Le blog de doc zaius

Réchauffement climatique, un peu de chaleur humaine ?

30 Septembre 2013

Le GIEC vient de rendre publiques ses dernières conclusions concernant le changement climatique.

Sauf dans les détails, rien n’est changé sur le fond; la menace de cuisson à petit feu est confirmée, de même que la responsabilité de l’Homme dans cette catastrophe annoncée.

Le CO2 reste le coupable principal, donc l’ennemi à décimer si nous voulons survivre.

( Décimer est ici à prendre au sens propre de « diviser par dix » ).

Quelques trublions ont bien tenté d’apporter d’autres points de vue sur les causes possibles de l’accroissement de température, mais leurs voix ont rapidement été étouffées, peut-être à tort, mais là n’est pas notre propos, le temps des polémiques est révolu.

Cependant, parmi ces clameurs dissidentes il en est une qui retient l’attention de quelques chercheurs, c’est celle qui évoque l’influence possible de la chaleur dégagée par la consommation humaine d’énergie fossile depuis les débuts de l’ère industrielle.

Le propos n’est pas stupide et mérite au moins d’être considéré, ne serait-ce que pour démontrer éventuellement son absence de fondement...

Notre planète est un système thermodynamique fermé, mais non isolé, qui échange de l’énergie sous forme radiative avec le milieu extérieur qui est l’espace.

Seule une approche thermodynamique permet donc d’aborder ces échanges avec quelque chance de cohérence globale.

L’atmosphère, en tant que sous-système, possède une énergie interne dont la valeur dépend de l’équilibre des échanges avec la Terre et les océans d’une part, avec l’espace d’autre part, et en particulier le Soleil.

Cette énergie interne est constituée de plusieurs composantes principales:

- L’énergie cinétique des molécules ( mouvement brownien) qui, pour les gaz polyatomiques ( Azote, Oxygène, Eau ), comprend les translations, les vibrations, les rotations.

- L’énergie des forces d’interactions intermoléculaires, électrostatiques.

- L’énergie chimique des molécules, notamment la chaleur latente qui concerne le cycle aérien de l’eau ( Evaporation, condensation, pluie, glace).

- L’énergie potentielle, géogravitationnelle pour l’atmosphère.

- L’énergie cinétique liée aux mouvements des masses d’air ( vent, courants aériens).

La température de l’atmosphère est une expression directe de cette énergie interne.

Tout apport extérieur d’énergie ( extérieur aux composantes naturelles qui assurent l’équilibre ) provoque un déséquilibre dans le sens d’une augmentation de l’énergie interne et donc de la température de l’atmosphère jusqu’à l’obtention d’un nouvel équilibre.

L’énergie dégagée par la combustion de sources fossiles constitue précisément un apport extérieur de chaleur.

Cet apport s’accumule d’année en année, et constitue un facteur permanent d’accroissement continu de l’énergie interne.

Il est donc important de calculer son effet à long terme sur l’atmosphère.

L’énergie interne de l’atmosphère constitue le pilier de la science météorologique. Son étude permet de prévoir les évolutions globales, régionales, locales, des paramètres du climat: Température, pression barométrique, densité de l’air, l’hygrométrie, les formations nuageuses, les fronts froids et chauds, etc, etc…

Pour la totalité de l’atmosphère, l’énergie interne est estimée à

10 [Exp 24] Joule.

(Source: Atmosphere, Weather and Climate,

Roger G.Barry and Richard J.Chorley

8th Edition /2003

Ed: Routledge : London, USA, Canada.)

Par ailleurs, depuis les débuts de l’ère industrielle, la consommation cumulée d’énergie de source fossile s’est élevée à environ

E tot = 20. 10 [Exp 21] Joule, sur la période de 1860 à 2011.

( Source Schilling & Al. IEA. Observatoire de l’Energie).

(Les valeurs cumulées ne tiennent pas compte du bois énergie, elles sont donc conservatives).

Cette énergie se retrouve sous forme de chaleur, soit directement (chauffage, industrie), soit indirectement à travers les utilisations mécaniques elles-mêmes dégradées en chaleur ( frottements).

Sur cette période les activités humaines ont donc été à l’origine d’une émission cumulée de chaleur à hauteur de 2% de la valeur de l’énergie interne de l’atmosphère.

C’est une valeur considérable, qui constitue un forçage anthropique dont il serait bien imprudent de ne pas tenir compte.

(Ce forçage se cumule et ne disparaît pas, contrairement aux gaz à effet de serre dont l’effet ne dure qu’un temps limité).

Si l’atmosphère était un système thermodynamique isolé, cet apport se traduirait par une élévation de température de 2%, soit environ 6 °C !

Heureusement l’Atmosphère échange avec son environnement pour rechercher un nouvel équilibre et la plus grande partie de cet apport énergétique parasite est transféré sous plusieurs formes:

- Dans les océans, sous forme de chaleur ( augmentation de la température de surface).

- Dans l’espace, sous forme de rayonnement infrarouge (Conformément à la loi de Planck l’énergie rayonnée est proportionnelle à la quatrième puissance de la température).

Une autre partie contribue à l’accroissement de l’énergie interne de l’atmosphère:

- Par une augmentation de la température.

- Par une augmentation de l’énergie liée à la chaleur latente de vaporisation de l’eau, qui affecte la formation des nuages.

- par une augmentation de l’énergie cinétique des mouvements de masses d’air ( Vents, phénomènes météorologiques plus ou moins violents).

Le facteur augmentation de la température est donc démontré par les lois de la thermodynamique, et n’est pas sujet à discussion.

La question est de savoir quelle est son importance.

Le GIEC a postulé que cet effet reste négligeable.

Il est vrai que la démonstration en serait très délicate, l’atmosphère étant un système thermodynamique extrêmement complexe, et les écarts de température recherchés étant de l’ordre de 0,1 K sur une température moyenne de 288 K, soit 0,3 pour mille.

La question peut donc être considérée comme restant ouverte et certains chercheurs n’écartent pas la possibilité d’un effet significatif sur le réchauffement.

Il ne s’agit pas d’une vaine querelle car si cet effet était confirmé, comme complémentaire du CO2 dans les causes anthropiques du réchauffement climatique, le nucléaire perdrait son aura d’énergie propre puisqu’il serait alors démontré qu’il contribue au réchauffement, comme les autres fossiles.

Ce qui n’enlèverait rien à la nécessité de réduire les émissions de CO2.

Etonnant, non ?

26 Septembre 2013

Nous avons vécu pendant près de deux siècles dans l’insouciance énergétique.

Pour se chauffer, s’éclairer, se déplacer, obtenir du travail mécanique, l’énergie était disponible à profusion et pour un coût modique.

La fin de la récréation a sonné lorsqu’il a fallu prendre en compte les menaces de calamités générées par nos abus. L’énergie est alors devenue l’objet de toutes les attentions.

L’inéluctable épuisement des réserves fossiles, le réchauffement de l’atmosphère attribué au CO2 anthropique, les dangers avérés du nucléaire, sont autant de raisons de changer nos comportements.

Désormais il est impératif de rechercher l’efficacité énergétique dans tout les domaines.

La première démarche qui vient à l’esprit est évidemment de prendre toutes dispositions afin de réduire la demande d’énergie.

C’est la première mesure mise en œuvre, initiée par une règlementation toujours plus rigoureuse et des mesures fiscales incitatives.

Reste le second problème qui est de déterminer la meilleure façon de satisfaire la demande restante: quel type d’énergie est la meilleure et comment l’utiliser au mieux dans tel type de besoin et pour quel résultat escompté ?

C’est la recherche de l’efficacité énergétique.

Mais le concept d’efficacité varie selon le point de vue considéré:

Du point de vue de l’économie nationale et du budget, l’efficacité consiste à réduire le déficit du commerce extérieur en réduisant les importations d’énergie. C’est la recherche de l’indépendance énergétique qui, pour la France, débouche sur l’énergie nucléaire, le gaz de schiste, mais aussi sur les énergies renouvelables.

Du point de vue de l’utilisateur final, l’efficacité c’est la recherche du coût le plus faible pour satisfaire son besoin, les autres critères passant au second plan, sauf règlementations contraignantes.

Du point de vue du ministre de l’environnement, l’efficacité est la recherche du plus faible taux d’émission de CO2 et du plus faible impact écologique.

Du point de vue de l’ingénieur, l’efficacité est la recherche du procédé qui

Permettra de tirer le meilleur parti de l’énergie primaire disponible en réduisant les pertes.

Chacun de ces points de vue est respectable, mais ils sont souvent contradictoires et donc difficiles à concilier.

Un exemple de ces contradictions est donné par l’utilisation des pompes à chaleur pour le chauffage des bâtiments.

Une pompe à chaleur ( PAC) est une machine magique qui fabrique de l’énergie à partir de rien, du moins en apparence. Le rien en question étant au choix l’atmosphère, le sous-sol, l’eau d’un puits ou d’un cours d’eau, voire d’une nappe phréatique, qui tous contiennent de la chaleur en quantité importante, mais à une température trop basse pour être exploitée directement .

La PAC permet de récupérer cette chaleur et de la porter (de la pomper) à un niveau « utile » exploitable pour par exemple chauffer un bâtiment ou fournir de l’eau chaude sanitaire.

Pour effectuer cette opération la PAC a besoin d’un peu d’énergie qui est fournie par l’électricité du réseau ( Il faut actionner un compresseur et différentes petites choses).

Le résultat, mis en formule par Monsieur Carnot et autres thermodynamiciens, est que sauf maladresse l’énergie calorifique récupérée est supérieure à l’énergie électrique fournie. Le rapport des deux s’appelle le COP (Coefficient de Performance).

Comme toute machine thermique, la PAC fonctionne entre deux sources à températures différentes:

Une source Tf dite « froide », qui sera l’atmosphère ou l’eau d’un puits ou d’un cours d’eau; une source Tc dite « chaude » qui sera soit l’air chaud fourni par l’appareil, soit l’eau chaude s’il alimente des radiateurs classiques ou un chauffe-eau.

Le COP maximum théorique est égal à Tc / (Tc - Tf)

( La température est en Kelvin)

Par exemple pour Tf = 273 K ( soit 0°C), et Tc = 333 K ( soit 60 °C), le COP théorique max est égal à 5,55.

Remarque importante: Le COP dépend fortement de la différence de température entre les deux sources. Ceci aura un impact considérable sur les performances pratiques de la PAC.

Le COP théorique, comme son nom l’indique, ne correspond pas à la pratique.

Dans le métier on définit plusieurs COP:

Le COP « Machine ».

C’est celui qui est mesuré en Laboratoire, dans les conditions les plus favorables pour l’appareil à tester.

Le COP « Système ».

C’est celui mesuré sur l’installation dans les conditions définies par la norme. On tient compte de la machine et des accessoires comme une pompe à eau, un ventilateur, un circuit de dégivrage, voire même une résistance d’appoint, toutes choses qui consomment de l’énergie et réduisent donc le COP d’autant.

Enfin, Le COP « Annuel ».

C’est celui qui est mesuré in situ ( chez le client final) sur une saison de chauffe complète et en prenant la valeur moyenne. C’est bien entendu cette valeur qui intéresse le client, et qui dépend énormément des conditions locales de température, de climat, et de l’installation, notamment la source froide et la source chaude et le mode de fonctionnement choisi ( Eau-eau, eau-air, air-air).

Le COP annuel n’est évidemment pas donné au catalogue du constructeur puisqu’il est spécifique d’une installation donnée.

La norme, car il y a une norme, définit par exemple les conditions de mesures du COP Système pour une PAC air-eau:

Tf = + 7 °C

Tc = + 30 °C en entrée d’eau dans les radiateurs,

Et + 35 °C en sortie.

( Une telle PAC n’est efficace qu’avec un chauffage par le sol, à basse température. Des radiateurs classiques pénaliseraient exagérément le système).

Quand ont sait comment le COP baisse avec la température de la source froide, on comprend qu’une valeur mesurée à + 7 °C n’a de sens que pour une PAC dont la source froide est de l’eau. Pour une PAC air-air la température de source froide peut descendre notablement en dessous de zéro, et le COP devient ridicule.

Des relevés effectués par l’ADEME sur un nombre significatif de PAC de technologies différentes et in situ ont donné une valeur moyenne du COP annuel d’environ 2,5 .

Cette valeur va nous servir à comparer les performances énergétiques d’une PAC avec celles d’une chaudière à condensation dans l’application chauffage.

Nous partirons d’une quantité d’énergie primaire de 100 kWh ( PCI).

De cette énergie, sous forme de gaz naturel ou de fuel, une chaudière à condensation peut extraire une énergie calorifique de 90 kWh.

( La chaudière à condensation exploite le PCS, supérieur au PCI, ce qui autorise des rendements très élevés).

Si, avec la même source de 100 kWh on produit de l’électricité dans une centrale thermique (ou nucléaire) on obtient 33 kWh d’électricité.

Ces 33 kWh deviennent 30 kWh chez le client à cause des pertes en ligne.

Utilisés pour actionner une PAC, ces 30 kWh permettent de récupérer 75 kWh d’énergie calorifique, en considérant un COP effectif de 2,5 .

Si l’on compare ces 75 kWh aux 90 kWh de la chaudière à condensation, on constate un déficit de 15 kWh à mettre au passif de la PAC.

Le résultat est encore plus décevant sur une PAC air-air à cause de la chute brutale du COP à très basses températures extérieures, chute qui exige de recourir à un chauffage d’appoint ( On parle alors pudiquement de pompe à chaleur en relève de chaudière).

Pour retrouver la même énergie calorifique avec une PAC il faut donc consommer davantage d’énergie primaire ( environ 110 kWh dans notre exemple).

Du point de vue de l’efficacité « nationale » et de la pollution, c’est mauvais puisqu’il faut davantage d’énergie primaire pour obtenir le même résultat qu’avec une chaudière; mais du point de vue du consommateur final c’est tout bon puisqu’il consomme seulement 36 kWh d’électricité là où la chaudière à condensation réclame 100 kWh de combustible.

(Encore faut-il préciser que cet « avantage » ne tient en France que grâce à un tarif public de l’électricité maintenu artificiellement bas par le Gouvernement).

C’est pourquoi les pouvoirs publics, tout en recommandant l’usage des PAC, exigent un COP d’au moins 3,4 pour accorder le bénéfice de l’avantage fiscal.

Malheureusement la valeur de COP retenue est le COP système, mesuré à une température extérieure de + 7 °C pour les PAC air-air, ce qui est bien loin des conditions hivernales de températures négatives.

Le consommateur final est content puisqu’il divise sa facture électrique par 2,5, mais la France doit importer davantage d’énergie primaire.

Sauf si…

Sauf si l’électricité est produite par une centrale nucléaire.

La production d’électricité nucléaire exige certes également l’importation d’un produit de base issu d’une source fossile qui est le minerai d’Uranium.

La prospection, les redevances, l’extraction du minerai, son achat, le transport, le traitement, le raffinage du produit, la préparation des crayons de combustible, leur transport, leur manipulation, leur stockage, le retraitement en tant que déchet, le stockage des déchets, ont un coût très élevé, mais qui n’est pas rendu public. Il n’est donc pas possible de connaître l’équivalent du coût externe de l’énergie primaire*, s’agissant des crayons de combustible, comme on connaît celui du pétrole ou du gaz.

*Coût qui impacte les importations. En fait AREVA le connaît, du moins on l’espère.

D’autant plus que le retraitement du combustible après usage lui redonne une seconde vie, voire même davantage dans un surgénérateur.

Pour contourner cette difficulté il a été décidé que, par convention, l’énergie primaire « comptable » associée à l’électricité nucléaire serait l’énergie calorifique dégagée par la réaction dans la cuve avec un rendement de Carnot de 40%, ce qui conduit à un coefficient multiplicateur de 2,5 appliqué à l’énergie électrique fournie par les alternateurs.

Mais cette énergie primaire « fictive » ne correspond pas à une dépense d’importation.

Le vrai coût des importations françaises de Yellow cake reste confidentiel et ne peut donc être comparé à celui du pétrole ou du gaz. Il n’est donc pas possible de connaître son impact sur le tarif public de l’électricité.

On parle cependant de 20% du coût de production contre 70 à 80% pour les combustibles classiques.

Par ailleurs le vrai coût du démantèlement reste une inconnue, de même donc que son impact éventuel sur le tarif public.

Cette opacité permet de maintenir en France un tarif public de l’électricité artificiellement bas.

Or l’efficacité économique de la pompe à chaleur dépend étroitement de ce tarif, qui ne pourra pas être conservé avec la production par les énergies nouvelles, surtout si dans le même temps on réduit le nucléaire..

Par contre, si l’on se projette dans l’avenir ( Après 2050, ou prochain siècle ?), on peut penser que les énergies nouvelles seront devenues prépondérantes, le nucléaire aura disparu, le gaz et le fuel seront devenus des produits de luxe.

Dans ce contexte la pompe à chaleur deviendra incontournable, ce que l’on observe déjà dans certains pays scandinaves.

Cet exemple simple montre que la notion d’efficacité énergétique est toute relative et doit être manipulée avec précautions, en tenant compte des impératifs du moment.

Telle solution, jugée efficace en 2013, ne sera peut-être plus tolérable ou possible en 2050.

C’est aussi cela la transition énergétique.

19 Septembre 2013

Le véhicule électrique figure dans la liste des trente-quatre plans de Monsieur Montebourg et il faut s’en réjouir.

Il y figure à plus d’un titre puisque pas moins de huit des trente-quatre plans y sont directement ou non consacrés:

- La voiture pour tous consommant moins de deux litres aux cent kms.

- Les bornes électriques de rechargement.

- L’autonomie et la puissance des batteries.

- Les véhicules à pilotage automatique.

- Les logiciels et systèmes embarqués.

- Les réseaux électriques intelligents.

- Les objets connectés.

- Les services sans contact.

Ce gouvernement marque ainsi clairement son intention de soutenir ce secteur, ce qui confirme un engagement écologique en cohérence avec l’abandon programmé des produits pétroliers et du gaz naturel, exigence essentielle de la transition énergétique.

(Dans un futur identifiable les transports terrestres utiliseront l’énergie électrique en synergie avec les biocarburants).

Les mérites de la voiture électrique sont multiples:

D’abord elle constitue une solution radicale au problème de la pollution de l’air de nos cités par les gaz d’échappement. Certes, ce remède ne deviendra vraiment efficace que lorsque seront écartés de nos villes les véhicules thermiques polluants, ainsi que les appareils de chauffage utilisant du fuel ou du gaz naturel.

Dans une période intermédiaire la coexistence sera assurée grâce à l’application drastique de normes antipollution et/ou des limitations du droit de circulation.

Le chauffage au bois, bien que renouvelable, devra lui aussi être dépollué.

Tout cela prendra du temps, et le bénéfice écologique de la voiture électrique sera différé d’autant.

Mais le mouvement est lancé, et c’est essentiel.

Par ailleurs, la propulsion électrique est un des éléments de la conquête de l’indépendance énergétique, puisqu’elle réduit la consommation primaire de carburants fossiles.

Il va de soi que cet argumentaire ne vaut que si l’électricité n’est pas produite par des centrales thermiques au fuel ou au Gaz ( nous ne parlons même pas du charbon ou du lignite si cher à nos amis d’outre-Rhin, ni du Gaz de schiste encore plus diabolique) !

Cette électricité ne saurait donc provenir à terme que de centrales nucléaires et/ou de parcs d’énergie renouvelable, le choix entre les deux solutions dépendra de l’opinion, pour autant qu’on lui pose la question…

Il est des évidences qu’il n’est pas inutile de marteler.

Actuellement, en France, la production des énergies nouvelles est très modeste, rouler électrique c’est donc plébisciter le nucléaire, ou bien faire fi du CO2 en encourageant l’électricité thermique fossile !

Décidément, adopter un comportement écologique est un exercice difficile, où il est encore une fois démontré que mettre la charrue avant les bœufs n’est pas la meilleure méthode pour obtenir l’efficacité environnementale.

On peut en effet se demander s’il est vraiment raisonnable de développer un marché de la voiture électrique avant de disposer d’une source propre et durable pour recharger les batteries !

Heureusement les énergies renouvelables ne sont pas oubliées par Monsieur Montebourg, qui leur consacre trois plans sur trente-quatre:

- Les énergies renouvelables (sans plus de précision).

- Les industries du bois.

- La chimie verte et les biocarburants.

On aurait apprécié un ou deux plans particuliers pour l’éolien et le solaire, et un autre pour le stockage de l’énergie électrique, mais il faudra se contenter du plan générique sur les énergies renouvelables, on comprend qu’il est délicat d’anticiper sur le programme de la transition énergétique, repoussé après les élections du printemps 2013, comme chacun sait.

Il nous reste à espérer que l’électricité renouvelable sera disponible en quantité avant que nous ne soyons contraints de construire trois ou quatre réacteurs nucléaires pour recharger les batteries de nos chères bagnoles…

Mais ne nous égarons pas.

Le véhicule électrique présente encore d’autres avantages:

L’électrification du parc roulant contribuera directement à la réduction des émissions de CO2, aux conditions précédentes, est-il besoin de le rappeler.

Enfin, les batteries du parc des véhicules électriques pourront constituer une réserve tampon d’énergie dont le stock pourra être sollicité à travers le réseau intelligent, après consultation et accord du fournisseur occasionnel bien entendu.

(Lequel réseau intelligent constitue justement l’un des 34 plans sélectionnés).

Deux millions de véhicules électriques pourraient fournir pendant une heure une puissance équivalente à celle de onze réacteurs nucléaires, à raison de 5 kWh par véhicule (une misère), ce qui pourrait constituer un appoint appréciable en période de pointe de consommation.

Cette possibilité est considérée sérieusement comme élément constitutif d’une structure de compensation de l’intermittence des renouvelables, avec le pompage turbinage et le stockage de l’Hydrogène.

La voiture, quel que soit sa technologie, est inséparable de la structure dans laquelle elle doit évoluer, et en particulier du réseau de ravitaillement en carburant, fut-il électrique. L’absence de réseau de recharge rapide des batteries suffisamment dense et normalisé constitue un obstacle au développement du marché du tout électrique hors de la cité. Les constructeurs ont donc misé sur l’hybride pour toucher la clientèle la plus large possible. Après quelques erreurs de positionnement la solution la mieux adaptée à la situation actuelle semble être un châssis électrique avec un prolongateur d’autonomie thermique. La batterie possède une capacité convenable de l’ordre de 15 kWh, qui reste d’un poids raisonnable tout en autorisant une autonomie électrique de 50 à 80 km. Le prolongateur d’autonomie intervient au-delà pour recharger la batterie, Il ne participe pas directement à la propulsion du véhicule.

C’est cette solution qui donne aujourd’hui le meilleur compromis coût-prestations-commodité d’emploi. Elle peut constituer un moyen crédible de développer le marché en étant autre chose qu’une seconde voiture ou une simple citadine, en attendant les futurs progrès des batteries et du réseau de rechargement ( > 2030 ?).

On peut penser qu’elle constitue une bonne base de départ pour obtenir la consommation inférieure à deux litres aux cent kms, objet d’un plan particulier.

Les perspectives semblent donc favorables pour exploiter la synergie entre l’électricité et les biocarburants.

Il n’en demeure pas moins que, même si l’autonomie et les performances s’améliorent, la voiture électrique restera longtemps plus chère que son homologue à moteur thermique, et ceci pour plusieurs raisons:

Aujourd’hui l’acheteur d’un tel véhicule bénéficie d’une aide financière de 7 000 euros, plafonnée à 30% du prix TTC augmenté du prix de la batterie si elle est en location.

Cette largesse est possible pour un marché de quelques milliers de véhicules par an, mais deviendra intenable si la demande dépasse cent mille unités annuellement (C’est l’objectif visé), elle devra alors être sérieusement amputée et l’acheteur devra payer le vrai prix.

Tout produit industriel nouveau de grande consommation passe par une phase d’apprentissage avant d’atteindre le régime de production qui le place à égalité de productivité avec la concurrence déjà installée. La voiture électrique ne propose pas un service différent de son homologue thermique, sur ce point elle est plutôt en retrait. Elle aura donc à se battre sur un marché déjà occupé par des produits bien maîtrisés et donc au prix de revient plus favorable, et offrant de meilleures performances.

Le problème de la batterie vient aggraver la situation.

Sur un véhicule thermique il y a également une batterie, mais sa technologie bien rodée et sa faible capacité en font un produit dont le remplacement est fort peu onéreux ( son prix est comparable à celui d’un pneu).

Il en va différemment sur un véhicule électrique. La batterie est un organe très onéreux dont le remplacement sera une lourde dépense. Aujourd’hui le coût est de l’ordre de 500 euro le kWh, soit 7 500 euros pour 15 kWh. Evidemment ce coût diminuera fortement en phase de production de volume, mais quand ? Et de combien ? Les prévisions restent vagues en raison de l’incertitude sur la croissance du marché et sur l’évolution de la technologie des batteries, on parle de 200 euro en 2020.

Certains constructeurs proposent une garantie de 5 ans ou 100 000 km sur la batterie Lithium-ion. Ce sont précisément les conditions auxquelles on songe à revendre le véhicule. C’est donc l’acheteur de la voiture en occasion qui devra supporter le coût d’un changement de batterie, la cote risque d’en être sérieusement affectée.

On peut discuter de l’opportunité de parler de voitures électriques d’occasion alors que le marché du neuf ne fait que démarrer. Mais l’usager avisé choisit un véhicule neuf aussi en fonction de sa valeur de reprise ou de revente.

D’autant plus qu’en cinq ans la technologie du véhicule électrique aura évolué, avec un impact négatif supplémentaire sur la cote des occasions.

Oui mais, diront les inconditionnels, on économisera sur le carburant.

C’est vrai si l’on considère la recharge de la batterie au domicile et au prix du courant domestique distribué au tarif règlementé. Mais qui peut préjuger du prix qu’il en coûtera à l’usage des bornes de rechargement en ville, gérées par des entreprises privées, et du surcoût de la taxe sur les produits énergétiques (aujourd’hui la TICPE sur les produits pétroliers) qui ne manquera pas d’être appliquée, sans oublier la taxation progressive de l’énergie, qui tiendra compte de la consommation de recharge des batteries à domicile.

Le véhicule électrique est une solution technologique et écologique performante, à condition d’être utilisé au sein d’une structure bien maîtrisée à la fois au plan technique, notamment de l’origine de l’énergie et de l’interface avec le réseau intelligent, et au plan économique pour la politique d’incitation, la gestion tarifaire de l’énergie électrique dédiée, et la règlementation de l’interface avec le réseau.

Toutes choses qui, aujourd’hui, n’ont encore reçu aucun début de commencement d’éclaircissement.

Du pain sur la planche pour les huit plans précités…

9 Septembre 2013

En cette période de transition énergétique, durant laquelle vous et moi fûmes appelés à donner notre avis à travers le « Grand débat national » qui vient de se clore, il nous a paru intéressant de revenir sur le concept d’énergie, qui est tout de même au centre du débat.

Nous avons tous appris sur les bancs du collège que l’énergie se conserve.

C’est en quelque sorte une denrée inusable, durable dirions-nous aujourd’hui pour être à la mode.

Or dans les temps difficiles actuels nous sommes mis en demeure d’économiser cette énergie.

Comment pourrions-on économiser une denrée qui, par définition, est inusable ?

Les thermodynamiciens, qui sont des gens pointilleux, ont mis le doigt sur ce paradoxe et nous ont expliqué qu’en la matière nous devrions réviser notre approche sous peine de rester dans l’incohérence.

Ils nous ont expliqué que oui, dans l’absolu, l’énergie se conserve, mais qu’elle change d’aspect lors de ses utilisations. Ils ont introduit la notion d’énergie noble par opposition à une énergie qui serait peu efficace.

Au cours de ses tribulations l’énergie perd de ses quartiers de noblesse, sa « qualité » se dégrade.

La « noblesse » d’une énergie se mesure alors à sa faculté de fournir du travail mécanique. La part ainsi désignée comme noble est appelée « Exergie ».

A partir de maintenant nous sommes donc priés de raisonner non plus sur l’énergie, mais sur l’exergie.

C’est elle que nous devons économiser.

Ce concept n’est pas nouveau, il fut introduit à la fin du XIXè siècle (Duhem, Gouy,…) sous l’étiquette « énergie utilisable », et remis au goût du jour au milieu du siècle dernier sous son nom actuel d’exergie, nettement plus sexy.

Il est donc parfaitement orthodoxe de considérer l’exergie dans les calculs de rendements des systèmes, et en particulier dans la recherche des causes de pertes dans les différents sous-systèmes.

Mais l’approche exergétique est compliquée et doit être maniée avec précautions. Elle est encore assez peu utilisée dans l’Industrie car elle nécessite une solide formation de thermodynamicien sous peine de tomber dans l’erreur ou le contre-sens. Son introduction dans le domaine grand-public risque de créer une certaine confusion peu propice à la clarté des exposés.

A titre d’exemple voici la définition de l’exergie telle que la donnent les ouvrages spécialisés:

Fo = U + Po.V - To.S - Somme sur i ( uio Ni)

U est l’énergie interne.

S est l’entropie.

Po est la pression environnante.

V est le volume.

To est la température environnante.

Ni est le nombre de moles.

Uio est le potentiel chimique.

Fo s’exprime également selon les cas en fonction de l’enthalpie, de l’énergie libre, ou de l’enthalpie libre.

Toute notions qui sont évidemment hermétiques au commun des mortels et donc de nature à creuser encore un peu plus le fossé d’incompréhension entre les spécialistes et le grand public.

Il faudra décidément un grand effort de communication pour faire accepter cet aggiornamento exergétique en dehors des bureaux d’études.

5 Septembre 2013

Le grand débat national sur la transition énergétique est donc clos.

Dans l’indifférence générale à la fois du grand public ( était-il seulement informé de l’existence de cette consultation ?), et des médias dont l’unanimité dans la discrétion ( à la limite de l’indifférence) a été remarquable.

Certes, de nombreuses réunions publiques ont été organisées et chacun pouvait donner son avis sur un site ouvert à tous.

Le site en question a recueilli exactement 1 157 messages ce qui, dans un pays de 70 millions d’habitants, frise le zéro absolu surtout lorsque sont mis de côté les avis fantaisistes ou hors sujet.

Pour une fois que les pouvoirs publics offrent aux usagers la possibilité de s’exprimer ailleurs qu’au comptoir du bistrot on ne peut pas dire que c’est un franc succès.

Et pourtant que n’a-t-on entendu au sujet du référendum d’initiative populaire !

Peut-être nos compatriotes espèrent-ils davantage des grandes démonstrations de rues avec banderoles ou les « sit-in » dans les champs.

On aurait aimé pourtant voir le site saturé par un flot de protestations contre le maintien du nucléaire, où sont donc passés les contempteurs de l’électronucléaire ?

Toujours est-il qu’à la suite de cette grande opération qui se voulait de com une synthèse a été produite, qui contient en filigrane l’essentiel du futur programme de transition énergétique de ce gouvernement et servira de base à l’élaboration de la loi programme.

Nous en recommandons la lecture à tout citoyen puisqu’il paraît qu’un homme averti en vaut deux.

Que l’on se rassure, ce document n’est pas un brûlot, on y retrouve l’essentiel des choix déjà connus.

La confirmation de l’électronucléaire transparaît dans la formulation du programme de développement de la production électrique:

« …S’appuyer sur le patrimoine que constituent le réseau électrique et les installations de production d’électricité décarbonée ». ( page 30)

Qu’en termes galants ces choses-là sont dites…Si la formulation est alambiquée, les intentions sont claires, confirmées par le détail des actions à mettre en œuvre dans ce domaine.

L’accent est mis sur le développement de la biomasse, valorisation des déchets et filière bois.

Etrangement cette synthèse est très discrète sur l’éolien et le photovoltaïque, qui semblent réservés à des cas exotiques comme les territoires ultramarins.

Mais une hirondelle ne fait pas le printemps, et un rapport de synthèse n’est pas une loi programme.

Du grain à moudre pour l’hiver prochain…