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Dossier : Des projets plus ou moins fous "L'avenir de l'humanité
dépend en grande partie de notre planète et l'avenir de
notre planète
1/ Energie : Les potentiels existants L'eau
pour la production d'énergie : réalité et expérimentations Les origines L'énergie des courants 2- L'énergie des courants marins
L'énergie des vagues Le "WaveDragon" : Les " ailes " latérales dirigent les vagues vers le centre du système où se trouvent 5 turbines verticales. L'écoulement de l'eau " piégée " dans le bassin de collecte à travers les turbines génère de l'électricité. Pour en savoir plus sur le Wave Dragon : www.wavedragon.net Le "Pelamis" : Le système se présente comme un grand serpent articulé (130m de longueur, 3,5m de diamètre et une capacité nominale de 375kW), décomposé en plusieurs segments. Les vagues entraînent des mouvements élastiques au niveau des articulations, reliées à des pistons, qui entraînant eux-mêmes la compression et la décompression d'un fluide contenu dans chaque segment. Pour en savoir plus sur le Pelamis (site en anglais) : www.oceanpd.com L'énergie thermique des mers L'usage de la biomasse pour la production d'énergie et comme chimie alternative. La biomasse est l’ensemble de toutes les matières premières renouvelables d’origine végétale ou animale destinées à des utilisations non alimentaires. Rien qu’en Europe, il existe une centaine d’espèces végétales qui peuvent être utilisées pour la fabrication de produits non alimentaires et pour la création d’énergie. Ces ressources en biomasse sont de trois types: Les ressources agricoles : Produits des cultures permettant de produire des huiles, des sucres, des fibres et des molécules. (Le Colza, par exemple) Les ressources forestières : Forêts et co-produits industriels (sciure, copeaux…). Les déchets : Déchets ménagers et industriels, les parcs à conteneurs, les boues d’épuration permettent de récupérer des gaz de décharge (processus de bio méthanisation). La biomasse est principalement utilisée sur le plan
industriel dans le cadre de deux activités: Le concept de bioénergie est associé à celui des énergies renouvelables. Une énergie est dite renouvelable si le fait d'en consommer ne limite pas son utilisation future. Ces énergies proviennent directement du soleil sous la forme de lumière et de chaleur, ou par le biais des cycles de l'eau, du vent ou de la biomasse. Aujourd'hui, tout indique donc que les énergies renouvelables joueront un rôle grandissant dans notre approvisionnement énergétique. La biomasse se différencie des autres formes d’énergies renouvelables par deux caractéristiques : Tout d'abord, elle est stockable, et donc susceptible de produire de l'énergie quand on en a besoin. Ensuite elle permet de produire plusieurs formes d'énergies : chaleur, électricité, transport, alors que les autres énergies renouvelables sont mono-produit : PV, éolien, hydro électricité, solaire thermique. Sur le plan social, la biomasse offre des perspectives en matière d’emploi, fournissant un élément de réponse aux problèmes structurels de surproduction en Europe et un nouveau débouché pour les agriculteurs. La biomasse permet également de répondre en partie au problème des déchets. En effet, les produits de la biomasse non réutilisables (papiers, cartons) peuvent être recyclés, compostés ou valorisés sous forme d’énergie. Plus de 50% des déchets peuvent ainsi être valorisés. Cette valorisation indispensable à terme au vu de l’augmentation du coût des traitements et de l’interdiction éventuelle, à l’horizon 2010, de la mise en décharge des matières organiques biodégradables. Sur le plan environnemental, les produits issus de la biomasse présentent des avantages sur leurs équivalents minéraux : biodégradable, neutre par rapport au bilan CO2, non toxique. A noter que cela est vrai si sa gestion s'inscrit dans une logique de développement durable, les effets négatifs de sa valorisation étant de l'ordre de la déforestation et de l’épuisement minéral des sols. Certains écologistes y voient un facteur aggravant du recours à l'agriculture intensive (usage des engrais, des pesticides et des insecticides.) Dans les pays industrialisés, on peut éventuellement parler d'agriculture raisonnée. Mais il est évident que cette maturité environnementale ne s'applique pas aux pays dont la situation économique et sociale ne permet pas encore une intégration réaliste du développement durable. Enfin, l'utilisation accrue des bioénergies
pourrait partiellement contribuer à réduire le réchauffement
climatique dû aux émissions des gaz à effet de serre,
comme le stipule le Protocole de Kyoto. Le regain des centrales solaires dans le monde Le rêve porté par Themis en 1983 produire de l'électricité en grande quantité grâce aux rayons concentrés du soleil est déjà une réalité. Il existe dans le monde une dizaine de centrales solaires en fonctionnement, d'une puissance totale de 350 mégawatts (MW) moins du tiers d'un réacteur nucléaire français. Toutes ces centrales sont aux Etats-Unis. Mais sous l'impulsion de Kyoto, et face aux incertitudes liées au pétrole, nombre de pays ont lancé des projets de construction : Afrique du Sud, Australie, Inde, Israël, Mexique, Maroc... En Europe, l'Italie et surtout l'Espagne sont très en pointe, soutenues technologiquement par des industriels allemands. Le nouveau gouvernement de Madrid a inscrit dans son projet énergétique un objectif de 600 MW à l'horizon 2011. «Le prix de rachat de l'énergie solaire par les grandes compagnies d'électricité conditionne le décollage du solaire, explique Manuel Romero-Alvarez, directeur du département énergie renouvelable au Ciemad (centre espagnol de recherche sur l'énergie et l'environnement). En Espagne, il est de 21,6 centimes d'euro, soit trois fois le prix moyen du kilowattheure. C'est très incitatif pour les industriels. En France, avec un tarif à 15 centimes, je comprends que personne ne veuille se lancer.» Certes, on ne peut pas construire des centrales solaires
où l'ensoleillement est faible. Inversement, les meilleurs emplacements
rassemblés sur les zones tropicales de la planète
n'offrent que peu d'intérêt pour les régions
industrialisées du Nord. «Cependant, rappelle Cédric
Philibert, de l'AIE (Agence internationale de l'énergie), 70 villes
de plus d'un million d'habitants sont situées à moins de
300 km de sites favorables à l'implantation de centrales solaires.»
Actuellement, l'Algérie est en train d'installer deux gros câbles
sous la mer destinés à transporter vers l'Europe méridionale
de l'électricité solaire. Selon un rapport récent
de Greenpeace et de l'Estia (European Solar Thermal Industry Association),
le solaire à concentration pourrait couvrir, d'ici trente ou quarante
ans, jusqu'à 10 % des besoins mondiaux d'énergie. Les solar towers : les tours solaires du désert Australien. L'entreprise Enviro-Mission développe le plus ambitieux des projets sur le créneau des énergies renouvelables, avec pour objectif à la fois de produire de l'énergie sans consommer de ressources fossiles ni d'émettre de gaz à effet de serre. Leur technologie réside sur le rayonnement solaire via une station thermique de grande envergure qui ambitionne d'approvisionner environ 200 000 foyers "typiques" (capacité : 200 MW.) Par ailleurs, l'installation permettra l’économie de 900 000 de tonnes de rejet de CO2 dans l'atmosphère. Le projet sera implanté en Australie, avec le soutien du gouvernement australien qui en reconnaît pleinement le potentiel. L'étude de sa faisabilité arrive aujourd'hui à son terme, sa construction devrait démarrer si son financement est aujourd'hui assuré. (Ce qui reste à vérifier en regard des coûts colossaux, plus de 500 000 $) Le principe du dispositif est le suivant : un collecteur,
c'est à dire un disque translucide de 5 Km de diamètre,
trônant de quelques mètres au dessus du sol, sera destiné
à capter le rayonnement solaire afin de chauffer l'air sous sa
surface, pour créer un courant chaud dirigé vers une cheminée
placée en son centre. La cheminée, haute de 1km sur 150m
de diamètre, permet d'accélérer le flot d'air chaud
grâce au différentiel de température entre son extrémité
haute et sa base. L'air chaud est ainsi propulsé en dehors la cheminée
(Vélocité dans la cheminée : 15m/s). L'installation est conçue pour fonctionner 24h/24 grâce à un réseau de tuyaux dont le matériau absorbe la chaleur le jour pour la diffuser la nuit, permettant de maintenir le courant d'air chaud. Economiquement parlant, chaque tour solaire est une alternative pertinente aux modes de production énergétique de type charbon ou gaz, avec l'immense avantage de ne produire aucune émission de gaz à effet de serre. Il est bon de préciser que cette technologie, dédiée aux milieux ensoleillés, ne consomme pas d'eau douce. Enfin, Cette étude à l'échelle industrielle
est consécutive à un développement expérimental
mené en Espagne dans les années 80, qui a abouti sur un
prototype d'une capacité de production de 50 MW. Cette tour, d'un
diamètre moindre, a tournée pendant 7 ans (15 000 heures).
Le principe de production est donc éprouvé et ne constitue
pas un frein à cet ambitieux projet. Energies alternatives? rêvons du potentiel des oceans... Un peu de science fiction, l’histoire se déroule
sur les océans… L’idée est la suivante : Chaque dispositif
sous marin est constitué d’une multitude de turbines hydrauliques
de grand diamètre, ou d’hélices sous marines, activées
par la seule puissance des courants océaniques, doté de
super générateurs hébergés sur un réseau
de plateformes de conception analogue aux plateformes pétrolières
conçu pour le forage en haut profonde. En somme, des super centrales
hydro électriques qui redistribueraient l’énergie
produite vers les continents via des pipelines immergés. Leur proximité
côtière permet de limiter la déperdition énergétique
inhérente au transport de l’électricité. Les eaux internationales, qui se situent à la limite
des eaux territoriales, c'est-à-dire à une certaine distance
des côtes des pays qui bordent les océans et les pays insulaires,
ne sont actuellement soumises à aucune législation. On pourrait imaginer les règles suivantes : Les eaux internationales étant la propriété de tous, et non d’un ou de plusieurs pays, il s’agirait de mettre en place un cadre permettant d’y développer une zone d’activité économique sous condition que cette activité soit la propriété de tous, donc financée par tous, et par conséquence dont les bénéfices d’exploitation soient redistribués à tous. Ce cadre permettrait de lancer un projet tel que celui des supers centrales hydro électriques. Les coûts de mise en œuvre seraient évidements pharaoniques, mais l’idée serait d’obtenir un financement international, c'est-à-dire une cotisation fixée par l’ONU et imposée à l’intégralité des pays industrialisés mais également aux pays en voie de développement. Chaque état serait alors propriétaire d’une côte part du projet, en fonction de sa richesse (donc au prorata de son investissement) Par la suite, la maintenance du parc serait également déléguée à un organisme international. Et de fait, en terme de redistribution énergétique,
chaque pays produira et touchera son lot d’électricité
en fonction de ses droits, ce qui présente un avantage indéniable
en terme de développement durable (ou plutôt de société
durable) : Les pays en voie de développement deviennent partiellement
autonomes en matière de production énergétique par
conséquence seront moins tributaires des pays riches, et leur production
ne sera plus assujettie uniquement aux ressources naturelles du pays,
ou à l’obligation d’importation… Enfin, c’est une façon de caresser le rêve
de fournir l’électricité à tous, et d’imaginer
les conditions de vie que cela pourrait engendrer, autant au niveau sanitaire
qu’alimentaire. Il est bon de rappeler que l’objectif de réduire
d’urgence la pauvreté dans le monde a été gravé
dans le marbre lors du sommet de la terre à Rio en 1992 sous l’égide
des Nations Unis. (ch 3 du rapport de Rio, principes d’actions,
objectifs, activités, moyens d’exécutions) FJ - Tout à redire. ITER, l'énergie atomique de demain, surpuissante et peu risquée Le programme ITER (pour "réacteur thermonucléaire expérimental international", en v.f.) associe pour la première fois les principales nations industrielles dans une recherche jugée décisive pour leur avenir énergétique. Il s'agit de tenter de maîtriser la fusion des atomes, que de nombreux physiciens présentent comme une "panacée énergétique" susceptible de répondre "durablement" aux besoins toujours croissants de la planète en électricité. Début du chantier en 2005. Horizon d'une possible mise en oeuvre industrielle : entre 2020 et 2060. Iter (le "chemin" en latin) est une démarche commune lancée en 1987 par trois chefs d'Etats : Reagan, Mitterrand et Gorbatchev. La construction du réacteur d'Iter devra démontrer que les techniques de contrôle de la fusion thermonucléaire développées depuis la fin de la seconde guerre mondiale sont mûres pour une exploitation industrielle. Une expérience fondées sur le même phénomène physique que la bombe "H" : la surpuissante énergie dégagée par la fusion de noyaux d'atomes d'hydrogène. Une perspective jugée vraisemblable d'ici 2020 à 2060 par groupes industriels partenaires d'Iter. Un projet international sans précédent La fusion des noyaux d'hydrogène - le plus léger
des atomes - est la principale source énergétique de l'univers,
à l'origine de pratiquement toute la matière qui nous entoure
et nous constitue. La fusion est l'énergie des étoiles.
Dans les régions les plus profondes des astres, la force de gravité
est si grande qu'elle est capable de "compacter" la matière
: les noyaux d'hydrogène fusionnent pour former des noyaux d'hélium,
les noyaux d'hélium donnent des noyaux de carbone, et ainsi de
suite jusqu'aux atomes des métaux les plus lourds. Sur Terre, la
fusion ne peut avoir lieu dans des conditions naturelles, parce que la
force de gravité y est trop faible. La répulsion des noyaux est vaincue lorsque le gaz
d'hydrogène est suffisamment chaud pour former un "plasma"
: un mélange électriquement neutre de noyaux chargés
positivement et d'électrons libres chargés négativement.
Un plasma ayant une température suffisante pour permettre la fusion
(entre 50 et 100 millions de degrés) ne peut être confiné
dans des matériaux classiques, qui seraient immédiatement
détruits par la chaleur. Une " panacée " ? Avec la fusion, le risque de fonte du réacteur (comme
à Tchernobyl) n'existe pas. Si un problème quelconque intervient,
comme une fuite de deutérium, le plasma se refroidit presque instantanément
et la réaction s'arrête d'elle-même. Pour échapper à l'épuisement
des hydrocarbures Opinion : Iter, la grande illusion Bilan énergétique Environnement Mais ce n'est pas tout, car l'impact de neutrons sur le métal le transforme à son tour en produit radioactif. A chaque opération de remplacement des parois (un cinquième environ tous les ans), c'est une masse de matériaux usés d'une radioactivité comparable à celle d'un coeur de nos centrales actuelles à fission qu'il faudrait décharger. Sans compter la pollution de l'ensemble de l'installation par le tritium qui diffuse très facilement à travers tous les matériaux... Dans son appel contre l'implantation d'Iter au Japon, Masatoshi Koshiba, prix Nobel de physique 2002, évalue la quantité de déchets cumulée au cours de la vie d'Iter à 40 000 tonnes. Il paraît donc indispensable, avant d'aller plus loin, de constituer un dossier sérieux - il n'existe pas aujourd'hui ! - sur la nature, la quantité de déchets radioactifs, les risques associés et les solutions envisagées pour s'en prémunir. Risques d'accident et de prolifération Plus grave... Le tritium n'est pas seulement l'un des composants de la bombe «H» ; c'est aussi, à faible dose, un excellent adjuvant des bombes atomiques «classiques» à uranium enrichi ou à plutonium. C'est ainsi qu'il est employé à raison de quelques grammes par unité pour miniaturiser et rendre beaucoup plus efficaces les bombes «classiques», permettant leur usage dans des missiles à longue portée. Si la technologie de fusion se répand comme le souhaitent ses promoteurs, ce sont des tonnes de tritium qui seront produites annuellement et disséminées dans de très nombreux pays. Il sera alors quasiment impossible de contrôler les flux de tritium avec assez de précision pour éviter le détournement des quelques grammes nécessaires à la fabrication d'une bombe à fission de faible encombrement. Vendredi 16 avril 2004 Pour en savoir, plus, le site info nucléaire diffuse
plusieurs analyses et communiqués en défaveur du projet
Iter. Recherche : Le CNRS a pour ambition la transmutation des éléments radioactifs Le CNRS et le Centre d'étude de l'énergie nucléaire belge (SCK•CEN) viennent de signer un contrat dans le cadre d'un projet européen Myrrha de réacteur piloté par un accélérateur. Ce projet vise la réalisation d'un prototype qui permettra notamment d'ouvrir la voie à des études sur la transmutation des déchets hautement radioactifs. Les deux organismes contribuent ainsi à un usage plus sûr et efficace de l'énergie nucléaire et de ses applications. Myrrha sera la première démonstration mondiale d'une nouvelle catégorie de systèmes nucléaires appelés "Systèmes pilotés par accélérateur" ou SPA (en anglais : Accelerator driven systems ou ADS). Contrairement aux réacteurs classiques, un SPA est une installation sous-critique, c'est à dire une installation qui limite le risque d'emballement lors de la réaction en chaine de fission des noyaux fissibles Un des avantages de ce système est qu'il permettrait
de transmuter les déchets nucléaires. C'est ce que va tenter
de démontrer le programme de recherche européen grâce
à Myrrha. La transmutation est la transformation d'un isotope en
un autre par une réaction nucléaire induite par des neutrons.
On fait appel à ce type de réaction pour transformer des
isotopes radioactifs à vie longue (millions d'années) en
isotopes radioactifs à vie plus courte ou en isotopes stables (déchets
qui se désactivent à un niveau naturel au bout de trois
à sept cents ans) en vue de réduire l'inventaire radiotoxique
à long terme des déchets radioactifs. 3/ Ils ont fait ou ils vont faire... La plus grande ferme éolienne off shore du monde Le gouvernement irlandais a approuvé les plans de
la plus grande ferme éolienne off shore du monde. Elle devrait
compter 200 turbines de 80 m de haut qui produiront 10% des besoins en
électricité du pays, ce qui permettra de réduire
de 13 millions de tonnes les émissions de CO2 et de contribuer
à réaliser les objectifs du protocole de Kyoto. L'Europe vient de mettre à jour ses prévisions
de production pour 2010 passant de 40000 MW à 60000 MW. Innovation : une nouvelle génération d'éolienne sans nuisances L'eolienne est l'incarnation de l'énergie propre, mais elle présentait jusqu'ici des défauts dûs à leur taille, facteur de dégradation des paysages. elle produit de plus des nuisances sonores et son efficacité est limité à la bonne dsiposition des vents. L'entreprise Gual-industrie propose un concept d'éolienne avec un axe vertical, et non plus horizontal. L'architecture repose sur un stator (partie statique) qui enrobe le rotor (partie en rotation) vertical. Les profils aérodynamiques des ailettes du stator et des aubes du rotor ont été déterminées pour favoriser tantôt l'écoulement de l'air vers le centre du dispositif, tantôt le renvoyer vers l'extérieur lorsqu'il se présente selon la mauvaise direction. C'est en effet ce flux d'air - issu de vents multidirectionnels - qui en temps normal ralentit une éolienne, en s'opposant au sens de rotation du rotor. Dans le cas du système StatoEolien, le vent multidirectionnel ne perturbe pas sa rotation, il resiste de plus à des vents très forts (220km/h), les vibrations disparaissent par le maintien du rotor, donc le niveau sonore est quazi nul. La vitesse en bout de pales des éoliennes à hélices peut facilement atteindre 400 km/h, les aubes du ''StatoEolien'' ne dépassent pas 85 km/h, ce qui élimine les vibrations et réduit considérablement les efforts centrifuges. Par ailleurs, de faibles vitesses de rotation offrent un niveau de sécurité amélioré. Un premier modèle de 3m de diamètre produisant
8.000 kWh/an a ététesté sur le toit d'une villa bioclimatique
témoin. Il existe d'autres modèles de diamètre plus
important et donc plus puissant. Le ''StatoEolien'' a été
conçu principalement pour une implantation en ville où il
s'intégrerait facilement dans le paysage urbain, mais également
en mer (production off-shore) comme sa structure lui permet de résister
aux vents les plus violents. Innovation pour la réduction des émissions polluantes des moteurs diesels Une nouvelle technologie environnementale suisse, développée
par l’umtec en partenariat avec l’industrie et avec le soutien
de l’OFEFP, permettrait de réduire ''radicalement'' les émissions
d’oxydes d’azote des moteurs diesel. Il s’agit d’un
système de dénitrification à installer sur les véhicules
lourds, qui diminue de plus de 90 % le rejet de ces polluants précurseurs
d’ozone. Ce système fonctionne indépendamment du moteur,
ce qui permet de le monter sur tous les véhicules diesel, même
les anciens modèles, qui progressent ainsi directement de la norme
Euro 1 à la norme Euro 5 (applicable en 2009). L’OFEFP a commencé à promouvoir ces
technologies en 1997. Il finance ainsi des installations pilotes pour
accéler le processus d'expérimentation menant à la
commercialisation. |
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