La haute performance énergétique

Le Centre Scientifique et Technique du Batiment (CSTB) propose un outil pour parvenir à une haute performance énergétique dans un bâtiment.
Il faut se connecter sur le site ecoenergies-cluster.fr

Avec une isolation habituelle on baisse sa consommation de 400 KWh/m2 à 114 : 20cm d'isolation pour le toit, 10cm pour les murs, double vitrage, chaudière récente, ventilation hydro-régulée, panneaux solaires pour l'eau chaude.

On peut aussi tester d'autres paramètres et observer les économies prévisibles.

Doit-il choisir entre alimentation ou agrocarburants ?

Le Burkina Faso est confronté à une double insécurité : alimentaire et énergétique. Dans ce pays où la moitié de la population vit en dessous du seuil de pauvreté, la production céréalière varie en dents de scie et les ménages n’ont pas tous accès à une alimentation suffisante et diversifiée. Le Burkina Faso utilise moins d’énergie qu’une commune de taille moyenne aux États-Unis. Le bois de feu domine. 15 % des zones urbaines et moins de 1 % des zones rurales sont électrifiées. Les besoins en énergie sont donc très importants et les agrocarburants peuvent être une solution envisagée par ce pays. Doit-il choisir entre alimentation ou agrocarburants ?

Le Burkina Faso envisage de produire des huiles végétales brutes. Ce sont ces agrocarburants qui offrent le plus d’atouts. Obtenues à partir de plantes oléagineuses et de technologies simples, accessibles de l’échelle villageoise à l’échelle industrielle, elles sont destinées prioritairement aux moteurs diesel statiques (groupes électrogènes, moulins, motopompes…).
La seule huile alimentaire fabriquée dans le pays provient du coton. Au plus fort de la production cotonnière, cette huile ne couvrait que la moitié des besoins. Le pays importe de l’huile de palme à bas prix de Côte d’Ivoire et surtout d’Asie pour satisfaire une demande en expansion du fait de l’accroissement démographique. La promotion de nouvelles cultures oléagineuses comme le tournesol ou le soja, pourrait contribuer à satisfaire la demande alimentaire. Une dynamisation de ces filières pourrait être bénéfique à la fois au marché de l’alimentation et à celui de l’énergie. Reste à savoir si les terres pressenties sont réellement disponibles, c’est-à-dire si elles ne sont ni cultivées, ni pâturées, ni appropriées. Beaucoup des terres prétendument disponibles sont utilisées par les populations locales pour leur survie : cueillette, transhumance, collecte de bois de chauffe.

groupement pré-coopératif féminin Dakupa de Karpogo /Garango

Les conditions à respecter semblent nombreuses pour que les avantages des agrocarburants l’emportent sur les inconvénients : privilégier l’usage domestique plutôt que l’exportation, appuyer l’émergence des systèmes décentralisés, localiser les cultures dédiées de façon à éviter la compétition avec les cultures vivrières, réguler le marché de l’huile alimentaire, lever les verrous techniques liés à la production et à la transformation, privilégier les projets impliquant l’agriculture familiale plutôt que l’agrobusiness.

Pour en savoir plus, on peut lire le document pdf mis en ligne par cirad.fr

La recharge sans fil par résonance

La résonance est la technologie la plus avancée de la recharge sans fil de la batterie d’une voiture électrique.

En 2006, des chercheurs du Massachussets Institue of Technology (MIT) ont proposé cette nouvelle application de transfert d'énergie sans fil, en se basant sur la théorie de l'électromagnétisme à champ proche, et l'utilisation de résonateurs couplès. Ils ont démontré que lors de l'émission d'ondes électromagnétiques avec un guide d'onde à grand angle, des ondes évanescentes sont produites sans transporter d'énergie. Si un guide d'onde résonantest placé près de l'émetteur, les ondes évanescentes peuvent transmettre de l'énergie par un effet similaire à l'effet tunnel, le couplage des ondes évanescentes. L'énergie canalisée peut ainsi être transformée en énergie électrique continue au niveau du récepteur, et elle ne serait pas dissipée ou absorbée par l'environnement du système. Le 7 juin 2007 un prototype réalisé par le MIT permet d'alimenter une ampoule de 60 watts à une distance de 2 mètres, avec un rendement de 40 %.

Pour en savoir plus sur cette technologie, on peut lire l'article de fr.wikipedia.org

Le constructeur japonais Toyota est avant-gardiste dans le domaine de la voiture électrique. Il est le premier constructeur automobile à s’intéresser d’aussi près à cette technologie. Toyota est convaincu que la recherche aboutira sur ce point et que la résonance a sa place dans l’avenir du véhicule électrique. Les autres constructeurs étudient le système d’induction électromagnétique qui a un meilleur rendement que la résonance mais il a une très faible portée et nécessite un alignement de l'émetteur et du récepteur..

La voie des énergies renouvelables

 Selon un rapport des Nations Unies publié ces derniers jours, l'énergie solaire et éolienne, la biomasse et l'hydroélectricité pourraient représenter près de 80% de l'approvisionnement énergétique mondial d'ici 2050. Ce rapport est le résultat du travail de plus de 120 chercheurs ayant collaboré au sein du Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (GIEC). Les experts indiquent que si la voie des énergies renouvelables était empruntée totalement, les émissions de gaz à effet de serre pourraient rester suffisamment faibles pour limiter à moins de 2 degrés la hausse des températures mondiales d'ici le milieu du siècle.

Le rapport examine plus de 160 différents scénarios scientifiques fondés sur différents niveaux d'utilisation de sources d'énergies renouvelables et prenant en compte divers facteurs environnementaux et sociaux. Quatre scénarios reflétant l'éventail complet des possibilités ont été analysés en détail, et le plus optimiste des quatre scénarios prétend que les sources d'énergie renouvelables pourraient représenter jusqu'à 77% de la demande énergétique mondiale d'ici à 2050.

Enfin, les experts estiment que le prix des technologies des énergies renouvelables serait plus attractif si un coût financier était donné aux impacts environnementaux tels que les émissions de gaz à effet de serre et les produits polluants puis inclus dans les prix de l'énergie.

Pour en savoir plus, on peut consulter le site de l'ONU

Un générateur hybride autonome

 L'Eco Bio Générateur d'O2 Energie est un générateur hybride autonome équipé d’un groupe électrogène et d’une station solaire constituée de quatre panneaux photovoltaïques avec onduleur.

 Le groupe électrogène fonctionnant au diesel ou biocarburant permet de recharger les accumulateurs en cas de pic de consommation ou de déficit solaire

Une filière industrielle des énergies marines

La Bretagne cherche à développer une filière industrielle des énergies marines pour permettre, entre autres projets, la construction d'hydroliennes.

Brest dispose d'infrastructures adaptées et de grands espaces portuaires, avec des accès mer directs. Onze hectares vont être adaptés pour la construction et l'assemblage d'hydroliennes et d'éoliennes offshore. Les accès maritimes seront améliorés et des sites de stockages construits. Parallèlement, quinze hectares supplémentaires seront poldérisés. D'autres ports bretons seront chargés des opérations de maintenance qui accompagneront l'exploitation des futurs champs offshore.

Pour en savoir plus, on peut consulter le site du journal Le Télégramme

Selon l'article du journal Ouest-France publié ce 27 janvier 2011, le chantier STX France de Lorient a signé avec la société irlandaise OpenHydro une lettre d'intention portant sur la réalisation d'une barge offshore destinée à la pose d'hydroliennes de 16 mètres de diamètre. Elle servira au transport, à l'implantation et à la maintenance des générateurs sous-marins implantés sur une ferme pilote au large de Paimpol et Bréhat,  premier champ français permettant de produire de l'électricité à partir des courants marins. Ce projet est piloté par EDF, qui a retenu la société irlandaise pour en assurer la construction.

L'énergie hydrolienne, une solution d'avenir

Une hydrolienne est une turbine sous-marine qui utilise une énergie renouvelable, l'énergie cinétique des courants marins ou de cours d'eau alors qu'une éolienne utilise l'énergie cinétique de l'air. La turbine de l'hydrolienne permet la transformation de l'énergie hydraulique en énergie mécanique, elle même transformée en électricité. Les hydroliennes sont plus petites que les éoliennes pour une même puissance, grâce à la masse volumique de l'eau, 800 fois supérieure à celle de l'air. Les potentiels des courants marins sont très importants, EDF estime que 5 GW (soit environ 2 réacteurs nucléaires de type EPR) peuvent être installés à proximité des côtes françaises

 Les conditions d’implantation des hydroliennes sont très strictes. Il faut tenir compte du lieu car les variations géographiques jouent un rôle primordial dans le phénomène des marées. Le marnage doit être important pour créer le courant nécessaire au déplacement des pales. La vitesse du courant doit dépasser les deux mètres par seconde. La profondeur de l’installation doit être comprise entre dix et cent mètres. Les roches doivent répondre à certains critères imposés par les turbines qui sont rapidement érodées par les particules en suspension dans l'eau. Les roches doivent être stables et non friables.

L'influence des hydroliennes sur leur environnement reste limitée. Cependant elles créent des zones de turbulences, qui modifient la sédimentation et le courant, avec de possibles effets sur la flore et faune juste en aval de leur positionnement. Par contre, les poissons s'approchant d'une hydrolienne se comportent comme s'ils arrivaient sur un rocher, et dévient leur trajectoire. S'ils sont pris par les remous, l'hélice non tranchante et à sa faible vitesse de rotation ne les blessent pas. Une étude a montré que seulement un poisson sur 500 risquait d'être blessé.

Un obstacle important au développement de cette énergie renouvelable reste les coûts d'entretien élevés dus au milieu marin beaucoup plus corrosif que l'air. L'énergie hydrolienne propose cependant une solution d'avenir pour tirer profit des courants marins engendrés par le phénomène des marées.

On pourra lire avec intérêt le TPE réalisé dans le cadre de la classe de Première par Norman Dolivet, Antoine Duvernay et Thomas Olivry.

Jusqu'où développer les éoliennes ?

Arnaud Casalis, administrateur de la Fédération Environnement Durable, et Bernard Laponche, expert en politique énergétique (association Global Chance) débattent autour des questions d'efficacité énergétique des éoliennes, de leur coût et de leur acceptabilité sociale.

 Une vidéo de 35mn, débat en 3 parties, réalisation : Sylvie Allonneau,  production : Universcience 2011

Le projet Salinalgue pour cultiver des micro-algues

Cultures de micro-algues pour la production de bioénergies et de bioproduits

La mobilisation de nouvelles ressources pour la production de bioénergies et de bioproduits est indispensable pour réduire les émissions des gaz à effet de serre, gérer la production du C02 industriel et préserver l’environnement.

Les zones littorales humides du sud de la France présentent un écosystème et un environnement particulièrement favorables au développement de l’algoculture : grandes superficies mobilisables et activité historique de production de sel en recherche de reconversion (Salins du Midi), plus important bassin de production de CO2 industriel à proximité (Fos sur mer) et présence naturelle d’une microalgue hautement valorisable (Dunaliella salina).

Sur la base de ce double constat, le projet Salinalgue vise la culture d’une microalgue native (Dunaliella salina) à grande échelle en milieu ouvert sur des salines inexploitées et son bioraffinage afin de commercialiser différents bioproduits dont un biocarburant de nouvelle génération ayant de hautes performances en termes de rendement de production à l’hectare et de réduction d’émission de gaz à effet de serre (GES). Des molécules à haute valeur ajoutée (Béta-carotène, Oméga 3…) seront également valorisées à partir de cette microalgue, ainsi que les protéines pour l’alimentation aquacole en substitution aux farines de poisson.

Dunaliella salina (DS) est une espèce de microalgue native qui se développe spontanément et préférentiellement dans les milieux lagunaires très salés. Le projet comprend une étude approfondie de cette microalgue dans le but de maitriser sa culture et sa récolte en milieu ouvert.

Pour mieux connaître ce projet, on peurt consulter le site polemerpaca.com

L'essor du marché de l'énergie éolienne.

Selon la dernière étude du cabinet Bloomberg, l'essor du marché de l'énergie éolienne, l'amélioration des turbines et la capacité excédentaire de production de matériel font que le coût de l'énergie éolienne produite à terre se monte à 68 dollars par mégawatt-heure, soit un dollar seulement de plus que la même quantité d'énergie produite par une centrale au charbon.
De plus en plus de pays, dont les États-Unis, lancent des projets de champs d'éoliennes en mer. En effet, les éoliennes au large font moins de tort à l'environnement que celles installées à terre et elles ont une capacité de production nettement supérieure. Les installations offshore présentent certains avantages : les turbines peuvent être plus grandes que celles des éoliennes terrestres et donc produire plus d'électricité par unité ; leur implantation en mer leur assure des vents plus forts avec moins de turbulences ; elles réduisent l'utilisation des sols et elles contribuent à apaiser les préoccupations esthétiques lorsqu'elles sont construites assez loin de la côte pour être hors de vue.

Pour les éoliennes offshore en eau peu profonde (moins de 30 mètres de profondeur), les fabricants européens de turbines ont adopté le plan traditionnel des éoliennes terrestres et ils les installent sur des socles en béton ou des pylônes d'acier implantés dans le fond marin. L'électricité ainsi produite passe dans une sous-station offshore qui en augmente le voltage, puis elle est transmise par un câble sous-marin enfoui jusqu'à une autre sous-station terrestre qui renforce encore sa puissance avant de la transmettre au réseau pour être distribuée aux consommateurs.

Une grande partie des ressources éoliennes américaines offshore se trouve dans des zones où les eaux sont plus profondes que celles de la mer Baltique pour lesquelles les technologies européennes avaient été élaborées. Les fondations de pylône unique implanté au fond de la mer ne sont pas adaptées aux eaux plus profondes que l'on trouve au large des États-Unis. Pour produire de l'électricité éolienne présentant un bon rapport coût/efficacité, il faut adapter la technologie des plates-formes flottantes conçues pour les forages pétroliers et gaziers et aussi élaborer de nouvelles technologies à faibles coûts d'ancrage.

Changeons nos comportements

 La semaine du développement durable est organisée du vendredi 1er avril au jeudi 7 avril.
Chaque année, depuis maintenant 9 ans, le ministère du Développement durable invite les entreprises, les associations, les services publics, les collectivités et les établissements scolaires à promouvoir les principes du développement durable.

Economiser l'énergie, trier et retraiter les déchets, consommer bio, construire écologique, adopter des transports propres, gérer sa société de façon responsable : la semaine du développement durable veut montrer que ce concept est "chaque jour plus concret".

La semaine du développement durable est placée cette année sous le thème "changeons nos comportements".

Pour connaître la liste des manifestations dans son département, on peut se connecter sur le site semainedudeveloppementdurable.gouv.fr

Poussez la porte et entrez dans la maison !

A l'occasion de l’année internationale de la chimie, Gilberte Chambaud, directrice de l’Institut de chimie du CNRS présente la maison virtuelle du CNRS : "Poussez la porte et entrez dans la maison ! Vous verrez si vous y reconnaissez les objets et produits qui accompagnent votre vie de tous les jours. Nous vous proposons de vous les présenter avec l’œil du chimiste qui les conçoit, les élabore, les améliore sans cesse, étudie leur vie lorsque vous vous en débarrassez afin qu’ils n’aillent pas envahir les décharges ou polluer la nature."

Voici ce que l'on peut découvrir dans le salon, des informations sur la recherche sur les cellules solaires organiques. Bien que leurs performances soient encore très inférieures à celles des cellules "classiques" à base de silicium cristallin qui atteignent des rendements de 12-15%, elles offrent l’avantage d’associer faible coût énergétique, financier, et faible impact environnemental. Autre avantage : leur fabrication par des procédés en solution va permettre de couvrir de grandes surfaces et de travailler sur des substrats flexibles, d’où de nombreuses applications : emballages, textiles, écrans flexibles, recharge de téléphones cellulaires…

Depuis une dizaine d’années, les cellules solaires organiques sont réalisées à base de matériaux polymères. Bien que ces cellules soient à l’heure actuelle les plus performantes, (rendement approchant les 8% début 2010), l’utilisation de polymères pose des problèmes de synthèse, purification, contrôle de la structure et reproductibilité.

Afin de contourner ces obstacles, des chercheurs angevins ont proposé de remplacer les polymères par des molécules solubles de structure parfaitement définie. Alors que les rendements des premiers prototypes étaient de l’ordre de 0,20% en 2005, ils atteignent désormais les 3% avec ce type de cellule. Une équipe américaine est allée jusqu’à un rendement de plus de 4%. Les recherches pourraient rapidement rendre cette filière viable.

L'extraction du gaz de schiste pose des problèmes

Le « gaz de schiste » est un hydrocarbure contenu dans des roches sédimentaires argileuses, situées entre 1000 et 3000m de profondeur. Ce gaz est piégé et réparti de manière diffuse dans les couches géologiques. Son exploitation nécessite une fracturation hydraulique des roches profondes par injection d’eau sous forte pression avec du sable fin et des produits chimiques pour éviter que les fractures ne se referment. Jusqu’au début des années 2000, le coût d’extraction de ce gaz était trop important pour développer massivement l’exploitation. Mais la hausse du prix du gaz a rendu son exploitation plus rentable.

Par contre, le mode d’extraction de ce gaz pose de nombreux problèmes environnementaux.
L’impact sur le paysage est catastrophique. En effet, les puits s’épuisant rapidement, il faut régulièrement en forer de nouveaux. On peut ainsi en trouver tous les 500 mètres. Pour exploiter cette énergie fossile et non-renouvelable, il faut recourir à la technique dite de "fracturation hydraulique". D’énormes quantités d’eau et de produits chimiques sont injectées à très haute pression afin de fracturer la roche et d’extraire le gaz. On estime qu’entre 10 à 15 millions de litres d’eau sont nécessaires pour une seule opération de fracturation.

Aux Etats Unis et au Canada, plusieurs associations ont signalé des contaminations de nappes phréatiques à proximité des sites d’extraction de gaz de schistes. En effet, aux millions de litres d’eau les exploitants ont ajouté un cocktail de produits chimiques antibactériens, biocides, anticorrosifs. Sa composition exacte est inconnue car la recette de ce cocktail est protégée par le secret industriel.

Le puits canadien est un système d'échange Air-Sol

L'hiver, le puits canadien est un système d'échange Air-Sol qui utilise la température du sol en profondeur pour préchauffer l'air entrant dans l'habitation. L'air est capté à l'extérieur dans le jardin, et circule, à travers un tuyau d'environ 50m enterré profondément.

Un puits canadien exploite la température pratiquement constante du sol en profondeur. Elle ne varie au cours de l'année qu'entre 10 et 18°C selon les saisons, même si l'air extérieur peut varier de -5°C à +35°C. On utilise un tuyau spécifique qui garantit un transfert de chaleur optimisé, facilite l'élimination des condensats et étanche aux racines et aux gaz présents dans le sol, comme le radon, Il est préférable de relier le puits canadien à une ventilation mécanique contrôlée double flux (VMC), pour alimenter l'air entrant de la maison. Ce système récupére les calories de l'air évacué pour réchauffer l'air rentrant.

NoPoPo, Non Pollution Power.

Comment fonctionne une pile à eau ?

La technologie utilisée pour une pile à eau consiste à immerger deux électrodes, l'une positive contenant du chlorure cuivreux (CuCl) et une électrode négative à base de magnésium. Dès que l'eau entre en contact avec les deux électrodes, une réaction électrochimique, oxydoréduction, apparaît créant ainsi de l'énergie électrique. C'est Bert ADAMS, un inventeur américain, qui mit au point la pile à eau en 1939. Le brevet a été déposé en 1943. Depuis cette date, la pile à eau a été maintes fois améliorée. La pile à eau possède plusieurs avantages dont la possibilité d'être conservée éternellement à condition d'être stockée au sec dans un emballage étanche. mais surtout, ce type de pile ne contient ni mercure, ni cadmium ou autres substances nocives pour l’environnement.

La mention NoPoPo apposée sur les objets utilisant une pile à eau signifie Non Pollution Power. Une société japonaise propose l’Aqua Battery qui délivre une puissance de 1,5 volt et est disponible au format AA (LR06) et AAA (LR03). On trouve aussi sur le web, plusieurs modèles d'horloge à eau. Le seul entretien consiste à faire le niveau d'eau environ tous les 15 jours.

IFA : Aqua Battery
envoyé par giiks. - Regardez plus de vidéos de science.

Une horloge à eau est en vente sur le site consoglobe.com

La verrière solaire sur le toit du centre du monde

La plus grande verrière photovoltaïque d'Europe sera installée sur le toit du centre du monde, selon Dali, la gare de Perpignan. 180m de long, 14m de large, 2520m² de superficie, à Environ 20m de haut, pour une production assurant la consommation de 100 familles à l'année.

Une structure en forme de vague surplombe les bâtiments de la nouvelle gare TGV de Perpignan. Un damier de 2520m² de plaques de verres solaires dont l'installation a nécessité de grandes compétences techniques. Cette performance est une vitrine pour le développement de l'économie solaire des Pyrénées Orientales. L'inauguration est prévue pour le 30 novembre.

Dali s'explique sur la raison qui l'a décidé à déclarer que la gare de Perpignan était Le Centre du Monde :

Les courbes des coûts du solaire et du nucléaire

Une étude américaine parue en juillet 2010 établit sur la base d'un calcul économique rigoureux que les courbes des coûts du solaire et du nucléaire sont en train de se croiser : le premier est depuis plus de 30 ans dans une dynamique de baisse constante qui va en s'accélérant, tandis que le second se trouve dans une spirale d'augmentation qui se confirme de jour en jour. Cette tendance s'aggrave même avec les nouvelles générations de réacteurs comme l'EPR.

 

 

Le soutien du photovoltaïque mise en place par la France, malgré ses aléas et ses erreurs de conception, a permis de créer plus de 10 000 emplois, essentiellement dans les PME. L'industrie française dans son ensemble bénéficie de l'essor mondial de cette énergie renouvelable en fournissant produits et services sur l'ensemble de la chaîne de valeur, depuis l'extraction et le traitement des minéraux jusqu'à la pose des systèmes et au suivi de leur exploitation.

La suppression du crédit d'impôt pour les particuliers risque de réduire le marché national et mettre en difficulté le développement du cette énergie renouvelable.

E=mc², la formule la plus célèbre de la physique

E=mc² est la formule la plus célèbre de la physique. Étienne Klein, physicien au CEA, nous explique devant son tableau blanc à quel point elle a révolutionné la connaissance des rapports entre masse et énergie.

E=mc2
envoyé par universcienceTV. - Vidéos des dernières découvertes technologiques.

La brillance du soleil est une illustration de cette formule E=mc²

EINSTEIN - 1905 année lumière (3_3)
envoyé par einstein-rosen-podolsky. - Vidéos des dernières découvertes scientifiques.

Le graphène pourrait remplacer le silicium

Cellules photovoltaïques, stockage de l'hydrogène, électronique plus respectueuse de l'environnement : le graphène de carbone dont la découverte a été récompensée ce mardi 5 octobre par le prix Nobel de physique, peut avoir de multiples applications en faveur d'un développement durable.

Dans la microélectronique, le graphène pourrait remplacer le silicium et avoir un impact positif pour la planète. En effet, le silicium possèdent deux inconvénients : il est extrêmement coûteux à produire et polluant. L'utilisation du silicium dans les panneaux photovoltaïques est le principal reproche opposé par les écologistes à cette nouvelle technologie en plein essor.

Le carbone est une matière abondante et bon marché, qui sous la forme de graphène serait en mesure d'absorber une large gamme de fréquences de lumière. Cependant la taille de la feuille de graphène, dont l'épaisseur est de l'ordre du nanomètre (un milliardième de mètre), doit être assez grande pour pouvoir recueillir des photons, mais de trop grandes feuilles se soudent entre elles, bloquant au passage le flux d'électricité. Plusieurs problèmes restent à résoudre.

Pour en savoir plus, on peut consulter le site sciencesetavenir.fr

Maîtriser l'énergie des océans...

Les océans peuvent satisfaire la demande en électricité, une solution pour s'affranchir des énergies fossiles comme le pétrole et le charbon. Les scientifiques du monde entier se penchent sur ce problème comment maîtriser la houille bleue en captant les courants fluviaux et les vents marins pour produire une électricité la plus propre possible mais aussi la plus économique.

Le documentaire diffusé sur France 5 jeudi soir, 26 août, à 21h30, fait l'inventaire des solutions déjà exploitées, l'usine marémotrice de La Rance en Bretagne, les éoliennes du Danemark, les puits d'hydrogène d'Islande... Chaque pays utilise au mieux sa topographie. Il ne faudrait pas que ces exploitations causent des désordres irréversibles sur les écosystèmes marins.

Pour en savoir plus sur les éoliennes du Danemark, on peut consulter le site curiosphere.tv