG de Pragma Industries, un ex- ingénieur de l'aéronautique, qui a fait l'essentiel de sa carrière chez Dassault. C'est pourquoi, si ces piles stockent trois fois plus d'énergie qu'une batterie lithium-ion, elles n'ont pas encore séduit l'industrie.

Ce qui est difficile à croire c'est qu'une petite entreprise soit la première à industrialiser les piles à combustibles ! Même si je ne crois pas trop à l'hydrogène, les piles à combustibles pourraient quand même remplacer avantageusement un certain nombre de batteries.

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Extraire le gaz de schiste avec du CO2

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- Extraire le gaz de schiste avec du CO2

On pourrait se passer d'eau pour la fracturation en utilisant du CO2 qui pourrait se récupérer ensuite mais cela exigerait des pipelines de CO2 et des pressions plus grandes. Il faut aussi séparer ensuite méthane et CO2 ce qui fait une opération supplémentaire mais le CO2 aurait une plus grande affinité avec la roche ce qui permettrait d'en laisser une bonne partie dans le sous-sol et d'extraire plus de méthane. C'est bien sûr mieux que l'eau, notamment dans les contrées arides mais le bilan carbone n'est pas évident et, surtout, il faudrait arrêter de brûler des hydrocarbures !

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Du chauffage gratuit grâce aux ordinateurs ?

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- Du chauffage gratuit grâce aux ordinateurs - 20minutes.fr

Du chauffage gratuit grâce aux ordinateurs - 20minutes.fr
L'idée semble d'autant plus farfelue qu'elle est brevetée ! Cela n'empêche pas que la décentralisation des serveurs et la récupération de leur chaleur ne sont pas du tout absurdes.

En plus d'engloutir des quantités astronomiques d'électricité - les plus gourmands consomment l'équivalent de l'électricité d'une ville de 100.000 habitants -, leurs calculs intensifs dégagent une grande quantité de chaleur, dont le refroidissement représente 80% du coût du bâtiment.

La start-up propose donc de disperser les calculateurs dans des mini-centres de calcul chez les particuliers, qui profitent sur place de la chaleur qui s'en dégage.

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Et maintenant, le méthane marin…

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- Et maintenant, le méthane marin...

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Comme annoncé, on commence à s'attaquer aux hydrates de méthane. On est donc loin d'en avoir fini avec les hydrocarbures même si on n'en est pour l'instant qu'à la recherche et que les prix sont trop élevés (le double du prix actuel du gaz). Les risques de déstabilisation du méthane marin sont encore plus grands qu'avec le gaz de schiste...

Le Japon a annoncé mardi avoir extrait pour la première fois du gaz d'hydrate de méthane de ses fonds marins. L'archipel disposerait pour cent ans de réserves de ce gaz qui pourrait être l'une des clés pour faire face à sa facture énergétique galopante. Mais il faudra encore se montrer patient, car l'exploitation commerciale en quantité suffisante ne sera pas possible avant plusieurs dizaines d'années.

Pour l'heure, les chercheurs ont réussi à tirer le gaz pendant quatre heures d'affilée sans encombre.

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Des centrales nucléaires au sel fondu plus petites et à moitié prix

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- Des centrales nucléaires au sel fondu plus petites et à moitié prix

Ces nouvelles centrales nucléaires refroidies avec des sels fondus et non avec de l'eau seraient bien plus petites que les centrales actuelles, et donc beaucoup moins chères. Elles seraient aussi plus sûres en ayant un point de refroidissement plus haut et produiraient moins de déchets grâce à des neutrons plus rapides mais l'article suivant conteste ce point le sodium fondu étant très dangereux et pouvant mener à des emballements. Comme elles ne devraient pas être opérationnelles avant 2020, il pourrait y avoir d'autres solutions d'ici là (la fusion comme on l'avait vu dans la dernière revue des sciences ?).

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De l’électricité avec les tourbillons

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- De l'électricité avec les tourbillons

Contrairement aux éoliennes verticales qui exploitent les vents horizontaux, il s'agit de turbines horizontales exploitant les courants d'air chaud, ce que font déjà les tours solaires qui sont des constructions imposantes alors qu'on serait plus proche en taille ici des éoliennes actuelles, avec une plus grande efficacité et un coût moindre (notamment de maintenance). La production serait plus constante qu'avec l'éolien. Le potentiel serait de 16 mégawatts pour chaque km² alors qu'il n'est que de 3 à 6 mégawatts pour l'éolien. Le coût serait 20% inférieur à l'éolien et 65% inférieur au photovoltaïque actuel.

Voir aussi Technology Review. Ces éoliennes font tout de même 10m de haut.

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L’énergie entropique

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Avoir des "conceptions personnelles" en sciences, cela veut dire presque toujours qu'on se trompe car on est alors dans le dogme, malgré la certitude d'en avoir une "idée claire et distincte". Ce qu'on croit être logique n'est pas assuré pour autant. Une science comme la physique est là-dessus implacable, détruisant les systèmes les plus convaincants et contredisant les déductions les plus évidentes. Du coup, certains s'en croient autorisés à donner crédit aux divagations les plus folles alors qu'il faudrait tout au contraire coller aux faits, sans trop chercher à les interpréter.

Il n'y a pas à s'offusquer du fait que "la science ne pense pas", c'est ce qu'elle doit faire. Newton refusait de devoir donner une explication pour l'action à distance impliquée par la formule de la gravitation dont il constatait simplement l'exactitude (Hypotheses non fingo). Par rapport à Lorentz et Poincaré, l'apport d'Einstein dans la relativité restreinte se limite presque à l'abandon de l'éther, ou plutôt des hypothèses qu'on se croyait obligé de faire à son sujet, osant simplement faire une lecture littérale de la formule de Lorentz. On peut dire que les sciences nous dépouillent de nos préjugés, qu'elles dé-pensent à mesure qu'elles progressent, et loin de confirmer telle ou telle spiritualité contredisent immanquablement le sens qu'on donne naturellement aux choses d'habiter le langage. Bien sûr, on a besoin quand même de faire des hypothèses et d'élaborer des théories pour avancer, pour expérimenter, pour donner sens aux résultats de l'expérience. La cohérence d'ensemble du "modèle standard" est essentielle même si elle subit des restructurations lors des "révolutions scientifiques". C'est toute la difficulté de cette marche en aveugle par essais-erreurs où la cohérence peut être trompeuse et se dogmatiser même si la compréhension d'ensemble finit toujours par évoluer pour tenir compte des faits malgré les résistances à ce qui est vécu comme une perte de sens. Les hypothèses scientifiques, qui sont en général des mises en relation (en formule), n'ont pas à être des convictions. Ce sont des montages soumis à l'épreuve et qu'on doit abandonner s'ils ne sont pas vérifiés.

Voilà un peu, ce que je vais me permettre, ici, sous le mode plutôt de la fantaisie car je n'ai bien sûr aucune compétence en ces domaines même si j'ai étudié de près la question de l'entropie, mais s'attaquer au premier principe sur lequel tout repose (la conservation de l'énergie) ne peut être pris trop au sérieux. L'hypothèse qui me travaille cependant, c'est qu'on pourrait ramener la conservation de l'énergie à une simple probabilité, certes très grande, ce qui permettrait de l'unifier avec l'entropie.

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