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5 avril 2014 6 05 /04 /avril /2014 16:05

5 Avril 2014

Il paraît qu’en 2015 la distribution du courrier de la Poste s’effectuera à l’aide de bicyclettes électriques alimentées par une pile à Hydrogène.

( La Poste et/ou des collectivités locales).

Ce formidable télescopage entre la vieille bécane du facteur et la technologie la plus évoluée en matière d’électricité laisse évidemment soupçonner un poisson d’Avril, eu égard à la proximité du jour des plaisantins.

Mais non, renseignements pris il s’avère que la chose est des plus sérieuses et pourrait d’ailleurs concerner bientôt de nombreux amateurs de vélo dont les mollets manifestent quelques signes de lassitude.

L’engin, fruit d’une collaboration entre les sociétés PRAGMA Industries, CYCLEUROPE, et VENTEC, est promis à la commercialisation grand public dans un ou deux ans sous la marque GITANE.

La pile à combustible est connue depuis la nuit des temps, mais surtout comme curiosité de laboratoire jusqu’à une période récente. Elle est venue sur le devant de la scène grâce à la technologie spatiale qui en en a fait un produit noble, mais toujours assez mystérieux et confidentiel.

Et puis est venu le temps de la révolution énergétique qui a fait sortir des placards des dispositifs exotiques dont certains se sont révélés industrialisables, dont cette fameuse pile si prometteuse pour les voitures électriques, mais aussi pour les bicyclettes et les ordinateurs portables.

Contrairement à ce que prétendent les écologistes, il se déploie aujourd’hui une activité frénétique autour des énergies nouvelles. Certes elles ne font pas toutes la une des médias mais elles n’en constituent pas moins le socle de la transition énergétique, même si les éoliennes et les panneaux solaires occupent le devant de la scène.

(Il est plus facile de brasser de l’air avec une éolienne qu’avec une pile à combustible, dont le fonctionnement subtil n’est familier qu’à quelques spécialistes de la physique quantique appliquée à l’électrochimie).

On sait que le courant électrique est constitué par un flot d’électrons mis en mouvement par un champ électrique. Il suffit donc de se procurer des électrons quelque part, puis de les injecter dans le fil. Tout procédé susceptible de réaliser cette opération est un candidat pour faire une pile. Il y en a beaucoup.

La pile à Hydrogène réalise l’électrolyse inverse. On injecte de l’Hydrogène d’un côté et de l’air de l’autre, et grâce à un catalyseur les électrons des atomes d’Hydrogène sont extraits et constituent le courant électrique qui sort de la pile par une électrode. Ce courant vit sa vie à l’extérieur puis revient par une autre électrode pour se recombiner avec l’oxygène de l’air injecté et le proton qui à sagement traversé l’intérieur de la pile, pour donner de l’eau et un peu de chaleur.

La réalité est un peu plus complexe évidemment, mais c’est l’idée.

On se doute que la mise au point d’une telle pile pose « quelques » problèmes:

- La nature des électrodes.

- La membrane qui doit laisser passer les protons.

- L’électrolyte.

- Le catalyseur.

- L’isolation entre les compartiments.

- L’encrassement des pores de la membrane par les impuretés des gaz.

- Le refroidissement de la cellule.

- Le comportement en hautes températures.

- La gestion des résidus d’eau.

- La protection contre le gel.

- Le rendement en fonction du débit de gaz, de la pression.

- la gestion de la puissance délivrée.

- le coût de fabrication.

- la fiabilité.

- La capacité massique énergétique.

- Etc…

Toutes choses avec lesquelles l’ingénieur doit s’arranger pour présenter un objet utilisable dans toutes les situations, et pouvoir le vendre.

Une cellule élémentaire offre une tension utile d’environ 0,7 Volt. On les dispose en série pour avoir une tension convenable. Le courant max délivré dépend bien sûr de la constitution de la cellule et de la surface active dont dépendra le flux max acceptable d’Hydrogène.

Un calcul élémentaire montre qu’une telle cellule peut délivrer une énergie électrique de 1,75 Wh avec 1 litre d’Hydrogène NL ( Normal Liter, c’est-à-dire dans les conditions normales de température et de pression).

Ce dispositif peut être utilisé à la place d’une batterie, il fonctionnera tant qu’il recevra du gaz.

Il y a donc un réservoir de gaz, qu’il faut recharger quand il est vide, de même qu’une batterie doit être rechargée en électricité.

Mais alors, où est l’intérêt ?

Il réside dans le faible poids de la réserve de gaz par rapport à une batterie, à quantité d’énergie égale. Avec la technologie de fixation d’Hydrogène sur Hydrures métalliques à faible pression ( < 10 Bar) on peut par exemple stocker 450 Wh dans une « bouteille » de 1,6 kg. ( Modèle MH 150 de la Société PRAGMA Industries).

Avec la technologie classique de batterie Lithium-ion la capacité massique est de 100 Wh/kg, soit 4,5 kg pour 450 Wh.

Même en ajoutant le poids de la cellule ( 400 g pour celle qui équipe la bicyclette), la solution pile à Hydrogène reste deux fois plus légère. Le faible poids de la recharge de gaz permet d’en emporter une pour se prémunir contre la panne « sèche », ce qui n’est pas possible avec une batterie Lithium-ion.

Il faut noter toutefois que la technologie Lithium-ion offre un fort potentiel d’amélioration de la capacité massique, la possibilité d’atteindre 300 Wh/kg dans quelques années n’est pas exclue, ce qui la mettrait à égalité de poids avec la pile à Hydrogène.

On aura compris que la réussite ou l’échec d’une telle solution dépendent d’une part de la validité du concept de recharge de gaz Hydrogène, et d’autre part de l’évolution de la technologie des batteries.

Autant il est facile de recharger une petite batterie Lithium-ion sur n’importe quelle prise de courant standard, autant il est problématique de « regonfler » une bouteille de gaz avec de l’Hydrogène, sauf dans une station spécialisée accréditée pour ce genre de sport.

( D’autant plus que le gaz doit être extrêmement pur, à mieux que 99,9% sous peine d’encrasser rapidement la cellule).

Inutile de préciser que de telles stations n’existent pas aujourd’hui sur la voie publique, et encore moins chez le particulier !

Le promoteur, auquel ce problème n’a évidemment pas échappé, mise sur la possibilité de distribuer le gaz Hydrogène sous la forme de cartouches jetables et recyclables qui seraient disponibles dans le commerce (Bureaux de tabac, stations services ).

Reste à savoir à quel prix.

Et également sous quelles conditions ces commerces seraient autorisés à stocker des cartouches d’Hydrogène.

La bicyclette ne suffirait pas à elle seule à rentabiliser le réseau de distribution de cartouches de gaz. Aujourd’hui l’Hydrogène doit être produit pour les besoins de l’industrie à partir d’hydrocarbures, c’est un produit onéreux. Mais demain, grâce au développement de la filière Hydrogène issue de l’électrolyse de l’eau par l’électricité produite en périodes creuses, le prix pourrait être réduit.

D’autres applications sont envisagées pour la pile à Hydrogène, comme les Appareils électroportatifs, les ordinateurs portables, qui pourraient utiliser les cartouches de gaz pour la recharge des accus. La plupart de ces applications fonctionnent sur le mode hybride: une batterie Lithium-ion fournit les forts appels de courant, et une pile à combustible fournit le courant de base de recharge.

Que de chemin parcouru depuis le facteur de « jour de fête », la pile à Hydrogène nous rendra-t-elle l’insouciance des anciens jours ?

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2 avril 2014 3 02 /04 /avril /2014 18:55

2 Avril 2014

L’électrochoc de l’annonce du réchauffement climatique, suivi de la réplique de Fukushima, a conduit à la double condamnation des énergies fossiles et nucléaire par les tribunaux populaires largement relayés par les médias. Les plus hautes instances de la mouvance écologique s’indignent de constater que les accusés fossiles et nucléaire sont toujours en liberté malgré leur condamnation par les défenseurs autoproclamés de l’environnement.

Les autorités légitimes, qui ont en charge la bonne marche du pays, ne fonctionnent pas selon ces principe expéditifs. Une éventuelle condamnation n’est prononcée qu’à l’issue d’un procès au cours duquel l’accusé peut faire appel à un ou plusieurs avocats qui feront valoir les arguments de défense, feront entendre des témoins à décharge, exigeront des expertises, et parfois obtiendront un non-lieu, voire même un acquittement.

Sur le fond, les deux parties sont d’accord:

Oui, il faut prendre au sérieux la menace climatique et les risques avérés du nucléaire.

Oui, il faut préparer dès maintenant le remplacement des sources fossiles d’énergie dont les réserves manifestent des signes d’épuisement prochain.

C’est sur la forme que les méthodes divergent.

Il faut dire que cette affaire de transition énergétique n’est pas simple, loin s’en faut. De quoi parle-t-on exactement ?

Les débats publics sont englués dans un amalgame de trois problèmes différents malencontreusement confondus, alors que chacun relève d’un traitement spécifique:

L’épuisement des ressources fossiles, le réchauffement climatique, et le retrait ou non du nucléaire.

Concernant l’épuisement des énergies fossiles, il s’avère que l’urgence n’est pas immédiate, et n’est pas la même selon que l’on parle du pétrole, du Gaz naturel ou du Charbon.

Pour le pétrole, la situation est estimée gérable jusqu’en 2050 selon les experts. Il est donc peu probable d’assister à une révolution généralisée d’ici là. Les Etats se préparent cependant à la survenue de la crise qui ne manquera pas de se produire sous forme d’abord d’une forte tension sur les prix. Les stratégies diffèrent selon que le pays possède ou non des ressources pétrolières sur son sol.

La France, qui doit importer la totalité de son pétrole doit, dans les délais les plus courts, réduire sa vulnérabilité financière et stratégique. Pour cela trois actions sont déjà entreprises: Diversification des sources d’approvisionnement, amélioration de l’efficacité énergétique pour réduire la consommation et transfert vers le Gaz naturel moins immédiatement menacé.

Le développement de la voiture électrique, le projet de voiture à 2 litres aux cent kms, l’élimination progressive du chauffage au fuel, sont des exemples de cette stratégie.

Pour le Gaz Naturel, les mêmes causes entraînent les mêmes effets, mais avec davantage de marge de manœuvre puisque les réserves sont estimées beaucoup plus abondantes que pour le pétrole, et de plus elles sont augmentées du Gaz de schiste récemment mis en exploitation dans certains pays.

La France doit également importer la totalité de son Gaz, sa stratégie est donc encore la diversification des sources et la politique de réduction des gaspillages, principalement sur l’isolation thermique des bâtiments.

Les usagers sont directement porteurs de cette stratégie, par leur décision d’investir ou non dans les économies d’énergie en isolant leur logement, en remplaçant leur vieille chaudière, en achetant un véhicule électrique.

Le consommateur devra fournir un effort financier considérable pour réaliser ces objectifs. On parle de plusieurs centaines de Milliards. Il faudra aussi accepter une augmentation sensible du prix de l’énergie de réseaux.

Dans les débats sur la crise de l’énergie cette responsabilité du consommateur est rarement prise en compte, plus généralement c’est le rôle de l’Etat qui est mis en avant, alors qu’en ce domaine il est surtout incitateur par des campagnes d’information, des incitations fiscales, des règlementations, voire même par une tarification progressive de l’énergie.

Les industriels ont aussi leur rôle à jouer en améliorant l’efficacité énergétique des installations notamment en développant la cogénération.

On sait par ailleurs que de grandes économies sont possibles en rationalisant la gestion des transports routiers, mais ceci est une autre histoire.

Les gaz de schiste et le Charbon et sont un autre problème.

Le Gouvernement Français a interdit non pas l’exploitation des Gaz de schiste, mais la fracturation hydraulique. Cette formulation sibylline sous entend que l’exploitation « pourrait » être autorisée avec une autre méthode moins polluante. En l’occurrence, la décision, quelle qu’elle soit, sera politique et dépendra du poids du mouvement écologiste et de son soutien par la population.

Quant au Charbon, il joue un rôle ambigu: Ses diverses variétés sont très abondantes et accessibles un peu partout dans le monde, son exploitation est peu onéreuse et on peut le transformer en carburant liquide ou en Gaz.

Il est de plus en plus utilisé, les experts estiment qu’il est en passe de devenir la première source d’énergie primaire dans le monde. La Chine et l’Inde sont les principaux acteur de cette croissance.

En Allemagne il participe pour 40% à la production d’électricité en 2013.

La France n’exploite pas de Charbon sur son sol, et elle en consomme très peu.

Cette brève revue du problème de l’épuisement des sources fossiles est donc pris en compte par chaque Etat selon ses propres contraintes. Une stratégie de transition énergétique devra comporter un volet sur le traitement qui sera réservé aux énergies fossiles, notamment sur une éventuelle taxation progressive, voire même sur des quotas. Faute de quoi le consommateur n’aura aucun intérêt à s’orienter vers les énergies nouvelles s’il constate que l’Etat n’a pas l’intention de surtaxer les fossiles ou à tout le moins de règlementer leur usage.

Le réchauffement climatique est un autre problème, en connexion avec le précédent, mais avec des spécificités différentes. Dès 1990 le GIEC a présenté des résultats qui mettent en évidence un réchauffement de l’Atmosphère coïncidant avec les débuts de l’ère industrielle.

Les différents rapports de cet organisme attribuent ce réchauffement à l’augmentation du taux de concentration en CO2 atmosphérique, par le mécanisme de l’effet de serre.

Sur la base de modèles informatiques divers les climatologues ont calculé la relation entre l’augmentation probable de la température d’ici la fin du siècle et l’augmentation du taux de CO2. Les résultats montrent que si le taux de CO2 continue d’augmenter au rythme actuel, la température moyenne de l’Atmosphère augmentera de plusieurs degrés, 4 à 6 degrés selon les modèles d’ici 2100.

D’autres modèles informatiques ont montré qu’au-delà d’une augmentation de 2 degrés la situation ne serait plus gérable dans certaines régions du globe.

A ce stade il faut préciser que les conclusions du GIEC et ses méthodes de travail sont contestées par une fraction non négligeable de la communauté scientifique. Cette fraction, bien que violemment dénigrée par les laudateurs du GIEC, ne laisse pas indifférents certains décideurs soucieux de ne pas prendre des vessies pour des lanternes.

Nous ne portons aucun jugement sur ce conflit, mais il est important de savoir qu’il existe.

La responsabilité de l’Homme dans ce réchauffement climatique a été proclamée par le GIEC et officiellement reconnue par les Etats. ( Nous ne connaissons pas leur position officieuse). Parmi les diverses causes désignées, la principale est l’utilisation des énergies fossiles, émettrices de CO2.

D’autres causes existent, beaucoup moins médiatisées, comme la déforestation, ou la pollution de la couverture neigeuse.

Nous sommes donc priés de réduire drastiquement nos émissions de CO2 sous peine d’avoir à subir les conséquences d’une augmentation de température incontrôlable.

Il y a plusieurs façons de réduire ces émissions:

- Cesser de consommer des énergies fossiles.

Il n’existe aucune instance mondiale capable de décider de mettre fin à l’exploitation des énergies fossiles, et ayant les pouvoirs de faire exécuter la décision. Chaque Etat reste libre de définir sa propre politique de l’énergie en fonction généralement de critères économiques et se ses possibilités de remplacer les fossiles par autre chose.

- Réduire notre consommation pour étaler dans le temps les émissions de CO2 et ainsi faire baisser le gradient du taux de concentration. C’est la méthode que tentent d’appliquer certains Etats, sans grand succès jusqu’à présent ( voir taux de croissance de la consommation mondiale).

- faire disparaître le CO2 émis d’une manière ou d’une autre. Des procédés de capture et séquestration du Carbone sont expérimentés ici et là, mais sans grande conviction à cause des prix de revient et des difficultés de mise en œuvre, parmi lesquelles l’acceptabilité par les populations n’est pas la moindre. ( Ceux qui refusent l’exploitation des gaz de schiste sont en toute logique les mêmes qui refusent l’injection de CO2 dans le sous-sol). On a bien tenté de forcer la main des émetteurs de CO2 en instaurant une taxe carbone, mais ses effets ne sont pas spectaculaires.

Il semble donc que les appels à la réduction du taux de CO2 ne soulèvent pas l’enthousiasme.

En tous cas, les avertissements solennels du GIEC ne troublent pas un seul instant les Etats qui exploitent avec allégresse le Charbon et les Gaz de schiste.

L’un de ces Etats, voisin de la France, ne nous est-il pas offert en exemple de réussite industrielle par notre propre Gouvernement ?

Si les experts du GIEC ne se sont pas trompés nous aurons donc vraisemblablement à gérer une augmentation significative de la température, les deux degrés seront dépassés dans certaines régions de la planète.

Les uns en pâtiront, d’autres verront leur situation s’améliorer.

Certains responsables dirigeants suggèrent qu’il serait plus sage de s’occuper dès maintenant à se préparer à gérer l’augmentation de température, désormais inévitable, plutôt que de se battre contre des moulins à vent ( ou avec…).

Le dernier rapport du GIEC ne leur donne pas tort…

Le troisième problème du débat sur l’énergie concerne le retrait ou non du Nucléaire civil. Tout a été dit sur cette affaire, y compris sur ce modeste blog.

Il s’avère impossible de dépassionner le débat, c’est désormais un problème de rapports de forces au sein de la société, et même au sein du Gouvernement ! L’avenir de cette filière dépendra de la force de persuasion, et de la force tout court, des groupes qui vont s’affronter au cours de la prochaine décennie. Il n’y a pas seulement d’un côté les grands groupes industriels et financiers du lobby nucléaire, et de l’autre les populations unies dans un rejet collectif de l’atome sous la bannière écologiste. Les populations elles-mêmes sont divisées et le résultat d’un éventuel référendum n’est pas connu d’avance.

En France, l’avenir des énergies nouvelles reste suspendu à la décision de l’Etat sur le nucléaire civil.

Le paysage énergétique mondial apparaît donc aujourd’hui confortablement installé sur le socle pétrole - Gaz naturel - Charbon, sans réelle perspective de changement significatif avant plusieurs décennies.

Même le nucléaire civil maintient ses positions après les secousses de Fukushima. (selon les indications de l’AIEA et de la World Nuclear Association il y aurait dans le monde 60 réacteurs en construction, 155 réacteurs programmés, et 338 réacteurs envisagés).

C’est dans ce contexte que les énergies nouvelles tentent de se faire une place.

On sait aujourd’hui extraire de l’énergie du Soleil, du vent, des cours d’eau, des marées, de la houle, des profondeurs de la Terre, de la biomasse, des algues, des végétaux. Ce sont des technologies en phase d’apprentissage, donc avec des prix de revient élevés qui ne baisseront qu’avec des productions de volume.

Les produits qu’elles proposent sont techniquement équivalents à ceux qui sont fournis à bas coût par les fournisseurs déjà en place avec les fossiles, c’est-à-dire des kWh pour l’électricité, et des Mtep pour le Biogaz et les Biocarburants.

Pour entrer sur ce marché de réseau, avec un produit identique mais plus cher que la concurrence, ils leur faut présenter un avantage décisif.

Il se trouve que plusieurs avantages peuvent être revendiqués:

- Les réserves sont illimitées.

- Ce sont des énergies décarbonées ou à carbone recyclable.

- les produits énergétiques de base sont gratuits ( le vent et le Soleil).

- Ces produits sont disponibles partout.

- Leur usage procure l’indépendance énergétique.

- Leur mise en œuvre est simple et ne nécessite aucune installation complexe (comme une centrale nucléaire ou une raffinerie).

- Cette mise en œuvre n’entraîne aucune pollution de l’environnement ou du sous-sol ( comme les gaz de schiste).

- Leur diversité permet d’obtenir de l’électricité, du gaz, ou du carburant liquide.

En dépit de cette accumulation de qualités, qui apportent des solutions à tous les problèmes des énergies fossiles et nucléaire, les énergies nouvelles ne réussissent pas spontanément à déloger les fossiles.

A cela on peut identifier plusieurs causes:

- En premier lieu il y a l’intermittence du Solaire et de l’Eolien, incompatible avec la fourniture d’un réseau qui ne peut se satisfaire d’une énergie sporadique. Or l’électricité ne se stocke pas. La compensation d’intermittence ne peut alors être obtenue qu’avec des centrales thermiques en relève ! Cet inconvénient, très largement sous estimé, suffit en lui-même à justifier le peu d’intérêt pour ce genre de « pseudo-solution », sinon à titre d’expérimentation pour la mise au point d’une filière industrielle, ou pour des applications autonomes locales hors réseau, pouvant disposer d’un petit stockage local de l’électricité.

- En second lieu et selon les études de l’ADEME, la méthanisation de la biomasse ne suffira pas, et de très loin, à fournir les besoins, même après restriction. Quel gaz utiliserons-nous alors lorsque le gaz naturel fera défaut ?

- En troisième lieu, comme tout produit industriel, l’énergie doit pouvoir se vendre en dégageant une marge sous peine de voir fuir les investisseurs. Les prix de revient des énergies nouvelles étant supérieurs aux prix de marché, ce qui est normal en période d’apprentissage, l’industriel doit recevoir une compensation financière de rattrapage. Cette « subvention » est évidemment récupérée par une augmentation du tarif public sous forme de taxe. Le mécanisme ne fonctionne que pour des parts des marché faibles sous peine d’entraîner des hausses de tarif inacceptables par l’effet de la surtaxe de compensation. De plus ce procédé de subvention déguisée est contraire aux règles de la concurrence loyale et ne saurait être généralisé.

- En quatrième lieu, la capacité des énergies nouvelles à remplacer les fossiles à demande égale, n’a pas été démontrée. Les projections réalisées supposent toutes une baisse drastique de la demande, baisse qui se révèle être un vœux pieux eu égard à l’évolution actuelle de la consommation mondiale.

- Enfin, les réseaux de distribution actuels sont établis sur la base de centres de production de masse, alors que les centres de production d’énergies nouvelles seront de puissance moyenne ou faible et surtout seront très nombreux et dispersés, ce qui nécessite un réseau différent. Un réseau conçu pour quelques centre de production continue de 2 000 MW n’a rien à voir avec un réseau devant gérer une multitude de petites installations à production intermittente.

C’est vrai pour l’électricité et pour le gaz.

Et ces nouveaux réseaux devront gérer également les centres de stockage de l’électricité, si toutefois ils existent un jour…

Les énergies nouvelles, dont l’intérêt à long terme ne fait aucun doute, posent donc quelques problèmes économiques et d’infrastructures non encore résolus, qui constituent des obstacles à leur large diffusion en réseaux.

Il serait malhonnête d’ignorer ces problèmes par idéologie mal comprise.

La meilleure des stratégies ne serait-elle pas de commencer par les résoudre ?

- Plutôt que de se battre pour savoir s’il faut investir dans le nucléaire ou l’éolien, ne serait-il pas préférable d’investir dans la rénovation thermique des logements anciens ? Trente millions de logements sont concernés, pour une addition totale de 900 Milliards, qui seraient amortis en vingt ans par les économies d’énergie réalisées.

- Plutôt que de dépenser nos sous à vouloir lancer à toutes forces une voiture électrique pour laquelle il n’existe aucun réseau de rechargement, ne serait-il pas préférable de remettre à niveau notre réseau de transports collectifs dont la grande misère actuelle contraint nos concitoyens à se jeter en masse sur les routes ? (rappelons que nos voitures consomment chaque année près de trente millions de mètres cubes de carburant).

- Plutôt que d’installer à grand frais 1 000 éoliennes qui produiront sporadiquement l’équivalent d’une seule installation thermique à cogénération, et sans aucun moyen de stockage de compensation d’intermittence, ne vaudrait-il pas mieux réaliser d’abord les installations de stockage ? ( Stations marines de pompage-turbinage, ou filière Hydrogène, ou autre).

- Plutôt que d’injecter sur le réseau électrique une production intermittente au risque de planter la régulation de ERDF qui n’est pas prévue pour cela, ne vaudrait-il pas mieux attendre d’avoir quelques moyens de stockage ?

- Plutôt que de chercher à raccorder une production sporadique à une demande désynchronisée, ne serait-il pas préférable de développer le réseau intelligent ( Compteur Linky) pour lisser les pics de consommation afin de réduire la puissance max nécessaire ?

- Etc…

L’installation de quelques éoliennes et panneaux photovoltaïques sont l’arbre qui cache la forêt des obstacles qu’il nous faudra lever avant d’être en mesure de tirer parti de ces belles machines.

En somme la stratégie est très simple: ne pas mettre la charrue avant les bœufs…

Mais pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?

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26 mars 2014 3 26 /03 /mars /2014 11:48

26 Mars 2014

Le marché de la voiture électrique n’en finit pas de démarrer, ce qui est plutôt inquiétant pour un objet de mobilité.

L’idée d’électrifier les bagnoles ne date pas d’hier, mais bien d’avant-hier, puisque les tout premiers véhicules « automobiles » furent déjà l’objet de tentatives diverses.

Ce mode de propulsion s’est imposé dans les applications compatibles avec une alimentation électrique filaire. Les chemins de fer et les réseaux de « tramways » en sont la démonstration.

Un autre marché, plus discret, s’est développé autour des applications à batterie embarquée, pour des véhicules d’intérêt local à faible rayon d’action et pouvant donc se satisfaire de la technologie de batteries au plomb.

Nous pouvons témoigner de l’existence, dès 1930, de camions électriques de ramassage de poubelles, pour ne pas parler des petits engins des terrains de golf et bien sûr des engins de manutention.

En 1974 ( Eh oui, il y a quarante ans !) EDF a fabriqué avec Renault une petite série de R5 électriques très convenables: autonomie de 100 km environ, vitesse max 80 km/h, moteur de 6 kW. Alimentation par batterie au Plomb allégé. Poids de 1075 kg.

Cette auto ferait encore bonne figure en ville aujourd’hui.

La fin de la crise du pétrole a mis fin à l’exercice.

Les tentatives d’électrification des voitures particulières, renouvelées à chaque crise pétrolière, se sont toujours heurtées à deux problèmes incontournables: Le manque d’autonomie, et l’absence de réseau public de rechargement des batteries.

Il faut dire que le challenge est particulièrement sévère: Il s’agit de remplacer une technologie à moteur thermique parfaitement rodée, qui donne entière satisfaction à l’usager et ne pose aucun problème d’autonomie tout en offrant des performances plus que suffisantes. Le carburant utilisé est disponible partout et en quantités illimitées, il est le même dans tous les pays et tous les systèmes de distribution sont identiques.

La standardisation parfaite.

Le renouveau de l’intérêt pour la voiture électrique est venu non pas d’une crise pétrolière ( Le quadruplement du prix du Brent en dix ans a laissé le consommateur de marbre), mais de la mobilisation planétaire contre le dioxyde de Carbone.

La propulsion électrique est alors apparue comme le remède souverain, avec l’avantage supplémentaire de mettre fin à la pollution citadine par les pots d’échappement.

C’était donc reparti pour un tour.

Depuis 1974 la technologie des batteries a fait quelques progrès. L’usage du Lithium s’est révélé très prometteur, il permet d’espérer des capacités massiques importantes, jusqu’à 1000 Wh/kg en théorie, contre 30 Wh/kg pour le Plomb.

Mais les contraintes de l’industrialisation et du sévère cahier des charges automobile ont conduit à devoir se contenter de 100 Wh/kg. C’est trois fois mieux que la batterie au plomb de Grand-père, mais ce n’est pas encore le saut technologique espéré.

Cependant de grands progrès sont attendus dans la prochaine décennie, grâce entre autres à l’emploi de nanomatériaux. Il n’est pas déraisonnable d’espérer atteindre un jour les 500 Wh/kg.

Tous les constructeurs ont développé des modèles de véhicules électriques avec ces batteries au Lithium.

Le développement de ce nouveau marché s’est bien sûr heurté aux deux inconvénients déjà cités: la faiblesse de l’autonomie et l’absence de réseau de rechargement.

A ces deux inconvénients s’ajoute le prix élevé, normal pour une technologie et un marché en phase de lancement, mais inacceptable pour le consommateur . Sauf s’il y trouve un intérêt particulier ou s’il y est contraint par une règlementation, ou incité par un avantage fiscal conséquent.

Jusqu’à aujourd’hui les véhicules utilisant le super ou le gazole ne sont frappés d’aucun ostracisme. Il existe certes des projets de règlementation visant à écarter les plus polluants d’entre eux des centres villes, mais ils sont inapplicables en France, pays de la liberté et surtout de l’égalité. C’est ainsi que feu la pastille verte et autre ZAPA ont été rangées au magasin des occasions perdues.

Quant au coup des plaques paires et impaires, il a fait la preuve de son absurdité.

Le Gouvernement a tenté d’attirer le consommateur vers l’électrique par l’avantage d’un bonus significatif censé compenser le surcoût, mais celui-ci n’a pas suffit à provoquer la ruée, car les inconvénients subsistent, avec quelques autres: La durée de vie de la batterie reste problématique, ce qui fait craindre une forte perte à la revente, et le choix d’une batterie en location résulte en un budget comparable au budget carburant d’une voiture classique. De plus la recharge de la batterie est plus que problématique puisqu’il n’existe aucun réseau public et que, de plus, les prises ne sont pas standardisées au niveau de l’Europe !

Last but not least, il est impossible de connaître le vrai coût d’utilisation puisque le prix d’une recharge sur le réseau public est totalement inconnu, et pour cause ! ( les évaluations du prix du carburant électrique effectuées sur la base du tarif public domestique sont parfaitement fantaisistes, les prix pratiqués sur le futur réseau de distribution seront nettement supérieurs, et de plus devront supporter la TICPE).

Pour sortir de cette impasse les constructeurs ont développé des modèles hybrides, qui résolvent en principe le problème de l’autonomie et des points de recharge. Mais le coût de ces modèles est encore plus élevé que celui des « tout électriques » en raison d’une double motorisation et d’un système d’accouplement compliqué.

L’objectif du tout électrique ayant légèrement dévié vers l’hybride, il est vite apparu que cet hybride fonctionnerait 80% du temps sur son moteur thermique; la traction électrique étant sollicitée surtout en ville, là où elle est utile.

Il s’agit donc maintenant de développer un hybride qui consommerait le moins possible de carburant liquide. C’est la fameuse voiture à deux litres aux cent qui fait partie des trente-et-un projets industriels du Ministre.

Certains se sont avisés que cet objectif pouvait être atteint avec le moteur thermique seul, en oubliant le moteur électrique ! PSA propose par exemple une technologie baptisée « Hybrid Air » qui consiste en un moteur thermique au rendement optimisé assisté d’un système de récupération d’énergie de freinage par compression d’un gaz dans un réservoir. L’énergie stockée est utilisée grâce à un moteur hydraulique, ce qui permet d’atteindre la consommation nominale de deux litres aux cent km, selon les normes NEDC.

Cette combinaison inhabituelle permettrait, selon PSA, d’obtenir un coût inférieur à celui d’un hybride bi-moteur. Il s’agit en somme d’une retour aux sources, le moteur thermique n’a donc pas dit son dernier mot.

Cette effervescence technologique est une signe de bonne santé, mais elle est source de grande perplexité pour le futur acheteur incapable de faire un choix raisonné devant un panel d’offres aussi confuses:

- Des véhicules tout électriques ( EV).

- Des véhicules hybrides non rechargeables ( HEV)

- Des véhicules hybrides rechargeables ( PHEV)

- Des véhicules hybrides à prolongateur d’autonomie.

- Des véhicules thermiques à récupération d’énergie pneumatique.

- Des véhicules électriques à batterie interchangeable.

- Etc…

( Dans le etc… on trouvera la pile à combustible, que l’on nous annonce pour bientôt).

Cette prolifération de modèles est un signe évident de manque de maturité non seulement technologique, ce qui est compréhensible eu égard à la nouveauté de la chose, mais aussi et surtout stratégique de la part du Gouvernement incapable de donner des signaux clairs sur la politique énergétique des prochaines décennies.

Cette incertitude se traduit par une méfiance du consommateur envers un produit manifestement très mal défini, plus proche du mouton à cinq pattes que du placement de père de famille…

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25 mars 2014 2 25 /03 /mars /2014 10:08

25 Mars 2014

L’annonce du prochain tarissement des sources fossiles d’énergie et la proclamation du rôle de l’Homme dans le changement climatique ont eu sur nos sociétés l’effet d’un électrochoc.

Une fois passée la phase de tétanisation, les effets d’un électrochoc se constatent après une période de récupération à l’issue de laquelle un état des lieux permet de mesurer l’efficacité du traitement.

Nous sommes entrés dans cette phase de bilan énergétique et le tableau clinique n’est pas des plus réjouissants.

D’un côté une petite minorité se partage la plus grosse partie des ressources de la Planète, y compris ses sources d’énergie; de l’autre côté la masse des laissés-pour-compte, qui aspirent à accéder au même niveau de progrès que la minorité.

Un simple petit compte d’apothicaire montre que c’est impossible, il n’y en aura pas pour tout le monde, d’autant plus que le déséquilibre s’accroît en proportion de l’accroissement de la population du Globe, laquelle est promise à un doublement au milieu du siècle.

Dans le même temps, alors que la dissémination de ce fameux progrès requiert de plus en plus d’énergie, les sources sont en voie de tarissement.

La seule certitude qui se dégage de l’examen de ce tableau, c’est l’inéluctabilité d’une profonde mutation énergétique comme seule échappatoire à un affrontement généralisé autour des dernières gouttes de pétrole et produits assimilés.

Mais quelle mutation énergétique ?

Deux secteurs sont concernés par la révolution: les sources d’énergie, et l’efficacité énergétique.

Les sources devront être renouvelables, non polluantes, décarbonées ou à carbone recyclable.

Pour l’efficacité, les pertes de chaleur devront être minimales.

Le contre exemple est donné aujourd’hui par les moteurs de nos voitures, qui ne tirent parti que de 10 à 20% du potentiel mécanique du carburant, le reste étant dissipé dans l’Atmosphère sous forme de chaleur, à laquelle s’ajoute les polluants des gaz d’échappement et le dioxyde de Carbone.

Il y a aujourd’hui plus d’un milliard de voitures en circulation dans le Monde. On estime qu’il y en aura le double en 2 040 !

Et ce n’est qu’un exemple parmi d’autres.

Face au défi auquel nous allons être confrontés au cours de ce siècle, les propositions pour résoudre la crise se classent en deux catégories:

D’une part, ceux qui estiment que le progrès technologique a dépassé les limites au-delà desquelles il devient pernicieux, et qu’il a prouvé son inefficacité puisqu’il est incapable de résoudre les problèmes de survie de la moitié de l’humanité. Il faut donc faire machine arrière et revenir à des comportements plus vertueux et respectueux de l’environnement. Les pays développés doivent adopter des modes de vie « soutenables » qui serviront d’exemple aux pays en voie de développement. L’énergie sera fournie par les sources ancestrales, tout de même améliorées par cette technique décidément irremplaçable.

C’est l’opinion soutenue par la mouvance écologique.

D’autre part, il y a ceux qui veulent continuer à surfer sur le progrès tout en reconnaissant la nécessité de préserver les richesses de la Planète. En conséquence, tout en admettant la nécessité de respecter l’environnement et d’économiser l’énergie, ils estiment pouvoir échapper à la décroissance en recherchant de nouvelles sources pour une énergie abondante et illimitée, capable de soutenir et accompagner la marche de l’Humanité vers un destin plus ambitieux que la simple survie. Aux énergies naturelles que sont le Soleil, le vent, l’eau, la biomasse, la géothermie, qu’ils considèrent incapables de soutenir les besoins futurs d’un développement technologique global, ils souhaitent ajouter des sources d’énergie plus « conséquentes » comme celles de la fission nucléaire, puis de la fusion, voire même à plus long terme celle de l’antimatière.

On voit donc se dessiner les contours de deux choix de société, susceptibles de se substituer aux clivages politiques traditionnels désormais obsolètes.

On a pu ainsi constater que l’alternance droite-gauche reste sans influence sur les décisions de politique énergétique, qui pourtant conditionnent l’avenir socio-économique du Pays.

Les centres de décisions stratégiques se sont déplacés vers les acteurs de terrain que sont les grands groupes industriels et financiers, le Parlement se voyant confier les tâches « domestiques » telles que la perception de l’impôt, l’optimisation des dépenses de l’Etat, la Sécurité Sociale, les retraites, le traitement social du chômage, le remboursement de la Dette, l’organisation des élections, et la gestion médiatisée des « affaires » qui agitent en permanence le microcosme judiciaro-politicien.

Plus le Monde devient technique et plus sa gestion devient une affaire de spécialistes.

Et quoi de plus technique que l’énergie ?

La pierre d’achoppement de notre stratégie énergétique est le Nucléaire.

De la décision de persévérer ou de se retirer du Nucléaire dépend notre avenir énergétique pour les cinquante prochaines années, et probablement au-delà.

Il ne serait pas normal que cette clé demeure entre les mains des grands groupes industriels et financiers; elle doit être confiée aux représentants du peuple, et il serait même logique que son usage fasse l’objet d’un référendum. Une telle consultation nationale aurait l’avantage de compter les forces en présence, à condition qu’elle soit précédée d’une campagne d’information qui soit autre chose que le simulacre de consultation nationale qui fut consacrée l’année dernière à la transition énergétique.

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20 mars 2014 4 20 /03 /mars /2014 11:49

20 Mars 2014

Le progrès technique a pu s’accomplir grâce à l’utilisation massive de l’énergie. Ce fluide mystérieux est devenu le sang de nos sociétés développées dont la survie est dès lors conditionnée par une consommation colossale et continue de différents produits porteurs de ce fameux « potentiel d’action ».

Disposer d’un fort potentiel énergétique est pour un pays moderne la condition de sa survie économique, mais aussi stratégique. Aussi, afin d’éviter des conflits géopolitiques à la moindre pénurie, L’AIE ( Agence International de l’Energie) impose aux pays adhérents la constitution de stocks de sécurité pétroliers. La France, qui en fait partie, doit ainsi constituer une réserve de sécurité supérieure à 90 jours de consommation. Elle possède un stock de 26 Milliards de m3 de Gaz naturel, et 17 millions de tonnes de pétrole, contenus dans des réserves souterraines.

( Nous consommons chaque année environ 30 millions de mètres cubes de carburants rien que pour nos voitures particulières).

La plus grande partie de l’énergie utilisée provient actuellement du couple Pétrole-Gaz naturel, le reste étant fourni par la biomasse (bois énergie), un peu de Charbon, le Nucléaire et l’Hydraulique sous forme d’électricité, et quelques sources renouvelables

. L’épuisement des sources fossiles, maintes fois annoncé comme imminent et chaque fois reporté à une date ultérieure, finira bien par se produire un jour.

Du Charbon, du pétrole, du Gaz Naturel, lequel disparaîtra le premier ?

Le scénario le plus récent prévoit d’abord la raréfaction du pétrole, avec comme on l’imagine des tensions croissantes sur les prix et peut-être des conflits pour s’approprier les dernières ressources, et ceci avant la fin de ce siècle.

Le Gaz Naturel a vu son agonie prolongée grâce à l’entrée en scène récente des Gaz de schiste. Il se pourrait qu’il soit disponible pour un siècle supplémentaire, tout dépendra de la consommation annuelle mondiale et de la compétence des prévisionnistes, ils se sont trompés si souvent...

Quant au Charbon et autres produits assimilés, personne ne se risque à avancer une date pour leur extinction, tant leur abondance est encore grande.

Selon ce scénario c’est donc le pétrole qui nous quittera en premier, d’où l’intérêt des réserves stratégiques imposées par l’AIE sur les produits pétroliers. Lesquelles réserves deviendront de plus en plus « stratégiques » lorsque s’approchera la date fatidique.

Au XXIIè siècle, tout en conservant les réserves stratégiques pour les dernières gouttes de pétrole, il faudra constituer des réserves de Gaz Naturel pour parer à sa future raréfaction. Aujourd’hui la France stocke déjà les deux produits, ce qui est une sage précaution eu égard à l’absence de l’un et de l’autre dans notre sous-sol.

( Il paraît que des gaz de schiste seraient présents en abondance, qui permettraient de refaire le coup du gaz de Lacq, en mieux, mais c’est un sujet tabou ).

Bien sûr, dans un monde où les énergies fossiles auront disparu, ces réserves stratégiques n’auront plus lieu d’être, rendez-vous au XXIIIè siècle.

Entre temps les énergies nouvelles auront pris leur place, c’est du moins le scénario du prochain film, qui peine à trouver un réalisateur et surtout des commanditaires.

La montée en puissance de ces nouvelles sources est difficilement programmable, elle dépendra en premier lieu du calendrier d’épuisement des sources fossiles, lequel n’est pas connu avec précision.

En second lieu interviendra la volonté politique de lutter efficacement contre les émissions de CO2, et en troisième lieu la décision de poursuivre ou non la production d’électricité nucléaire.

En quatrième lieu il faudra tenir compte de notre capacité à gérer ou non l’intermittence du solaire et de l’éolien, laquelle est un obstacle majeur.

Et bien sûr quelques autres problèmes « mineurs » devront être surmontés, comme la nécessité de réduire drastiquement notre consommation d’énergie, l’adaptation aux nouvelles formes d’énergie, la gestion des réseaux, l’évolution acceptable du prix de l’énergie, etc….

Dans le futur mix énergétique, le solaire et l’éolien sont appelés à jouer un rôle important car ces sources sont les seules dont les réserves sont quasiment illimitées.

La valorisation des déchets sous forme de Biogaz est limitée par le volume des déchets produits, lesquels sont plutôt prévus à la baisse dans un monde écologiquement correct.

Les biogaz et biocarburants de cultures spécifiques sont également limités par la nécessité de ne pas empiéter sur les cultures alimentaires.

L’Hydraulique est déjà exploitée à son maximum, son extension prévisible est limitée, bien que techniquement faisable.

Le bois énergie est séduisant mais le risque de déforestation est grand.

Il faudra donc faire largement appel au solaire et à l’éolien, et donc gérer le problème de l’intermittence de ces sources.

Ce problème d’intermittence, très largement sous-évalué aujourd’hui, implique la nécessité de stocker des quantités considérables d’énergie pour pallier les baisses de production en cas d’absence prolongée de vent et/ou d’ensoleillement. Il faut donc constituer un stock technique qui viendra s’ajouter aux réserves stratégiques précédemment citées.

L’importance de ces « réserves techniques » supplémentaires sera proportionnelle à la part de l’éolien et du solaire dans le mix énergétique, et dépendra des estimations météorologiques permettant d’établir le facteur de risque de baisse de production. De belles joutes en perspective…

Ce problème de l’intermittence du Solaire et de l’Eolien est donc majeur, et il n’a évidemment pas échappé aux grands acteurs industriels de l’énergie, qui voudraient bien continuer dans le nucléaire puisque ce procédé cumule au moins trois des vertus préconisées pour la transition:

- Il ne pose pas de problème d’intermittence.

- Il n’émet pas de CO2.

- Il incorpore ses propres réserves de sécurité puisque chaque réacteur peut fonctionner dix-huit mois avec sa charge de combustible.

Ses laudateurs ne manquent pas d’ajouter qu’il possède un grand potentiel d’amélioration notamment en sécurité et en réserve de marche.

Mais hélas les catastrophes récentes ont démontré son pouvoir de nuisance et le procédé en lui-même est rejeté par les populations, avec une probabilité non négligeable d’être abandonné, comme en Allemagne.

Nous n’échapperons donc pas à la nécessité de mettre en place ces stocks techniques de compensation d’intermittence, qui viendront s’ajouter aux réserves de sécurité stratégiques.

Que peut-on stocker quand on n’a plus ni pétrole ni Gaz naturel ?

Pas de l’électricité, qui n’est stockable qu’en faibles quantités.

Pas de l’eau dans les barrages, ils sont déjà utilisés pour réguler les pics de consommation et il n’y a plus de place pour en construire d’autres.

Pas du bois, qui ne se prête pas à une distribution par un réseau.

Reste du gaz et des Biocarburants.

Le gaz utilisé pourra être un mix de Biogaz et d’Hydrogène. La filière Hydrogène permet en effet de stocker l’électricité éolienne ou solaire sous forme de gaz combustible obtenu par électrolyse et injecté dans le système de stockage existant connecté au réseau de distribution.

Le réseau de distribution de gaz véhiculerait alors un mélange de biogaz et d’Hydrogène. Dès aujourd’hui l’injection de biogaz dans le réseau est autorisée, et les essais de validation d’injection d’Hydrogène sont en cours.

C’est ce mix gazeux qui servira à constituer une partie de la réserve stratégique et technique de compensation d’intermittence.

L’autre partie pouvant être constituée de Biocarburants, en proportion de leur part dans le mix énergétique global. Tout dépendra de l’importance relative de l’électrification des transports à cette époque.

Durant les périodes de déficit de vent et/ou d’ensoleillement l’électricité sera produite à partir du stock technique et grâce à des centrales à Gaz à cogénération.

On voit que la transition énergétique ne consiste pas « simplement » à fermer des centrales nucléaires et planter des éoliennes partout, mais que ce tour de passe-passe ne peut réussir que si, derrière le décor, un très gros travail d’adaptation est réalisé.

En particulier il ne faut pas s’offusquer de voir EDF investir dans des centrales à Gaz, alors qu’on s’attendrait plutôt à voir pousser des éoliennes.

Il faudra se faire à l’idée que derrière un parc éolien ou solaire il y aura nécessairement une centrale à gaz…

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15 mars 2014 6 15 /03 /mars /2014 10:45

15 Mars 2014

La marche vers les énergies nouvelles se révèle de plus en plus sous son vrai jour, un véritable parcours du combattant semé d’embûches, de fausses pistes, d’impasses, et de retour à la case prison.

L’enthousiasme des écologistes a pu faire croire un moment que la révolution énergétique était à portée de main et que seuls quelques politiciens de droite mal intentionnés et corrompus refusaient au peuple l’accès à un monde plus juste, plus propre et respectueux de l’environnement.

Le changement de majorité a mis en évidence la faiblesse de ce préjugé puisque quasiment deux ans se sont écoulés sans voir la moindre décision concernant une réorientation de notre politique énergétique vers la Terre promise des lendemains radieux et respectueux de l’environnement.

De cette incapacité à agir on peut penser soit que le Gouvernement, quel qu’il soit, est sans pouvoir réel dans le domaine énergétique, soit que le problème est d’une telle complexité qu’il faut y réfléchir à deux fois avant d’y aller à la hussarde au risque d’agir comme un éléphant dans un magasin de porcelaine.

On peut également penser tout simplement que nos décideurs, quelle que soit leur obédience, estiment qu’il n’y a pas le feu au lac, que les choses peuvent aller leur train et que les solutions apparaîtront d’elles-mêmes le moment venu, c’est-à-dire lorsque les tensions sur le marché des énergies fossiles deviendront insupportables, ce qui ne se produira pas avant le milieu du siècle si l’on en croit les spécialistes de la spécialité.

Certains augures prophétisent de grands bouleversements sociaux- économiques en cas de transition énergétique trop brutale et mal maîtrisée. Aux inconvénients d’un changement climatique, éventuellement gérables, viendrait alors s’ajouter une catastrophe économique, une sorte de sur-accident dont les dégâts outrepasseraient ceux occasionnés par un réchauffement de deux ou trois degrés.

Ces considérations, et bien d’autres, expliquent en partie les comportements schizophréniques observés ici et là. Alors que certains tirent à hue en misant sur le tout éolien, d’autres tirent à dia en exploitant les gaz de schiste.

En France le secteur énergétique le plus sensible est l’électricité en raison de son rapport au nucléaire, bénéfique de par son absence d’émissions de CO2, mais maléfique par les risques qu’il fait courir aux populations présentes et futures.

Le remplacement du nucléaire par des énergies propres et durables est considéré comme la première urgence par la mouvance écologiste.

Aujourd’hui nous consommons 480 TWh d’électricité, dont les trois quarts sont d’origine nucléaire.

C’est une quantité d’énergie énorme. Elle représente par exemple la production de 27 000 grosses éoliennes offshore de 6 MW.

On pourrait théoriquement produire cette énergie avec des éoliennes et des panneaux solaires, mais au prix d’une emprise foncière, de problèmes d’acceptabilité et de dégradations de l’environnement tels que le prévisionniste le plus endurci est saisi d’un profond découragement.

Il est donc admis que le remplacement du nucléaire par des renouvelables nécessitera une sérieuse cure de minceur pour ramener notre consommation à un niveau plus raisonnable. Le « raisonnable» en question restant assez vague, comme d’ailleurs l’éventuelle répartition entre énergie de réseau et énergie fabriquée par le particulier ou les petites collectivités.

Dans un futur où la sobriété sera de mise, l’électricité de réseau sera réservée aux applications dites spécifiques.

Notamment seront exclus du réseau électrique le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire, et toutes autres applications pouvant être réalisées avec d’autres énergies.

Ces « autres énergies » proposées sont en général le Gaz de réseau, mais également le bois, la Géothermie, le Solaire thermique. L’usager pourra toujours fabriquer lui-même l’électricité supplémentaire dont il estimera avoir besoin, grâce au Solaire photovoltaïque, au petit éolien, ou à tout autre procédé comme une chaudière à cogénération.

Les promoteurs de ce nouveau panorama énergétique ne précisent pas le sort qui sera réservé à la voiture électrique, pourtant présentée comme modèle écologique, tout en étant grosse consommatrice d’électricité.

Cette restriction imposée de la fourniture électrique se traduira par un report de la demande sur le Gaz, à condition bien entendu qu’il existe encore un réseau national de distribution de gaz ! En effet la fin du gaz d’origine fossile pourrait bien se traduire par la disparition du réseau faute de produit à distribuer.

Il y a deux sortes de Gaz:

- Le Gaz dit naturel, produit fossile non renouvelable, disponible sur le marché international pour un coût encore modique. Ce produit est en principe frappé d’ostracisme puisqu’il émet du CO2 et qu’il est non renouvelable.

Nous n’en possédons pas en France, nous en importons l’équivalent de 550 TWh, dont environ 80 TWh fournis pas notre « ex-ami » Vladimir.

Une version moderne de ce gaz naturel est apparue récemment sous le nom d’ « Hydrocarbures de roche mère », ou encore « gaz de schiste » , ou encore « Shale gas » , rebaptisé « Sale gaz » par les mauvaises langues. Ce produit jouit d’une réputation détestable qui le fait rejeter énergiquement pas les écologistes, non sans raisons valables.

- L’autre gaz est le Biogaz, renouvelable et à Carbone recyclable, le seul en odeur de sainteté. Issu de la valorisation des déchets, il est constitué surtout de Méthane.

L’ADEME a fourni en 2013 un rapport d’étude faisant le point des disponibilités futures en Biogaz pour la France. Selon cette étude les ressources mobilisables en 2030 seront de 56 TWh.

Les ressources mobilisables de Biogaz ne sont pas extensibles à l’infini car elles entrent en concurrence avec d’autres productions renouvelables comme les Biocarburants, et sont déjà utilisées en grande partie par l’agriculture pour amender les sols, comme les lisiers. Il ne serait pas acceptable de remplacer ces engrais naturels par des engrais chimiques au prétexte de fabriquer du Biogaz.

Comparée à la consommation de Gaz actuelle de 550 TWh, ce potentiel de 56 TWh met en évidence un hiatus.

Il y a simplement un rapport 10 entre l’offre et la demande.

C’est exactement la mesure de l’effort de sobriété que nous devrons fournir pour renoncer au Gaz naturel fossile.

Or que constatons-nous ?

Depuis dix ans notre consommation d’énergie électrique demeure à peu près stable à hauteur de 480 TWh. Il n’y a aucun signe apparent d’une tendance de fond à une réduction de la demande.

Pour le Gaz la situation est comparable, une consommation stable depuis 2000 autour de 500 TWh, sans tendance à la décrue.

On pourrait en dire autant pour la consommation de carburant qui se maintient à 29 Millions de mètres cubes pour nos voitures particulières.

Notre capacité à réduire notre consommation n’a donc pas été démontrée.

Or toutes les évaluations énergétiques pour une transition vers les sources renouvelables postulent comme préalable une réduction très significative de la demande.

Par exemple le scénario Négawatt est fondé sur une réduction de 66% de la demande en énergie primaire.

Tant que la tendance à une réduction de la demande n’apparaît pas dans nos résultats, le développement des énergies nouvelles ne peut que rester relativement marginal.

L’essentiel de la transition consistera donc à apporter la preuve que le préalable de sobriété énergétique peut être levé.

Quels peuvent être les leviers permettant d’obtenir ce résultat ?

Les exhortations ont montré leur inefficacité.

Certes des progrès ont été réalisés dans l’efficacité énergétique des appareils consommateurs, dans l’isolation thermique des bâtiments, dans la chasse à l’énergie grise, mais ces progrès sont contrecarrés par l’augmentation naturelle de la demande liée à l’accroissement de la population, du nombre de ménages, et du niveau de confort.

Edicter des règlementations thermiques des bâtiments ne suffit pas à faire surgir les moyens financiers pour réaliser les travaux.

La crise permanente du logement impose un habitat toujours plus éloigné des sites d’emplois.

La civilisation des loisirs crée sans cesse de nouveaux besoins énergivores.

Le manque de maillage des réseaux de transport collectif impose l’usage intensif de la voiture.

Le développement des transports aériens « low cost » remplit les avions vers des destinations très énergivores.

L’usage de la voiture peine à se rationaliser, le covoiturage est encore très minoritaire, la location trop onéreuse.

Le ferroutage reste encore un vœux pieux et le transport des marchandises pourrait être rationalisé.

Des habitudes ont été prises, voire encouragées, qu’il sera très difficile de changer pour des comportements plus sobres énergétiquement. Les initiatives locales et/ou individuelles remarquables restent minoritaires et ne sont pas représentatives des comportements généraux qui demeurent fondés sur un usage débridé de l’énergie.

L’accueil réservé au projet de tarification progressive montre bien que les esprits ne sont pas préparés à accepter quelque restriction que ce soit.

Or les énergies renouvelables ne peuvent être efficaces que si les utilisateurs acceptent d’adopter un comportement responsable et vertueux. En particulier elles comportent par essence la nécessité d’adapter la demande à l’offre, alors qu’aujourd’hui c’est l’offre qui s’adapte à la demande.

La levée de boucliers contre le nouveau compteur d’électricité Linky traduit le refus d’une majorité d’usagers d’accepter ce qui peut ressembler à une contrainte, même si c’est dans l’intérêt général.

Nous continuons d'attendre du Gouvernement l’initiative de la transition énergétique, alors que celle-ci ne peut être initiée que par nos propres changements de comportements. Comment dissiper ce malentendu ?

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7 mars 2014 5 07 /03 /mars /2014 19:10

~~7 Mars 2014

Enfin approche le grand jour qui verra dévoilée la stratégie pour la transition énergétique. Chacun espère, non pas un miracle, mais une sortie du tunnel de l’attente qui permettra de savoir à quelle sauce nous allons être mangés.

S’agissant d’une transition, il y sera fortement question d’énergies nouvelles, le contraire ne serait pas accepté.

Tout le monde connaît la liste des prétendantes, des plus nobles comme le solaire et l’éolien, jusqu’aux presqu’inavouables comme la valorisation des déjections animales, lesquelles ne sont qu’un retour aux sources puisque nos ancêtres proches utilisaient déjà les bouses pour faire du feu.

Un programme d’énergies renouvelable ne pourra pas échapper à un important volet éolien.

La France possède déjà un parc éolien terrestre de 4 000 machines dont la production a atteint 15 TWh en 2012, soit 3% de la consommation d’électricité. C’est encore modeste mais ce n’est qu’un début.

Une augmentation significative de ce secteur implique le développement de parcs offshore. En mer il est possible d’installer des machines très puissantes (6 MW et plus) et le vent y est plus fort et plus régulier, permettant un facteur de charge plus important.

On sait que le Gouvernement a lancé des appels d’offres pour la construction de parcs éoliens off shore avec l’objectif d’une puissance installée de 6 000 MW d’ici 2020, soit un millier de machines.

Une éolienne de 6 MW de puissance nominale peut fournir annuellement une quantité d’énergie de 18 GWh en prenant un facteur de charge de 35%, qui est la norme en ce domaine.

L’ensemble des 1000 machines produira annuellement 18 TWh, soit davantage que les 4 000 éoliennes on shore déjà en service en Métropole. La production éolienne totale atteindra alors 7% de la consommation d’électricité, soit l’équivalent de deux réacteurs EPR.

Le consortium ALSTOM/EDF a été retenu pour trois parcs qui seront équipés de machines de 6 MW.

La présentation du projet met en valeur leur efficacité énergétique:

« Une éolienne pourra alimenter en électricité 5 000 foyers »

C’est vrai à condition d’accepter certaines restrictions : 18 GWh partagés entre 5 000 foyers, laissent donc 3 600 kWh par an pour chacun des foyers. C’est peu, mais c’est le régime électrique minceur qui nous est apparemment réservé pour cause de passage aux énergies renouvelables.

Actuellement le secteur résidentiel est alimenté en électricité par l’intermédiaire de 26 Millions de compteurs électriques. La consommation est de 130 TWh, soit environ 30% de la consommation d’énergie finale du secteur, le reste étant couvert par le Gaz naturel, le fuel domestique, le bois, du Solaire et de la Géothermie.

La consommation moyenne électrique par foyer raccordé est donc de 5 000 kWh par an. Source : www.fournisseurs-electricite.com

Cette consommation électrique moyenne devrait donc baisser de 30% pour atteindre le niveau de 3 600 kWh qui permettra à une éolienne de 6 MW d’alimenter 5 000 foyers.

Il est vrai que certains se chauffent à l’électricité ; il faudra oublier cela et changer pour un chauffage au Gaz naturel, au fuel domestique, au bois, éventuellement une pompe à chaleur avec un bon COP.

Beaucoup d’entre nous apprécient leur cumulus électrique ; il faudra également le porter à la déchetterie et le remplacer par un chauffe-eau solaire ou au gaz.

Ce régime sec devrait nous permettre de réduire notre consommation moyenne, c’est le prix à payer pour satisfaire l’équation :

Une éolienne = 5 000 foyers alimentés en électricité.

Notons au passage que les 5 000 foyers en question sont interdits de voiture électrique !

En effet la recharge de la batterie consommera à elle seule 3 650 kWh par an à raison de 10 kWh par jour.

Faut-il y voir une condamnation du véhicule électrique ?

Il s’agira donc de savoir si la voiture du futur pourra être électrique et considérée comme application spécifique de l’électricité, ou si, comme le chauffage et l’ECS, elle doit se débrouiller avec les autres énergies renouvelables, en l’occurrence les biocarburants liquides ou Gaz liquéfié, ou pourquoi pas la pile à Hydrogène ?

Il y a là un problème de fond qui ne semble pas tourmenter les constructeurs d’automobiles.

Ces restrictions électriques n’ont pas encore force de loi, mais il se pourrait que dans quelques années il soit fait appel à des mesures contraignantes comme la tarification progressive, voire même les quotas.

N’utiliser l’électricité que pour les applications déclarées spécifiques c’est bien, mais c’est aussi reporter sur les autres sources, les ENRt ( Energies Renouvelables thermiques), la charge d’assurer tous les autres besoins.

Encore faudra-t-il qu’elles soient capables de le faire, ce qui n’est pas évident.

L’effort sur les éoliennes off shore n’est donc qu’un volet de la stratégie, qui doit également porter sur le Solaire, les Biocarburants, le Biogaz, la Géothermie, la filière bois, l’Hydraulique, la filière Hydrogène et le stockage de l’énergie électrique.

La tâche est d’autant plus difficile que les énergies traditionnelles tiennent toujours le haut du pavé et ne manifestent aucune tendance à céder la place, bien au contraire.

La tentation est alors grande de différer les coûteux investissements sur les énergies nouvelles, surtout en situation d’économie exsangue

. Encore une minute Monsieur le bourreau…

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3 mars 2014 1 03 /03 /mars /2014 17:45

3 Mars 2014

En France la transition énergétique plonge le Gouvernement dans le plus grand embarras. Tout marchait pour le mieux dans le meilleur des mondes possibles: du pétrole, du Gaz et du Nucléaire en abondance, tout cela suffisait à notre bonheur depuis un demi siècle, et nous avions même de l’Hydraulique et du bois de chauffage, parfaitement renouvelables et suffisamment « verts » pour donner à notre mix énergétique une teinture écolo de bon aloi, car l’écologie était devenue incontournable électoralement.

Les jours difficiles, on pouvait même évoquer l’usine marémotrice de la Rance, voire le chauffage géothermique des immeubles de La Benauge.

Et même certains audacieux n’hésitaient pas à arguer de l’absence d’émission de CO2 des centrales nucléaires pour revendiquer l’étiquette verte en leur faveur.

Et puis les esprits chagrins sont venus jeter le trouble dans ce bel ordonnancement en démontrant la vulnérabilité de ce système énergétique confronté aux assauts conjugués du réchauffement climatique, de l’épuisement programmé des réserves fossiles, y compris de l’Uranium, et de l’évidence du grand pouvoir de nuisance du Nucléaire.

Voici donc sifflée la fin de la récréation.

Un grand concours de peuple, convaincu par les grand-messes du GIEC, exigea des Gouvernements qu’il prissent des engagements solennels sur l’abandon des énergies fossiles à cause de l’effet de serre, et du Nucléaire à cause de Fukushima, ce qui revient à condamner 80% de nos sources d’approvisionnement.

Nous voila donc mis en demeure de changer de cheval au milieu du gué.

L’homo politicus, plus familier de la dialectique politicienne, se retrouva investi du rôle inattendu de grand Industriel auquel il n’était pas préparé, ni par son histoire, ni par ses penchants naturels.

Car enfin, les fonctions régaliennes sont une chose, la politique industrielle en est une autre, pour laquelle des décennies de manœuvres électoralistes ne constituent pas la meilleure des préparations. Même s’il est vrai qu’on a pu voir dans le passé des présidents initialiser qui un programme nucléaire, qui un sous-marin du même métal.

Les temps changent…Les présidents aussi…

Le Président actuel hérite donc de la patate chaude énergétique, dont il se serait bien passé, mais qu’il serait malséant de glisser sous le tapis eu égard aux engagements pris non pas devant les électeurs, ce qui serait sans conséquence, mais devant ses amis écologistes dont les voix demeurent indispensables à la poursuite d’un quinquennat serein et surtout à son possible renouvellement en 2017.

Mais, après réflexion, que le « moins d’Etat » se mue en « plus d’Etat » à la demande du peuple n’est pas pour déplaire à des dirigeants qui ne font pas du libéralisme leur tasse de thé. L’occasion faisant le larron, Il a bien fallu bien se résoudre à mettre les mains dans le cambouis.

Avant toute décision hâtive il était bon d’évaluer la crédibilité des menaces brandies et de mesurer le caractère d’urgence d’une telle révolution industrielle.

Le réchauffement climatique ?

Il serait de 0,6 K depuis 1950, ce qui représente deux millièmes de la température moyenne de la basse Atmosphère, qui est de 288 K.

( Il s’agit évidemment de la valeur absolue de la température, exprimée en Kelvin, et non pas de sa valeur comparée à une référence conventionnelle, Fahrenheit ou Celsius, sans aucune signification thermodynamique).

Deux millièmes de variation sont peut-être significatifs pour un scientifique, mais ne parlent pas à l’oreille d’un politicien, fut-il chef de l’Etat. Et de plus aucune nouvelle augmentation n’a pu être constatée au cours de la dernière décennie, des mauvaises langues prétendent même qu’une légère décroissance serait discernable.

Difficile de convaincre un décideur non scientifique avec des indices aussi ténus de l’imminence d’une catastrophe apocalyptique, peut-être aurait-il fallu choisir un autre critère plus spectaculaire, comme le changement climatique.

Mais comment caractériser un changement climatique, avec quelles unités de mesure ? Comment faire la part d’une éventuelle tendance climatique à long terme et des variations météorologiques pluriannuelles, surtout après nous avoir expliqué qu’il ne faut surtout pas confondre climatologie et météorologie ?

Les dangers du Nucléaires ?

La France possède 60 réacteurs en fonctionnement ( 58 + 2, cherchez bien les deux intrus) et aucun accident majeur ne s’est produit en France depuis les débuts de l’ère du nucléaire civil, c’est-à-dire plus d’un demi siècle.

Un tel résultat plaide en faveur de la fiabilité du procédé et justifie une certaine confiance, surtout quand des intérêts bien compris soutiennent la poule aux œufs d’or.

Tchernobyl et Fukushima ont certes prouvé que le danger potentiel n’est pas imaginaire, mais l’analyse des circonstances a aussi montré l’importance des erreurs humaines dans la genèse de ces catastrophes. Et comme chacun le sait, de telles erreurs sont impensables « chez nous ».

Pour la puissance politique, l’affaire n’est donc pas aussi simple à juger, et du doute méthodique au scepticisme il n’y a souvent que l’épaisseur d’une idéologie.

Faute d’une impossible certitude scientifique on a le choix entre l’évaluation du rapport bénéfices-risques, qui est une tartuferie, ou le principe de précaution, qui consiste à ne rien faire.

Or le décideur Politique n’est pas élu pour ne rien faire.

Reste à jouer la décision aux dés…

L’épuisement des réserves fossiles ?

Oui, elles s’épuiseront bien un jour, mais certainement pas demain matin. Les risques de pénurie à moyen terme résident davantage dans une possible grève des transports ou dans un caprice d’émir plutôt que dans l’épuisement de la ressource.

Comme prévu la hausse des cours du pétrole a eu pour résultat la rentabilité des forages profonds et de l’exploitation de sites autrefois délaissés. Et les gaz de schiste sont venus en rajouter une couche, au grand dam des pourfendeurs du CO2, dont l’absence de poids politique a pu être vérifiée une fois de plus.

Quant au Charbon, ses réserves sont immenses, et elles grandissent à proportion de la hausse des cours de l’énergie. Et comme il est devenu rentable de s’en servir pour fabriquer du carburant liquide, la fin du pétrole n’est plus une menace à court terme.

Voici donc la pénurie de fossiles reportée à une date ultérieure, on parle de la fin du siècle, pour ne pas dire la saint glin-glin.

Sachant que l’horizon d’un homme politique dépasse rarement la durée d’un quinquennat, voire deux, on imagine sans peine le niveau de ses préoccupations concernant un évènement dont l’occurrence n’est pas attendue avant trois générations.

Et le CO2 dans tout çà ?

Il semble bien qu’il n’empêche plus les chefs d’Etat de dormir, en admettant que ce fut le cas dans un passé récent, ce dont nous nous permettons de douter.

En cas de questions embarrassantes ils ont leur Joker: la séquestration du Carbone, sorte d’Arlésienne que personne ne voit jamais mais autour de laquelle se joue une pièce dont nous sommes à la fois les auteurs, les acteurs, et les spectateurs, mais dont le dénouement reste caché.

Qui, ou quoi, sera dans le rôle du deus ex machina ?

De ces considérations, certes un peu abruptes et sommaires, un homme politique peut retirer l’impression, voire la conviction, que les menaces de catastrophes climatique, ou nucléaire, et de pénurie d’approvisionnements ne sont pas tout à fait avérées et en tous cas ne justifient pas d’abandonner un navire qui ma foi flotte encore très bien.

La consistance des menaces n’est certes pas niée, mais il peut être amené à penser que l’urgence de l’application des mesures drastiques de mitigation peut être considérée comme excessive.

En clair donnons du temps au temps, pas de précipitation, et surtout ne nous lançons pas dans des grands travaux dispendieux pour une révolution énergétique susceptible de nous mettre en situation de faiblesse par rapport à d’autres pays qui n’auraient pas les mêmes scrupules.

D’ailleurs, ne voit-on pas de grands pays exploiter les gaz de schiste, et d’autres reprendre l’exploitation du Charbon alors qu’il est la source d’énergie la plus polluante ?

L’apparente unanimité affichée dans les multiples réunions internationales au sujet du climat est contredite par les comportements des Etats participants qui font à peu près le contraire de ce à quoi ils se sont engagés.

Face à cette schizophrénie d’Etat, il est prudent de ne pas jeter le bébé avec l’eau du bain. Il est donc légitime se s’interroger sur la meilleure façon d’aborder le problème de la transition énergétique avant de lancer tous azimuts de vastes programmes sur des bases incertaines.

Quel planning, pour quels objectifs, dans quel cadre international, et avec quels impacts sur l’économie. Car enfin, la seule certitude sur ce terrain mouvant, c’est la perspective de dépenses colossales d’investissements pour lesquelles nous n’avons pas le premier sou, sauf à augmenter la dette publique et à créer une catastrophe économique pire que l’aléa climatique redouté.

Quant à demander aux industriels et aux investisseurs de mettre la main à la poche, encore faudrait-il qu’ils soient assurés d’un retour raisonnable sur investissement, ce qui est loin d’être le cas sans de confortables subventions.

Par ailleurs, pour la mise en œuvre des énergies nouvelles, beaucoup de problèmes sont encore sans solution, notamment le stockage de masse de l’électricité pour compenser l’intermittence, et l’emprise foncière et paysagère importantes des installations solaires et éoliennes, qui créent des difficulté d’acceptabilité par les populations, au point de compromettre certains choix.

Enfin, le mythe des énergies nouvelles bon marché est un frein au déploiement de cette technologie. Sous prétexte que les énergies solaire et éolienne sont dispensées gratuitement, certains en ont conclu que l’électricité fournie serait quasiment gratuite, ce qui n’a pas manqué de susciter un grand mouvement de sympathie dans le public, qui dès lors se trouve conditionné à associer aux énergies nouvelles une baisse des factures énergétiques.

Les populations ne sont pas prêtes à accepter de payer le surcoût d’une énergie propre et renouvelable, tant que resteront disponibles les anciennes énergies distribuées avec des tarifs publics attractifs. Le système des subventions par des tarifs de rachat irréalistes crée des effets d’aubaine et ne peut être poursuivi que pour des niveaux de pénétration faibles du marché.

L’expansion des énergies nouvelles suppose l’établissement préalable d’un régime de vérité des prix sous peine de contrevenir aux règles européennes de la concurrence qui interdisent les activités industrielles subventionnées. L’usager français n’est pas encore prêt pour cet effort financier, et peut-être n’en a-t-il pas les moyens, tant il est vrai qu’on ne peut pas tondre un œuf…

Face à cette situation pour le moins incertaine, nos Gouvernements successifs ont pris une sage décision: Commençons par économiser l’énergie, voilà au moins une mesure qui sera bénéfique quelle que soit l’évolution du contexte.

Les grands consommateurs étant le Résidentiel-Tertiaire et les Transports, ces domaines font l’objet de toute l’attention de l’Etat qui déploie un arsenal complet de mesures règlementaires, incitatives, ou coercitives.

Les Règlementations Thermiques successives du bâtiment visent à la généralisation de méthodes de construction aboutissant non seulement à réduire drastiquement le « gaspillage » d’ énergie, mais aussi à obtenir un bilan énergétique positif, ce qui est peut-être un peu excessif, mais on ne peut reprocher au législateur son ambition dans ce domaine.

La mise en place progressive du réseau intelligent et le développement de matériels communicants à basse énergie permet déjà d’envisager la gestion interactive des consommations électriques qui permettra de lisser les pics de consommation et d’économiser des moyens de production.

Par ailleurs le contrôle des consommations et la mise en place des tarifications progressives permettra au consommateur de mieux gérer son budget énergie et l’incitera à entreprendre des travaux d’isolation et/ou à remplacer du vieux matériel par des appareils moins énergivores.

La voiture électrique possède un rendement double de celui d’un modèle classique à moteur thermique. Sa généralisation permettrait de diviser par deux la consommation énergétique du secteur.

Et ne parle-t-on pas de quotas énergétiques dans les transports ?

Dans le domaine de la voiture hybride le projet de véhicule consommant deux litres aux cents kilomètres constitue une avancée certaine. Mais ce n’est qu’un projet.

Par ailleurs la promotion du covoiturage et surtout le développement des transports collectifs sont des mesures favorables aux économies d’énergie. Toutes ces actions, déjà lancées pour certaines, sont certes moins spectaculaires que des parcs éoliens offshore, mais tout aussi efficaces. Leurs résultats sur la durée permettra d’évaluer la capacité d’adaptation des usagers et du marché, l’évolution des besoins énergétiques réels sur les prochaines décennies, et d’obtenir une base solide pour définir des actions ciblées pour des choix justifiés.

Cette stratégie de « chasse au gaspi » ne suffit évidemment pas à préparer une transition qui s’imposera à plus ou moins longue échéance.

L’Etat ne doit pas ( ne peut pas) remplacer l’industriel, son rôle est de sélectionner les grands axes, fournir le cadre juridique et règlementaire, nouer des accords internationaux, et encourager les investisseurs à s’approprier ces axes par des mesures incitatives et en leur garantissant la pérennité de la stratégie.

L’autre rôle de l’Etat, à travers ses structures de recherche et ses instituts scientifiques, est de soutenir y compris financièrement les programmes pilotes destinés à valider les choix techniques, développer des filières industrielles et acquérir du savoir-faire.

Jusqu’à présent nous avons vécu dans un contexte d’abondance énergétique, sans réel problème d’approvisionnement, sans limitation de consommation, et avec des prix de base tellement bas qu’il a même été possible de faire de l’énergie importée une source de rentrées fiscales très substantielles.

Quel autre produit que le carburant auto pourrait supporter à la fois la TVA et la CSPE à un taux exorbitant sans provoquer une chute de la demande ?

Nos appétits sans freins nous ont ainsi amenés au niveau remarquable de consommation énergétique finale de 2 000 TWh par an. 80% de cette énergie (1 600 TWh) provient de sources fossiles, incluant le nucléaire, qui devront donc être remplacées par des sources renouvelables décarbonées ou à carbone recyclable, c’est du moins l’esprit de la transition. Pour apprécier le gigantisme de nos appétits, il faut savoir que 1 600 TWh, c’est par exemple la production de 105 000 éoliennes offshore de 6 MW, avec leurs installations de stockage de compensation d’intermittence .

Le rapprochement de ces chiffres montrent qu’à l’évidence chercher à remplacer l’un par l’autre serait une absurdité. Même en répartissant la tâche entre Solaire, Eolien, Hydraulique, Biomasse, Géothermie, l’objectif demeure déraisonnable.

Il apparaît alors que c’est notre façon d’utiliser l’énergie qui doit être refondée sur des bases différentes. Une désintoxication énergétique est indispensable. Elle est un préalable à La construction d’une stratégie de transition.

Mettre la charrue avant les bœufs serait la meilleure façon d’assurer l’échec de la démarche.

Il sera nécessaire d’identifier les besoins afin de définir un mix énergétique capable de les satisfaire: Quels poids respectifs donner à l’éolien, au solaire thermique, au solaire photovoltaïque, à l’hydraulique, à la géothermie, au bois énergie, à la méthanisation des déchets, aux biocarburants, à la filière hydrogène ?

Quelle part attribuer à l’électricité dans le mix ? Avant d’entreprendre les grands travaux de la transition, il serait peut-être utilise de savoir répondre à ces questions…

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14 février 2014 5 14 /02 /février /2014 18:19

14 Février 2014

Comme il fallait s’y attendre, le développement de la voiture tout électrique se heurte au problème de la recharge de la batterie. Le problème est simple: Malgré les grands progrès technologiques intégrés dans les batteries au Lithium, leur poids demeure encore assez considérable.

Il a donc été nécessaire de trouver un compromis entre la capacité énergétique embarquée et le poids de la batterie. Après de nombreux essais les constructeurs ont adopté pour la voiture moyenne le compromis 20 kWh / 300 kg.

Ce poids de batterie correspond à celui de quatre adultes, et se trouve en partie compensé par une motorisation électrique en principe plus légère que la version thermique, et par l’économie du réservoir de carburant liquide.

La réserve d’énergie de 20 kWh permet une autonomie de 80 à 150 kms selon la façon de conduire, le poids total du véhicule, et le profil de la route.

Pour « faire de la route » il est donc impératif de pouvoir recharger fréquemment la batterie, et si possible sans attendre des heures, ce qui n’est pas possible aujourd’hui.

En dehors des voitures de location, des taxis et des flottes captives d’entreprises ou de l’Administration (et encore sous certaines réserves), le marché se limite donc à quelques particuliers à deux conditions: Avoir la possibilité de recharger la batterie au domicile la nuit au tarif public actuel du kWh, et disposer d’un second véhicule, à moteur thermique, pour les déplacements longues distances.Mais dans cas l’usager « conscient » achètera de préférence un véhicule hybride, qui permet à la fois de circuler en ville sans polluer et de prendre la route pour un long déplacement.

Le marché du tout électrique en dehors des domaines cités plus haut, se réduit donc comme peau de chagrin, au grand dam des constructeurs qui peinent à convaincre les clients, lesquels sont plutôt attirés par les hybrides.

La voie pour sortir de l’impasse est bien connue, c’est une affaire qui traîne depuis les premiers balbutiements sérieux de la bagnole électrique (1973 ?); il faut non seulement un réseau public dense de recharge des batteries, mais aussi que ces installations autorisent une recharge rapide.

Rappelons qu’aujourd’hui un tel réseau n’existe pas, et que les rares points disponibles ne permettent que des recharges lentes.

L’ouverture des déplacements de quelques centaines de kms aux voitures tout électriques exige de réduire les temps de charge à quelques minutes avec une densité de points suffisante.

Une batterie de 20 kWh peut être rechargée à la maison sur une installation domestique standard avec un abonnement de 15 KVA. L’opération dure 8 à 10 heures, guère plus que pour un gros chauffe-eau électrique. Evidemment il faudra choisir entre le chauffe-eau ou la batterie, ou alors prendre un abonnement supérieur, surtout si, en plus, on veut laver son linge et/ou alimenter deux ou trois radiateurs électriques ! Après avoir vérifié bien sûr que tout cela est bien autorisé par la RT 2012, et surtout la future RT 2020 ( ce qui est loin d’être évident).

Mais sur la route il n’est plus question d’attendre huit heures, ni même deux, pour pouvoir poursuivre son voyage. Un temps de recharge d’une dizaine de minutes est un maximum compatible avec une immobilisation non pénalisante, et avec une fluidité suffisante pour éviter l’encombrement des stations services électriques aux jours de pointe.

Pour recharger une batterie de 20 kWh en dix minutes, il faut une puissance de 120 kW . Le courant fourni est alors de 300 Ampères pour une batterie de 400 Volts. Les prises développées par la profession sont prévues pour ce régime de fonctionnement, et même au-delà pour certaines.

Une station service électrique disposant de dix postes de rechargement devra donc être raccordée au réseau de distribution pour une puissance disponible de 1,5 MW pour tenir compte des rendements de transformation. Une telle puissance correspond à l’alimentation de 125 logements disposant d’un abonnement de 12 KVA !

Il s’agit donc d’une véritable sous-station électrique et non d’un bricolage dans un coin d’une station-service existante.

Il y a en France environ 10 000 stations services distribuant des carburants liquides. Cette densité s’est adaptée au parc actuel de véhicules dont l’autonomie est supérieure à 500 kms (et bien plus avec les diesels modernes). L’autonomie des tout électriques étant de l’ordre de 80 à 150 kms, la densité de stations de rechargement devrait être logiquement quatre fois supérieure à parc équivalent en nombre.

Si donc aujourd’hui le parc automobile était entièrement électrifié, la puissance électrique disponible installée totale atteindrait 60 000 MW, soit la puissance totale que peut fournir le parc nucléaire existant !

Ce qui est évidemment absurde.

Bien sûr cette puissance ne serait pas « appelée » en permanence, de même qu’aujourd’hui la demande de carburant à un moment donné fluctue selon la période, et les cuves des stations services se vident plus ou moins vite. Il n’en demeure pas moins que la puissance électrique qui devra être disponible et installée pour la recharge des voitures sera tout à fait considérable.

Aujourd’hui ce problème n’est pas perçu puisque les voitures électriques n’ont pas encore quitté les pages des magazines, mais demain il faudra faire face à cette accroissement de consommation électrique.

En 2012 la consommation de carburant liquide par les voitures particulières en France s’est élevée à 23 Millions de mètres cubes.

( Source «Livraisons à la consommation » , CPDP, document de l’Inspection Générale des Finances N° 2012-M-065-04).

Ces 23 x 10 (Exp 9) litres représentent environ 230 TWh d’énergie primaire.

Convertis à l’électricité, les mêmes véhicules consommeraient « seulement » le tiers de cette énergie, soit environ 80 TWh en raison du rendement nettement supérieur des moteurs électriques.

Cette énergie est égale à celle de 13 réacteurs nucléaires de 900 MWe.

Mais cette énergie ne sera pas consommée à puissance constante, la demande fluctuera comme elle le fait pour la consommation domestique. Faudra-t-il alors faire appel à des centrales à gaz ou à fuel pour répondre à la demande lors des pics de consommation ?

Et qui peut encore croire qu’un distributeur qui aura investi dans une chaîne de rechargement se contentera de vendre le kWh à 10 centimes ?

Et que l’Etat nous fera généreusement cadeau de la TICPE qui plombe les carburants, et des autres taxes qui agrémentent aujourd’hui nos factures EDF ?

On voit que l’essor de la voiture tout électrique ne dépend pas seulement de la mise au point des batteries et du véhicule, mais qu’il est également conditionné par d’énormes investissements dans les installations de rechargement et dans la gestion du réseau intelligent seul capable de maîtriser les fluctuations de la demande de puissance en harmonie avec l’intermittence des énergies renouvelables, qui fourniront demain l’essentiel de nos besoins.

L’avenir à moyen terme de la mobilité routière reste donc aux solutions hybrides qui peuvent assurer longtemps encore la compatibilité avec les infrastructures existantes d’une part, et la montée progressive des énergies nouvelles d’autre part, elle-même conditionnée par l’évolution du marché de l’énergie, de la situation économique, et de la politique nucléaire de l’Etat.

La passage du bidon à la prise ne se fera pas sans heurts…

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12 février 2014 3 12 /02 /février /2014 20:33

L’écotoxicité de la civilisation technologique.

12 Février 2014

Depuis un siècle et demi les sociétés humaines ont entrepris de rechercher l’amélioration de leur condition en empruntant la voie du développement technologique.

Cette nouvelle route a pu être ouverte grâce d’une part à l’explosion des sciences, et d’autre part à l’exploitation des sources fossiles d’énergie, l’une ayant d’ailleurs suscité l’autre.

Il est juste d’ajouter que cette frénésie scientifico-mécanique doit autant à la Science qu’à la perspective de profits financiers colossaux, tant il est vrai que depuis la nuit des temps c’est l’argent qui mène le monde.

Cette fièvre a d’abord touché une partie des peuples de l’Hémisphère Nord, mieux préparés à aborder cette nouvelle étape grâce dit-on au bagage hérité des civilisations gréco-latines, mais ceci est une autre histoire.

Comme toute épidémie celle-ci tend à se propager à toute la planète, les peuples du Sud étant très demandeurs d’un mode de vie qui leur semble prometteur d’un avenir meilleur. Mais ceci est encore une autre histoire.

Cette profusion de technologie et de consommation d’énergie s’accompagne de la dissémination de déchets et de pollutions dont la variété dépasse l’imagination. Il serait vain de tenter d’en établir la liste, certains ont essayé, qui se sont enlisés dans des nomenclatures dépourvues de sens et n’aboutissant à aucune démarche opérationnelle.

Pour faire simple on peut dire que la plupart des éléments atomiques présents dans la nature, et même quelques autres fabriqués par l’Homme, se retrouvent présents dans notre environnement à l’état de déchets ou volontairement inclus dans des produits de consommation et/ou d’usage courant à seule fin d’en améliorer les propriétés.

Ils sont présents dans l’atmosphère à l’état de particules, dans les eaux terrestres, souterraines et aériennes, dans les océans, dans les sols, dans les produits alimentaires, les produits corporels, les médicaments, les textiles, les sprays, les peintures, en bref l’espèce humaine baigne dans un environnement imbibé de ces nouveaux éléments avec lesquels il nous faut désormais tenter de vivre.

Certains sont médiatisés, eu égard à l’évidence de leurs effets toxiques.

Qui n’a jamais entendu parler des particules émises par la combustion des énergies fossiles, des nanoparticules, du dioxyde de Titane, de l’Oxyde de Zinc, des polymères organiques, du nanoArgent, du Phosphogypse, du nanoCarbone, des Oxydes d’Azote, des radioéléments comme le Radon, le Tritium, l’Iode, qui sont les plus « populaires » ?

Et tous les autres, plus discrets mais tout autant actifs...

Lorsque l’un de ces éléments pénètre dans l’organisme humain, sa taille moléculaire lui permet de se répandre et d’atteindre n’importe quel organe, y compris le cerveau. Il peut franchir la barrière cellulaire et causer des perturbations à l’intérieur des cellules, l’ADN n’est pas à l’abri de leurs attaques.

La toxicité de certains de ces produits a été établie et des mesures de protection ont été jugées nécessaires.

Mais la grande diversité des espèces potentiellement toxiques et leurs effets rarement spécifiques ne permettent pas de définir une prophylaxie générique, d’autant plus que des effets croisés sont souvent constatés.

Il est donc nécessaire d’étudier les interactions spécifiques de chaque produits suspect avec l’organisme humain.

Le travail est d’autant plus difficile qu’il n’existe pas d’organisme humain de référence qui serait dépourvu de toute contamination puisque celle-ci est d’ores et déjà généralisée.

On ne va tout de même pas élever des groupes d’humains en salle blanche comme des animaux de laboratoire afin de les utiliser pour tester les effets de tel nano élément en particulier à l’exclusion de tous les autres!

Il est pourtant indispensable de caractériser la toxicité de chaque élément suspecté afin de déterminer des doses maximales acceptables et/ou des seuils de concentration qui permettront d’établir une règlementation.

En présence d’un individu atteint de cancer du poumon, comment incriminer le Radon plutôt que la fumée de tabac, les émanations de gaz d’échappement, ou l’eau exagérément tritiée par les rejets de centrales nucléaires ?

Face aux juges, le « c’est pas moi c’est l’autre » aura vite fait d’instiller le doute quant à l’identification du vrai coupable.

Les atermoiements autour de la possible prise en compte d’une contamination par le fameux nuage de Tchernobyl montrent bien les limites de nos moyens d’action.

Quant à décréter l’interdiction de ces émissions polluantes, il n’y faut même pas penser.

Alors, il nous faudra vivre avec.

Pour la première fois de son Histoire connue l’espèce humaine se trouve confrontée à une modification majeure de son environnement.

Majeure car l’influence sur la fonction de reproduction a été démontrée et de possibles modifications de l’ADN fortement soupçonnées.

( La mutagénicité a déjà été démontrée sur des microorganismes ).

Pendant ce temps Homo Sapiens sapiens étudie les problèmes de sa future survie sur la Planète Mars.

Peut-être serait-il plus avisé de s’occuper de sa survie sur Terre…

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