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Energies renouvelables

  • Initiateur de la discussion Initiateur de la discussion Unterix
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😱En tirant à fond sur l'élastique, on peut en conclure que les "scientifiques"
sont de moins en moins considérés par les braves meneurs du monde de tous poils pour
leurs diverses recherches.
Seules ont des chances d'aboutir celles qui ne dérangent pas leur danse et celles qui
sont suceptibles d'apporter pouvoir et richesses à eux ou leurs amis.
Conclusion simpliste, certes, mais c'est la mienne.
En ce qui concerne les économies, il faudrait trouver un autre mot, Je pense qu'avec le battage
constant infligé aux hommes pour qu'ils consomment de plus en plus tout et n'importe quoi, a fait
qu'ils ne savent plus ce que celà veut dire !
 
Pour en revenir aux énergies renouvelables, ce qui me choque parfois, c'est quand au 20h à la télé, on présente un nouveau projet, ici une usine marémotrice, là un champ d'éoliennes, là encore des turbines sous-marines pour capter les courants profonds, et le journaliste de se demander si ce ne serait pas "la" solution d'énergie renouvelable.

J'ai envie de rentrer dans le poste et de leur dire "mais mon bon monsieur, ce sera certainement une des nombreuses solutions que nous allons devoir mettre en oeuvre, car en combinant toutes ces sources d'énergie, on arrivera peut-être, à condition de limiter plus avant notre consommation, à couvrir le minimum syndical"...
 
En tant que scientifique, je me dois de reagir : pardonnez-moi, la communaute scientifique n'est pas du tout telle que vous la decrivez.

J'en suis également, et j'essaie de conserver mon indépendance d'esprit et de ne pas tomber dans ce corporatisme paralysant.
La première chose qu'un scientifique doit pouvoir faire, c'est tout - ou presque tout -remettre en cause.
Le vrai progrès est à ce prix, le consensus tellement en vogue actuellement ne menant à rien de plus que ce que de bons ingénieurs peuvent produire.

C'est pour cela que quand je lis des contributions du type "il n'y a pas de solution", "on a tout prévu d'ici à 50 ans et c'est l'impasse", "on est tous cuits", etc ... qui sont justifiées avec l'apparence de résultats de travaux scientifiques, ça me révulse quelque peu.
 
des calculs à la hache de JMJ

Pour en revenir aux références de Hybridébridé, et en particulier à celle-là :
....
- mais surtout l'impact environnemental de ces énergies, encore très peu connu à ces échelles. Je cite JM JANCOVICI qui donne sur son site des exemples, dont le premier, tout à fait frappant : "Une simulation du MIT indique que si l’éolien fournissait 25 % de notre approvisionnement énergétique actuel, cela engendrerait un réchauffement climatique supplémentaire d’une fraction de degré sur les terres émergées, à cause du ralentissement des courants de convection (qui refroidissent la surface) occasionné par la capture de l’énergie des vents."
....
je dirais que quand JMJ parle d'énergies renouvelables, c'est un peu comme quand Sarko parle de république irréprochable : je ne le crois pas sur parole. Je me suis même servi parfois de ses interviews comme "jeu des 7 erreurs" avec mes étudiants. :-D

Cela dit, l'article du MIT est intéressant... autant par ce qu'il ne dit pas que par ce qu'il dit. Commençons par le commencement :

Une simulation du MIT indique que si l’éolien fournissait 25 % de notre approvisionnement énergétique actuel, ....

D'où viennent ces 25% ? D'un savant calcul de JMJ, car le chiffre ne figure pas dans l'article, qui parle de "10% des besoins de 2100", besoins estimés à 44 TW. On parle donc là de 4,4 TW, et il se trouve que la consommation d'énergie mondiale actuelle est de 16 TW d'après tous les experts comme ceux de l'Agence Internationale de l'Énergie. 4,4 sur 16, ça fait 27,5%, on ne va pas chipoter, on est d'accord. Enfin presque.

Disons qu'à première vue, ce chiffre colle presque pile poil avec la consommation actuelle de charbon, qui représente (ou représentait en 2009, car les statisticiens de l'AIE ont besoin d'un temps de réflexion) 27,2% de l'énergie primaire consommée dans le monde.

Et c'est là que ça commence à se gâter. On a bien parlé d'énergie primaire, non ? Kesksédonc ? Il y aurait de l'énergie secondaire ou tertiaire ? 😱

L'énergie primaire est celle que nous donne directement la nature, avant transformation. Dans le cas du charbon, c'est donc la chaleur de combustion de ce qui sort des mines... or que fait-on avec le charbon ? Pas uniquement produire de la chaleur pour se chauffer, loin de là : c'est même le principal mode de production d'électricité dans le monde avec 40% de l'électricité produite.

Mais pour passer de la chaleur à l'électricité, la thermodynamique impose sa loi implacable et jamais, quoi qu'on fasse, on ne pourra dépasser le rendement de Carnot qui est une limite absolue. En pratique, ça se traduit par 30 à 40% de la chaleur transformée en électricité, suivant la vétusté et le raffinement technologique de la centrale à charbon. Le record mondial est à 49% à la centrale danoise de Avedøre, qui en plus permet le chauffage urbain par cogénération.

Comparer directement l'énergie (électrique) produite par des éoliennes avec l'énergie primaire actuellement consommée dans le monde est donc, soit une vaste escroquerie, soit une vaste ânerie, car l'humanité tire actuellement 81% de son énergie primaire de ressources fossiles (donc sous de forme chaleur), sans oublier 10% à partir de déchets et combustibles renouvelables (chaleur également) et 6% issus du nucléaire (chaleur aussi), ce qui nous mène à 97% de l'énergie primaire sous forme thermique.

:sad: On peut donc déjà dire que la comparaison chiffrée "brute de décoffrage" de JMJ n'a aucun sens physique, à moins de considérer qu'on utiliserait l'électricité éolienne exclusivement pour du chauffage électrique, ce qui serait effectivement pas très malin.

C'est un peu comme si on disait que planétaire, avec ses 4,5 kWh, arrivait à faire une quarantaine de km avec un demi-litre d'essence. Même avec les dons qu'on lui connaît, 4,5 kWh d'essence ne lui permettraient jamais d'aller aussi loin (en Normandie, où les très longues descentes n'existent pas encore).

Maintenant quelques mots sur le côté "scientifique" de l'article du MIT lui-même. D'où vient cette augmentation de température modélisée ? Un collègue brillant théoricien m'a toujours dit "ne fais jamais un calcul si tu ne sais pas à l'avance ce qu'il va donner" ; on peut traduire ce conseil ici par "ne crois jamais une simulation si tu n'as pas une idée de la physique de base qui conditionne le résultat".

La physique de base, ici, est assez simple : la présence d'éoliennes modifie l'écoulement de l'air (on s'en serait douté... :-D), comme n'importe quel truc qui dépasse du sol : arbre, bâtiment, monument... Il n'y a donc rien de mystérieux là-dedans : l'effet sera le même pour n'importe quel objet perturbant l'écoulement de l'air de la même manière, et ce ne sont pas les obstacles qui manquent à la surface de la Terre.

Ce qui est rigolo par contre, c'est les hypothèses retenues par l'étude. Ce paragraphe vaut son pesant de cacahuètes :

The windmill farm effect is simulated specifically by modifying the model surface roughness and/or displacement height coefficients over the global grass and shrub regions in the land model of the CCM3 system. The selected roughness and displacement height in the four windmill runs are: Run VL, 0.12m (double the original value) and 0.34m (unchanged); Run L, 0.16m (arbitrary) and 0.34m; Run H, 0.75m (arbitrary, close to the value of 0.77m of the needle leaf deciduous tree in the model) and 0.34m; and Run VH, 2.62m and 23.45m (based on the evergreen forest in the model).

En résumé, les auteurs modélisent l'influence des éoliennes en jouant sur deux paramètres : la rugosité du sol (roughness) et la "hauteur de déplacement" (displacement height), terme que je traduis peut-être mal en français mais qui est avec la rugosité un paramètre empirique permettant de faire coller les équations à la réalité du terrain, très classique pour quiconque s'intéresse au régime des vents dans un milieu parsemé d'obstacles, urbain par exemple.

Vous noterez comme moi le nombre de fois ou le terme "arbitrary" est utilisé... ainsi que la grande variabilité des valeurs employées pour les différentes simulations. :lol:

Personnellement, ce genre d'étude, même avec l'étiquette MIT, ne m'impressionne guère ; ça me fait plutôt sourire.

Et de toute façon, soyons clair : penser remplacer l'usage actuel du charbon par des éoliennes, c'est exclu. C'est avec ce genre de raisonnement à la louche qu'on passe totalement à côté de la logique des énergies renouvelables, qui passe d'abord par l'efficacité et la sobriété énergétiques.
 
Va bien falloir s'y mettre

C'est avec ce genre de raisonnement à la louche qu'on passe totalement à côté de la logique des énergies renouvelables, qui passe d'abord par l'efficacité et la sobriété énergétiques.

Ça, c'est mon domaine. 😎

Bon, on commence quand ? :-?
 
@shadoko

Je partage entièrement ton point de vue sur la différence entre les énergies de basse et de moins basse entropie :jap:. Juste pour mémoire, comme pour l'énergie thermique procurée par la combustion du charbon, l'énergie primaire qu'est le vent se heurte aussi, lors de sa transformation en électricité, à un rendement théorique, qui est la limite de Betz égale à 16/27, dont on peut difficilement en pratique dépasser 70% (voir le lien que j'avais posté ici), ce qui nous donne in fine un rendement pratique de conversion au maximum de 42%, soit tout à fait dans les eaux d'un rendement d'une machine thermique 😎.

Quand à l'étude du MIT, je n'ai pas eu ton courage 😳 (*) et je me suis contenté de lire la conclusion qui dit à son avant dernier paragaphe :
...Our results are dependent upon the realism of the land surface and atmospheric boundary layer in our chosen climate model, and investigations with alternative models, including higher-resolution climate models with fully dynamical three-dimensional oceans are warranted. Appropriate field experiments to test our conclusions, and to explore better ways for simulating windmills in models, are also required...

Pour résumer en français : les résultats de notre étude dépendent du réalisme de notre modélisation et doivent être confortés avec d'autres modèles plus sophistiqués, mais aussi par des expérimentations sur le terrain, dans le but de permettre une meilleure simulation des éoliennes.

Cette étude est donc peut-être du vent total ou au contraire exacte, peut-être entre les deux, mais peu importe :-? : cette équipe du MIT a eu au moins le mérite de se poser une question, et de l'évaluer via une démarche scientifique (criticable bien évidemment, et à confirmer ou à infirmer) qui a permis d'identifier un problème potentiel d'effet d'échelle à investiguer plus avant :jap:.

:papy:Je réitère donc avec la même vigueur mes précédents propos sur les impacts "ressources", sanitaires et environnementaux des changements d'échelles, qui sont absolument à évaluer pour toute énergie, ...et pour quoi que soit d'ailleurs.

...Encore une fois, reportez-vous donc au livre qui fait les vrais calculs : http://www.inference.phy.cam.ac.uk/sustainable/book/translate/french/sewtha_20111001_lowres.pdf
....

Un grand merci pour ce lien, HybridRabbit :dieu:.

Je ne connaissais absolument pas cet ouvrage et son auteur. J'ai survolé le livre : ton très plaisant (direct et pédagogique, avec une pointe d'humour anglais), rigueur scientifique (même si certains parti-pris (mais justifiés) sont criticables (dont un ne fera pas du tout plaisir à shadoko :wink:(**)) et a première vue quelques points sont capilo-tractés), et surtout des ordres de grandeur éclairants partout (fondement du livre : le compte doit être bon !).

De toute évidence, une pépite de vulgarisation qui mérite une vraie lecture approfondie :lecteur:.

(*) : Sur le fond, je ne suis pas aérodynamicien, mais les hypothèses de leur étude que je crois comprendre à travers tes propos me font me poser une question métaphysique :wink:. Ils ont considéré une éolienne comme un obstacle et générant une rugosité du sol. Dans ce cas, celà viendrait à considérer que l'éolienne diminue la vitesse du vent en aval du rotor du fait de la traînée de l'obstacle qu'elle représente. Mais la traînée d'un obstacle fixe ayant la forme d'une éolienne est-elle bien représentative de la diminution de vitesse en aval du rotor d'une éolienne qui tourne et convertit en partie l'énergie cinétique du vent en travail ? D'où ma question métaphysique : pour une vitesse de vent incident donnée, quelle est la vitesse du vent en aval du rotor d'une éolienne arrêtée (les pales n'étant bien sûr pas en drapeau : même "forme" que l'éolienne tournante), par rapport à la vitesse du vent en aval du rotor d'une éolienne qui tourne et "travaille" : est-elle inférieure, égale ou supérieure ? Intuitivement, et au vu du graphique en bas de cette page, je dirais que la vitesse en aval d'une éolienne arrêtée est supérieure à celle du vent en aval d'une éolienne qui tourne, et donc que le vent est moins ralenti en traversant une éolienne arrêtée, mais j'aimerais bien avoir confirmation ou infirmation de quelqu'un qui s'y connait. Et si c'est le cas, se pose la question suivante : la modélisation du MIT ne sous-estimerait-elle pas le phénomène de ralentissement de l'écoulement par une éolienne qui tourne 😱 ?

(**) : il s'agit de l'hypothèse d'équivalence énergie primaire-énergie finale dénoncée par shadoko dans son post. Je ne suis pas convaincu par la justification de l'auteur dans son livre pour ce parti-pris.
 
@shadoko

Je partage entièrement ton point de vue sur la différence entre les énergies de basse et de moins basse entropie :jap:. Juste pour mémoire, comme pour l'énergie thermique procurée par la combustion du charbon, l'énergie primaire qu'est le vent se heurte aussi, lors de sa transformation en électricité, à un rendement théorique, qui est la limite de Betz égale à 16/27, dont on peut difficilement en pratique dépasser 70% (voir le lien que j'avais posté ici), ce qui nous donne in fine un rendement pratique de conversion au maximum de 42%, soit tout à fait dans les eaux d'un rendement d'une machine thermique 😎.
....
:papy: Je connais parfaitement la loi de Betz et les limites pratiques qui sont inférieures. Mais l'étude du MIT la prend bien évidemment en compte, et raisonne sur l'électricité produite, pas sur l'énergie cinétique du vent ! Ton raisonnement est donc foireux, désolé, ce 42% n'a pas de sens ici. Et la comparaison faite par JMJ ira rejoindre son cimetière de bêtises, comme quand il avait dit une fois que pour aller d'un continent à un autre il valait mieux prendre le bateau que l'avion d'un point de vue énergétique. Alors que c'est vrai uniquement pour les marchandises, mais certainement pas pour les passagers, et de loin.

Pour les éoliennes arrêtées, bien évidemment elles ralentissent moins le vent que les éoliennes tournantes ; et bien évidemment, l'étude du MIT se base sur des éoliennes en fonctionnement...

L'ouvrage de JC MacKay est en effet très recommandable ; je n'ai malheureusement pas encore eu le temps de le lire autrement que par bribes. Par contre je ne vois pas du tout où il fait une hypothèse d'équivalence entre énergie primaire et énergie finale : pour tout dire ça m'étonnerait fort ! 😱
 
...Je connais parfaitement la loi de Betz et les limites pratiques qui sont inférieures. Mais l'étude du MIT la prend bien évidemment en compte, et raisonne sur l'électricité produite, pas sur l'énergie cinétique du vent ! Ton raisonnement est donc foireux, désolé, ce 42% n'a pas de sens ici. ...

:non:Comme je te l'ai dit, je n'ai pas lu le corps de l'étude du MIT, ni avant ni après ton post, et il n'y avait aucun raisonnement de ma part visant à la défendre sur ce point.

Mais comme tu expliquais la différence entre énergies primaires et énergie finale en citant uniquement les rendements thermodynamiques des machines thermiques, j'ai juste "pour mémoire" estimé nécessaire de "rappeler" (et pas pour toi bien sûr :-?) ou d'informer les lecteurs de certains faits (aucun raisonnement là dedans), à savoir qu'il n'y avait pas que les centrales thermiques qui étaient affublées de faibles rendements de conversion, mais aussi des convertisseurs d'ENR, ici les éoliennes (mais on pourrait aussi parler des hydroliennes (cf. p 21), des panneaux photovoltaïques, etc...). Les ENR, c'est d'ailleurs le sujet du topic :grin:.

Et les effets potentiels d'échelle que je citais plus haut auront encore plus de chances d'apparaître si les rendements de conversion sont faibles ! :wink:

NB1 : Merci pour la réponse sur le point aérodynamique.

NB2 : Pour le livre de David JC McKay, cf. page 30 et 31 pour les facteurs de conversion entre énergies.
 
C'est une hypothèse de travail qui m'a aussi fait beaucoup tiquer : McKay, pour calculer de combien d'énergie on a besoin pour faire avancer une voiture, prend la quantité d'énergie contenue dans le réservoir sous forme d'essence, et considère, dans un rapport de 1 pour 1 (à mon humble avis bien à côté de la plaque, mais il donne des publications pour étayer son choix) qu'il faut la même quantité d'énergie, sous forme électrique cette fois, pour la version électrique de la même voiture... mettant de côté les différences énormes de rendement entre les moteurs thermiques et électriques.

Je pense pour ma part qu'il faut 3 à 4 fois moins d'énergie électrique que d'énergie "essence" pour faire le même trajet en voiture. Etant donné que l'un des postes principaux de dépense énergétique est le transport, ça donne un sacré coup dans l'aile à ses calculs. Il n'empêche que l'ordre de grandeur reste correct.
 
J'abonde dans le sens d'Aurélia. En fait, il faudrait plutôt dire : on trouve des empêcheurs d'innover en rond partout, même parmi les scientifiques !
 
:violon:
Je ne suis pas un scientifique,
Bien que fana de mécanique
Mais pour ce que dit Aurélia,
Je crie OK, Alleluia !
 
...Je pense pour ma part qu'il faut 3 à 4 fois moins d'énergie électrique que d'énergie "essence" pour faire le même trajet en voiture. Etant donné que l'un des postes principaux de dépense énergétique est le transport, ça donne un sacré coup dans l'aile à ses calculs. Il n'empêche que l'ordre de grandeur reste correct.

En effet. Pour mon automobile à piles, j'ai obtenu le rapport 4kWh sortants des accus remplacent 1,3 L de SP95.

Soit 1,3*8,9=11,6 kWh primaires d'un côté
et de l'autre 4kWh sortis des accus, soit 3,6 kWh au niveau mécanique (il faut compter 10% de pertes dans l'électronique et MG2, en moyenne)

D'où le rendement moyen sur le trajet du thermique de 31% ou si vous préférez un rapport de 3,2. ;-)
 
attention confusions

:non:Comme je te l'ai dit, je n'ai pas lu le corps de l'étude du MIT, ni avant ni après ton post, et il n'y avait aucun raisonnement de ma part visant à la défendre sur ce point.

Mais comme tu expliquais la différence entre énergies primaires et énergie finale en citant uniquement les rendements thermodynamiques des machines thermiques, j'ai juste "pour mémoire" estimé nécessaire de "rappeler" (et pas pour toi bien sûr :-?) ou d'informer les lecteurs de certains faits (aucun raisonnement là dedans), à savoir qu'il n'y avait pas que les centrales thermiques qui étaient affublées de faibles rendements de conversion, mais aussi des convertisseurs d'ENR, ici les éoliennes (mais on pourrait aussi parler des hydroliennes (cf. p 21), des panneaux photovoltaïques, etc...).
Mon commentaire visait à démontrer que la comparaison faite par JMJ n'avait pas grand-sens puisqu'il met dans le même sac des choses qui n'ont rien à voir (et qu'il connaît très bien par ailleurs, on peut donc douter de son honnêteté intellectuelle... :-?) ; ta précision n'apportait pas vraiment de clarification mais de la confusion, à mon avis !

De plus parler de rendement de conversion dans ce cas n'a aucune utilité pratique : ce qui compte, c'est ce qu'on peut produire, ici sous forme électrique, point. La notion de rendement est surtout utile lorsqu'on paye la ressource primaire (cas typique des énergies fossiles) ; dans le cas des énergies renouvelables, les paramètres pertinents sont le coût, la disponibilité dans le temps et l'espace, et la densité surfacique de puissance (combien de surface de territoire pour produire telle puissance moyenne).

NB2 : Pour le livre de David JC McKay, cf. page 30 et 31 pour les facteurs de conversion entre énergies.

Non, non et non ! :papy: McKay ne fait en aucun cas l'hypothèse de l'équivalence énergie primaire - énergie finale ! Il dit d'ailleurs lui-même (p.30) :
Même s’il est approximatif, parler d’énergie plutôt que d’entropie est un raccourci bien pratique. C’est pour cela que, la plupart du temps dans ce livre, nous l’adopterons. Néanmoins, ici ou là, il nous faudra se ressaisir et être plus précis, par exemple lorsque nous parlerons de la réfrigération, des centrales électriques, des pompes à chaleur ou de l’énergie géother- mique.
Certes il rajoute aussi (p.31) :
Je pense donc que la manière intemporelle et scientifique de résumer et de comparer les énergies est de retenir que 1 kWh d’énergie chimique est équivalent à 1 kWh d’électricité.
et le terme "équivalent" peut porter à confusion. Mais c'est pour tempérer aussitôt :
Et j’insiste encore une fois : par ce choix, je ne suggère pas que l’on peut convertir l’énergie directement d’une forme à l’autre. On perd toujours une partie de l’énergie en trans- formant de l’énergie chimique en énergie électrique (et inversement).

Ce que revendique McKay, c'est de ne pas faire de conversion, et de laisser les chiffres "bruts", au motif que dans un monde où les formes d'énergie primaire seraient très différentes de ce qu'elles sont aujourd'hui (aujourd'hui 97% sous forme thermique, rappelons-le...), une forme "noble" comme l'électricité, si elle était abondante et bon marché, pourrait très bien être "dégradée volontairement", par exemple en carburant synthétique pour des raisons de stockage. C'est finalement déjà le cas, par exemple, pour la fabrication des piles ! Il est donc légitime de ne pas faire de conversion systématique, à condition de garder à l'esprit les différences.

Ces conversions systématiques faussent en effet énormément les chiffres auprès du grand public pour la comparaison entre différentes formes d'énergie, et sont parfois utilisées à dessein par ceux qui veulent gonfler l'importance de leur boutique. Exemple ici :

http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/29TPES.pdf

ou encore ici si on veut des pourcentages pour 2009 :

http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/29TPESPI.pdf

L'énergie nucléaire (en jaune) apparaît nettement plus importante que l'énergie hydroélectrique (en bleu). Or toutes les deux servent exclusivement à produire de l'électricité. Et combien en produisent-elles ? Réponse ici :

http://www.iea.org/stats/pdf_graphs/29ELEC.pdf

où on voit que le nucléaire n'a jamais produit autant d'électricité que les barrages hydroélectriques !

L'apparente contradiction se lève immédiatement si on comprend que dans les premiers graphiques, on compte la chaleur et pas l'électricité...

Pour Aurélia : oui, en effet, il faut commencer par définir ce que l'on veut, et bousculer les façons de penser, où la fausse objectivité des chiffres est parfois trompeuse comme je pense l'avoir montré (et ce n'est que la partie émergée de l'iceberg). Mais les scientifiques sont aussi utiles pour poser des bornes aux espoirs : c'est particulièrement vrai pour les biocarburants par exemple, vu les surfaces immenses qu'ils nécessitent. C'est un exemple où la "densité surfacique de puissance" dont je parlais est un critère très limitant.
 
:siffle:.........Notre Pays, c'est d'abord nous tous, et si nous roulons de travers, ce n'est
pas uniquement la faute de la "direction"!
Beaucoup trop de monde manque de l'humilité indispensable pour considérer et réfléchir
au bien fondé de ce que pensent les autres.
Qu'il s'agisse de sport ou de science, une équipe, pour avoir des résultats, doit
travailler ensemble, et non permettre aux individualités, quelle que soit leur valeur,
de défendre bec et ongles leur conception du "jeu". De même l'équipe doit être prête
à accepter dans son sein tout joueur apportant des idées nouvelles !
Peut être, à ce moment là, la "direction", j'èspère, réfléchirait, à condition que le contexte
le leur permette et pourrait donner un cap...............
 
Mais les scientifiques sont aussi utiles pour poser des bornes aux espoirs : c'est particulièrement vrai pour les biocarburants par exemple, vu les surfaces immenses qu'ils nécessitent. C'est un exemple où la "densité surfacique de puissance" dont je parlais est un critère très limitant.
Je crois plutôt que les scientifiques sont là pour donner de l'espoir, et non des bornes. D'autres, comme les économistes, s'occupent des bornes.

En ayant en tête toutes les limites actuellement connues, et en les pensant infranchissables, on risque de s'autocensurer et au final ne pas progresser.

Pour les biocarburants, il y a des recherches intéressantes, qui promettent des rendements assez importants.

Les promoteurs du projets espèrent 1 250 000 barils / 50 km2, soit 250 barils / ha si je n'ai pas fait d'erreur de calcul. C'est sans doute sur-évalué.

Mais d'après notre ami JMJ, le meilleur rendement à l'hectare en France pour les biocarburants actuels est de 4 tep / ha (éthanol - betterave) , soit ~30 barils / ha.

Si le procédé est viable, c'est une belle progression.
 
Je crois plutôt que les scientifiques sont là pour donner de l'espoir, et non des bornes. D'autres, comme les économistes, s'occupent des bornes.

Les économistes sont des allumés : ils pensent que plus le baril sera cher, plus on aura de pétrole. :velo:
Ils sont incapables de voir les bornes du monde réel.



Pour les biocarburants, il y a des recherches intéressantes, qui promettent des rendements assez importants.

Les promoteurs du projets espèrent 1 250 000 barils / 50 km2, soit 250 barils / ha si je n'ai pas fait d'erreur de calcul. C'est sans doute sur-évalué.

Le rendement de la photosynthèse est le facteur limitant : on peut utiliser tous les procédés que l'on veut, il n'y aura pas assez d'agrocarburants et assimilés pour faire rouler toutes les voitures.
Et ce, même avec une humanité végétarienne (ce qui libérerait les tonnages délirants nécessaires à nourrir le bétail). :jap:
 
je suis bien d'accord pour poser les limites aux espoirs.. mais, ces limites ne sont valables qu'à un moment donné.. parce que ces limites intègrent rarement les évolutions scientifiques et technologiques que l'on peut réaliser. L'exemple des biocarburants que tu donne n’intègre pas la possibilité de créer de nouvelles variétés de céréales, de nouvelles technologies d'extraction, etc..

Si, l'exemple des biocarburants intègre une limite infranchissable à moins de faire de la pure science-fiction : le rendement de la photosynthèse. Il est parfaitement illusoire d'espérer faire à grande échelle mieux que ce que fait la nature actuellement, et qui se situe du côté du Brésil avec une plante au rendement exceptionnel dans un climat tropical : la canne à sucre. On y produit aujourd'hui environ 26 millions de m3 d'éthanol (équivalents à 17 millions de m3 d'essence) pour une superficie de culture d'un peu plus de 4 millions d'hectares.

Ce qui revient à dire qu'un hectare donne autour de 6000 litres d'alcool, ou 4000 litres d'essence en équivalent énergétique. C'est déjà beaucoup, mais cela correspond à 4000 x 9 = 36 000 kWh produits par an, or une année comporte environ 9000 h, donc ça nous fait en gros du 4 kW par hectare ou 0,4 W par mètre carré en moyenne.

Chez nous, arriver à 0,1 W par mètre carré est déjà bien. :-D Or nos 50 millions de tonnes de pétrole par an pour le transport font plus de 65 milliards de watts, en gros un kW par habitant... il faudrait donc que chaque habitant (bébés et vieillards compris...) se réserve un hectare de culture pour ses besoins énergétiques de transport ! Vu qu'on est plus d'un habitant par hectare en moyenne en France, ça risque d'être dur. :lol:

Espérer pouvoir créer (éventuellement par manipulation génétique) des végétaux capables d'enfoncer cette limite, et les répandre à grande échelle dans la nature, est pure folie irresponsable. On ne joue pas avec le vivant comme avec la technologie ! D'autant que la transformation directe d'énergie solaire en électricité, elle, a des perspectives beaucoup plus vastes.

....
exemple:
en 1850, on fait une étude sur une petite chute d'eau : chute d'eau de 80cm, passage d'eau équivalente à un tube de 1m de diamètre.. on aurait obtenu selon le type de roue à aubes environ 2KW..
en 1870, arrive le développement et la commercialisation par Monsieur Francis de la turbine Francis (la plus utilisée au monde actuellement) : dans les même conditions : 7KW..
Les limites sont quelque peu repoussée par la technologie..

Dans ton exemple, la technologie ne repousse pas grand-chose, justement : la turbine Francis est certes une belle invention, mais elle ne produira jamais plus d'énergie que la variation d'énergie potentielle de l'eau, qui est donnée par la hauteur de chute et le débit... pour une chute d'eau de 80 cm, les 2 kW nécessitent environ 255 litres par seconde avec un rendement de 100%. On ne gagnera jamais grand-chose en inventant de nouvelles turbines, leur rendement étant déjà proche du maximum !

Par ailleurs la roue à aubes, dans sa version moderne, est encore largement utilisée pour la production d'électricité hydraulique. 😎

Il y aura peut-être d'autres façons de produire de l'énergie, mais en tout cas pour ces deux-là, on cerne assez bien leurs limites. :mur:
 
Je ne comprends pas trop l'interet pour les agro-carburants pour faire tourner des moteurs.
D'accord, ca nous evite une dependance au petrole (quoique, il faut encore que ces plantations ne necessitent pas de produits chimiques), mais le probleme du CO2 n'est pas regle, sans compter l'epuisement des sols, l'impact sur le reste de l'agriculture, etc etc.
Bruler de l'ethanol pour chauffer vite et fort, pas de probleme, mais pour chauffer des maisons ou une voiture, je demande a voir le rendement energetique global du procede (en comptant l'energie depensee dans la production de cet ethanol) par rapport a une pompe a chaleur electrique.

Ce que je vois d'un meilleur oeil, c'est la photosynthese artificielle : reussir a produire des composes carbones (ethanol, ou plus complexe), a partir de CO2 et d'eau, en utilisant l'energie lumineuse. Plus besoin de faire pousser, recolter, fermenter (donc chauffer), purifier, quoi que ce soit, "juste" faire tourner un reacteur solaire, pourquoi pas au fond de son jardin ou sur le toit de l'immeuble ! C'est la qu'en tant que scientifique, et chimiste de formation, j'ai beaucoup d'espoirs, peut-etre infondes ^^
 
Je ne comprends pas trop l'interet pour les agro-carburants pour faire tourner des moteurs.
D'accord, ca nous evite une dependance au petrole (quoique, il faut encore que ces plantations ne necessitent pas de produits chimiques), mais le probleme du CO2 n'est pas regle, sans compter l'epuisement des sols, l'impact sur le reste de l'agriculture, etc etc.
Le procédé que j'ai cité utilise le CO2 pour produire ce "bio-pétrole". L'idée est d'ailleurs de "greffer" des unités de production sur des sites industriels, comme la cimenterie utilisée en Espagne.

L'impact en termes de surfaces occupées est assez faible, puisque les tubes sont verticaux. Les promoteurs expliquent qu'une surface grande comme 5 fois la Sardaigne peut permettre de produire l'équivalent de 85 millions de barils / jour.
 
Les promoteurs expliquent qu'une surface grande comme 5 fois la Sardaigne peut permettre de produire l'équivalent de 85 millions de barils / jour.

Oui, sauf que tu vas te heurter aux limites de la photo-synthèse.

Je fais donc parti de ceux qui ne croient pas à une réalisation de ce projet : il ne sortira pas 85 millions de barils/jour de 5 Sardaignes. :jap:

P.S. : Pour rappel, les 85 millons de barils/jours, c'est la consommation de pétrole actuelle pour toute la planète.
 
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Oui, sauf que tu vas te heurter aux limites de la photo-synthèse.
Aux limites "naturelles" probablement, mais considérées au niveau de chaque micro-algue. Ici, elles sont concentrées et "gavées" de CO2 de telle façon que le rendement global au m3 soit bien supérieur à celui de leur milieu naturel, avec leur "densité" usuelle dans ce milieu.

"La concentration cellulaire normale de ces micro-organismes dans l’eau de mer est de l’ordre de 100 à 300 cellules par millilitre. En milieu d’élevage, BFS atteint dans ses bioréacteurs une croissance exponentielle des micro-algues avec des concentrations de 500 millions à 1 milliard de cellules par millilitre"

C'est typiquement ce qu'on ne pourrait pas faire avec de la canne à sucre, ou de la betterave.

De plus les micro-algues ont des rendements très supérieurs à ceux des plantes terrestres.
 
Dernière édition:
Ici, elles sont concentrées et "gavées" de CO2 de telle façon que le rendement global au m3 soit bien supérieur à celui de leur milieu naturel, avec leur "densité" usuelle dans ce milieu.

Eventuellement, mais tu as ici une seconde limite : il faut les "doper" au CO2.

Pour cela, il faut brûler du fossile. A moins de recycler le CO2 car il proviendra du carburant-algues au bout d'un "certain" temps.

Le problème est : quelle quantité de CO2 faut-il pour booster les algues ?
S'il faut un réservoir à CO2 sur les voitures pour ne pas laisser échapper la précieuse matière première... on va rire jaune. :jap:
 
Eventuellement, mais tu as ici une seconde limite : il faut les "doper" au CO2.
A priori, pas de pénurie en vue d'ici à quelques dizaines d'années ...

Le site expérimental est adossé à une cimenterie, auprès de laquelle il se fournit en CO2. L'idée est intéressante mais Lafarge indique qu'il faudra encore ~10 ans de recherches pour industrialiser cet aspect du procédé.

Ils recyclent également leur propre CO2.
 
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Maintenant, tu dis qu'on a fait le tour des turbines.. J'y vois là un esprit réducteur de la science, car, vois-tu, nous sommes deux dans le monde à développer une nouvelle turbine basée sur la même technologie, et ce nouveau type de turbine n'a rien à voir avec les turbines connues.. Cette nouvelle techno ne sera peut-être pas aussi performante que les turbines actuelles, mais, elle offre des possibilités d'utilisation qu'aucune turbine offre aujourd'hui.
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Tu ne m'ôteras quand même pas de la tête l'idée qu'une turbine n'aura jamais un rendement supérieur à 100%, quel que soit le talent des ingénieurs... :grin:

C'est cela que j'appelle les limites fixées par la science, et toute personne qui prétend les dépasser me paraît avoir besoin d'une longue cure de repos.

Ensuite, les limites pratiques ne sont pas que scientifiques mais aussi économiques, et j'imagine que c'est de celles-ci dont tu parles quand tu dis que ces nouvelles turbines peuvent bousculer toutes les études actuelles (forcément basées sur les technologies existantes).

Là, pas de problème, on peut toujours espérer mieux : de même, pour le photovoltaïque, la limite n'est pas la quantité d'énergie solaire incidente (énorme) mais bien le coût et la disponibilité au moment voulu de l'énergie produite.

Pour en revenir au "pétrole bleu" dont paris11 semble un grand fan, quelques calculs simples permettent de ne pas s'enthousiasmer trop vite et de rester dans la rationalité scientifique, même si la croyance aux solutions miracles est psychologiquement tentante pour les grands enfants gâtés que nous sommes.

D'après l'article cité 1 hectare peut produire annuellement 5500 barils de pétrole soit 875 m3 environ. Ce qui fait en gros, si je prends une valeur énergétique de 10 kWh par litre, 8,75 GWh dans l'année, ou encore une puissance moyenne (thermique) de 1 MW presque tout rond. Ce qui est d'ailleurs compatible avec la puissance électrique annoncée de 0,45 MW, dans le cas où ce pétrole serait utilisé dans une centrale thermique avec un rendement de 45%.

1 MW sur 10 000 m², ça fait 100 W par m². Même dans la région d'Alicante où le sol reçoit en moyenne près de 1700 kWh par m² et par an, donc autour de 190 W par m² en moyenne, ça fait un rendement de plus de 50% ! :jumproll:

Même avec des cylindres verticaux, c'est un rendement totalement aberrant pour de la photosynthèse "naturelle", et même avec des micro-algues...

Il est évident que de tels rendements ne peuvent s'obtenir que, comme le dit falcon, par un "dopage" massif au CO2 issu d'une source proche, ici une cimenterie.

La technologie est certainement très intéressante, mais il est faux de croire qu'elle peut s'appliquer partout pourvu qu'on ait du soleil et un peu d'eau : en fait, il s'agit d'une utilisation très intelligente d'un sous-produit "fatal" et jusque là non valorisé, le CO2 d'une industrie, mais ce n'est pas avec les presque 400 ppm de CO2 dans l'air qu'on arrivera n'importe où à de pareils miracles.

Pour conclure, parler de bilan carbone négatif comme dans le site de BFS (argument copié-collé, comme le reste, dans l'article cité par paris11) est certainement un argument marketing fort, mais une imposture intellectuelle : en effet, cela suppose d'"oublier" les émissions de CO2 de l'usine avoisinante, qui est pourtant indispensable pour obtenir le précieux carburant.

C'est sans doute légalement tenable (la cimenterie est indépendante de l'usine BFS, le périmètre de calcul peut donc ne pas en tenir compte) mais scientifiquement très capillotracté. :cheveux:
 
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