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13 janvier 2015 2 13 /01 /janvier /2015 18:59

13 Janvier 2015

Le réchauffement climatique annoncé est officiellement considéré comme LA principale menace mondiale contre notre civilisation. La lutte contre cette calamité fédère la quasi-totalité des Etats, du moins dans les grand- messes internationales consacrées à la chose.

Le coupable désigné à l’unanimité est le dioxyde de Carbone rejeté par la combustion des énergies fossiles. La solution évidente, qui consiste à renoncer à utiliser ces combustibles, ne peut être appliquée que s’il existe une solution de remplacement propre et renouvelable disponible à un coût gérable.

Une possible solution de remplacement a été identifiée, basée sur l’exploitation de l’énergie solaire (au sens large). Des procédés ont été mis au point, certains d’entre eux déjà opérationnels ( Eoliennes, panneaux solaires, Biogaz, Biocarburants, turbines hydrauliques, pompes à chaleur). Sans oublier la possibilité d’exploiter les sources possibles d’Hydrogène naturel s’il y a lieu.

Mais la mise en œuvre de ces moyens de remplacement nouveaux nécessite d’énormes investissements e,t en phase de courbe d’apprentissage, l’énergie produite coûte notablement plus cher que les énergies fossiles .

Notre société industrielle étant fondée sur un modèle économique de retour sur investissements et de rentabilité financière, la croissance des énergies nouvelles se heurte à la concurrence des énergies fossiles toujours disponibles, en quantités non limitées ( et même excédentaires actuellement pour le pétrole), et dont l’extinction naturelle est sans cesse repoussée aux calendes grecques. Et ce n’est pas la chute récente du prix du baril qui apportera un démenti, pas plus que les projets d’exploitation des réserves de Clathrates des fonds marins.

Un espoir a pu naître lorsque le prix du baril a dépassé les cent dollars. Mais la découverte des gaz de schiste et le ralentissement de la demande ont ramené le prix du baril à un niveau de braderie faisant craindre le pire pour les investissements dans les énergies nouvelles.

Leur promotion ne peut plus se satisfaire de belles paroles enrobées de morale écologique, il faut désormais des mesures contraignantes pour faire pencher la balance en faveur des nouvelles sources.

L’objectif de ces mesures est d’une part de réduire la consommation d’énergies fossiles afin de bloquer le gradient d’augmentation du taux de CO2 atmosphérique, et d’autre part d’inciter les usagers à basculer sur les nouvelles énergies. ( Certes, les énergies fossiles seront probablement utilisées jusqu’au fond des réserves, mais essayons au moins d’étaler dans le temps les émissions de CO2 pour tenter d’en réduire les effets).

Les mesures techniques sont par exemple les réglementations thermiques du Bâtiment et les réglementations sur les émissions des moteurs.

Les mesures économiques concernent la fiscalité, les prêts à taux zéro, les tarifs réglementés de l’énergie, les réductions d’impôts.

A ces mesures réglementaires et fiscales il faut bien sûr ajouter les aides financières accordées aux producteurs d’énergies propres ( crédits d’impôts, tarif de rachat préférentiel, financement d’études, etc…).

Pour trouver l’argent nécessaire à ces largesses l’Etat n’a que deux possibilités: l’emprunt, ou l’impôt.

(Certains Etats disposent d’une cagnotte qui les autorise à financer des grands travaux sans avoir à plonger la main dans la poche des citoyens; La France n’est malheureusement pas dans cette situation, c’est plutôt l’inverse comme chacun sait).

Un emprunt doit être remboursé, c’est du moins l’usage, alors qu’un impôt est acquis définitivement, c’est une sorte de dont gracieux consenti par le contribuable, sous une amicale contrainte cela va sans dire.

Avant de lancer un emprunt d’Etat, le Gouvernement s’efforce donc de trouver des sous en créant un nouvel impôt ou en augmentant ceux qui existent déjà. Voilà toujours de l’argent qu’il ne faudra pas rembourser.

La transition énergétique va nous coûter des sommes indécentes. On parle de plusieurs centaines de Milliards, certains prédisent même plusieurs milliers de Milliards d’ici 2050 à l’échelle de l’Europe.

On compte beaucoup sur l’investissement privé, mais dès qu’on leur parle d’énergies renouvelables la plupart des investisseurs détournent le regard et changent de conversation. La lutte contre le réchauffement climatique n’est pas encore cotée en bourse, les énergies fossiles se portent très bien, et même le Nucléaire redresse la tête.

C’est donc aux Etats de prendre en main la promotion des énergies nouvelles et de mettre en place des stratégies de développement industriel et d’incitations financières, et des réglementations pénalisant les énergies fossiles.

L’industriel devra donc lâcher la « main invisible du marché » chère à Adam Smith, pour prendre celle de l’Etat qui ne refusera pas de procéder à quelques manœuvres keynésiennes ( Ce cher vieux John doit se tordre de rire…)

Tout cela va coûter très cher. Dans un premier temps le Gouvernement français va recourir à l’impôt, mais devra probablement recourir à l’emprunt en phase de croissance. Le mot « impôt » étant tabou, on parlera bien sûr plutôt de taxes et de contributions.

S’agissant de l’énergie il aurait été plus simple et surtout plus logique d’augmenter les tarifs d’icelle. Mais le consommateur français est violemment allergique à toute augmentation de tarif, pour des raisons historico-syndicalistes sur lesquelles il n’y a pas lieu de s’étendre. Par contre les « contributions » sont plus facilement acceptées ( les tournures de l’esprit gaulois sont insondables). C’est donc sur les taxes et contributions diverses que sera prélevé l’argent du financement de la transition énergétique, du moins au début.

Comme toute ponction d’argent est électoralement contre productive, il est bon d’enrober la pilule d’un emballage écologique. On parlera donc soit de Taxe Carbone, soit de Contribution Climat Energie (CCE), soit de Contribution de Solidarité, toutes appellations de nature à emporter l’adhésion du contribuable promu au rang de membre bienfaiteur de la Planète.

Le consommateur est déjà familier de la TIPP, nouvellement rebaptisée TICPE et autrefois appliquée seulement aux carburants, non pas pour des raisons climatiques, mais simplement pour remplir les caisses de Bercy.

Le changement s’appellation de PP vers PE signe la volonté de l’appliquer à tout les autres Produits Energétiques, au moins ceux distribués en réseaux.

Elle a ainsi été élargie à l’électricité sous le sobriquet de TCFE ( Taxe sur la Consommation Finale d’Electricité), d’un montant max de 0,95 centime par KWh pour 2015, mais qui ne demande qu’à grandir. Elle remplace la CSPE ( Contribution au Service Public de l’Electricité).

Le suivant sur la liste a été le Gaz Naturel, qui se voit équipé depuis Avril 2014 de la TICGN ( Taxe Intérieure sur la Consommation du Gaz Naturel) pour un montant de 0,127 centime par KWh PCS, une misère. Il est vrai que le GN est réputé le moins polluant des fossiles, il eut été malséant de le taxer aussi lourdement que les autres. Mais attention, en 2015 la TICGN passera à 0,264 centime par KWh, et à 0,401 centime en 2016.

De plus, deux nouvelles taxes apparaissent pour le Gaz:

La CTSSG ( Contribution au Tarif Spécial de Solidarité Gaz)

La CSPG ( Contribution au Service Public du Gaz), encore appelée Contribution Biométhane qui, comme son nom l’indique, sert à payer les achats de Biométhane au tarif d’encouragement.

Voici donc le Gaz équipé pour la transition énergétique.

Les carburants liquides, qui jouissent déjà d’une confortable TICPE, ne seront pas oubliés par la taxe carbone.

L’Etat à fixé le prix auquel nous devrons payer nos émissions de CO2:

7 euro/tonne en 2014

14,5 euro/tonne en 2015

22 euro/tonne en 2016

Pour après il faudra attendre les élections…

En 2015/2016 il en coûtera donc 2 centimes/L de plus pour l’essence et 2,38 centimes/L de plus pour le Gazole. Les montants affichés actuellement ne sont évidement que des hors d’œuvres, la montée en puissance viendra plus tard.

Cette pluie de taxes et contributions sur les consommations permettra de générer des revenus confortables eu égard aux 29 Milliards de litres de carburants consommés chaque année par nos voitures, aux 35 Millions d’abonnés à l’électricité, et aux 12 Millions d’abonnés au Gaz.

De plus, ce choix permet de minimiser les augmentations de tarif pour l’électricité et le Gaz, lesquels tarifs peuvent ainsi satisfaire les consommateurs, du moins ceux qui ne regardent jamais le bas de leur facture. Pour une installation électrique domestique de base ( Sans chauffage électrique ni ECS ) l’abonnement, les contributions et taxes représentent déjà plus de 40% de la facture hors TVA. Et ce n’est qu’un début.

Voilà une transition énergétique qui risque de nous laisser tout transis…

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7 janvier 2015 3 07 /01 /janvier /2015 19:32

7 Janvier 2015

La France consomme chaque année, bon an mal an, 50 Millions de mètres cubes de carburants pétroliers pour les transports. ( Dont 29 Millions de m3 pour les seuls véhicules particuliers).

Faute de ressources locales ces produits sont importés en totalité.

La conquête de notre indépendance vis-à-vis du pétrole passe donc par la recherche de substituts si possible équivalents énergétiquement et disponibles sur le territoire national, ou susceptibles d’y être synthétisés.

Il s’agit en l’occurrence des biocarburants liquides.

Une première génération est déjà disponible et utilisée à différents dosages en mélange avec les carburants pétroliers. Cette première génération est issue de la transformation de produits végétaux à vocation alimentaire ( Betterave, maïs, colza, canne à sucre, huile de palme,…), et donc porteuse de conflits potentiels dans l’avenir quand il s’agira de nourrir dix milliards d’humains et de remplir les réservoirs de 1500 Millions de voitures à l’horizon 2050 ( Car telles sont les prévisions).

L’ONU a donc mis un frein à l’enthousiasme des producteurs de carburants G1 en posant des limites à la croissance de leur part dans la consommation de carburants. Nous sommes incités à attendre les générations suivantes plus écologiques.

La génération G2 transforme la partie non comestible des végétaux, donc plus acceptable écologiquement quoique non dénuée d’inconvénients notamment le prix ( les procédés sont plus complexes).

Des espèces très rentables ont été sélectionnées pour leur production à l’hectare, leur vivacité et leur sobriété en eau ( Miscanthus, Jatropha par exemple). Les procédés ont été validés dans des petites unités de production et l’industrie est prête à passer au stade de la production de volume, à condition que soient clairement définies les réglementations, les normes de qualification et la politique tarifaire et fiscale, mais si l’effondrement du prix du baril de pétrole se maintient beaucoup de projets seront abandonnés faute de rentabilité.

Les meilleurs rendements à l’hectare sont de 4 à 5000 Litres. ( Ref: « Eau et Biocarburants à l’horizon 2030 », in « les cahiers du CLIP » No19-2009).

Pour remplacer les 50 Millions de litres de carburants pétroliers par des biocarburants G2, la France devrait donc y consacrer 100 000 km2.

Le pays étant à vocation historiquement agricole, et son industrie agro-alimentaire étant encore un des fleurons de notre activité, on se doute que les surfaces disponibles propres à une activité agricole et/ou à la pratique de l’élevage sont déjà utilisées.

Ces surfaces sont répertoriées dans la SAU (Surface Agricole Utile), qui comprend les terres arables ( Grande culture, cultures maraîchères, cultures de fourrage, prairies artificielles), les prairies permanentes et les alpages, les vignes, les vergers, les jardins familiaux et les jachères). En clair tout ce qui permet de faire pousser quelques chose d’utile à l’agroalimentaire et à l’élevage, Hors bois et forêts.

Le tout atteint 284 000 km2, soit environ 52% de la surface totale de la Métropole.

Les bois et forêts couvrent 163 000 km2, et 50 000 autres km2 sont occupés par les agglomérations au sens large, les terrains bâtis, les emprises des voies de communications, les infrastructures portuaires aériennes et maritimes, les voies d’eau, etc… Le reste est constitué des réserves foncières, des zones impropres à la culture, des zones inexploitables à cause de l’altitude, de la pente des terrains, de la nature du sol, etc…

On ne voit donc pas très bien où l’on pourrait trouver les 100 000 km2 supplémentaires nécessaires à la production des biocarburants de haut rendement sur le territoire métropolitain, sauf à les prendre sur les activités agricoles et d’élevage actuelles, ce que personne n’a encore osé proposer….

Cette étrange lacune ne semble pas gêner les prévisionnistes de la transition énergétique.

Il faudra donc se « contenter » d’exploiter la partie lignocellulosique des productions alimentaires locales, à condition de ne pas porter préjudice aux autres usages de cette partie des plantes, notamment les usages agricoles et la production de Biogaz. Quand au bois de nos forêts il est déjà retenu également pour d’autres usages comme le biogaz, la chaleur, et les applications traditionnelles.

Ces conflits d’usage limiteront la part des biocarburants « français » de seconde génération dans le remplacement des produits pétroliers dans les transports. Pour le reste il faudra donc se résoudre à importer ce précieux biocarburant que d’autres pays lointains auront la possibilité de « cultiver », parfois sans trop de scrupules quant au respect de l’environnement et notamment de la forêt.

L’indépendance énergétique attendra encore un peu, nous avons l’habitude…

Par bonheur une troisième génération de biocarburants, G3, est en développement. Elle transforme la biomasse produite par les microalgues. Elle possède potentiellement beaucoup d’avantages: Les rendements à l’hectare sont au moins dix fois plus élevés qu’avec des végétaux terrestres, l’emprise au sol sera donc réduite d’autant, et les installations pourront être marines. L’utilisation d’eau de mer supprimera le conflit d’usage de l’eau douce.

Les procédés de production sont en cours d’étude, les experts estiment que l’industrialisation pourra débuter avant 2020.

D’ici là il faudra faire avec les générations G1 et éventuellement G2 si les émirs consentent à œuvrer pour ramener le prix du baril d’huile sainte au-dessus de 100 Dollar.

Une raison supplémentaire de développer la voiture électrique dont la version hybride permettra une réduction considérable des besoins en carburants liquides.

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5 janvier 2015 1 05 /01 /janvier /2015 18:36

5 Janvier 2015

Le remplacement futur des énergies fossiles par des énergies renouvelables semble aller de soi tant est grande la confiance que nous plaçons dans la technologie, laquelle est tant décriée par ailleurs, et souvent par les mêmes!

Mais il n’est peut-être pas inutile de se demander d’où peut venir cette énergie dite renouvelable et qui semble sortir du chapeau d’un magicien à point nommé pour nous tirer d’embarras. De quelles quantités pourrons-nous disposer, et d’où proviendra-t-elle ?

Il existe bien sous nos pieds et dans les océans une réserve d’énergie absolument considérable, si énorme qu’à l’échelle humaine elle peut être considérée comme inépuisable, il s’agit de l’énergie nucléaire que l’Homme a d’ailleurs entrepris d’exploiter mais qui n’est plus en odeur de sainteté. ( Sauf dans une de ses manifestations naturelles comme la Géothermie profonde).

Il nous faut donc chercher ailleurs des sources d’énergie à la fois propres, renouvelables, accessibles, et neutres par rapport à l’environnement et à la biodiversité.

Heureusement nous vivons à l’intérieur d’un système thermodynamique ouvert, qui peut échanger de l’énergie avec l’espace qui l’entoure. Et dans cet espace il y a notamment le Soleil, qui nous envoie en permanence un flux considérable d’énergie qu’il ne tient qu’à nous d’exploiter intelligemment.

(N’oublions cependant pas notre amie la Lune, qui contribue au phénomène des marées dont l’énergie peut être en partie exploitée; nous y reviendrons).

Le Soleil rayonne un flux constant d’énergie dont la valeur à la distance du Globe terrestre (150 millions de kilomètres) est de 1 367 Watt par mètre carré, que l’on nomme « Constante solaire » car ses variations dans le temps sont minimes. La planète Terre intercepte une partie de ce flux à proportion de sa section qui est celle d’un disque de 6 370 km de rayon. La puissance radiante interceptée est ainsi de 173 000 Milliards de Kilowatts. (Ce qui ne fait jamais que 340 W/m2 en moyenne).

Environ 30% de ce flux est réfléchi par les nuages, l’Atmosphère et la Terre, et se perd dans l’espace. L’autre partie (# 70%) est absorbée par l’Atmosphère, la Terre, les Océans (# 20% par l’Atmosphère et #50% par le Sol et les Océans).

L’énergie solaire ainsi captée chaque année par l’Atmosphère, la Terre et les Océans est égale au produit de la puissance du rayonnement par le temps ( 8 760 heures),

soit 1,515 Milliards de Milliards de kWh. Ou encore : 130 millions de Mtep.

A titre de comparaison l’énergie fossile primaire consommée annuellement dans le monde entier atteint 11 000 Mtep, soit 12 000 fois moins que l’énergie reçue du Soleil dans le même temps.

Il suffirait donc de « détourner » environ 1/10 000 è de l’énergie solaire reçue pour remplacer l’énergie des sources fossiles.

A première vue l’affaire semble donc raisonnablement possible et nous pouvons dormir tranquilles.

A première vue seulement car, avant de pouvoir disposer de cette énergie, il faut pouvoir la capter, la transformer pour la rendre utilisable par notre technologie, la transporter car les besoins ne sont pas nécessairement proches des lieux de captage, et la stocker pour en différer l’usage. Le prélèvement des diverses formes d’énergie « éligibles » nécessite des installations spéciales qui ne peuvent être mises en œuvre n’importe où, et leur rendement est souvent assez faible. La zone exploitable de la troposphère se réduit à une mince couche de quelques centaines de mètres d’épaisseur, constituée de la couche basse de l’Atmosphère, des couches superficielles des océans, et du sous-sol. Par ailleurs la multiplication des installations se traduira par une emprise sur l’environnement (Terrestre, maritime, ou aérien) source de conflit avec les autres activités humaines telles que l’agriculture, la pêche, les transports maritimes et aériens, les loisirs, le tourisme. Sans parler des conflits d’intérêts.

Les micro-conflits actuels au sujet de l’implantation de quelques dizaines d’éoliennes offshore n’est qu’un pâle exemple de ce qui nous attend demain quand il s’agira d’en implanter plusieurs dizaines de milliers…

Prélever la dix-millième partie du flot d’énergie solaire reçue risque donc de s’avérer une entreprise très ardue. Certains n’hésitent pas à la considérer comme impossible, et prônent le développement de la production nucléaire en soutien des énergies nouvelles.

Sans aller jusque là, il ne faut pas sous estimer l’ampleur et les difficultés de la tâche qui nous attend au cours de ce siècle et même après. Sachant qu’il nous faudra gratter dans tous les coins pour débusquer cette énergie gratuite, il faut nous attendre à devoir multiplier les procédés et les installations.

Le rayonnement solaire a pour résultat d’augmenter l’énergie interne du système thermodynamique constitué par l’Atmosphère, la surface du Globe et les Océans. Ce surcroît d’énergie interne se manifeste de différentes façons:

- Par un accroissement de l’énergie cinétique microscopique, qui n’est pas autre chose que la température ( Chaleur sensible), et qui concerne l’Atmosphère, le sol et les océans, dont la température s’élève de 33 °C.

- Par l’énergie cinétique macroscopique, constituée par les déplacements de masses d’air (Vents, ouragans, tornades), et les déplacements d’eau (cours d’eau, courants marins ).

- Par l’énergie gravitationnelle ( mouvements verticaux des masses d’air, des masses d’eau océaniques, énergie thermo haline, énergie des glaciers).

- Par l’énergie thermodynamique ( Chaleur latente, évaporation, condensation).

- Par l’énergie chimique qui concerne en particulier les processus de la vie. ( La vie peut être perçue entre autres comme un procédé de stockage de l’énergie solaire).

C’est donc dans ces différents domaines que l’Homme peut tenter de « détourner » à son profit un peu d’énergie pour ses besoins.

Ce qu’il a fait depuis la nuit des temps, un peu comme Monsieur Jourdain faisait de la prose sans le savoir: Soit directement pour se chauffer au Soleil, ou indirectement en puisant dans le stock de la biomasse ( Bois de feu, bois de construction) et en utilisant le vent pour propulser ses embarcations, puis ses moulins également actionnés par les courants des rivières ou des marées. Récemment il a découvert en creusant le sol un stock d’énergie solaire constitué il y a des millions d’années et disponible aujourd’hui sous forme de Charbon, de pétrole et de Gaz. On sait que l’utilisation inconsidérée de ce stock crée des nuisances insupportables, à l’origine de la décision de mettre en œuvre d’autres sources énergétiques avant la survenue d’une catastrophe climatique.

Il s’agit de revenir aux bonnes vieilles méthodes du passé, mais avec les améliorations permises par la Science et le progrès technique. Divers procédés ont été mis au point, d’autres sont à l’étude, et on sait maintenant recueillir une partie de l’apport solaire d’énergie interne au système thermodynamique Atmosphère-Terre-Océans:

- Le rayonnement solaire direct est mis à profit pour obtenir de la chaleur à basse température ( Chauffe-eau solaire) ou à haute température (Centrales solaires thermodynamiques).

- Pour puiser dans la réserve d’énergie cinétique microscopique on sait mettre en œuvre des pompes à chaleur capables d’extraire le précieux fluide de l’air, de l’eau des rivières, des réservoirs souterrains géologiques, de la Mer, et même du Sol qui est en lui-même un système de stockage de l’énergie solaire.

- Le prélèvement indirect est effectué grâce aux panneaux photovoltaïques déjà largement répandus.

- Pour récupérer de l’énergie cinétique macroscopique, on exploite déjà la force des vents ( Eoliennes), la force des courants des cours d’eau, des marées, et on étudie la possibilité d’exploiter les courants marins.

- La composante d’énergie gravitationnelle résultant du rayonnement solaire est exploitée dans les centrales hydroélectriques de hautes et basses chutes, les centrales au fil de l’eau, les centrales aérothermiques.

- L’exploitation de la composante d’énergie chimique concerne la fonction Chlorophyllienne (Biomasse), déjà mise à profit par l’Homme des cavernes ( Bois de feu) et fortement modernisée aujourd’hui grâce aux procédés de transformation et de synthèse de combustibles liquides et gazeux. Les biocarburants de première génération sont déjà répandus, ceux de deuxième génération sont proches de l’industrialisation (2017), et ceux de troisième générations sont à l’étude (Algocarburants).

L’Homme dispose donc d’ores et déjà d’une large panoplie de moyens technologiques lui permettant de détourner une part suffisante d’énergie solaire pour ses besoins sans affecter le bilan radiatif du Globe.

Mais les gisements accessibles ne représentent qu’une très faible partie de l’apport solaire. Par exemple la formidable énergie des courants marins tels que le Gulf Stream, partie du circuit thermo halin entretenu par l’énergie solaire, ne pourra pas être exploitée avec les moyens identifiables aujourd’hui. Pas plus que celle des courants aériens de haute altitude comme le Jet Stream, ou les courants aériens de surface comme les Alizés. Non plus que le gradient de température entre les eaux profondes et les eaux de surface des océans, dont l’exploitation ne pourra être que ponctuelle et très localisée. L’énergie de la houle, tant convoitée, restera longtemps inaccessible à une grande échelle. Etc…

Par ailleurs, si l’on tient compte d’une part de l’accroissement prévisible de la demande énergétique ( Sauf à maintenir les trois quarts de l’humanité dans l’état de précarité énergétique), et d’autre part du rendement global des installations, ce n’est pas le dix millièmes de l’énergie solaire qu’il faudra prélever, mais plutôt le millième, voire même quelques centièmes.

Ce qui, compte tenu des restrictions d’accès citées plus haut, donne une image inquiétante de l’avenir radieux des énergies renouvelables.

Donc oui les énergies renouvelables sont disponibles en quantités importantes, et oui nous avons déjà les technologies nécessaires pour les exploiter, mais il existe un gros point d’interrogation concernant l’importance du gisement disponible avec les moyens d’exploitation dont nous disposons aujourd’hui.

Ces considérations renforcent l’urgence de la mise en œuvre de la première phase de la transition énergétique. Cette première phase permettra de valider les technologies, d’identifier les problèmes de terrain, de trouver le ou les bons modèles économiques, d’amorcer les changements nécessités par le nouveau modèle énergétique, et d’avoir une meilleure évaluation du flot d’énergie récupérable.

Or cette première phase piétine, malgré les nombreuses initiatives prises ici et là, qui ont surtout pour résultat de révéler le manque de cohérence, l’absence de concertation, voire les conflits d’intérêts, le principal étant généré par la bonne santé insolente du secteur les énergies fossiles qui continuent de fournir 80% des besoins au mépris des menaces de catastrophe climatique, dont le moins que l’on puisse dire est qu’elles n’empêchent aucun décideur de dormir.

Sur le terrain les difficultés ne manquent pas. Le problème surgit à l’occasion d’un télescopage entre d’une part l’urgence annoncée de la menace climatique qui exige des actions correctrices quasi immédiates, et d’autre part l’impossibilité de mettre en place à l’échelon mondial ces actions dans les délais souhaités en raison de l’importance des bouleversements géopolitiques et socio-économiques nécessaires.

L’erreur serait de croire qu’un tel bouleversement peut s’accomplir en quelques décennies, alors qu’un siècle ou deux seront probablement nécessaires à ce qui devra être un changement de paradigme.

Une politique de transition énergétique peut certes se décider à l’échelon national, voire régional, mais pour qu’elle soit efficace à l’échelle de la Planète elle doit recueillir l’adhésion effective de tout les pays, ce qui n’a jamais encore été accompli dans l’Histoire de l’Humanité sur quelque sujet que ce soit.

Faute d’un tel consensus ce sont les marchés qui se chargeront du problème énergétique. Et l’ont sait l’importance qu’ils accordent aux considérations écologiques.

Le combat contre le réchauffement climatique intéressera Wall-Street le jour où il permettra de dégager de confortables plus-values. Il semble que cela ne soit pas encore le cas aujourd’hui…

Le pétrole, le Gaz naturel, le Charbon et le Nucléaire se portent bien, merci. Beaucoup de pays producteurs d’énergies fossiles doivent leur stabilité économique et leur position stratégique à ces précieuses denrées. Peu d’entre eux sont prêts à abandonner leur rente énergétique pour un nouveau modèle économique dont l’efficacité n’est pas assurée.

Quant à imaginer une gouvernance mondiale capable de fixer un cap et de faire respecter des mesures contraignantes, il n’y faut même pas rêver.

Faute de pourvoir gérer le Monde à notre guise, faisons déjà en sorte de gérer notre propre boutique Européenne. Développons les outils de la transition énergétique, inventons le modèle économique qui va avec, prenons des positions sur les futurs marchés, découvrons les problèmes de cohabitation avec les énergies fossiles encore présentes pour longtemps, apprenons à vivre avec ces énergies nouvelles merveilleuses mais aussi capricieuses et souvent évanescentes.

Ne croyons pas au père Noël, les marchés ne feront pas de cadeaux, l’écologie ne nous dispensera pas du souci de rentabilité.

Quelle que soit la suite de l’histoire, il est un socle commun qui sera la base de toute stratégie future, c’est la mobilisation pour les économies d’énergie. Cette croisade mobilise chacun d’entre nous; elle concerne les logements, les transports, toutes les applications énergétiques, l’aménagement du territoire, l’organisation du travail, les communications, les loisirs. C’est l’affaire de plusieurs générations, et vouloir accélérer le mouvement ne ferait que créer une confusion contre productive.

Quelques éoliennes ici, quelques panneaux solaires là, quelques ampoules basse consommation, un peloton de voitures électriques, ne suffiront pas à faire une révolution énergétique. Il faudra beaucoup plus que cela, une redistribution des cartes, une autre façon d’occuper le territoire, d’autres modes de communication entre les peuples, des modes de vie repensés. Mais aussi une formidable opportunité de redéfinir une société planétaire bâtie sur un objectif commun plutôt que sur des affrontements stériles.

Ca vaut le coup d’essayer.

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19 décembre 2014 5 19 /12 /décembre /2014 10:48

19 Décembre 2014

L’effervescence autour de la voiture électrique s’est répercutée au sein des bureaux d’études des constructeurs de moteurs thermiques.

L’enthousiasme des débuts a pu faire croire un moment que la traction électrique allait remiser le moteur thermique dans le placard aux antiquités.

Hélas il a bien fallu prendre acte de l’incapacité des batteries à stocker une quantité d’énergie suffisante pour assurer un service au moins équivalent à celui des carburants pétroliers. Pire encore, il est vite apparu que l’augmentation éventuelle future de la capacité énergétique spécifique de ces batteries ne résoudrait pas le problème puisque celui-ci serait transposé au niveau des infrastructures de rechargement rapide bien incapables de fournir les puissances colossales nécessaires à la recharge simultanée de millions de véhicules.

EDF s’en est inquiétée et a posé une alarme visant à tempérer la fougue des bureaux d’études pas toujours soucieux d’une approche holistique des problèmes.

C’est pourquoi les études récentes sont actuellement orientées vers la conception de véhicules hybrides, associant moteur électrique et moteur thermique, l’un apportant sa réputation de propreté irréprochable idéale pour la ville, l’autre assurant les longs parcours d’une ville à l’autre moyennant une certaine tolérance quant aux émissions de gaz douteux et de nanoparticules.

La combinaison des deux technologies est encore un peu brouillonne, il s’agit d’une phase exploratoire.

La percée de cette nouvelle technologie se heurte à deux difficultés, classiques en l’occurrence:

D’une part, mettre dans une voiture deux moteurs au lieu d’un et une batterie High-tech très onéreuse, se traduit par un coût nécessairement plus élevé par rapport à la version classique à un seul moteur, une petite batterie au plomb à moins de cent euros et un petit réservoir en tôle. C’est l’évidence même.

D’autre part, le coût de fabrication d’un produit quel qu’il soit est toujours très élevé en début de « courbe d’apprentissage ». Si l’application visée par ce produit est déjà occupée par un autre produit dont les coûts sont quasi marginaux et le service rendu équivalent, le nouveau produit n’a aucune chance de rencontrer un succès commercial.

Pour s’imposer, le nouveau produit doit apporter un avantage décisif. ( Ceci n’est que le résumé de la première leçon d’un cours élémentaire de marketing)

Or, l’application automobile visée est précisément déjà satisfaite par une surabondance de modèles de toutes tailles, de toutes couleurs, et d’une gamme de prix variée à l’infini.

Le nouveau produit, voiture hybride, est non seulement plus cher, mais de performances inférieures.

Il est donc condamné d’avance, sauf si la nature ou l’environnement de l’application sont modifiés par des circonstances extérieures, en faveur du nouveau produit.

Ces circonstances extérieures sont en l’occurrence, vous l’avez deviné, soit la disparition des produits pétroliers, soit une réglementation pénalisant lourdement l’utilisation des carburants fossiles en agglomération, et ailleurs si possible.

La disparition des produits pétroliers n’est pas pour demain matin, plus on creuse et plus on en trouve. On a même trouvé des cousins pour élargir la famille: les hydrocarbures de roche mère et les Clathrates, susceptibles de repousser la pénurie à une échéance proche de la saint glin-glin. ( Sans parler du pétrole abiotique, qui n’est pour le moment qu’un mythe).

Quant à une éventuelle réglementation, on peut penser à diverses dispositions:

Soit l’interdiction de tel ou tel type de carburant, comme l’usage de l’Amiante fut interdit en son temps, pour des raisons de santé publique.

Soit la fixation de limites de taux d’émissions polluantes si basses que les moteurs thermiques seraient automatiquement éliminés.

Soit l’application d’une taxe carbone dissuasive.

Soit plus simplement une augmentation considérable de la TICPE.

On sait qu’aucune de ces « solutions » n’a été mise en œuvre jusqu’à présent. On a pu tout au plus constater certaines velléités de la part de l’autorité compétente, sous la forme d’une timide initiative en vue d’une harmonisation de la TICPE sur l’essence et le gazole. Avec les difficultés que l’on sait eu égard aux réticences des «intéressés».

Pour le reste il s’agit surtout de menaces verbales, comme l’interdiction du diesel à Paris d’ici 2020. Menaces qui, comme en leur temps les ZAPA, ne font plus peur à personne.

Les fameuses « circonstances extérieures » susceptibles de faire basculer le marché sur le véhicule électrique ou hybride ne sont donc pas encore survenues.

Pour éviter un flop complet de ce nouveau marché l’Etat a donc du recourir à des mesures incitatives telles que primes à l’achat et bonus, mesures évidemment provisoires qui ne sauraient constituer un modèle économique durable.

Le manque d’enthousiasme des clients pour le Lithium tient à différentes causes dont l’une est souvent sous-estimée: c’est l’annonce de l’industrialisation prochaine de la production des biocarburants de seconde génération.

Techniquement ces carburants prendront la place des produits pétroliers moyennant quelques modifications mineures des moteurs existants. Certains véhicules sont déjà conçus pour utiliser divers types de produits ( Flexfuel).

Le client est en droit de se demander s’il est bien utile de se lancer aujourd’hui dans l’électrique ou l’hybride si demain il pourra rouler au biodiesel ou au bioéthanol, qui sont des sources renouvelables à Carbone recyclable, faut-il le rappeler.

Mais encore faudra-t-il que ces biocarburants soient autorisés en ville.

En effet, si ces nouveaux carburants émettent un CO2 à Carbone recyclable, ils n’en émettent pas moins des Oxydes d’Azote Nox, de l’Oxyde de carbone CO, et des micro et nanoparticules, parfois même davantage que les carburants pétroliers.

Le silence assourdissant des pouvoirs publics concernant la politique de l’énergie maintient sur ce sujet une opacité peu propice à une prise de décision à la fois des clients et des industriels éventuellement intéressés par la production de biocarburants.

En attendant que la situation s’éclaircisse, les constructeurs rivalisent d’imagination pour être présents malgré tout ( Article N° 2 de la leçon de marketing: occuper le terrain) et proposent des modèles hybrides allant du micro hybride qui n’est en fait qu’une récupération d’énergie de freinage et de décélération, jusqu’au modèle bi-moteur pouvant être couplées pour plus de puissance.

C’est ainsi que l’on trouve sur le marché certains objets improbables cherchant à « singer » les bolides des catalogues capables de performances délirantes. Mais dans l’ensemble la voiture hybride se veut l’expression d’une nouvelle conception du « vivre l’automobile » en accord avec les dogmes de la transition énergétique: conduite apaisée et responsable, économies d’énergie, sobriété à tous les étages, et surtout le moins de pollution possible.

Les charrues des peuples premiers accouplaient fréquemment un âne et un chameau. De même, le moteur électrique et son homologue thermique sont appelés à tirer la même charrette pour aider l’Humanité à franchir le cap douloureux de la mort du pétrole ( Mort annoncée prématurément semble-t-il ).

Dans le rôle du chameau nous avons le moteur électrique: excellent rendement énergétique, absence de pollution et d’émissions de CO2, silence de fonctionnement, fort couple. En guise de bosse il possède une batterie qui hélas n’a pas la capacité de celle de l’animal mais fera l’affaire faute de mieux.

Dans le rôle de l’âne nous avons le moteur thermique qui a fait ses preuves depuis un siècle, qui convient très bien à nos voitures actuelles malgré ses défauts: rendement minable (15 % en moyenne), fortes émissions de CO2, de polluants variés, de particules fines et de nanoparticules. Il faut ajouter un fonctionnement très bruyant, une plage de régime réduite exigeant une boîte de vitesses à multiples rapports, et un embrayage pour servir de convertisseur de couple.

Cet étrange accouplement est conjugué sur des variations infinies. Deux grandes tendances se dégagent tout de même de ce désordre apparent:

D’une part une architecture dans laquelle le moteur thermique n’est utilisé que pour recharger la batterie. Il est alors qualifié de « prolongateur d’autonomie » , sa puissance est modeste, et on lui demande d’être discret.

D’autre part une architecture où le moteur thermique peut non seulement recharger la batterie, mais également propulser le véhicule lorsque la batterie est vide. Il joue alors le rôle d’un moteur thermique ordinaire dans une voiture classique. C’est évidemment une structure plus complexe, donc beaucoup plus chère.

La première solution, plus simple donc moins coûteuse, focalise l’attention sur le prolongateur d’autonomie.

Il y a deux sortes de prolongateurs d’autonomie:

- Une version de puissance réduite ( 10 à 20 kW) dont le rôle sera seulement de recharger la batterie en un temps acceptable ( par exemple 30 minutes pour une batterie de 6 kWh) et/ou de permettre de poursuivre le voyage à vitesse réduite, par exemple 90 km/h, la batterie servant alors de tampon.

- Une version plus ambitieuse de puissance comparable à celle du moteur électrique principal ( 50 à 60 kW), et pouvant assurer directement par couplage mécanique la relève de la batterie afin de continuer le voyage sans restriction de vitesse.

Tout ceci relève du bricolage en attendant de voir plus clair sur la future politique des carburants, pour laquelle il devient urgent d’établir un cadre au moins européen à l’intérieur duquel les industriels pourront investir sur des produits assurés d’un minimum de pérennité.

Ce qui n’est pas le cas aujourd’hui.

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14 décembre 2014 7 14 /12 /décembre /2014 17:39

14 Décembre 2014

Les carburants décarbonés ou à Carbone recyclable susceptibles de remplacer les hydrocarbures fossiles dans l’automobile (et ailleurs), identifiés et expérimentés aujourd’hui, sont soit des gaz (Biogaz ou Hydrogène issu de l’électrolyse de l’électricité verte), soit des liquides (Biocarburants de deuxième et troisième génération), soit directement de l’électricité verte.

Le bois, et plus généralement la masse végétale, est plutôt utilisé soit directement en production de chaleur, soit en tant que biomasse pour produire du biogaz et des biocarburants.

S’il fut, à une triste époque, utilisé pour la propulsion des voitures et des camions dans les fameux gazogènes, il n’est plus aujourd’hui à l’ordre du jour tout au moins sous cette forme ( quoique…).

Pourtant ce matériau constitue un réservoir d’énergie non négligeable dans le cadre d’une utilisation comme carburant automobile. Une petite comparaison n’est pas inutile:

L’électricité est plébiscitée comme carburant propre, à condition qu’elle soit produite par des procédés eux même propres (Hydraulique, Eolien, Solaire). Pour l’utiliser dans un véhicule il faut soit la stocker dans une batterie, soit la fabriquer sur place à l’aide d’une pile à Hydrogène. Ce dernier procédé étant encore balbutiant, nous nous en tiendrons à la batterie.

Quelle quantité d’énergie peut-on emporter dans une batterie ?

La Renault ZOE embarque une batterie de 22 kWh dont le poids total est affiché à 290 kg en comptant les cellules, le bac contenant, l’électronique de contrôle, les câbles et les supports de l’ensemble, soit une capacité énergétique spécifique de 0,076 kWh/kg.

La Chevrolet Volt déclare 170 kg pour une batterie de 16 kWh, soit une capacité énergétique spécifique de 0,094 kWh/kg.

Pour la Blue Car de Bolloré les chiffres sont 300 kg pour 30 kWh, soit une capacité de 0,1 kWh/kg.

Nous retiendrons la valeur de 0,1 kWh/kg pour cette technologie Lithium-ion dans sa version actuellement industrialisée pour l’automobile.

( Des valeurs supérieures sont obtenues en laboratoire, mais en dehors des conditions sévères de l’automobile).

En face de cette technologie de pointe, le bois énergie sous sa forme de granulés offre une capacité spécifique énergétique de 5 kWh/kg.

(C’est le PCI classique du bois sec).

A poids égal le bois offre donc une capacité énergétique spécifique 50 fois supérieure à celle d’une batterie au Lithium !

(Vous avez bien lu cinquante fois).

Question prix, la comparaison est toujours en faveur du bois:

Le prix minimum du kWh électrique est celui qui est prélevé sur le réseau domestique au tarif réglementé 2014 de 17 centimes d’euro environ en incluant l’abonnement, les taxes et contributions diverses et la TVA.

Le bois en granulés est vendu en 2014 environ 365 euros TTC la tonne, soit 7,3 centimes le kWh en comptant 5 kWh/kg.

Comment ne pas être impressionné par une telle performance pour un matériau si bon marché et disponible en abondance sur notre sol (La forêt française couvre 30% du territoire).

C’est la seule énergie renouvelable, à Carbone recyclable, disponible aujourd’hui et à un coût aussi bas et pour une capacité énergétique spécifique aussi élevée. A titre de comparaison les biocarburants de seconde et troisième génération, qui ont potentiellement une capacité énergétique spécifique certes deux fois plus élevée, coûteront par contre beaucoup plus cher. Et c’est facile à comprendre, la matière de départ est à peu près la même que pour le bois granulés mais les procédés de transformation sont beaucoup plus complexes et onéreux dans le cas des biocarburants liquides, et l’énergie grise est plus importante.

Si la voiture citadine peut être exclusivement électrique, le véhicule tous usages et particulièrement routier devra comporter une double motorisation: Electrique pour les zones urbaines, et thermique en dehors.

Le schéma qui semble se dégager se compose d’un groupe de propulsion électrique alimenté par une batterie de poids « raisonnable », et d’un moteur thermique chargé de prendre le relais sur route et autoroute. Ce moteur thermique pourra bien sûr recharger la batterie grâce à une génératrice, et/ou assurer lui-même la propulsion du véhicule en dehors des agglomérations. Sur les modèles de haut de gamme on pourra même coupler les deux moteurs pour obtenir plus de puissance pendant un bref instant.

Ce moteur thermique est évidemment censé utiliser un carburant décarboné ou à Carbone recyclable ( On ne voit pas bien l’intérêt de ce nouveau concept si c’est pour continuer à brûler du pétrole !).

Et c’est ici que le bois peut intervenir, en concurrence avec les biocarburants beaucoup plus chers.

Le bois doit être utilisé dans un moteur thermique à combustion externe, par exemple un moteur Stirling. Dans une fonction de prolongateur d’autonomie ce genre de moteur offre un rendement intéressant, d’au moins 35%.

Certes, la mise en œuvre dans une voiture d’un moteur Stirling alimenté aux granulés de bois n’est pas une affaire simple, mais le bénéfice énergétique potentiel mérite que l’on prenne la chose au sérieux.

On peut citer une réalisation de la société suédoise PRECER, qui propose un véhicule léger à deux portes Hachback (550 kg) équipé d’un moteur électrique de traction de 15 kW alimenté par une batterie de 10 ou 22 kWh rechargée par un générateur actionné par un moteur Stirling fonctionnant avec du bois en granulés. La consommation revendiquée est de 3,4 Kg pour 100 km.

Tout ceci reste évidemment à valider sur le terrain, mais d’autres sources d’information viennent confirmer cette tendance, qui pourrait apparaître chez les grands constructeurs.

Les solutions actuellement proposées se basent sur un moteur thermique « classique » pour recharger la batterie. Ces moteurs ne sont pas conçus pour cette fonction, ils sont faits pour supporter des grandes variations de régime et de charge, conditions qui conduisent à une efficacité énergétique jamais optimale. De plus ils sont bruyants et coûteux à produire.

Un prolongateur d’autonomie est appelé à fonctionner à régime stable et sur une charge bien définie. Son rendement peut donc être optimisé pour ce type de fonctionnement. De plus on lui demande de se faire oublier et, d’être en particulier silencieux.

Le moteur Stirling peut être couplé à un alternateur linéaire. Il ne comporte alors aucune pièce bruyante, pas d’explosions, pas de système de distribution, pas de vilebrequin, pas de compresseur.

Ce type de moteur n’est pas sorti d’un chapeau, il est déjà utilisé dans diverses applications:

- Générateur électrique dans les chaudières de micro cogénération.

- Idem dans des centrales solaires à concentration où des rendements supérieurs à 40% sont obtenus.

- Propulsion de sous-marins non nucléaires, à cause de son silence de fonctionnement.

- Production d’électricité par récupération de la chaleur perdue dans les conduits de cheminées.

- Etc…

Son association à un combustible comme le bois en granulés est une opportunité à ne pas négliger compte tenu du très faible coût de cette énergie par rapport aux autres énergies renouvelables.

Une affaire dont nous aurons à reparler…

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10 décembre 2014 3 10 /12 /décembre /2014 18:19

10 Décembre 2014

Madame le Maire de Paris a donc décidé de lancer une campagne d’assainissent de l’air de la capitale visant à l’éradication des véhicules à moteur diesel d’ici 2020.

Voici donc la polémique relancée, il fallait bien distraire l’attention des parisiens de certains autres sujets épineux, notamment le logement social. Après l’échec des ZAPA , ce nouveau prurit anti diesel a un relent de menace fantôme, une sorte de ressac de la tempête déclenchée par le réchauffement climatique qui vient mourir en querelle autour des nanoparticules.

La pollution engendrée par la combustion des hydrocarbures ( et pas seulement du diesel) est bien connue depuis les débuts de l’utilisation de la sainte huile dans nos moteurs. La croissance du parc automobile a eu comme conséquence inévitable l’accroissement de cette pollution.

On ne brûle pas impunément chaque année vingt-neuf Milliards de litres de carburant sans subir quelques retombées fâcheuses.

Mais notre société trop gâtée veut à la fois le beurre et l’argent du beurre. Rouler en voiture sans limite, mais ne pas en subir les conséquences. Cela s’appelle précisément l’inconséquence.

Soyons honnêtes, contre cette marée montante de la pollution engendrée par nous-mêmes, des actions furent entreprises au long des décennies.

Une première croisade fut menée avec comme objectif de combattre les effets les plus directement sensibles, à savoir les odeurs et les fumées. Ce qui fut fait avec un certain résultat. Les anciens se souviennent que dans les années soixante-dix, la traversée de Paris à pied était quasiment interdite aux personnes fragiles des bronches. Aujourd’hui on peut y respirer, même si on ne sait pas très bien ce que l’on respire.

Et puis les agences de santé ont tiré le signal d’alarme; la clarté de l’air et l’absence relative d’odeur d’essence cachaient d’autres polluants certes invisibles, mais ô combien plus pernicieux. Leur liste nécessiterait plusieurs pages et tous ne sont pas mesurables facilement. Il fut alors décidé, et dans un cadre européen voire mondial, de s’attaquer à quelques-uns de ces polluants, les plus faciles à mesurer en fait. On désigna les ennemis:

- Le Plomb, qui fut (tardivement hélas) banni de l’essence.

- L’amiante, dont les effets connus depuis plusieurs décennies ne furent eux-aussi pris en compte que tardivement. L’automobile était concernée par les plaquettes de freins et les garnitures d’embrayages.

Ces deux poisons, présents dans bien d’autres domaines, sont responsables de plusieurs dizaines de milliers de morts, et leurs effets se font toujours sentir. ( Jusque dans les plombs de chasse, qui ne tuaient pas que des perdrix)

Ces deux outsiders sont accompagnés d’une foule d’autres composants dont les effets à long terme sur la santé publique sont maintenant bien connus.

- Oxydes d’Azote ( NOx)

- Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ( HAP)

- Composés Organiques Volatils ( COV)

- Dioxyde de Soufre ( SO2)

- Monoxyde de Carbone ( CO)

- Métaux lourds.

Dont les composants élémentaires sont légion.

Ces poisons sont tous nocifs à des niveaux différents, et sont à l’origine de graves problèmes de santé publique. Certains d’entre eux sont cancérigènes. Les autres nous tuent plus lentement, mais sont tout aussi nocifs, parlez-en aux victimes de BPCO et d’Asthme.

Les produits nocifs rejetés par les voitures se présentent sous des formes diverses, depuis l’état gazeux jusqu’à l’état de particules visibles ou non, selon leur taille.

Pour en éliminer une partie il fut décidé deux types d’actions:

D’une part agir sur la conception et le management des moteurs pour réduire à la source les taux d’émissions indésirables.

D’autre part équiper les véhicules de filtres pour « assainir » quelque peu les gaz d’échappement.

Les pots catalytiques ou les FAP ( Filtre A Particules) équipent maintenant tous les véhicules, sauf les plus anciens ( En France l’âge moyen des voitures est de 8,5 ans et le nombre de voitures âgées de plus de 15 ans est encore très important).

Hélas, malgré toutes ces précautions et ces réels efforts, les scientifiques nous expliquèrent que dans les grandes lignes on avait tout faux parce que les particules les plus nocives sont les plus petites et que rien ni personne ne pourra jamais les arrêter.

Ce sont les fameuses nanoparticules. Leurs dimensions sont de l’ordre de celles des molécules, elles s’insinuent partout, particulièrement dans les voies respiratoires où elles peuvent s’installer dans les alvéoles pulmonaires et franchir la fine barrière qui sépare l’atmosphère de l’intérieur de l’organisme.

Tous les polluants émis par nos moteurs se trouve partiellement à l’état de nanoparticules. Or les Filtres à particules ne les arrêtent pas, pas plus que les pots catalytiques évidemment. De par leur conception les filtres doivent laisser passer les gaz d’échappement; les trous de filtrage doivent être suffisamment petits pour arrêter les particules, mais suffisamment gros pour laisser passer les gaz et éviter un encrassement trop rapide. De plus, les particules arrêtées par les FAP des diesels s’y accumulent et doivent bien être évacuées sous peine de boucher l’évacuation des gaz et provoquer une casse moteur; ceci est obtenu en brûlant la couche de suie et en évacuant les résidus dehors. C’est la « régénération », qui transforme les grosses particules en petites, sans en changer vraiment la nocivité.

L’état de la technologie d’aujourd’hui ne permet pas de faire mieux.

De récentes analyses montrent que les nouveaux moteurs à essence à injection directe émettent autant de nanoparticules que les moteurs diesel, sinon plus. ( Tests menés par TÜV Nord sur trois modèles de voiture moyennes Ford, Hyundai et Renault). [http://www.transportenvironment.org/sites/te/files/publications/GDI%20Briefing_final_T%26E.pdf]

La norme Euro 6b est entrée en vigueur en Septembre 2014 pour la réception des nouveaux modèles. Elle fixe une limite aux émissions de particules :

6 000 Milliards de particules par km pour les voitures équipées de moteurs à essence à injection directe.

6 00 Milliards /km pour les diesel.

Assez curieusement les moteurs à essence sont autorisés à émettre davantage de particules que les diesel !!! Cette tolérance cessera paraît-il en 2017, les essence ne devront pas polluer plus de les diesel (!).

Ce qui prouve s’il en était besoin qu’il y a un vrai problème sur les nouveaux moteurs à essence à injection directe.

On notera la quantité extravagante de particules que nos moteurs sont désormais autorisés à émettre dans la nature. On parle de centaines de milliards par km pour une seule voiture ! Et ceci en sortie des filtres censés les arrêter !

Tout ceci ressemble fort à une mascarade.

La sevérisation des normes successives permet certes de réduire la pollution automobile, mais ne permettra jamais de la supprimer pour les moteurs utilisant des hydrocarbures, fossiles ou renouvelables.

Les biocarburants sont des hydrocarbures et à ce titre seront également sources d’émissions de polluants.

La seule façon de supprimer les émissions polluantes d’une voiture en circulation est d’adopter une motorisation exempte par nature de rejets polluants. Aujourd’hui on pense d’emblée à la motorisation électrique, qui ne rejette rien.

Les moteurs électriques peuvent être alimentés par de l’électricité stockée dans une batterie, ou fabriquée « in situ » par une pile à combustible. Il faut alors s’assurer que la production de cette électricité n’est pas elle-même à l’origine d’une pollution au cours de la fabrication, de l’utilisation des batteries, des piles à combustibles, des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, et de leur recyclage .

L’électricité n’est pas le seul recours. L’Hydrogène constitue un carburant dont la combustion ne s’accompagne d’aucun rejet polluant, tout au moins en théorie. Ce gaz doit être produit par une méthode elle-même non polluante; on pense à l’électrolyse de l’eau par de l’électricité verte.

On peut craindre que, tant que des hydrocarbures, fossiles ou non, seront utilisés dans nos moteurs, la pollution aux nanoparticules restera inévitable qu’il s’agisse de supercarburant, de gazole, de bioéthanol ou de biodiesel.

En attendant la ou les solutions qui permettront de rouler électrique en permanence, la voiture hybride représente une solution « acceptable » au moins pour réduire la pollution en centre ville:

Rouler propre en ville et polluer à la campagne, ce n’est certes pas glorieux, mais la vie est faite de compromis et celui-ci en vaut bien un autre, au moins pour un temps.

Les usagers qui roulent au Diesel ont fait ce choix par économie, pour réduire leur budget carburant d’une part, et en espérant revendre leur véhicule plus cher en occasion au bout de quelques années. Leur interdire l’accès des centres villes équivaut à annuler la valeur marchande de leur voiture tout en leur imposant l’achat d’un véhicule neuf qui, logiquement, devrait être un véhicule électrique ou hybride. En effet il serait absurde de mettre à la casse une voiture diesel récente au motif qu’elle émet des nanoparticules, pour la remplacer par une autre à essence qui en émettra tout autant !

Il serait plus intelligent de s’occuper de la façon dont les tests de pollution sont mesurés pour l’homologation des véhicules neufs, et d’interdire aux constructeurs d’optimiser leurs réglages pour obtenir les meilleurs résultats aux tests, sachant que ces tests ne représentent en aucun cas les conditions réelles d’utilisation.

Il nous reste à espérer que la raison triomphera et que la mesure « anti-diesel » se transformera en un vrai programme de réduction de la pollution automobile en général, grâce à la mise en œuvre de mesures de bon sens:

- Elimination des véhicules « poubelles » à travers le contrôle technique et les contrôles volants ( Car il y en a, et pas seulement des diesels).

- Soutien à la mise en œuvre des nouvelles normes d’homologation des véhicules.

- Sévérisation des procédures de préparation des véhicules pour les tests d’homologation.

- Incitations à l’achat de véhicules électriques et/ou hybrides: Prime à l’achat, aides à l’installation de bornes de rechargement, prime à la casse.

- Mise en place de mesures en faveur des véhicules électriques et hybrides en mode électrique contrôlable: Stationnement gratuit y compris en parkings, places de stationnement réservées, multiplication des postes de rechargement, gratuité de l’électricité de recharge, zones de restriction de circulation réservées aux véhicules électriques, etc…

- Incitations à la pratique du covoiturage .

- Développement des transports collectifs « propres ».

- Politique d’incitation à l’électrification des véhicules utilitaires et de livraisons en zone urbaine.

Bien sûr il est plus facile de faire appel au hussard de service pour prendre des décisions à l’emporte-pièce quitte à les annuler huit jours plus tard comme pour les feux de cheminées, et bien d’autres.

Les problèmes difficiles ne peuvent se régler que par la réflexion et la concertation, en écartant les conflits d’intérêts, les postures idéologiques, les groupes d’influence, les effets d’annonces, et en acceptant de mécontenter une minorité lorsque l’intérêt général l’exige. Mais ne rêvons pas, tout cela n’est que l’image en négatif de la vie politique…

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5 décembre 2014 5 05 /12 /décembre /2014 16:25

5 Décembre 2014

Tout constructeur de voitures se doit de proposer un véhicule hybride dans sa gamme, transition énergétique oblige.

Audi a donc sacrifié à ce « must » en sortant le modèle A1 e-Tron. Il s’agit d’un hybride « classique » dont la seule innovation est un prolongateur d’autonomie basé sur un moteur rotatif Wankel.

Caractéristiques principales:

- Moteur électrique de traction de 75 kW ( Une telle marque ne pouvait pas apposer son logo sur un engin de moins de 100 CV)

- batterie de 12 kWh.

- Prolongateur d’autonomie de 15 kW.

L’ensemble peut être assimilé à un Lion: il court vite, mais pas loin.

On ne peut pas proposer à la fois des accélérations dignes d’une Audi, et une endurance de chameau. L’autonomie électrique annoncée est de 50 km, à condition que la voiture soit conduite par Grand’mère.

Le prolongateur d’autonomie de 15 kW permet de recharger la batterie en une heure (!) pour parcourir 50 km supplémentaires. En somme, une progression par bonds de 50 km avec une heure d’arrêt entre chaque bond !

Il est évident que ce programme ne convient pas du tout à l’acheteur d’une Audi qui ne s’attend pas à devoir faire une pause d’une heure tous les 50 km alors qu’on lui a vendu une auto capable d’accélérer de 0 à 100 km/h en quelques secondes !!

Aussi il a fallu revoir la copie, ce qui a conduit au nouveau modèle baptisé A1 Dual-mode Hybride, un cocktail très différent:

- Moteur électrique encore plus puissant: 85 kW.

- Batterie plus grosse: 17,4 kWh.

- Prolongateur d’autonomie remplacé par un « vrai » moteur thermique de 95 kW ( 130 CV).

Le moteur électrique plus « punchy » permet, grâce à une batterie un peu plus musclée, d’obtenir les performances requises par les amateurs d’accélérations, l’autonomie n’est guère meilleure.

Le moteur thermique peut être couplé aux roues et propulser la voiture lorsque la batterie est vide. On peut même coupler les deux moteurs pour obtenir un surcroît momentané de puissance enfin digne du logo Audi.

Il s'agit donc d'une voiture "ordinaire" avec un moteur thermique de 130 CV, capable de rouler électrique quelques dizaines de km.

Le premier modèle est dans l’esprit « transition énergétique », le second modèle revient dans l’esprit « Top gear », à des années lumière du modèle de sobriété énergétique souhaité qu’il nous est proposé de suivre pour assurer le salut de la planète.

Ne serait-ce pas simplement de la schizophrénie ?

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3 décembre 2014 3 03 /12 /décembre /2014 16:23

3 Décembre 2014

Depuis un siècle, l’accès illimité aux carburants pétroliers, pour un coût encore gérable, a contribué à la création d’un modèle économique dans lequel l’automobile occupe un rôle central.

Si pour certains la voiture est un moyen de transport, pour une grosse majorité elle est beaucoup plus que cela. Signe extérieur ô combien visible, elle véhicule l’image de l’égo, elle prétend traduire le standing, elle montre la mode comme un costume, elle est une prothèse, un substitut de puissance perdue, un moyen de séduction, une protection contre un monde extérieur agressif, un positionnement social, et beaucoup d’autres choses.

On ne s’étonne donc plus de constater l’écart extravagant entre les performances d’une voiture et l’usage que le code de la route et le bon sens autorisent.

Alors qu’en France aucun véhicule particulier n’est censé dépasser la vitesse de 130 km/h, les catalogues des constructeurs offrent des véhicules qui, tous, absolument tous même les « bas de gamme » , sont capables de vitesses très supérieures à cette limite. Certains peuvent même rouler à deux fois la vitesse limite absolue imposée !

Nos véhicules sont donc conçus pour des vitesses qu’ils n’atteindront jamais et conséquemment sont équipés de moteurs dont la puissance est démesurée par rapport aux besoins réels.

Par exemple la Peugeot 308 essence contient un moteur de 205 CV ( 150 kW) et affiche une vitesse max de 235 km/h ! Véhicule bien évidemment conçu pour tout autre chose que le transport de personnes dans le respect du code de la route et des autres usagers. Et tous les concurrents adoptent la même approche.

Cette folie collective témoigne du statut conféré à la voiture, dont la puissance motrice est supposée suppléer celle du conducteur et lui conférer pour un instant le sentiment exaltant d’être le maître de la route, alors qu’il n’en est le plus souvent que la victime.

La campagne pour la réduction de consommation d’énergie concerne directement l’automobile. Il est peut-être temps de mettre un frein à la course à la puissance et à la vitesse, au demeurant parfaitement inutiles sur un réseau hyper contrôlé, et de regarder la voiture comme un moyen de transport familial et non plus comme un gadget pour adolescents attardés.

Mais au fait, quelle est la puissance « raisonnable » qui conviendrait à un usage « apaisé » sans pour autant faire de l’automobile un engin poussif peu réactif, paresseux dans les côtes et inadapté à la circulation sur autoroute ?

La puissance nécessaire pour propulser un véhicule donné est proportionnelle au cube de la vitesse (pour faire simple) et toutes choses égales par ailleurs.

Pour une vitesse max de 140 km/h par exemple, notre 308 pourrait se « contenter » d’un moteur de 43 CV ( 32 kW). Bien sûr il faut qu’une voiture ait un peu de « punch » et soit capable de monter les côtes. Pour cela il faudrait un peu plus de puissance, par exemple 50 kW ( # 70 CV) au lieu de 32 kW.

On imagine sans peine les économies de carburant et de coût qu’il serait possible de réaliser …Sans changer quoi que ce soit aux conditions de circulation de ce véhicule puisque 140 km/h c’est encore 10 km/h au-dessus de la limite absolue sur nos routes ( Il est même question d’abaisser cette limite à 120 km/h).

Ce mouvement vers plus de modération sera peut-être initié par la transition énergétique qui met l’accent d’abord sur les économies de carburant. Le projet de voiture à deux litres aux cent est bien clair sur ce point.

En effet, la conception des véhicules de transition Hybrides ou tout électriques doit tenir compte des possibilités de la technologie des batteries et des infrastructures nécessaires au rechargement: La capacité spécifique globale des batteries Lithium-ion pour l’automobile est actuellement de 100 Wh /kg, en tenant compte du poids des cellules, du contenant, des accessoires de mise en œuvre et de contrôle, et des pièces de renforcement de la carrosserie pour supporter le surpoids de la batterie. Pour une voiture tout électrique il n’est pas possible consacrer plus de 300 kg au poids de la batterie, ce qui limite sa capacité à 30 kWh. Le transfert de cette énergie vers les roues du véhicule se réalise avec un rendement de l’ordre de 85 %. L’énergie transférable est donc de 25,5 kWh environ avant épuisement de la batterie.

Une voiture de type Peugeot 308 a besoin de 25 KW pour rouler à 130 km/h. Si elle était équipée en tout électrique avec une batterie de 30 kWh son autonomie serait donc limitée à 1,2 h à cette vitesse, soit 156 km. ( On oublie la récupération de l’énergie à la décélération puisque sur autoroute on décélère très peu…).

On retrouve le même problème sur la Renault ZOE, tout électrique équipée d’une batterie de 22 kWh, dont 20 kWh utilisables. Elle a besoin également d’environ 25 kW pour rouler à 130 km/h, son autonomie à cette vitesse sera donc de 50 minutes, soit 108 km. Le constructeur précise d’ailleurs que sur autoroute l’autonomie « peut » être inférieure à 100 km. Ceci est peut-être également dû à la puissance « excessive » du moteur électrique ( 65 kW ) qui incite le conducteur à garder ses vieux réflexes.

Entre parenthèses, ceci démontre s’il en était besoin que la voiture tout électrique n’est pas un véhicule routier. Elle le deviendra le jour où l’on pourra fabriquer l’électricité à bord avec une pile à combustible. Rendez-vous dans vingt ans.

Ce problème d’autonomie limitée par la capacité de la batterie a conduit les constructeurs à limiter la vitesse max de leurs autos électriques pour conserver une autonomie décente. Et donc de limiter également la puissance des moteurs électriques à la valeur que nous avons calculée plus haut, autour de 50 kW.

Et les utilisateurs ne s’en plaignent pas, ce qui prouve que 50 kW sont suffisants même sur autoroute.

Voici quelques exemples de puissance des moteurs électriques montés sur les hybrides/ électriques les plus répandus:

- TOYOTA Prius PHV: 60 kW

- VOLVO V60: 50 kW

- OPEL Ampéra: 63 kW

- MITSUBISHI Outlander: 60 kW

- RENAULT Zoe: 65 kW

- VOLKSWAGEN e-UP: 60 kW

Cette unanimité autour de 60 kW, imposée au départ par la faible capacité spécifique des batteries Lithium-ion, semble satisfaire la clientèle et pourrait devenir la norme même pour les voitures à moteurs thermiques. Ainsi l’automobile entrerait dans l’âge de raison après près d’un siècle d’insouciance.

A condition toutefois que les Biocarburants de deuxième et troisième génération ne viennent pas perturber cette tendance vertueuse en prenant simplement la suite des carburants pétroliers, sans apporter de contraintes imposant une limitation des performances des véhicules.

Auquel cas la Peugeot 308 et ses sœurs auront encore de beaux jours devant elles…

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28 novembre 2014 5 28 /11 /novembre /2014 16:28

28 Novembre 2014

La mobilisation continue et opiniâtre des scientifiques du GIEC a réussi à mobiliser l’attention du monde entier sur le problème du réchauffement climatique, et obtenu l’engagement des pays développés ( et quelques autres) sur un programme de réduction des émissions de gaz à effet de serre, entre autres.

Ces engagements commencent à donner ici et là quelques résultats encourageants autorisant un certain optimisme au sujet d’une amorce de transition énergétique visant à nous éviter un sort funeste.

Certes, la menace sans cesse brandie d’une grave crise des énergies fossiles n’est pas étrangère à l’intérêt porté aux énergies renouvelables, mais qu’importe les raisons profondes, seul le résultat compte.

Si cette croisade commence à porter ses fruits, on le doit surtout au fait que l’avertissement est venu d’en haut, c’est-à-dire de la communauté scientifique elle-même, tout au moins de la fraction qui a su se faire entendre en s’organisant au niveau mondial pour devenir un interlocuteur reconnu par la communauté des Etats.

Le GIEC est aujourd’hui une entité dont les avis sont pris au sérieux. ( A tort ou a raison diront certains, mais ceci est une autre histoire).

Par contre, la croisade contre le Nucléaire civil, vilipendé depuis des décennies par des opposants non dépourvus d’arguments solides, n’a jamais réussi à cristalliser l’intérêt de la communauté scientifique autour de ses thèmes. Cette croisade là reste une affaire d’opinions, dont l’expression diverse résulte en un brouhaha d’avis contradictoires nourris de la pâture médiatique dépourvue de fondements autres que politiques, voire idéologiques.

L’équivalent du GIEC n’existe pas pour promouvoir le retrait du nucléaire civil. S’il existe dorénavant une sorte de « taxe carbone », il n’est toujours pas question d’une quelconque taxe sur la pollution radioactive présente ou future.

Dans son dernier rapport, le GIEC a même reconnu l’électronucléaire comme énergie « propre » au sens de son absence d’émissions de CO2, tout en rappelant ses dangers, ce qui était la moindre des choses.

Les Etats peuvent donc, en toute mauvaise conscience, développer la politique industrielle de leur choix, incluant éventuellement le nucléaire civil, le charbon et les gaz de schiste. Et ils ne s’en privent pas.

437 réacteurs étaient en activité en 2012 de par le monde, pour une puissance totale de 360 Gigawatts, produisant 11,7% de l’électricité mondiale.

280 réacteurs ont plus de 21 ans, dont 150 âgés de plus de 31 ans. Si la France se « distingue » en produisant 75% de son électricité par l’électronucléaire, d’autres pays ne sont pas en reste: La Belgique, la Suède, la Finlande, l’Ukraine, la Hongrie, la Slovaquie, la Slovénie, produisent de 36 à 54% de leur électricité à partir du nucléaire.

Depuis l’accident de Fukushima, 8 nouveaux réacteurs ont été mis en service dans le monde: 1 au Pakistan, 3 en Chine, 1 en Iran, 1 en Russie et 2 en Corée du Sud. Un neuvième est sur le point d’arriver, c’est l’EPR de Flamanville.

Après la catastrophe de Fukushima l’Allemagne a décidé de sortir du nucléaire d’ici à 2022, et 8 réacteurs ont été arrêtés sur un total de 17. Cette décision a eu pour effet de mettre en évidence les difficultés d’une telle opération: pour remplacer la production des 8 réacteurs arrêtés l’Allemagne a du augmenter la production de ses centrales à charbon et donc le volume de ses émissions de CO2. Et ceci malgré une puissance installée conséquente en énergies renouvelables, hélas très intermittentes.

D’autre part le problème du démantèlement des 17 réacteurs condamnés reste entier et les évaluations des dépenses nécessaires au « retour à l’herbe » prennent une allure pharaonique si l’on y inclut le traitement et l’enfouissement des déchets en site géologique sécurisé sur le très long terme. Plusieurs centaines de milliards d’euros seront nécessaires, et il s’agit d’une dépense non productive ! ( Une évaluation cite le montant de 1 700 Milliards sur 30 ans !).

De son côté le Japon, qui avait arrêté 42 réacteurs après le désastre de 2011, a rencontré de gros problèmes énergétiques et financiers, et vient de décider de soutenir leur remise en production.

Ces fâcheuses « expériences » en vraie grandeur ont donné à réfléchir aux Etats sur l’opportunité d’adopter une politique de retrait du nucléaire « à la hussarde » sans en avoir au préalable pesé les inconvénients.

(Moralité: Il s’avère qu’il est plus facile de ne pas entrer dans le nucléaire que d’en sortir…)

Pendant la crise la vente continue:

C’est ainsi que 72 réacteurs sont actuellement en construction, et 100 à 200 autres sont planifiés ou annoncés pour d’ici à 2030 ( source AIEA).

La France achève de construire son premier réacteur EPR de 1 650 Mégawatts pour un coût aujourd’hui évalué à 8 Milliards d’euros.

L’énormité de la somme doit être nuancée en la rapportant à son impact sur le coût de l’énergie produite. La durée comptable d’amortissement de cet investissement est de 40 ans, bien que la durée de fonctionnement prévue soit de 60 ans. Chaque année ce réacteur produira environ 13 Milliards de KWh. Et chaque année le montant du remboursement de l’emprunt sera de 0,3 Md d’euros, dégressif . ( 0,2 Md de capital + 0,1 Md d’intérêts @ 1,5 %).

La charge de l’investissement sur le coût du KWh produit par ce réacteur sera donc de 2,3 centimes la première année, décroissant au fil des ans et nul au bout de 40 années, époque à laquelle l’amortissement sera réalisé alors que la production continuera encore pendant 20 ans.

C’est à première vue une excellente affaire, qui explique l’intérêt porté à la chose par un certain nombre d’états, d’autant plus que cette production échappera aux éventuelles pénalités Carbone, et surtout aux conséquences d’une crise des énergies fossiles.

Mais l’amortissement de l’investissement de départ n’est pas la seule composante du coût de production. Il faut ajouter bien d’autres dépenses:

- Les coûts d’exploitation, très supérieurs à ceux d’une centrale thermique en raison de la technologie très complexe et des règles techniques de sécurité sans commune mesure avec celles de l’industrie classique.

- Les coûts du combustible, couvrant la totalité du cycle depuis le minerai d’Uranium jusqu’au traitement du combustible usé et le stockage des résidus.

- les provisions pour le démantèlement des installations jusqu’au niveau de l’herbe. Ces provisions sont connues mais leur montant est largement sous-évalué selon tous les experts.

- Les coûts de la maintenance et du remplacement des composants usés.

- Les provisions destinées à couvrir les indemnisations suite à un accident nucléaire ( et qui peut évaluer justement leur valeur ?).

- Les provisions destinées à financer le stockage des déchets du démantèlement des réacteurs en fin de vie, complémentaire du démantèlement.

- Les dépenses de « consolidation » des réacteurs existants engagées pour être en conformité avec les injonctions des autorités de sureté nucléaire.

Après audition des industriels et contrôle des comptes, la Cour des Comptes a chiffré à 59,8 euros par MWh le coût de production de l’électricité nucléaire pour 2013, en augmentation de 20,6% par rapport à 2010.

Ces dépenses étant appelées à croître dans l’avenir, la Cour a estimé que d’ici à 2020 le prix public de l’électricité pourrait augmenter de 50%.

Le bas coût de l’électricité nucléaire est souvent cité comme argument en faveur de cette technologie. Voyons ce qu’il en est.

L’IEA ( International Energie Agency) publie annuellement le rapport WEO ( World Energy Outlook) duquel nous avons extrait les données actualisées sur les coûts de production par filières du secteur électrique:

- Nucléaire: 56 euro/MWh

- CCGT ( Combined Cycle Gas Turbine) : 57 euro/MWh ( moyenne 2010/2011)

- Eolien offshore: 102 euro/MWh

- Eolien terrestre: 73 euro/MWh

- Photovoltaïque: 150 euro/MWh

- Charbon: 63 euro/MWh

Il s’agit de coûts moyens mondiaux bien entendu.

L’hydraulique reste de très loin l’électricité la moins chère, mais sa capacité de production est limitée.

Pour la cas particulier de la France, rappelons que la Cour des Comptes a retenu 60 euro/MWh environ pour l’électronucléaire national, ce qui est très peu différent des chiffre de l’IEA ( 7%).

Donc rien ne permet d’affirmer qu’une centrale nucléaire produit moins cher qu’une centrale à gaz moderne.

Encore un mythe démythifié.

Il reste en faveur du nucléaire quelques arguments:

- L’absence d’émission de gaz à effet de serre.

- Un coût de production très inférieur à celui des énergies éolienne et photovoltaïque.

- Une production continue sans intermittence.

- Des capacités de production de base considérables par rapport aux énergies renouvelables « classiques » .

- L’utilisation d’une source d’énergie indépendante du pétrole, du Gaz ou du charbon.

- La perspective d’une évolution technologique vers la surgénération et le traitement des déchets de haute activité.

Nous avons donc sur l’un des plateaux de la balance des « qualités » concrètes et mesurables; sur l’autre plateau nous avons des risques (Accidents nucléaires, dissémination, pollution à long terme) qui se mesurent en termes de probabilités.

D’un côté des certitudes, de l’autre des probabilités.

Aujourd’hui les certitudes de gain semblent l’emporter sur les probabilités de désastre.

Qui peut dire de quoi demain sera fait ?

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23 novembre 2014 7 23 /11 /novembre /2014 19:00

23 Novembre 2014

L’Homme se chauffe au bois depuis de nombreux siècles.

En France la consommation énergétique annuelle de bois de chauffage est estimée à près de 90 TWh, relativement stable, soit 16% de la consommation résidentiel-tertiaire pour le secteur chauffage-climatisation.

Le grand battage de la transition énergétique a remis le bois à la mode: Source d’énergie renouvelable à Carbone recyclable, disponible en France en abondance ( la forêt couvre 30% du territoire), exempt de TICPE et jouissant (encore) d’une TVA réduite et d’une image écologique inoxydable, que demander de plus ?

Côté prix la situation est plus contrastée.

Notre référence sera le Gaz naturel, actuellement la moins chère des énergies de réseaux. Le prix du KWh de Gaz naturel est de 6,7 centimes TTC en comptant l’abonnement et les taxes ( Tarif domestique 2014 pour une consommation annuelle de 36 MWh ).

Le bois de chauffe se présente sous deux espèces: le bois-bûches et les Pellets ( granulés). ( Les bois de trituration, les résidus de scieries, ne concernent pas directement les applications domestiques).

Le prix du KWh de bois-bûches dépend de différents facteurs:

- Le conditionnement: Bûches de 1 m, 50 cm, 33 cm. Fendues ou non fendues.

- La quantité commandée: Nombre de Stères.

- Le transport ( distance).

- Le type de bois:

G1 ( Chêne, Charme, Hêtre,…)

G2 ( Châtaigner, Merisier, Acacia, fruitiers…)

G3 ( Résineux et feuillus tendres)

- Le taux d’humidité du bois:

H1 ( H < 20%)

H2 ( 20% < H < 35%)

H3 ( H > 35%)

- Et bien sûr le vendeur ( Contrairement aux énergies de réseaux, le bois ne bénéficie pas d’un tarif réglementé, il faut donc faire jouer la concurrence).

Les performances homologuées d’un appareil domestique labellisé « Flamme verte » ne sont garanties que sous condition de n’utiliser que du bois G1-H1.

Dans ce cas le pouvoir énergétique d’un stère est d’environ 2000 KWh (référence de la profession). Le prix du KWh dépend alors directement du prix du stère: Entre zéro pour du bois récolté dans la propriété, et 4,7 centimes pour du bois G1-H1 livré en bûches fendues de 33 cm en zone urbaine par quantité de 3 Stères ( Il s’agit alors du prix maximum de 94 euro/stère pratiqué en 2014).

Par rapport au prix du gaz naturel, et pour une quantité d’énergie équivalente, le bois-bûche est donc au minimum 30 % moins cher, et jusqu’à 50 % moins cher pour des livraisons en bûches de 1m en quantité de 10 ou 12 Stères sur des courtes distances et/ou dans des zones géographiques favorisées.

Le tarif des pellets pour l’hiver 2014 est annoncé à 345 euros/tonne pour des livraisons de 3 à 5 tonnes. Le PCI des pellets bien secs étant de 4,9 KWh/ Kg, le prix du KWh s’établit à 7 euros, légèrement supérieur à celui du gaz naturel, avec en plus les problèmes de stockage des pellets qui exigent un local dédié avec une atmosphère parfaitement sèche, ventilée et protégée contre les risques d’incendie.

Le bois-bûches est donc, de très loin, la source d’énergie la moins chère.

Payer l’énergie moins cher est une chose, savoir comment on utilise cette énergie est une autre chose. Il est essentiel de voir comment cette énergie est transformée en chaleur, et comment cette chaleur est distribuée dans le bâtiment.

Dans un chauffage central, comportant par exemple une chaudière à condensation, le rendement atteint 95%, voire même 105% grâce à la récupération d’une partie de la chaleur latente de la vapeur d’eau de combustion. Cette chaleur est distribuée ( répartie) grâce à plusieurs points de chauffe (radiateurs) et la température est régulée par un thermostat. La puissance de chauffe est elle-même éventuellement ajustée par anticipation des variations de température atmosphérique. Les conditions de confort sont alors optimales.

Ceci reste vrai quel que soit le combustible: Gaz naturel, Fuel, bois-pellets.

Dans les conditions de prix actuelles du gaz naturel et du bois-pellets, il n’y a donc aucun intérêt à changer pour le bois-pellets, dont l’emploi est plus compliqué .

Oublions le Fuel, trop polluant et trop cher.

Si l’on considère non plus un chauffage central, mais un appareil de chauffage unique placé dans le logement ( Poêle ou insert), l’évaluation économique est différente: Sauf à construire la maison autour du poêle, la chaleur d’un unique appareil sera très mal distribuée dans les différentes pièces et il faudra renoncer au confort du chauffage central. Il fera trop chaud dans la pièce où est installé le poêle ( pièce principale) et il fera froid dans « les pièces du fond » pour lesquelles un chauffage d’appoint sera souvent nécessaire à certaines heures.

De plus, pour éviter une surchauffe insupportable de la pièce principale, il ne sera pas possible de délivrer une puissance égale à celle de la chaudière de chauffage central. Globalement donc on économisera sur le prix d’achat de l’énergie bois, et sur la puissance de chauffe, mais au détriment d’un confort moindre causé par une chaleur très irrégulièrement distribuée et une température moyenne plus faible.

L’exemple suivant permet de positionner les besoins en chauffage bois en remplacement d’un chauffage central à gaz par un poêle.

Considérons le cas d’une habitation qui demande une puissance de chauffage de 10 KW pour une température extérieure de - 10°C et pour une ambiante de +19°C dans toutes les pièces. ( Chaudière de 24 KW au gaz fonctionnant avec un rendement de 75% et avec un diagramme de 60% ON et 40% OFF.). La consommation est alors de 29 m3 de gaz par 24 heures ( pour 11,05 KWh / m3, Réseau GDF région Nord). Il s’agit de conditions hivernales relativement sévères.

On désire remplacer ce chauffage central à gaz par un poêle à bûches.

Le bois utilisé est supposé de bonne qualité: Classe H1, Humidité <20%, PCI = 4 KWh/Kg. Pour fournir une puissance de chauffe de 10 KW , il faudra donc brûler environ 3,6 Kg de bois par heure, soit 86 Kg par jour, en supposant une utilisation optimale permettant le meilleur rendement ( # 70%).

Il s’agit donc d’enfourner 30 à 35 bûches de 2 à 3 Kg en 24 heures! (En supposant un rendement constant de 70%, ce qui est loin d’être le cas avec un poêle à bois qui fonctionne rarement à ses conditions nominales).

Peu d’usagers accepteraient une telle corvée de bois, surtout les personnes âgées peu aptes à manipuler plusieurs tonnes de bois annuellement.

Mais ( heureusement), avec une telle puissance, la chaleur serait intenable dans la pièce où de trouve l’appareil, et il ferait à peine tiède dans les « pièces du fond ». Là où la chaudière fournirait 10 KW répartis dans toutes les pièces, on sera obligé de limiter la puissance du poêle à 6 ou 7 KW, voire moins, pour éviter une surchauffe de la pièce principale.

Là où la consommation annuelle s’élevait à 36 MWh avec une chaudière à gaz dans notre exemple, elle ne sera que d’une douzaine de stères avec un poêle à bois, soit 24 MWh environ, auxquels il faudra ajouter 2 ou 3 MWh de chauffage d’appoint électrique.

Une première économie se situe donc au niveau de la réduction de la puissance de chauffe tout simplement pour éviter d’avoir trop chaud dans la pièce où se trouve le poêle ! La deuxième économie réside dans le prix du bois-bûche.

Dans notre exemple de chauffage central avec chaudière à Gaz la consommation annuelle constatée atteint 36 MWh, pour une facture de 2400 euros, soit 6,7 centimes le KWh toutes taxes et contributions comprises.

La même maison, « chauffée » par un poêle à bois, se contentera de 12 stères représentant 24 MWh, pour un confort évidemment inférieur puisque la chaleur est très mal répartie et en moyenne plus faible. Il faudra ajouter 2 ou 3 MWh de chauffage d’appoint électrique. Le coût annuel dépend alors bien sûr du prix d’achat d’un stère. Pour 100 euro/stère ( 5 centimes le KWh), la dépense annuelle sera de 1250 euros TTC en comptant le chauffage d’appoint électrique qui intervient sporadiquement.

L’économie est donc réelle, près de 50%, due pour moitié au moindre coût de l’énergie bois et pour une autre moitié à l’impossibilité de chauffer toutes les pièces sans faire cuire les occupants de la pièces principale ! La température moyenne de la maison sera inférieure de un ou deux degrés par rapport à la version chauffage central. Un chauffage d’appoint sera nécessaire pour les salles d’eau et les chambres d’enfants.

Dans le chauffage au bois-bûche il ne faut pas sous-estimer la manipulation du combustible. Dans notre exemple utilisant annuellement 12 stères ( ce qui est une quantité relativement modeste), l’usager devra transporter plus de six tonnes et demi de bois depuis le lieu de stockage jusqu’à l’appareil. Cet exercice nécessite une condition physique satisfaisante, surtout si le lieu de stockage est à l’extérieur et/ou accessible par un escalier.

Le choix d’un chauffage au bois-bûche dans un poêle est donc le garant d’une économie substantielle, à condition de satisfaire à certaines conditions:

- Se satisfaire d’un certain inconfort ( température moyenne plus faible et chaleur irrégulière).

- Disposer de l’espace suffisant pour stocker au moins cinq ou six stères dans de bonnes conditions d’aération.

- Disposer de l’emplacement suffisant et libre pour les livraisons par camion sans encombrer la voie publique ( trois tonnes de bûches déversées sur la voie publique, çà fait désordre…).

- Jouir d’une condition physique satisfaisante permettant la manipulation d’une dizaine de tonnes de bûches chaque hiver ( double manipulation: une fois pour rentrer le bois, une fois pour transporter les bûches vers le poêle).

- Accepter de se lever la nuit pour recharger le poêle si l’on souhaite conserver une température décente.

- Penser à installer un chauffe-eau éventuellement solaire pour l’ECS.

- Accepter de prendre les dispositions nécessaires pour isoler les zones sensibles au gel, pour éviter les dégâts en cas d’absence prolongée hivernale ( Vacances aux Seychelles, séjour au ski, etc…).

- Accepter de limiter les absences sous peine de rentrer dans une maison glaciale sans chauffage depuis plusieurs jours.

- Pouvoir suppléer à l’indisposition du ou des « porteurs de bûches » pour cause de maladie ou d’incapacité temporaire.

On aura compris que le poêle à bois tout seul est incapable d’assumer les obligations d’un chauffage moderne digne de ce nom, sauf à accepter de revenir à des conditions de vie du XIXè siècle. Sa vocation est plutôt de servir d’appoint à un bon vieux chauffage central qui assurera les prestations de fond, particulièrement en périodes de grands froids, et notamment pour produire l’eau chaude sanitaire.

Le poêle conviendra aux demi-saisons où il apportera un « air de feu » pour les soirées un peu fraîches.

Pour conclure:

- Le bois-bûches dans un poêle moderne, c’est rustique et bon marché, mais il ne faut pas sous-estimer les inconvénients listés plus haut, ni en attendre les mêmes services que ceux que procure un chauffage central. Les deux sont complémentaires, comme avec une pompe à chaleur.

- le bois-pellets, c’est aussi cher que le gaz et le stockage est délicat, donc intéressant seulement en zones non desservies par le gaz de réseau. Mais cela peut changer dans l’avenir en fonction de l’évolution des prix du Gaz et du bois en granulés.

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