vendredi 28 septembre 2007

Demain le corps humain fournira de l’énergie utilisable par nos systèmes électroniques !

Pourra-t-on demain faire marcher nos portables, mobiles, PDA et autres terminaux électroniques grâce à notre température corporelle ? Peut-être, si l’on en croit les recherches actives et prometteuses menées par l’institut de recherche Fraunhofer en Allemagne.
Ils viennent de reprendre le principe des générateurs thermoélectriques - ou thermocouples, qui produisent de l’énergie à partir de chaleur - pour l’adapter à des petites différences de température. Selon le groupe de travail, un générateur de ce type fournit 200 millivolts (mV), alors que les appareils électroniques consomment plus volontiers un à deux volts.
Pour produire plus d’électricité, il faudrait plusieurs dizaines de degrés de différence entre la température corporelle et celle du milieu. Mais comme la différence moyenne est plutôt de l’ordre de quelques degrés, les chercheurs ont modifié les circuits électriques pour qu’ils soient activés avec seulement 50 mV. A terme, un des chercheurs estime que seul un demi degré de différence thermique suffira à générer un courant suffisant.
De leur côté, des chercheurs américains ont créé une nouvelle pile électrique capable de fonctionner avec du sang ou de la sueur humaine et ressemblant à une simple feuille de papier noir dont les propriétés offrent un important potentiel d’applications. Recourant à la nanotechnologie, ces scientifiques ont produit une structure moléculaire composite formée à 90 % de cellulose et à 10 % de nanotubes de carbone agissant comme des électrodes et permettant de conduire le courant. (Voir article du Devoir).
Cette nouvelle pile est ultra légère, extrêmement fine et totalement souple, expliquent les inventeurs du Rensselaer Polytechnic Institute, le plus ancien institut de technologie aux États-Unis. La pile peut fonctionner dans des températures allant de moins 37,8°C à plus 148,9°C. Cela s’explique par le fait qu’elle utilise comme électrolyte un liquide ionisé, à savoir du sel sans eau. Outre le fait qu’elle peut être imprimée comme du papier, elle peut aussi fonctionner à la fois comme une pile ordinaire au lithium et comme un super-condensateur stockant de l’électricité, des éléments séparés dans la plupart des systèmes électriques.
« Cette pile est avant tout un morceau de papier ordinaire dont la structure moléculaire a été réorganisée très judicieusement », souligne Robert Linhardt, un des auteurs de ces travaux qui paraissent dans les Annales de l’Académie nationale américaine des sciences (PNAS) datées du 13 août. La pile peut être roulée, pliée, tordue ou découpée en plusieurs morceaux sans perdre ses propriétés ou ses capacités techniques. Il est aussi possible d’empiler ces piles les unes sur les autres comme une liasse de papier afin d’en accroître les capacités.
Cette pile est également très écologique puisqu’à l’instar du papier elle est aisément biodégradable et ne contient aucune substance chimique toxique. Elle peut ainsi être utilisée comme source électrique pour des équipements implantés dans le corps humain, comme des pace-makers ou des défibrillateurs. Les chercheurs ont imprimé ces piles comme des feuilles de papier et montré que les copies pouvaient utiliser des électrolytes naturels dans la sueur, l’urine et le sang humain, pour être activées et produire de l’électricité.
Grâce à ces avancées de la recherche dans les domaines des matériaux, de la chimie et des nanotechnologies, dans quelques années, la différence de température entre la surface du corps d’un animal et celle de son milieu (air, eau) dégagera suffisamment d’énergie pour faire fonctionner des appareils électroniques. Il s’agit là d’une avancée majeure dans le domaine de l’autonomie énergétique car notre corps pourra directement alimenter en énergie les vêtements communicants truffés de capteurs et de circuits électroniques que nous porterons d’ici une décennie pour surveiller notre santé mais aussi recevoir et visualiser nos mails ou nos appels visiophoniques directement sur la surface de nos vêtements. Un fois de plus, on voit que c’est bien grâce à une approche transdisciplinaire, associant physique, chimie et électronique que ces innovations de rupture ont pu voir le jour.
René Trégouët
Sénateur honoraire

Carburant au Salon de Francfort : présentation du procédé bioliq

Au Salon automobile de Francfort, le centre de recherche de Karlsruhe a présenté son procédé "bioliq" : il permet de transformer des résidus forestiers et agricoles en carburants synthétiques. Sa qualité serait supérieure à celle des autres biocarburants et même des hydrocarbures.
Afin de produire des carburants de synthèse de haute qualité et des matières premières chimiques, la biomasse est l'unique source renouvelable. Ces carburants de synthèse (baptisés aussi BtL, "Biomass to Liquid") évitent une hausse de la teneur en CO2 de l'atmosphère, diminuent la quantité de résidus de combustion nuisant à la santé et au climat et réduisent la dépendance en matières premières fossiles. Les carburants BtL satisferaient aux exigences actuelles et futures des techniques de moteurs et des normes d'émissions polluantes.
Au sein du centre de recherche de Karlsruhe, ce procédé développé en 2 étapes, permet d'utiliser différents constituants de la biomasse, à teneur énergétique le plus souvent faible. Il répond de même aux exigences de la production à grande échelle et à sa viabilité économique. La biomasse est transformée en un produit intermédiaire fluide, facilement transportable et à haute valeur énergétique via une rapide pyrolyse : elle satisfait aux exigences économiques pour être amenée sur de longues distances jusqu'à des installations importantes pour la production de gaz de synthèse ou de carburant.
Les principaux résidus utilisables dans ce procédé : biomasse sèche (pailles, foin, diverses chutes de bois, découpe d'arbre, écorce), papier et carton. Le procédé "bioliq" constitue un grand potentiel dépassant de loin les biocarburants de la première génération (le biodiesel et le bioéthanol) grâce à cette vaste palette de résidus agricoles et forestiers. L'autre atout : la totalité d'un végétal peut être utilisé. Selon les indications de l'agence des matières premières renouvelables (FNR), les résidus de la biomasse pourraient couvrir 15% des besoins en carburant en Allemagne en 2015 : point important, la production alimentaire ne serait pas menacée.
Source : http://ecologie.caradisiac.com/Carburant-au-Salon-de-Francfort-presentation-du-procede-bioliq-741

vendredi 14 septembre 2007

La plus grande centrale solaire de France prévue à Narbonne

L’agglomération Narbonnaise a décidé d’installer sur 23 hectares "la plus importante centrale de production d’électricité solaire photovoltaïque de France, et la troisième d’Europe", indique Michel Moynier. Elle devrait produire huit fois plus d’électricité que la centrale de Saint-Denis de la Réunion, actuellement la plus puissante de France, inaugurée en 2006.
Le 5 septembre, le maire de Narbonne, également président de la communauté d’agglomération, a signé avec le président d’EDF Energies nouvelles France, Pâris Mouratoglou, une promesse de bail emphytéotique de vingt ans sur ce terrain. Michel Moynier avance des chiffres impressionnants : "80 000 m2 de panneaux solaires, et une production d’environ 10 mégawatts, soit l’équivalent de la consommation des bâtiments publics de la ville."
"On ne peut pas encore donner les caractéristiques techniques de cette ferme photovoltaïque ni son délai de réalisation", dit-on prudemment du côté d’EDF Energies nouvelles France, où l’on souligne que le photovoltaïque en production de masse est "un marché très nouveau", boosté par la revalorisation du prix de rachat par EDF. Le prix du kilowattheure solaire est passé, en 2006, de 15 à 30 centimes d’euro. "Notre démarche vient de loin", assure le maire de Narbonne, qui rappelle que sa commune a lancé, dès 2003, "une vaste réflexion sur les quatre thèmes du développement durable : l’eau et l’assainissement, les déchets, les transports et les énergies renouvelables".
Des expériences sur les économies d’énergie dans les bâtiments publics et les logements sociaux ont été lancées en partenariat avec des grandes entreprises comme EDF, Veolia, Suez ou Areva : chauffage solaire des piscines, refroidissement de la patinoire, chauffage au bois des HLM du quartier le plus défavorisé de Narbonne. "Nous avons aidé les particuliers en rajoutant une aide municipale pour les économies d’énergie à celles de la Région et de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie", rappelle Michel Moynier.
Depuis quelques mois, le rythme s’est accéléré : lundi 10 septembre, Narbonne a inauguré une crèche à très faibles besoins énergétiques, fonctionnant avec des sondes géothermiques et des panneaux solaires. Le même principe devrait être appliqué à un "quartier renouvelable" actuellement en projet : 650 logements sur 13 hectares, avec chauffage par gazéification des ordures ménagères, système pneumatique d’évacuation des déchets et panneaux solaires. "Il y a des éléments extrêmement positifs dans toutes ces initiatives, mais il y a aussi des choses avec lesquelles nous ne sommes pas forcément d’accord, déclare Maryse Arditi, conseillère régionale et porte-parole des Verts de l’Aude. Le photovoltaïque coûte ainsi quatre fois plus cher que l’éolien, sur lequel pleuvent actuellement beaucoup de critiques." L’élue pointe également la question de l’épuisement des ressources naturelles en silicium, le matériau qui sert à la fabrication des panneaux solaires.
Source : http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-3244,36-955177,0.html

Des éoliennes silencieuses pour le centre-ville de Londres

Les architectes David Marks et Julia Barfield connus pour la construction de London Eye (grande roue de 135 m de haut installée en 2000 en face de Westminster) proposent la mise en place de plusieurs milliers de groupes d'éoliennes dans la capitale britannique d'ici les Jeux Olympiques de 2012. Ils ont présenté un nouveau concept d'éoliennes à axe vertical avec trois pales de forme hélicoïdale disposées par groupes de cinq en haut d'un mat, le Beacon. Cette configuration pourrait permettre de maximiser la puissance électrique générée par les éoliennes malgré les conditions de fonctionnement particulièrement contraignantes des zones urbaines. Un tel projet s'inscrirait idéalement dans la politique de décentralisation partielle de la production d'énergie du gouvernement britannique (cf. les Actualités scientifiques au Royaume-Uni de juin 2007).


L'installation d'éoliennes en milieu urbain pose deux problèmes principaux qui constituent encore un frein à une plus grande généralisation de l'éolien en ville :- la faible efficacité des turbines : premièrement, les vitesses des vents mesurées en ville sont relativement basses, avec, par instants, de fortes rafales ; de même, ces vents sont particulièrement turbulents avec de violents changements de direction, ce qui rend impossible l'utilisation de turbines à axe horizontal ;- les nuisances sonores provoquées par la rotation des éoliennes : les bruits et vibrations générés par la rotation des pales d'une turbine à axe horizontal sont ingérables en ville pour les riverains immédiats (risques sanitaires et possibilité de dégâts matériels).Le design des éoliennes proposées par Marks et Barfield permet de contourner ces deux problèmes. Ces turbines, développées par l'entreprise XCO2 spécialisée dans le conseil en ingénierie et baptisées " Quiet-Revolution Turbines " (les turbines de la révolution calme), permettent de résoudre chacun des deux problèmes. Les pales hélicoïdales de la turbine QuietRevolution pourraient être entraînées par des vents soufflant dans n'importe quelle direction, avec à la clé un taux de production d'énergie électrique 30% plus élevé qu'avec une turbine classique à axe horizontal et de taille équivalente. Ainsi, un groupe de cinq turbines pourrait fournir à la population londonienne 50 MWh d'énergie électrique par an pour une vitesse de vent moyenne de 5,9 m / s. En ce qui concerne le phénomène de vibration lié à la forte vélocité des pâles, il est très limité sur les turbines QuietRevolution en raison de la configuration particulière de l'éolienne qui, pour une forte vitesse de rotation, conserve une vitesse en bout de pales relativement faible. Enfin, les matériaux constituant les pales ont volontairement été choisis ultralégers, ce qui réduit considérablement la force centrifuge agissant sur la structure, pour assurer une meilleure stabilité de l'édifice : les pales sont conçues en Prepreg de fibre de carbone (Pre-impregnated carbon fibres : les fibres de carbone sont enduites d'une résine spéciale avant façonnage des pales) et pèsent environ 4 kg.La structure portante du groupe d'éoliennes envisagée (un mat de 40 m de haut en forme de Y) a été conçue pour être installée dans les endroits du centre-ville de Londres les plus exposés au vent, comme les grands boulevards, les rives de la Tamise, les ronds-points...L'objectif affiché par Marks et Barfield est d'en implanter 6 650 sur la métropole londonienne pour fournir la moitié des 665 GWh / an d'énergie électrique que Ken Livingstone, le maire de Londres, propose de produire à partir de sources renouvelables d'ici 2012. En comparaison, ces 6 650 tours Beacon fourniraient autant d'énergie que 600.000 micro-éoliennes à axe horizontal installées sur des maisons ou bâtiments administratifs. Cela représenterait tout de même un investissement de 100.000 à 150.000 livres par turbine (de 150.000 à 225.000 euros), soit 10% du budget total des Jeux Olympiques de 2012. Si aucune décision n'a encore été prise par la mairie de Londres, les architectes s'annoncent prêts à déployer ce gigantesque projet qui pourrait permettre de revaloriser l'image peu attractive des éoliennes en milieu urbain.

Stocker l’énergie des éoliennes pour produire de l’électricité sans vent

La découverte promet d’aider les éoliennes ou les centrales solaires à s’affranchir des caprices de la météo. Une équipe d’ingénieurs australiens de l’université de Nouvelle-Galles du Sud, à Sydney, a trouvé le moyen de stocker l’électricité dans des cuves, sous forme liquide. La centrale éolienne de King Island, une île du sud de l’Australie, expérimente ainsi depuis 2003 un accumulateur à circulation qui emmagasine l’excédent d’électricité produit lorsque le vent souffle fort pour le restituer lorsqu’il faiblit.
Ce système pourrait lever l’un des obstacles qui freinent le développement des énergies renouvelables, en leur permettant d’alimenter le réseau en l’absence de vent ou de soleil. A King Island, le générateur thermique qui prend le relais des éoliennes quand il n’y a pas de vent a vu sa consommation de fioul diminuer de moitié. "Le principe de ces batteries est connu depuis longtemps, mais personne n’était parvenu à le mener au stade de la commercialisation", dit Maria Skyllas-Kazacos, l’ingénieur chimiste qui dirige depuis vingt ans les recherches de l’université de Nouvelle-Galles du Sud sur ces accumulateurs.
Contrairement aux batteries classiques au plomb, ces derniers utilisent des électrolytes (liquides dans lesquels baignent les plaques de l’accumulateur) qui ne sont pas stockés à l’intérieur, mais dans deux réservoirs externes. C’est leur mise en contact, dans une cuve centrale, qui produit de l’électricité. Pour la recharge, l’apport de courant provenant des éoliennes assure la séparation des deux électrolytes, qui sont à nouveau stockés dans leurs réservoirs. L’avantage du système à circulation sur les batteries classiques réside dans sa capacité à fournir aussi bien un kilowattheure que plusieurs centaines de mégawattheures.
L’accumulateur de King Island peut ainsi restituer 200 kilowatts d’électricité pendant quatre heures. "Théoriquement, les capacités de stockage sont illimitées : il suffit d’augmenter la capacité des cuves d’électrolytes", confirme Mme Skyllas-Kazacos. Les quatre réservoirs de King Island contiennent 55 000 litres. Pour gagner de la place, il est possible de les entreposer sous terre. Une poignée de centrales éoliennes testent déjà le système, sur l’île japonaise d’Hokkaido ou encore aux Etats-Unis.
http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-3244,36-952842@51-953043,0.html

Premier coup de pioche pour une tour solaire expérimentale unique au monde

Le lancement des travaux de construction d'une tour solaire thermoélectrique de recherche unique en son genre a été inauguré à Jülich le 31 août 2007 par le secrétaire d'Etat parlementaire au Ministère de l'environnement, Michael Müller (SPD). Elément clef de cette centrale électrique innovante, le récepteur solaire a été développé et breveté par le centre de recherche aérospatiale allemand (DLR). Cette installation de recherche et de démonstration doit servir de base pour le développement d'une technologie d'avenir : "La technologie innovante qui doit être testée ici à Jülich, est unique au monde. Son développement doit servir à des applications dans les pays du sud à fort ensoleillement. C'est ainsi que l'on consolidera l'avance allemande dans la production thermoélectrique solaire", a déclaré le secrétaire d'Etat.


Couvrant une surface au sol d'environ 16 ha (l'équivalent de 3 terrains de football) et totalisant une surface réfléchissante de près de 20.000 mètres carrés, l'installation expérimentale se présente sous la forme de 2.500 héliostats qui renvoient et concentrent le rayonnement solaire sur un récepteur de 22 mètres carrés placé au sommet d'une tour de 50 mètres de haut. Ce récepteur est constitué d'éléments céramiques poreux. En circulant à travers ces éléments céramiques, l'air environnant se réchauffe jusqu'à atteindre une température d'environ 700°C. Cette chaleur est ensuite transférée à une chaudière de récupération, où l'eau qu'elle contient est alors transformée en vapeur. Cette vapeur actionne une turbine, convertissant ainsi l'énergie thermique en courant électrique. En fonctionnement nominal, la centrale fournira une puissance de 1,5MWe. Un accumulateur de chaleur servira à palier aux aléas du rayonnement solaire (lors du passage de nuages) pour assurer une production d'électricité moins fluctuante. Au total, 1.000MWhe devraient ainsi être produits chaque année et injectés sur le réseau électrique.





La tour expérimentale sera l'occasion inédite de tester, démontrer et optimiser une nouvelle technologie allemande. Les résultats de cette expérimentation doivent servir de référence aux futurs projets commerciaux sur les marchés du sud de l'Europe et de l'Afrique du Nord, zones géographiques où réside le plus gros potentiel des centrales solaires thermiques.La mise en service est prévue pour la fin 2008, suivie de deux ans de fonctionnement expérimental. A la fin du projet, la tour continuera à être exploitée pour la production d'électricité solaire. En vue d'améliorer continuellement la compétitivité de cette technologie, le projet s'accompagnera d'un programme de recherche de plusieurs années au cours desquelles seront développées diverses méthodes d'optimisation (exemple : modèle informatique dynamique de l'installation pour une optimisation en temps réel).Le projet, d'un coût total de 23 millions d'euros, est cofinancé par le Ministère fédéral de l'environnement (BMU) à hauteur de 4,1 millions d'euros. Depuis 2001, 36 millions d'euros ont été alloués par le BMU pour le financement de projets dans le domaine de l'énergie solaire.

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/50814.htm

Les algues comme source de biocarburant

Les algues pourraient devenir une source importante de biomasse et de biocarburant. Le programme Rotterdam Climate Initiative, dont font partie la municipalité et le port de Rotterdam notamment, a réuni récemment des spécialistes de l’énergie et de l’industrie des algues à Rotterdam, pour discuter du rôle des algues dans la production d’énergie durable.
Les algues n’ont besoin que de lumière du soleil, de CO2 et d’eau avec des oligo-éléments, du phosphate et de l’azote, pour se développer. Les variétés d’algues les plus adaptées pour la production de biocarburant sont les algues vertes unicellulaires, micro-organismes primitifs situés en dessous des plantes. On peut utiliser 99 % de leur masse pour fabriquer des médicaments, des matières colorantes, des plastiques biologiques ou des biocarburants. Environ 40.000 litres de biocarburant par hectare peuvent être produits chaque année, ce qui représente un rendement important. Les algues sont surtout cultivées dans des systèmes d’étangs ouverts. Un photobioréacteur qui permettra de contrôler précisément certains paramètres est actuellement expérimenté pour une culture en système fermé. Mais la grande quantité de verre nécessaire pour une culture en batch empêche la production à l’échelle industrielle. La culture des algues a l’avantage de produire de l’énergie durable sans concurrencer l’agriculture. En effet, les bassins ou les réacteurs sont placés en mer ou dans les villes .
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/50782.htm

: Conférence de Vienne sur le réchauffement climatique : un tournant dans la lutte contre les émissions de gaz à effet ?

Les pays industrialisés ont décidé, non sans mal, le 31-08-2007, d’envisager une réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre d’ici à 2020, afin de progresser vers la définition d’un pacte de lutte à long terme contre le réchauffement climatique. Un millier de délégués des 158 pays représentés aux discussions organisées à Vienne sous l’égide de l’Onu du 27 au 31 août ont évoqué pour 2020 une réduction des émissions d’entre 25 % et 40 % par rapport à leurs niveaux de 1990.
Cet objectif, bien que pour l’instant non contraignant, constitue un tournant dans la volonté de la communauté internationale de prendre à bras le corps le défi du réchauffement climatique. Il servira de base de départ aux travaux devant aboutir à un nouveau pacte sur le climat à l’expiration du protocole de Kyoto en 2012. Les délégués ont déclaré en conclusion de leurs travaux que cette fourchette de 25-40 % "fournit des critères préliminaires utiles pour le degré général d’ambition en ce qui concerne des réductions supplémentaires des émissions".
L’accord de principe trouvé à Vienne a été conclu en toute fin de conférence alors que, quelques heures auparavant, le Canada, le Japon, la Nouvelle-Zélande, la Russie et la Suisse semblaient encore s’opposer aux objectifs proposés. "Nous sommes parvenus à un large accord sur les principaux sujets", a souligné le négociateur de la Grenade, Leon Charles, l’un des organisateurs de la conférence de Vienne. Les objectifs définis pour 2020 ne sont pas contraignants, mais ils sont destinés à montrer la bonne volonté des pays industrialisés dans le domaine de la réduction des émissions et à lancer un signal fort en direction des pays en voie de développement.
Yvo de Boer, secrétaire exécutif de la CCNUCC, a d’ailleurs souligné que cet accord devait également montrer la voie aux pays en développement. "Même si les pays industrialisés font cela (se conforment à ces objectifs, NDLR), ce ne sera qu’une contribution à l’effort global", a déclaré le responsable onusien aux journalistes après l’annonce de l’accord. Lors des négociations, l’Union européenne avait fait pression en faveur de l’objectif envisagé de baisse des GES d’ici 2020.
Les Vingt-Sept se sont déjà engagés à réduire leurs émissions de 20 % à cette date. L’Union européenne et les pays en développement souhaitaient une formulation plus ambitieuse. Les ministres de l’Ecologie des pays concernés doivent se retrouver en décembre à Bali (Indonésie) pour lancer officiellement des négociations sur un nouveau traité de lutte contre le réchauffement climatique, attendu avant fin 2009.
Cette année, le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat, constitué de plusieurs centaines de scientifiques réunis sous l’égide de l’ONU, a publié trois rapports pour souligner la nécessité pour l’humanité d’agir rapidement contre le réchauffement climatique et a esquissé des solutions. Selon les travaux synthétisés par le Groupe international d’experts sur le climat (GIEC), 89 % des changements climatiques observés corroborent la thèse d’un réchauffement mondial, notamment le blanchiment des récifs coralliens, les inondations de régions côtières, l’alourdissement du traitement de certaines maladies, les décès liés à la chaleur et les risques d’extinction d’espèces animales et végétales.
Le niveau des mers devrait quant à lui s’élever de 18 à 59 centimètres mais continuera vraisemblablement à augmenter durant plusieurs siècles, même si les émissions de gaz à effet de serre se stabilisent. En effet, la chaleur des eaux proches de la surface continuera à se diffuser aux couches profondes, qui se dilateront à mesure que leur température augmentera. À cause de ce seul phénomène, le niveau des mers pourrait monter de 40 centimètres à 3,70 mètres au cours des prochains siècles, cette estimation ne tenant pas compte de la fonte des glaciers et des banquises polaires.
Le GIEC souligne que le dépassement du seuil des 550 ppm de CO2 dans l’atmosphère terrestre risque de précipiter un « changement climatique catastrophique ». De nouvelles études indiquent même qu’au-delà de ce seuil, le contrôle du climat planétaire pourrait s’avérer impossible en raison d’un phénomène d’emballement des grands facteurs qui stabilisent actuellement le climat. La proposition de limiter les émissions terrestres à 450 ppm fait partie de celles qui atterriront sur la table des délégués de la conférence de Bali, en Indonésie, en décembre. Ces pourparlers lanceront les négociations sur les réductions de GES applicables à la deuxième phase du protocole de Kyoto (2012-20).
L’UNCC a estimé dans un rapport qu’environ 150 milliards d’euros d’investissements (de 03 à 05 % du produit mondial brut) seront nécessaires d’ici à 2030 pour maintenir à leur niveau actuel les émissions de gaz à effet de serre. « L’efficacité énergétique est le moyen le plus prometteur pour réduire les émissions de gaz à effet de serre à court terme » et ralentir le réchauffement climatique a déclaré Yvo de Boer, le directeur du Secrétariat des Nations Unies pour le Réchauffement Climatique, en présentant le rapport lors du meeting de Vienne. L’efficacité énergétique impliquerait des standards plus durs en terme d’utilisation d’énergies fossiles pour les voitures, les usines, les centrales électriques au charbon ou les bâtiments.
Ces investissements devraient permettre de stabiliser les émissions de gaz à effet de serre, sans pour autant parvenir à les réduire. Selon l’UNFCCC, il faudrait non seulement accélérer les investissements réalisés dans les énergies renouvelables, mais également améliorer l’efficacité énergétique des transports, de l’industrie et de la construction, et développer l’exploitation durable des forêts.
En France, une enquête très révélatrice sur l’énergie a été réalisée en janvier 2007 par le Credoc (Centre de recherche pour l’étude et l’observation des conditions de vie), à la demande de l’Observatoire de l’énergie (OE). Parmi les 2.009 personnes interrogées, 56 % des Français pensent qu’il faudrait changer nos modes de vie pour limiter l’effet de serre. Un programme d’actions couvrant les transports, les activités industrielles et les choix énergétiques leur paraît indispensable.
On voit donc que l’opinion publique a pris conscience de la nécessité d’une véritable mutation de société intégrant non seulement de nouveaux choix énergétiques mais également de nouveaux modes de production et de consommation des biens et services intrinsèquement respectueux de l’environnement. Il reste à présent aux responsables politiques à entendre le message qu’expriment avec force et clarté les citoyens et à prendre des initiatives fortes et audacieuses qui soient enfin à la hauteur du défi de civilisation qui nous attend.

René Trégouët
Sénateur honoraire
Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat

jeudi 13 septembre 2007

Le Canada mise sur les biocarburants de seconde génération issus du bois


L’avenir de l’éthanol au Québec serait dans les résidus forestiers et les matières résiduelles plutôt que dans le maïs. " Le secteur forestier est mal en point, c’est le bon moment pour reconfigurer et revitaliser cette industrie ", estime Esteban Chornet, qui travaille sur cette question depuis plus de vingt ans à l’Université de Sherbrooke. La production d’éthanol à partir de matières ligneuses comme les copeaux de bois, les résidus de coupe ou de procédés industriels permettrait de générer des revenus intéressants pour le secteur forestier tout en représentant un gain appréciable sur le plan environnemental. Les matières résiduelles pourraient également être transformées en éthanol, ce qui éviterait notamment la production de méthane lors de leur décomposition, ce gaz ayant un impact important sur l’effet de serre.
Le gouvernement provincial vient d’annoncer, en partenariat avec le secteur privé, le lancement d’une chaire de recherche sur l’éthanol cellulosique à l’Université de Sherbrooke. Deux usines pilotes seront également implantées dans les Cantons de l’Est. L’investissement total est de 23,6 M$. Québec injecte 6,5 M$ et Ottawa 2,7 M$, le reste étant investi par le secteur privé. Outre Ethanol GreenField, deux entreprises issues de travaux de recherche de l’Université de Sherbrooke, Enerkem Technologies et CRB Innovations, ainsi que la papetière Kruger et la pétrolière Ultramar participent au projet. L’une des usines témoins utilisera les matières résiduelles pour fabriquer l’éthanol, tandis que l’autre se servira de résidus forestiers. La décision de bâtir une usine commerciale, qui produirait de 40 à 80 millions de litres d’éthanol par année, devrait être prise au premier trimestre de 2009, affirme le professeur Esteban, également actif au sein de l’entreprise Enerkem.
L’éthanol cellulosique, ou éthanol de seconde génération, offre des bénéfices environnementaux supérieurs à ceux du carburant fabriqué grâce au maïs. Les rejets de gaz à effet de serre pourraient s’avérer de 80 % moins importants que ceux générés par l’essence. Le pourcentage est proche de 15 % avec l’emploi d’éthanol de maïs, selon un article publié par le magazine scientifique Science. " L’éthanol cellulosique est plus énergétique que l’éthanol de maïs et il fait appel à des matières abondantes non utilisées dans la production alimentaire, précise un rapport de l’ONG américaine Union of Concerned Scientists. Malheureusement, la technologie n’en est pas encore à la phase commerciale.
"Cette étape approche toutefois à grands pas. L’entreprise Iogen est à l’origine depuis 2004 d’installations témoins à Ottawa - les seules au monde, soutient la porte-parole Mandy Chepeka. Ces installations ont une capacité de 2,5 millions de litres par année, et l’entreprise se prépare maintenant à passer à la production commerciale. Le Département américain de l’Énergie a d’ailleurs annoncé en mars dernier l’octroi de subventions de 385 M$ afin de construire six usines commerciales d’éthanol cellulosique. À plein régime, ces usines produiraient 500 millions de litres d’éthanol par année.
http://www.visiondurable.com/article-119410-Ethanol-Chauffer-au-bois.html

RTE reconnaît l’impact écologique positif du fort développement de l’éolien

RTE estime que la consommation d’électricité va augmenter de 1,3 % par an jusqu’en 2010 et de 1 % la décennie suivante. À l’horizon 2020, la France devrait consommer 534 TWh d’énergie contre un peu plus de 450 TWh aujourd’hui. Mais ce scénario de référence pourrait évoluer à la hausse (552 TWh) dans le cas où les usages seraient favorisés ou à la baisse (506 TWh) grâce à une politique renforcée de Maîtrise de la Demande en Electricité (MDE) axée sur les usages chauffage, éclairage, électroménager, veille. En effet, RTE souligne dans son rapport que les usages spécifiques de l’électricité sont à la hausse et entraînent des pics de consommation du fait de leur utilisation sur certaines plages horaires de la journée. RTE met en évidence le développement du chauffage électrique d’appoint qui connaît un nouvel essor dans le contexte actuel de prix des énergies élevés et suggère d’observer avec attention l’impact du développement des pompes à chaleur. En 2010, RTE estime que la pointe de consommation s’élèvera à 95 GW plus ou moins 2 GW selon le scénario.
Côté offre de production, au 1er janvier 2007, la capacité de production totale d’électricité de la France s’élevait à 115,5 GW dont 63,3 GW de nucléaire, 25,4 GW de thermique classique, 25,3 GW d’hydraulique et 1,4 GW d’éolien. RTE remarque que les deux dernières années ont été marquées par l’apparition d’un grand nombre de projets de nouveaux moyens de production. En témoignent les nombreuses demandes de raccordement au réseau reçues par le gestionnaire qui portent sur un volume de plus de 13.000 MW.
La majorité de ces projets concernent des centrales gaz à cycles combinés auxquelles s’ajoute le prochain EPR, des turbines à combustion, des groupes fioul mais également des parcs éoliens. RTE confirme d’ailleurs que la filière a véritablement commencé à prendre son essor. Le gestionnaire du réseau reconnaît d’ailleurs que malgré l’intermittence du vent, les éoliennes ont réduit les besoins en équipements thermiques nécessaires pour assurer la sécurité d’approvisionnement. On peut parler de puissance substituée par les éoliennes. Selon le Syndicat des Energies Renouvelables (SER), très satisfait de cette reconnaissance, un parc éolien d’une puissance de 18.000 MW en 2015 pourra remplacer environ 4.500 MW thermiques soit l’équivalent de plus de 7 centrales thermiques, évitant ainsi les émissions de CO2 associées.
Le gestionnaire du réseau rappelle toutefois que si l’accord de raccordement est nécessaire à un projet, il ne garantit pas que le projet soient mené à terme. RTE estime à ce sujet que la filière éolienne ne pourra peut-être pas atteindre, à la date prévue, les objectifs de développement fixés par l’arrêté du 7 juillet 2006 relatif à la programmation pluriannuelle des investissements (PPI) à savoir 13.500 MW de nouvelles éoliennes installées d’ici 2010 et 17.000 MW d’ici 2015. Selon RTE, le dynamisme de la filière en Europe et dans le monde engendre des tensions sur l’offre des machines qui se traduisent pas une augmentation des prix et des allongements de délais de livraison. Ainsi, dans son bilan RTE se veut prudent et mise sur 5.000 MW installés d’ici 2010 et 7.000 MW d’ici 2012.
http://www.actu-environnement.com/ae/news/rte_electricite_energie_renouvelable_approvisionnement_3214.php4

Des chercheurs du CNRS-Lyon inventent un nanogénérateur

Des chercheurs d’un laboratoire associé CNRS/Université Lyon 1 ont mis au point un nanogénérateur capable de fonctionner avec du courant continu pour remplir certaines fonctions. Ce type de matériel de dimension nanométrique (échelle de l’atome) pourra avoir des applications dans de nombeux secteurs comme l’automobile et les communications.
Le micromètre (micron) est le millionième de mètre. Le nanomètre est le milliardième de mètre. Les chercheurs du laboratoire de physique de la matière condensée et nanostructures (LPMCN) s’intéressent aux nanotechnologies qui permettent de manipuler la matière, atome par atome, et de construire nano-outils et nano-machines. Ils s’intéressent aux MEMS (Micro electro mechanical systems) et aux NEMS (Nano electro mechanical system) encore plus petits. Ils ont mis au point un NEMS alimenté par le courant continu d’une pile qui produit des effets pour lesquels on a besoin habituellement de courant alternatif. Les effets sont produits par le changement de tension.
Les chimistes du laboratoire multimatériaux et interfaces (LMI) de Lyon 1 ont fourni un fil en carbure de silicium épais d’une trentaine de nanomètres et des électrodes. Le courant apporté au NEMS fait osciller le fil entre les électrodes. Auparavant, les systèmes alimentés par des sources de courant alternatif de quelques millimètres étaient trop encombrants. Ce NEMS pourra être utilisé dans des environnements plus réduits.
« Les équipements contiennent de plus en plus de composants, qui consomment de plus en plus d’énergie. Il faut les miniaturiser pour réduire leur consommation », explique Pascal Vincent, qui anime l’équipe de scientifiques. Le nouveau NEMS pourra entrer dans des applications très nombreuses, par exemple dans des capteurs mesurant la pression des pneumatiques, des radars de proximité. La sensibilité du NEMS permettrait de peser des virus, des molécules et Pascal Vincent évoque des capteurs dans les sièges pour détection des vapeurs d’alcool.
http://www.leprogres.fr

USA : Un potentiel énorme dans la réduction du gaspillage énergétique

Une étude du McKinsey Global Institute (groupe McKinsey&Company) passe en revue les gisements d’économie d’énergie aux Etats-Unis. Elle conclut que les Etats-Unis pourraient, en adoptant les technologies existantes, maintenir en 2020 leurs émissions de gaz à effet de serre au niveau actuel. Selon cette étude, les taux d’actualisation, trop élevés aux Etats-Unis sont responsables des barrières à l’investissement sur les technologies, notamment dans le secteur automobile et le bâtiment commercial. Les seules forces de marché seront insuffisantes pour inverser les tendances actuelles. Le gouvernement fédéral doit donc adopter des normes et concevoir un environnement plus incitatif pour l’investissement.
Aux Etats-Unis, la productivité énergétique est deux fois plus faible qu’au Japon et 20% plus faible qu’en Europe. Chaque américain consomme 6 gallons d’équivalent pétrole par jour, soit 80% de plus qu’en Europe et 7 fois plus qu’en Chine. Environ deux tiers de la consommation énergétique est gouvernée principalement par la demande. Il y a donc un fort potentiel d’économies dans des secteurs comme le résidentiel/tertiaire et le transport automobile. La consommation de carburant au kilomètre des véhicules américains est 37% plus élevées que celle de leurs équivalents européens, écart qui devrait s’aggraver si les tendances se poursuivent, pour atteindre 42% en 2020.
Selon l’étude, l’adoption de technologies déjà existantes pourrait réduire la consommation du pays de plus d’un quart (ce qui correspondrait à deux fois la consommation totale de la France et l’équivalent de 11 millions de barils de pétrole par jour, soit la totalité des importations du pays. Cela permettrait d’éviter l’émission de 1,3 milliards de tonnes d’équivalent CO2 (soit l’équivalent des émissions cumulées de la France et de l’Allemagne). Un quart de ces économies pourraient être réalisées dans le résidentiel pour lequel 40% des réductions de consommation pourraient être obtenues par une amélioration des appareils électro-ménagers et 17% par l’adoption de lampes fluorescentes compactes. Ces chiffres sont à comprendre à comportement constant. Ils ne tiennent pas compte des probables réductions supplémentaires qui pourraient résulter d’une attitude plus économe et vigilante de la part du consommateur américain.
Les investissements à réaliser dans ce secteur s’élèveraient environ à 50 milliards de dollars, somme importante, mais qu’il est utile de comparer à la facture pétrolière des USA qui a atteint le record de 19 milliards en mai 2007 selon les statistiques les plus récentes. Les forces du marché ne suffiront toutefois pas à engager la transition vers une meilleure efficacité énergétique, comme le montre l’amélioration lente de l’efficacité énergétique dans le secteur résidentiel (+0,2% par an). Il faudra, selon l’étude, que l’Etat renforcer les normes (en particulier dans les secteurs automobile et électroménager), contraigne les compagnies énergétiques à adopter des politiques de maîtrise de la demande et incite le secteur du bâtiment à adopter les technologies nécessaires, en utilisant notamment des prêts bonifiés.
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/43728.htm

Toyota et Electricité de France vont s’associer pour développer la technologie Hybride Rechargeable

Toyota Motor Corp et Electricité de France vont s’associer dans le cadre d’un partenariat sur la technologie "hybride. L’objectif de cet accord : développer un réseau de points de recharges pour les véhicules électriques et hybrides. Des tests seront effectués dans l’Hexagone : si cela s’avère satisfaisant, d’autres pays pourraient en bénéficier.Le constructeur japonais a annoncé fin juillet que son prototype, le Toyota Hybride Rechargeable, avait été homologué au Japon. :Le Toyota Hybride Rechargeable fonctionne avec un moteur essence combustion interne et un moteur électrique. La grande nouveauté est la batterie hybride, qui peut se recharger avec une prise de courant domestique traditionnelle.
Prévue pour 2008, cette troisième génération devrait être rechargeable, ce qui lui permettra de fonctionner à l’électricité seulement pour une courte distance, avant d’avoir recours à son moteur à essence. Sous le capot se trouve un accumulateur au nickel-métal hydrure (NiMH), comme c’est le cas pour la Prius actuelle. Cette pile est cependant plus imposante et pèse 100 kilos de plus, éliminant du coup l’espace pour un pneu de secours.
La voiture peut ainsi parcourir jusqu’à 13 kilomètres sans brûler d’essence. Elle ne consomme pas d’essence non plus durant l’accélération jusqu’à une vitesse d’au moins 100 km/h, une nette amélioration par rapport à la présente génération, qui lance la cylindrée au plus tard quand le véhicule atteint 68 km/h. Une fois vidée, la pile se recharge en environ trois heures. La possibilité de recharger les batteries de nuit, à bas tarif, augmente considérablement l’autonomie du véhicule en mode purement électrique, sans aucune émission nocive provenant du carburant fossile, ce qui réduit d’autant sa consommation et ses émissions de CO2. Il en résulte aussi un avantage financier appréciable, du fait qu’il est possible de rouler au courant de nuit à bas tarif.
http://fr.toyota.ch/about/news_ch/about_news_new_hybrid_100807.aspx

Une feuille de papier pour produire de l’électricité


Une batterie résistant à des températures extrêmes et à toutes formes de manipulations, respectueuse de l’environnement et qui s’imprime... Voilà le type d’appareil de stockage d’énergie que des chercheurs du Rensselaer Institute ont développé. Le composant, ultra fin et flexible, ressemble à s’y méprendre à une feuille de papier. Il est d’ailleurs fabriqué à 90 % de cellulose, et peut s’imprimer, être plié, coupé en plusieurs parties sans accuser de perte d’efficacité, ou encore être empilé, dans le but de booster son rendement énergétique. A terme, il devrait trouver sa place dans des véhicules de transport comme des automobiles, des avions et des bateaux, et dans les gadgets High-Tech de demain. Des secteurs qui requièrent des sources d’énergie toujours plus petites et puissantes.
Il inègre également des nanotubes en carbone - responsables de sa couleur noire - qui agissent comme des électrodes et permettent à l’appareil de conduire l’électricité. "Les composants sont attachés les uns aux autres en imitant le système moléculaire : le nanotube en carbone imprimé est intégré au papier, et l’électrolyte est imbibé. Au final, l’appareil imite le papier à l’identique, et pèse le même poids", annonce Robert Linhardt, professeur de biocatalyse et d’ingénierie métabolique à Rensselaer. La micro-batterie fonctionne à la fois en tant que batterie à lithium-ion et en tant que supercondensateur-] - un condensateur qui permet d’obtenir une densité de puissance et d’énergie intermédiaire entre les batteries et les condensateurs électrolytiques classiques - deux fonctions généralement dissociées dans les systèmes électriques traditionnels. La batterie électrolytique est composée d’un liquide ionique, constitué principalement de sel. Celui-ci, qui ne contient pas d’eau, implique qu’aucun matériau de la batterie ne peut s’évaporer ou geler. D’où la résistance à des températures entre -100° et +300°. Autant dire qu’elle devrait également pouvoir s’intégrer dans des dispositifs médicaux implantés. En effet, la batterie peut fonctionner grâce à la sueur ou le sang humain. "C’est une nouvelle manière de faire fonctionner un appareil tel qu’un pacemaker sans introduire aucune substance chimique dans le corps, contrairement à celles contenues dans les batteries traditionnelles", ajoute Victor Pushparaj, responsable de recherches. Dernier avantage de cette batterie miracle : le matériel requis pour l’élaborer est très économique. Ce qui permettrait, dans l’avenir, de mettre au point un système d’impression en grand nombre identique à ceux utilisés pour éditer les journaux.
http://www.atelier.fr/recherche/10/16082007/Rensselaer,d%E9voile,batterie,feuille,papier-35015-.html