(depuis NewGooSite pas pratique): utiliser comme referencement de tech et projet par catégories tech et appli mais renvoyer/faire article BejBlog pour detailler ces techn/appli/projets.
Rem: les bases physiques et scientifiques de l'énergie sont abordées page Science/Energie(physique &co, qui nous permet de repenser les énergies utiles (cd point *9*)
Rem: les reflexions/avis les enjeux et choix politiques à favoriser lesquelles dans quelles conditions) sont à la page Mix-Energétique &co.
Rem: L'ordre/plan reprend celui du dossier word. Le sujet étant tentaculaire, plutôt que multiplier des articles en sous-pages (liste en bas de page), préférer compiler des liens d'articles externes (avec microsynthèse ici pour les éléments remarquables ou innovants), de ressources physiques/naturelles/ (et aussi renvoi sur articles en 'Sciences'), de renvoi au docs/PC (nota dans Solaire.doc / ENRs et alternatives). Voir aussi la page Energie-mix pour ce qui concerne plus la mise en oeuvre optimisée (gestion, panachage, stockage,...).
Plan: 1)des Energies fossiles classiques (majeures: charbon, petrole, gaz) et récentes non conventionnelles (gaz de shiste,...) aux technique et production d'énergies nouvelles et encore prospectives. Puis 2) applications non energétiques (filier agrochimiques du pétrole: plastique, H2, ... et du charbon: ) =>plan manu l mis dans la zone txte infra principale.
Essai20211224 d'utilise la fonction table des matières: ca ajoute en tout début auto (pas possible en 2m position), on peut masque certains lignes (qui sont reprises sur les titres.. mais je ne sais pas modifier/ajouter de titres pour l'instant!
REM: cette page articule les autres concernées par l'énergie (ci dessus), mais concerne surtout les développements et innovations des énergies utilisables par l'homme, nouvelles et alternatives en regard des conventionnelles et fossiles. (+/groupe réductible ci dessus)
Back to *bases de l'énergie: Energie(physique), Entropie et neguentropie,
*Solution d'arbitrage: Mix-Energétique, Shift Project, Economie d'énergie
*Applications productives (de l'énergie): Energies (ENRs), Pompe à chaleur Seine/Paris, E-cat (et fusion nucléaire),
*Applications consommatrices (de l'énergie): Véhicules électriques, Eclairage, Transport & Mobilité, notamment Urbain
Plan: (sera plus necessaire si le sommaire auto ci dessus/fond noir tient la route)
Apercu des energies (primaires W secondaires)
Energies fossiles (productions primaires/sources, filières & conversions/méca et électrique)
Energie nucléaire: en.nucléaire classique (fission) a nouvelles (fusion). Et applications/interet non proprement énergétiques.
Energies 'renouvelables': des formes conventionnelles (majeures) au formes en developpement:
Géothermie, Biomasse, Hydraulique (de barrage, marée et hydroliennes), éolienne
Solaire PV, solaire THermique, solaire Chimique,... (+/dossier word)
Autres énergies: nouvelles/en dvpmt/potentielles/pistes; Energies atypiques 'faibles' (demystifier entre En.cachée et fumisteries)
Filières transverses et transformations: Filières hydrogène et e-gaz & co(NH4,EtOH); Filière Bois & co;
Stockage d'energie (electrique; chaleur; chimique) & Transport:
Co-Génération; Gestion/régulation
+/planete-energies.com: les-differentes-formes-d-energie
*Super synoptique du poids GES des énergies primaires, par groupes d'usages bien pensés, avec lectures transverses /par sources primaires d'énergie, et par 8 types d'usages.
IMAGE (hélas non inserrable ok) https://scontent-frt3-1.xx.fbcdn.net/v/t39.30808-6/p960x960/261478691_2994045454202357_764028378231625239_n.jpg?_nc_cat=108&ccb=1-5&_nc_sid=825194&_nc_ohc=bpPlNzufHowAX_Q5jco&_nc_ht=scontent-frt3-1.xx&oh=00_AT-NGt-8AUhB3-LVhen-paEvJ8YWSnGjmbyxeRmyD1Tr0w&oe=61C06DA8
[postEB/FB202112xx)
On pourra critiquer/corriger les surfaces, les catégories,... ce qui ne changera guère le constat global qu'on crame de l'énergie à tout va, pour faire surtout au final de l'économie/finance pour ceux qui savent en profiter, plus que pour le bien/bonheur humain de facon partagée. Je ne me lancerai pas à recouper ces chiffres à d'autres, mais donner juste qq impressions en 5 points:
1-surpris que le chauffage des bâtiments /en rouge/ pèse si peu: pour moi c'est en France selon les sources 44à70% de l'électricité, ici c'est 20% au niveau mondial, mais en terme de chauffage électrique ça doit peser disons 5%/monde =nous chauffer plutôt au solaire thermique/effet serre/! et compléter au bois quand l'environnement s'y prête. Une bonne part de l'électr/turquoise/ doit compter de la chaleur industrielle!
2-montre bien comment les 2 matériaux majeurs de nos sociétés, le ciment et l'acier, pèsent énorme en GES /3 rectangles/: il faut construire moins et plus en bois. Car pas de solution techno mature.
3-le Transport... ouai bon. Réduire c'est surtout par les usages, l'avion de -80%, les voitures de -20% (&-30% par la techno/electriser), les PL et Fret -30% et -50% si on est sévère.
4-surpris aussi du moins du poste 'Sols', nota la déforestation /oui planter avant de couper!/, et les bovins /oui, manger moins de viande/, et les engrais /oui plus de culture traditionnelle/bio moins intensive!
5-la sobriété sur les pdt manufacturés nota électronique d'usages non essentiels diminuera les GES non affectés aux usages des 9.5Gt du charbon et des 3Gt d'autres. Puis mécaniquement diminuera les 1.5Gt de GES des déchets!
*Doc word (infos et synthese<2019)
*refs: DataWorld, ...
Les énergies fossiles sont identifiées typiquement pas le combustible naturel et ses filières de conversion(ou usages) que sont principalement a)vers de l'énergie mécanique (moteurs/mobilité, industrie) b) vers l'électricité (moteurs et centrales de conversion TD/méca/electricité) c)vers la chaleur / chauffage (usage quasi non reconnu au titre de filière!).
Principales énergies fossiles: charbon&co, pétrole&co, gaz; et leurs apparentés +/-'Nouveaux':
Rem: Les 'nouveaux combustibles/filières sont distingués/séparés infra: gaz de shiste, hydrogène(de craquage) et autre energazs (pas forcément fossiles).
L'en.nucléaire est traitée à un § suivant car bien différente à divers égards, bien que considérable aussi comme un combustible' fossile' et elle utilise les memes methodes de conversion en électricité via chaleur, vapeur et moteur TD,
*résumé, bilans,...
Carbon & lignite,.... +infra/shiste bitumineux, gaz shiste
Petrole & goudrons:
Gaz naturel:
Les combustibles fossiles sont variés et complexes, donnant lieu à des tris (charbons), purifications (raffinage du pétrole) et des modifications pour en améliorer certains critères d'utilisation ou permettre l'exploitation de variétés de moindre qualités (ex ).
*notes (transverse):
(tableau récap: reserves & epuisement; cout extraction/prépa, prod&conso mondiale & spécificités régionales ou sectorielles; densité energ,;...)
Les atouts du charbon sont: réserves très supérieures au pétrole; cout plus faible;
Le charbon constitue une source d’énergie bon marché. Il est l’énergie fossile la plus abondante et la mieux répartie dans le monde.
Les limitations: fort effet polluant (CO2, mais aussi SO2, SH2, microparticules, pluies acides...). L’industrie charbonnière expose les ouvriers à de nombreux risques professionnels (mortalité très supérieure à l'exploitation du pétrole, ENRs,..) mais également l'environnement à de grandes modifications et risques écologiques (+/procharbon).
Les dérivés du charbon pour réduire ces inconvénients sont pas assez matures ou chers ou ...
Conclusion: Le charbon reste un combustible actuel dominant(1) et très préoccupant par ses effets polluants. Il constitue aussi un candidat pertinent au remplacement du pétrole selon les pays, incontournable pour certains. Les recherches doivent se tourner vers la mise en oeuvre de technologies de captage et de stockage du CO2 émis en grande quantité par la filière, et la réduction des cout des carburants de synthèse (CTL).
(1)Le charbon fournit aujourd'hui 40% de l'électricité mondiale et un tiers de l'électricité européenne.
En amont, il y a le bois (végétaux supérieurs, env.50% de C), et la tourbe (50-55%). Leur transformation donne les kérogènes, qu'on caractérise par le taux de Carbone, et s'enrichissent en minéraux (roches carbonatées qu'on désigne au s.l. par le terme général de charbon (coal) quand elles sont brulables. (photos/Go) Du charbon immature (lignite: 55 à 75%: brown or rosebud coal) au charbon sous bitumineux (60-70% de C) puis bitumineux (la houille (75 à 90%) : plus sombre et coloré, divisible into high-volatile, medium and low-volatile groups on the basis of increasing heat content) jusqu'à l'anthracite (charbon s.s., étape "finale" de la maturation: shiny surface, hard, >86-90% de C et <14% volatiles - brule avec peu de fumées, une flamme bleue plus chaude).
Le pouvoir calorifique du charbon est de 7600-9070kWh/Kg (6.65-7.8kcal), cad le double du bois et moité du propane (/procharbon)
La qualité dépend aussi du taux de cendres, d'humidité,...+/rpmsolve
Ils sont maigres (anthracite, <8%MV) à gras (27-40% MW) puis flambants jusqu'à la lignite (>42% MV).
Les charbons sont transformés physiquement et chimiquement: notamment sous forme d'agglomérés (boulets) eventuellement défumés(=traités pour réduite l'émissions), et de cokes (carbonisation/cuisson dans des fours >1000°C 20Hr: pour chauffage domestique et production d'acier). +/procharbon
Charbon Bleu: le charbon (ou la lignite) est traité pour etre moins polluant; ?cout de ltransfo;
Le « Coal to Liquid » (ou CTL) est un procédé transformant le charbon (solide) en combustibles liquides (de type gazoil ou essence) pouvant ainsi servir de carburant pour les véhicules. Il s'agit d'ajouter du H atteindre des ratio C/H compatibles pour les moteurs à essence, cad hydrogénation et hydrocraquage. Il existe 2 procedés de liquéfaction dont le rendement est de l'ordre de 50% à 60%. Operationne en Afrique du Sud, Chine,... +/tpecharbonroyer. Peu etre réalisé in situ (UCG (Underground Coal Gasification).
Applications du charbon que l'énergie
La production de vapeur (déshydratation, sucrerie)
La production d’électricité
La fabrication d’acier, de fonte, de ciment
Ajout de carbone à un produit de base (caoutchouc, pneus)
Procédé électrométallurgique (transformation)
La filtration de liquides ou de gaz
La fabrication de matériaux en carbone
Ex/notes: obtention à partir de certains charbons/ligntes et utilisation de graphite -> graphène, fullerene, nanoparticules de C, ... Diamant de synthèse,...
nota pour: electronique (forte conductivité du graphène) donc pour les batteries, composante électoniques, optoelectron, ...; comme adsorbants (filtres), ...
POLLUTION: > au petrole > gaz. Cf Shémas au § Pollutions.
Un kilowattheure électrique produit à partir de charbon émet entre 800 et 1000 grammes de CO2. En comparaison, un kilowattheure électrique produit à partir de la technologie hydraulique émet 4 grammes de CO2.
Pétrole et ses sous produits de distillation fractionnée: du mazout aux ... naphta, Hérosène: cf dossier word/peu mon sujet
Goudrons: rarement exploité ou localement comme énergie, mais pour les matériaux (etanchéité,...). Ex de sites: x
POLLUTION: < aux charbons; > gaz. Cf Shémas au § Pollutions.
Autre applications du pétrole que l'énergie(moteurs, chauffage): chimie (synthèse, comme polymere surtout); Piles (electriques) à combustible;
Ex/notes: obtention des (thermo)plastiques et très nombreux autres polymères organiques. Nylon, ...
Gaz naturel (de roche) et ses sous produits: cf dossier word/peu mon sujet
Gazs de shiste: cf dossier word/peu mon sujet
Rem: le § infra 'filière Energazs' est reservé aux biogazs,...
POLLUTION: < au petrole x au charbon. Cf Shémas au § Pollutions.
Autre applications du gaz que l'énergie(moteurs, chauffage): chimie (synthèse, comme réducteur, building block,...); Piles (electriques) à combustible;
Intro/principe/types: cf dossier word. Notes pour le nucléaire conventionnel/appli energie ppltm electrique:
+to Pros/Atouts: faible empreinte carbone (/KW produit); forte puissance; pilotabilité (relative); cout de l'électricité(relatif); souveraineté (pr Fr: techniquement maitrisé; malgré le combustible importé car négligeable/options d'approv ou sécurisable)
+to Cons: intensif en capitaux, demande un état stable, ... Couts amonts(devepmt) et aval (déchets; demantellement), Sécurité (fct et accidents)
Notes/détails/Plus: (Performances/Rendement/Cout/entretien/durabilité/demantellement/...):
Rendement: <0.1% (il resterait +99% des radioélement dans les déchets de combustibles nucléaires, changés à cause ?plutot des réactions nucléaire parasites des sousproduits); Couts&durées: Une centrale nucléaire met ?5ans a construire, s'exploite 30 à 60ans,... 5ans a demanteller + couts de gestion des déchets () qu'on ne peut garantir pouvoir assurer à l'échelle de la durée des sociétés humaines 'stables' (500-3000ans).
Pollution: impositionnable par rapport aux combustibles fossiles classiques (petrole é charbon). Cf Shémas au § Pollutions.
Autre applications du nucléaires que l'énergie(moteurs, chauffage): nucléaire militaire; nucléaire médical
Notes d'applications atypiques:
*Piles électriques à combustible nucléaire: (à récuper/GooDoc) video/Undecided ou RealEnginering sur des 'batteries' chargée en radioéleemnts recyclés des déchets nucléaire, qui durent +20/100ans... sympa pour des applications sécurité(veilleuses alumées en continu), sites isolés,... voir des montres,...
Intro: multiplication de combustibles et transformations énergétiques alternatifs organisant de nouvelles filières et passerelles entre formes d'énergie classiques.
Les combustibles fossiles sont modifiés pour en améliorer certains critères en utilisation (ex 'charbon bleu' moins polluant) ou permettre l'exploitation de variétés de moindre qualité (ex ). De nouveaux substrate énergétiques sont apparus ou sont développés comme le gaz de shiste et certains autres combustibles issus de la nature ou de l'activité humaine (déchets), ou de la chimie (H2, NH4, Alcools) par craquage de petrole ou charbon. Les biogaz (CH4...) et biocarburants liquides (EtOH) sont issus de la biomasse (cf § Filière Biomasse), d'autres de biotransformations (biochimie enzymatique). Mais ces derniers, et il n'y a pas que des combustibles (qui sont des réducteurs reagissant avec l'O2: ex de substrats oxidants comme), sont aussi souvent des intermédiaires de synthèse utilisé pour leur matière plus que pour leur énergie (polymères plastique et autres organiques ou non(ex)). Ces filières interconnectées relient ainsi l'industrie de l'énergie et celle de la manufacture d'objets, parfois l'alimentation voire l'art!
Le gaz de shiste n'est qu'un cousin du pétrole/gaz/charbon, dont l'extraction est plus couteuse et les reserves importantes potentiellement mais en pratique bien moins/cout, et avec risques géologiques, tout en perdurant, et aggravant!, les travers des En.fossiles classiques qui s'épuisent. cf supra § Gaz & co (le § infra 'filière Energazs' est reservé aux biogazs,...)
Pas une bonne solution, ni court terme ni long terme:
.on devrait dire deS gaz de shiste, car chaque gisement a ses spécificités chimiques, géologiques,... qui requiert des études importantes. Les installations demandent aussi des invetissements très supérieurs au pétrole et gaz. Depuis son aparition, en 12 ans aucune des société d'exploitation n'est rentable, ou celles qui commencaient à le devenir voient leur situation ruinées par la crise du Covid (2020). Exploitation très intensive en financement.
L'hydrogène n'est à l'heure actuelle pas un combustible primaire, et ne le sera probablement guère: il est esstlmt issus de le transformation (reforming) de combustibles fossiles classique. Aucune disponibilité naturelle immédiate sur Terre (réserves) autre que sous forme de gazs cousins. Sa production production primaire semble très lointaine ou limitée, mais en mode naturel/low tech (algues, bactérie) sera à considérer. Il faut considérer l'H2 (pour l'instant du moins) comme un vecteur d'énergie avec des avantages indéniables, et ses limitations. Cf infra § filière Hydrogène.
*Techniques liées: cf / Transfo/Stockage/Transport; ....
La transformation d'énergie primaires (fossiles ou renouvelllables) en energie secondaire permet de satisfaire des besoins d'usage:
-formes d'énergie plus dense energétiquement: ex l'H2 versus le pétrole. Cad etre capable de libere un travail avec plus de puissance (energie/durée), ou d'etre plus facilement transportée physiquement et d'etre plus stable/stockable (ex petrole > charbon; fluides>solides; ) ou non (electricité; laser;...) mais au prix d'infrastructures et de perte de rendement.
-formes d'énergie plus stockables: ex le PV doit etre stocké sur un réseau électriques/gestion, ou dans des batteries
-formes d'énergie plus transportables: ceci est lié bcp à la stockabilité, et à la densité énergétique.
-formes d'énergie plus polyvallentes: l'énergie/travail musculaire est assurément le plus polyvallent pour les besoins humains quand ont intégre toutes les conditions de vie primaires. S'il faut privilégier une disponibilité d'énergie qui soit aussi plus puissante, immédiate/commendabledynamique, stockable,... l'électricité est très attractive, pour peu qu'on dispose de la technologie, d'un parc de machines (et sa regénération durable), car ces machines existent pour la plupart des usages humains avec souvent de bons rendements (ce qui revient a dire que l'électricité est forme noble/riche/flexible).
-formes d'énergie plus extensive: capacité à être utilisée de petite à grande echelle avec une meme machine, sans biais importants (pertes). Ceci est lié en fait surtout à la disponibilité et performance des machines qui réalisent le travail (conversion energie(utile)->travail utile). L'électricité à nouveau se prete bien à réaliser extensivement des transformations et travaux de l'échelle microscopique (et même nano) à de larges/très larges echelles (des tonnes, en vitesse,...). Mais elle est cependant plus un vecteur d'énergie, elle meme branché sur des énergies primaires de facon efficace/flexible. Les énergie-matière connaissent plus de limites à ce niveau d'usage extensif, en fonction de leur densité énergétique. On répondra H2> petrole et gaz > (que ce soit fossile ou renouvellable), et c'est en général le passage par l'électricité qui en augmente l'extensivité combinée à la flexibilité). En effet, si l'H2 (ou le kérosène) est excellent en puissance extensive par ex pour un moteur de fusée, c'est combinée à une PaC que l'H2 le sera aussi à échelle micrométrique pour un moteur (electrique), tandis qu'a echelle moyenne l'H2 sera bon/extensif (dans un moteur thermique ou Th.dynamique) à condition d'équipements importants (production et chaine d'approv/stockage d'H2).
-formes d'énergie plus:
-formes d'énergie plus:
Rem: on ne parle en général pas de filière d'énergie 'électricité' parce que l'électricité est defacto une utilisation dominante d'énergie, autour desquelles s'organisent les filières d'énergie primaire et par lesquelles passent beaucoup de conversions d'énergie, de transport voire de stockage. Le PhotoVoltaique est une production primaire qui peut etre vue comme en soit issue de la filière électricité (tout le reseau de distribution et conversions en formes d'électricité transportable(alterantif) ou utile(courant continu)) -ou comme pouvoir se passer de filière electricité: autoconsommation/locale d'électricité PV-.
Je tiens à faire figurer l'électricité ici comme filière, pour rappeler que cette forme d'énergie est 'primairement' non facilement stockable, et en fait très anecdotiquement ou non extensivement primaire: l'électricité s.s. primaire est soit puissante mais non stockable (l'orage, l'eclair), soit extensivement dispersée (electrostatique; depolarisation des cholorplastes; depolarisation des couches PV). Il faut des batteries (lourdes, couteuses,...) pour augmenter le stockage, des convertisseurs/modulateurs pour augmenter la puissance, ... Ces appreils construire une pemière base de "filière electricité'. La filière s'élargie très au delà, justement du fait de la flexibilité de cette fore d'énergie possible avec e la technologie, pour le transport et les usages: il faut de nombreuses machines, des relations aux autres formes d'énergie (production d'H2, lumière, en;mécanique,...).
L'electricité doit est considérée d'abord comme un vecteur d'énergie, très flexible et efficace/intensivable/puissant (comme expliqué ci dessus pour les formes d'énergie à capacité extensive). C'est à partir du moment ou on intègrerait les couts de la filière complète, qu'on pourrait pleinement apprécier si elle est (bien) efficiente.
Filière Hydrogène
(Cette filière a le vent en poupe, car elle présente certes bien des avantages sur le papier. Des problèmes subsistent, à commencer par sa dépendance à la production d'energe primaire fossile, directement (reforming d'hydrocarbures) ou indirectement (électrolyse de l'eau: via l'electricité, qui repose à 96% sur des productions d'énergies primaires fossiles: Petrole-charbon-gazs, nucléaire). Les développements sont multiples et souvent remarquables, ils méritent tout notre attention (pour des besoins présents mineurs au plan energétique: µélectrique en local isolé et mobile)(et pour le futur: fort potentiel quand l'H2 ourra etre produit à partir d'ENRs ou comme une énergie primaire: µalgues...), mais ne seront pas trop abordés ici car ils sont plus médiatisés et trouvables facilement sur le net.
+/ cf dossier word / Solaire.doc
(cf dossier word) cette filière est connue depuis longtemps et s'applique essentiellement dans le domaine des biocarburants, avec un production à partir des biomasses par fermentation. Les autres modes de production restent confidentielles, et l'avenir de la filière ne semble pas très enthousiasmante comparé à d'autres qui ont le vent en poupe (H2).
Voyons ici quelques technologies qui pourraient la revaloriser.
* Production d'éthanol à partir d"électricité (verte) et de C02+H2O sur un catalyseur carbone/cuivre: l'inverse d'une pile à combustible éthanol! <iframe src="https://www.facebook.com/plugins/post.php?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Feboireau01%2Fposts%2F10210778084590693&width=500" width="500" height="407" style="border:none;overflow:hidden" scrolling="no" frameborder="0" allowTransparency="true"></iframe> . Cette technologie est prometteuse si associée à, et pour booster l'électricité solaire et autres énergies vertes intermittentes. En effet elle valoriserait alors l'électricité solaire "gratuite" pour produire un biocarburant (stockage et dense énergétiquement), tout en absorbant le CO2 (mieux à ce égard que la filière hydrogène (96% d'énergie fossile actuellement)). Mieux que la production éthanol actuelle basée sur l'agriculture(concurrence ou déstabilise la production alimentaire; qui génère aussi une pollution, plus).
La filière 'chaleur'(solaire ou non) est en général considérée non comme une filière de transformation, mais plutot comme un mode de production de chaleur finale (instantanée) pour du chauffage (d'eau, d'air) ou de la désalinisation ou des besoins industriels. Lié au solaire, la chaleur (solaire) n'est pas considérée comme une ressource ou énergie stockable (à tord: cf geothermie! Omnilux moteur TD), mais éventuellement comme une sous-production d'autres filières solaires ou ENR (co-génération de chaleur sur du PV, de la biomasse,...).
Il est pourtant clair que le stockage de chaleur est facile à faire avec assez peu de technologie, d'un cout raisonnable, et une efficience remarquable (<1-2% en 6mois avec le BTSE) bien qu'avec une puissance, une densité et poids défavorables vis à vis des énergies fossiles et meme ENR, ?sauf/à vérifier/ comparé aux batteries électriques. +/cf §-Stockage de chaleur
C'est que la transformation de chaleur qui est moins évidente, ou a mauvaise presse. Pourtant à nouveau existent des voies intéressantes:
+/Voir le § dédié "Solaire Thermo-Electrique" en ENR: effet Seebeck (rdt ?10-20%), Moteur Stirling (rdt 30-60%)
+/
Comparaison d'un système solaire thermique>electricité à faire avec un (PV+ECS+ACS) et un Chaudière a fuel+EDF
ex d'éléments: cf comparaison du projet Drake BSTE
[§ pour notr surtout les techno/à reporter-intégrer au doc word: innovations techn PV s.s., mais aussi applications avec cogénération d'energie (ex: chaleur) ou d'autres travaux (ex dessalage d'eau). Limiter les info evolutives/economie... ]
trustmyscience.com Thomas Boisseau 2018,711: Une nouvelle technologie solaire combine production electricité PV et dessalage d’eau. Evaporation réalisée dans des sous couches hydrohobes dans les celllules PV. Ca diminue à peine le rdt PV (rdt PV de 10%. Peut etre que la perte de géomterie/eifficacité est compensée en partie par le refroidissement (pas sur: l’evcuation de vapeu requiert maintien Htemp…)). L'évaporation d'eau semble plus efficace (car en mode quasisuperficiel), mais à voir efficacience reele: car ?colmatage; pertinence des besoins d'eau distillée (dessalage d'eau de mer certes très attractif):
(cf autre techno pour le dessalage: trustmyscience.com Fleur Brosseau 20200717: superabsorbeur solaire en alumimium gravé par impulsions laser qui absorbe l’eau; +/§-Autres Appli)
quelleenergie/prix-economier/economies-energie/panneaux-solaires-photovoltaiques/prix-economies
Le coût d’une installation PV (panneaux + onduleur,...) varie selon la puissance : 7 à 12 000 € pour 3 kWc, 16 à 17 000 € pour 6 kWc, 25 à 35 000 € pour 9 kWc. Ce cout est ou non selon les régions et politiques plus ou moins subventionné.
Le revenu solaire PV pendant une période de 20 ans, au tarif de rachat de l'électricité (0,2069 € par kWh en 2017T4), est garanti pour toute la période, suivant la région: revenu de 900 €/an pour 3 kWc à 1.800 € pour 6 kWc. Le coût des travaux peut diminuer cette rentabilité de 300€ (rapportés sur 20 ans). L'amortissement se fait en 6-9ans.
Les prix tant des panneaux diminue au fil des ans, mais on peu s'attendre à l'ajout de couts avec l'évolution/amélioration des régulations, et surtout si/quand le recylclage et la pollution et la pénurie arrivent (penurie d'élements rares de PV, cout de la purif de la silice; pollution de l'extraction/production du Lithium;...).
Ces couts sont à corriger aussi du fait qu'il faut un chauffage d'appoint (comme avec quasi toutes les ENR/situations). Même avec un système solaire combiné (aussi appelé SSC: PV avec cogénération de chaleur), on s'équipe par ex d'un second échangeur thermique électrique pour l’ECS et un poêle à bois pour le chauffage.
+/cf dossier word ()
Les panneaux solaires thermiques produisent de la chaleur à partir de l'irradiation solaire, typiquement de l'eau chaude (ESC, alors combinées avec un équipement de stockage d'eau chaude pour usage sanitaire) ou moins populaire de l'air chaud (pour chauffage d'habitations). ECS ela va du réservoir domestique de 300-100L à de grands réservoirs assurant un stockage jusqu'à plusieurs mois avec une perte très réduite (2%!)
+/ http://www.sterlinghomesgroup.com/drake/energysystemelements.html .
+/ autres installations de solar seasonal storage (+/wiki.en)
* Limitation des Eoliennes classiques: YT-12min-Undecided(+++): super ppt des techno eolienne, pros&cons (0.5-5min): upfront costs not effective for indivdual homers or large scale. Kill birds and bats even painting blades black (0.15à5K contre 2.4Billion by cats, 1Mio by windows,...maintenance (réduite depuis les systemes sans piece qui bouge); puis ppt 5 alternatives aux éliennes.
*Alternative aux Eoliennes classiques pour exloiter l'energie du vent (sans héplices à pales: no Blades): YT-12min-Undecided(+++) à 5-11min:
>Eolien alternatif: à hélices (éoliennes non classiques): YT-12min-Undecided(+++) à 5-11min:
-
* HeliBlue (soc Clarys, Fr): Eolienne 6 pales reglables serait plus efficace de 60%. Commercialisation prévue d'ici 2017; +/EDFPulse
>Eolien alternatif: à hélices (éoliennes non classiques): YT-12min-Undecided(+++) à 5-11min:
-Voile-cylindre à foil aspiration: cf prototype exploité sur un bateau de la fondation cousteau
-Savonium turbine ?Ireland): éolienne à ailettes qui oppose moins de resistance dans un sens que l'autre (drag-type). Exploite une proportion inférieure de l'énergie du vent, mais moins chere qu'une eolienne à 3 ailes, robuste (pas de pièce méca qui bouge autre le rotor), opere qqsoit la direction du vent, dont interet pour le marché résidentiel. Le modele Freya (1.5m de haut) fonctionne 25ans jusqu'à 60m/sec de vent, en délivrant 600W. 2300$ contre 1700$ le PV équivallent, mais fonctionne la nuit. +/YT-12min-Undecided à?10min.
-PowerPods de Halcium (Utah) est une éolienne a aillettes sur un rotor entierement contenu dans une boite stationnary shelf avec entrées d'air et sortie... exploite le vent de toutes les directions et meme multidirections, avec rendement de 40% excellent pour la surface d'ai exploitée (swep). Dédié à l'urbain. Sure enfants, oiseaux. +/YT-12min-Undecided à?11min.
>Eolien alternatif: à hélices (éoliennes non classiques): YT-12min-Undecided(+++) à 5-11min:
-Vortex Bladeless (Spain): c'est un tube vertical qui entre en vibration avec le vent? Ll'oscillation est convertie en electricité. La surface de vent exploitée est 30% d'un éolienne à 3 pales, mais on peut les resserrer pllus. Un mat de 2.75m produirait 100W. Atractif ptour le marché résidentiel. /YT-12min-Undecided à?9min.
-Eoliennes à voile ondulante: homologues au hydraulienes à membrane ondulante..; mais bien envisageables sont sans doute non rentables / puisssnte en raison de la faible densité de l'air . Du moins ne semble pas developpées -au contraire de version à membrane fixe: cf la suite
Rem: parmi les systèmes éoliens alternatifs il ne faut pas penser qu'à la production d'energie-electricité! Ex avec les moulins a vent (pour la production d'energie mécanique- et les dispositifs à voiles -pour le transport/mobilité.
-Moulins à vent: un sytème de récupération de l'énergie du vent exploité depuis l'antiquité... performant, ... mais?trop simple pour nous appetits modernes! Nul doute qu'on gagnerait à plus (re)developper des moulins à vent traditionnel ou modernisés pour couvrir des besoins locaux, pas sépcialement en électricité mais en energie méécanique.
.Ex de moulins a vent rehabilité pour moudre la favrin/dilière de pain artisannal
-Voiles: une technique de récupération de l'énergie du vent exploité depuis l'antiquité... performante ... mais?trop simple pour nous appetits modernes! Nul doute qu'on gagnerait à plus (re)developper des moulins à vent traditionnel ou modernisés pour couvrir des besoins de transport qu'il nous vous reinventer moins nombreux, moins massifs, plus lents:
.Ex des paquebots équipés de mats/voiles comme mode de propulsion hybride, pour du transport de fret -trajets plus long, à adapter selon la météo...-, pour le loisir paquebots de croisère, ou la voile ajoute de l'esthtique/ethique/activité/...-
.Ex .de du bateau Alcyon de la fondation cousteau équipé d'un mat/voil à foil et aspirationcentrale. Avantage que la manipulation des voiles est plus facile qqsoit la direction du vent...
éo,...>Eolien alternatif: Electrostatic: YT-12min-Undecided(+++) à 5-11min:
-Ewicon (Electostatic Wind Energy Convertor)(Hollande): de l'eau est entrainée par le vent, et les gouttes étant chargée, le panneau se trouve chargé et on récupere un courant m electrique par rapport au sol (ou les gouttes retombent). Pas de donnée d'éfficicité. Dependent à l'eau (ne fonctionnera pas par temps de gel. Windwheel corp à un projet de tel portique 170m à Rotterdam. +/YT-12min-Undecided à?5min.
-SWET (Solid State Wind Energy)(Richard Epstein): systeme analogue a Ewicon mais avec charges ionique crées par électricité ("electrohydrodynamics"). A coronal discharge occurs between aluminium wires and Al/carbon wires... +/YT-12min-Undecided à?7min.
* Makani: https://x.company/projects/makani/ cervolant produisant de l'électricité
L'hydraulique de barrages est un energie bien developpée en France qu a de beaux sites, ele est prévisible et pilotable. Hélas le potentiel d'équipement est saturé.
Il reste un potentiel d'avenir avec le microhydraulique: équiper les petites chutes d'eau, rivières, ... et eventuellement pour des barrage hydrauliques (petis/moyens), mais dans les 2 cas avec des limitations et contraintes importantes à considérer:
-Barrages de moyens/petits lacs: il s'agit de retenue d'eau équipées de turbine electrogèneratrices sur le site ou au bout d'une conduite forcée.
le potentiel energétiques et moindre et moins rentables, mais peut se justifier sur certains sites, surtout quand il s'agit de combiner des solutions pour l'approvisionnement en eau (agriculture) ou le loisir. Ces projets inversement génèrent de la cocurrence entre besoins agricoles (primaires) et energiétiqeus (I, II ou tertiaires), et aussi des interferences avec d'autres activités (loisir). Ce sont donc des solutions locales a étudeir selon le contexte, qu'il faut considérer -ne pas écarter par principe ou avis partisan- mais il ne faut pas en attendre une solution globale ou meme un potentiel significatif d'amélioration de l'équation energitéieu globale.
-Microbarrage/hydraulique en ligne: la retenur d'eau est réduite à nulle, il s'agit juste de dévier le dégit partiellement pour alimenter une turbine hors le lit de la riière/ruisseau, avec en général un stockage à la saison pluvieuse.. A nouveau il s'agit d'abord de combiner l'usage energietique et les autres ( amortir les crues, réserve pour irriguer, ..) plutot que les mettre en concurrence. Le nb de sites potentiels est un peu plus important que pour les barrages/ PAr ex en Allier en 2021 il est compté 14 site potentiels, dont 4 rentables d'office, 4 imporbales, 6 à étiidier/partages entre usages et priorités.
.Ex d'un turbine à hélice en alsace qui produit pour un village de 1000habitants, et amorti en 10ans (ca me parrait beaucoup!).
Hydraulien marin: 2e potentiel européen après l'UK; parfaitement prévisible, régulier, continu grace aux decalage entre les sites,....
* Hydraulien terrestre
Non developpé ici pour l'instant, cf word (ou pr ppt installation sympa
* Hydraulien marin
* Intro et générallités ()
YT-15min-UndecidableMF. Intro sympa/historique. Que 5 projets commerciaux jusqu'en 2012, mais ca change... On distingue
-Tidal barrages: analogue à l'hydrauélectrique fluvial; le mode le plus efficace, mais limitation; investissement lourd; modifications écologiques (pour les espèces; parfois la salinité, l'érosion.
-Tidal turbines (isolées/sur le fond marin): analogue à l'éolien, mais plus puissant lié à la densité de l'eau/air). Impact sur la vie marin, cout et entretien importants accès).
-Tidal fences: caractéristiques intermédiaire entre les barrage et les turbine isolées.
-Les systèmes alternatifs (ci après) developpés pour repondre au limitations des systèmes majeurs ci dessus, ou etendre leur zones d'installation, sont interessantes probableent dans des situations locales plus qu'en vie de les massifier, car elles génèrent elles meme d'autres inconvénients. Leur impact sur l'équation globals de l'énergie serait ainsi limitée.
This issue isn’t “can it work” as it clearly works. The real issue is will it catch on, get funded and insured and adopted by utility companies and municipalities, then at which price and durability issue for which purpose -local or massive energy-.
* PLAT-I(Platform for Inshore energy / Ecossais): système flottant
* Orbital Marine Power(UK): 2MW floating turbine (av20; 2 hélice de 20m diam.
* EEL (): système à membrane ondulante 5MW. Avantage que le systeme s'oriente avec le courant, surface 10% de hélices (et low drag force, and optimisation depending on the flow), plus ecorespectueuses, Issues with encrustation?
* Minesto: Deep Green ocean power plants avec des cerflottants/kite : le kite est attaché à -60m de fond, il fait des boucles transversales au courant marin ce qui entraine des hélices produisant propostionnelement de l'électricité. Un système pour les privés produit 50-250KW/1-3tons, envergure 3-6m; Grand modele a 0.5-3MW/10-35tons, aile de 12-24m . Seul systeme à atteindre et exploiter des vitesse d'eau de 1-2m/sec, a fonctionner si profond, et masse 10x moindre par MW... Pense produire a <100€/MWh. kites will last +20 years without issues. They have the best LCOE when scaled up. The installments of foundations and kites are actually very cost effective. Partenariat avec EDF et Schneider electric.
A voire les nuisances à la vie marine, et pollutions si ce type d'équipement devait etre massifié: heavy metal laden lubricants and creation of the anti fouling coatings to prevent constant maintenance.
* Octopus Systems Inc. -brevet 1984 numero 4,480,966): a series of connected units using wave energy that was self sustaining and collapsed down during storms. Projet arreté par l'inventeur a developpe un démence...
Documentaire 52min: ex de tehcno/projets:
-En islande[à 0.5min, pusi plus loin] geothermie a valpeur d'eau tres chaude (300°C) captée en sous sol (2-3km)? Purifier la vapeur, mais il reste le H2S...
-En france/Soultz[à 4m30+24min]: géothermie avec injection d'eau en profondeur (5km). Il faut injecter lus d'énergie electrique pour pomper dans les 2 sens. L'eau salée (soultz) pose probleme.
Intro:
* PV gen I/II/II, organics,...
cf doc word
3 methodes; déclenché par l'electricité; déclenché par pression de laser, déclenché par la température/confinement magnétique (topamak).
+/Documentaire 53m 'ITER' (projet internatl à Cadarache). Film moyennement commenté, long parfois mais bon.
La fusion nucléaire n'est pas si propre: il faut compter l'investissement de recherche (tr(s lourd), le démantelement (semble ok), . Mais aussi des sous produit radioactifs en dépit de ce qui est souvent dit (cas du Topamak). La technologie est très lourde (Topamak.ITER): par ex avec ITER, la chasse à la poussière pour maximiser le rdt de lentilles doit couter très cher.
La sureté de la fusion est attractive, pas de risque d'emballement. Cependant, le topamal par ex implique de très nombreux sous systemes qui fonctionnent à leur limite de capacité et donc avec plus de difficulté pour garantir les risques de defaillance = la techno serait sans doute délicate à maintenir, et donc à maintenir opérationnelle longtemps, de nbrs periode d'arret ou maintenance ou révision seront a envisager, cad perte d'efficience finale.
Il peut y avoir des fuites de Tritium (obligé a lacer la chmabre en dépression pour eviter d'éventuelles fuites: danger?).
Nous ne somme pas sur une énergie renouvellable, ou quui peut semble illimitée: Le combustible (le plus facile est le Deutérium et le Tritium. De abondant dans l'eau de mer, et le Tri dans un solide(minerai de Lithium). Le De de l'1L d'eau de mer (ou 7g de batterie au Li) fournirait l'énergie de 380L de gasoil. Cependant, il faut extriare/concentrer/purifier le De, et cela doit diminuer le rendement final.
*notes par type de fusion
(?10min): projet ITER (par confinement magnétique/Topamak)
(.20min) Fusion par confinement inertiel (etudié au CEA/le lazer megaJoule: ): par pression de (240!) laser (240!) sur une cible mmétrique dans une chambre de 10m2.
(38min) A albuquerque(Snadia), fusion nucléaire par l'approche electrique: la Z-machine. Avec de condensateur électriques. 1000 fois la foudre sur 20000fois moins de distance. Semble encore assez loin de comprimer assez, assez homogène,... Risque magnétique hyperintense (et du laser pour observer). Technologie très lourde auss... d'ou collaboration avec les russes (Intègrent un impulseur russe (LTD)., il en faudra +5000).
Liste de technologies +/- anciennes, réhabilitées ou nouvelles pistes proposées ... pas tooujours bien identifiées/troubles,
reporter aux § ci dessus par type d'energie quand c'est identifié ET d'interet suffisant pour production domestique ou plus (industrielle)
Production d'électricité de Marcel Mothes
(eau sous pression dans un réservoir qui entraîne une bobine électrique laquelle produit alors un courant électrique.
Procédé silencieux, pas cher (>800€), aucune pollution. Adapté pour usage domestique.
Le liquide est récupéré en circuit fermé pour produire de nouveau de l’électricité. Enregistré à l'INPI. Sources
= A CREUSER: pas clairement décrit (système fermé? motopompe?/ici). quid de l’énergie pour compresser l'eau... intérêt. ?que pour usage domestique/activité sportive
"énergie corporelle" (= En.thermique)
*Montre connectée 'PowerWatch2' de Matrix: la batterie se charge avec l' "energie corporelle", en exploitant la différence de température entre le bras qui porte la montre et le dos de la montre (génére de l’électricité par l’effet Seebeck(1821)). Un indicateur montre la charge. 199>499€. +/PC2019:
"énergie libre" (= plus proprement appelable energie 'gratuite' (en apparence, à notre échelle), car l'arlésienne entre énergie déguisée, cachée, ou bien souvent fumisterie voire arnaque!)
"énergie" (= En.)
Le transport d'énergie est intimement associés au stockage pour les énergie matières (des combustibles fossiles charbon petrole gaz, voire nucléaire) aux nouveaux (hydrogène), avec quelques spécificités (sécurité, volume/densité énergie, liquide/solide, stabilité/durée,...). Pour l'énergie électrique aussi, d'une façon similaire à l’énergie fluide (réseau de distribution) et des particularités (sécurité, pertes en transport et stockage, HT/BT,...). Ceci est un peu hors propos ici, sauf innovations ou retentissements écologiques, et abordés en § Stockage ou au § de la formes d'énergie correspondante.
Stockage electrique: +/cf dossier word
Stockage chimique: fossiles, innovants, agro-matrières et carbu, Hydrogène
Ex: Stockage H2; Stockage 'électrique' en faire par l'eau remontée en altitude/energie potentielle, ... +/dossier word
Stockage de chaleur
* Intro
Cela va du réservoir d'eau chaude domestique pour un particulier à des masses solides énormes (10-100 000m3) en sous sol pour stocker sur plusieurs mois et alimenter des 10-100n de maisons. C'est un équipement essentiel pour valoriser l'énergie solaire, collectée par intermittence par des panneaux solaires thermiques (et meme PV). Des technologies alternatives existent ou en développement (Thermo-chemical: reaction heat, latent heat) mais semblent non concurrentielles pour les besoins actuels de stockage de chaleur).
* Advantage of thermo-chemical heat storage: . high energy density . almost loss free heat storage
+existing technologies, conventionnal materials, low maintenance,...
* Disadvantages: high power output difficult
* Apercu des technologies et potentiels (Kerskes_seasonal_TES.pdf)
storage | energy density | factor | potentiel marché | opéerationabilité
Water * | 60 kWh/m³ | 1 | +++ en domestique (pt echelle) existant petit à moyenne; envisagé jusqu'à très grande échelle (aquifer)
Solid (ground) | ? | ? | +++ en gd/très gd echelle, combiné à fluide CP voir réservoir intermédiare water. Existant / 52 maison.
Latent | 50 -120 kWh/m³ | 1 – 2 | +?- ; En dvlpmt?
Adsorption | 120 - 180 kWh/m³ | 2 – 3 | +?- ; En dvlpmt?
Reaction | 200 - 600 kWh/m³ | 4 – 10 | +++ à gd échelle (opérationnel / Centrale HeliThermique)
* with ∆ T = 50 K .
TMC storage density 250 kWh/m³.
* Situation et Potentiel avenir
Le stockage de chaleur est un élément essentiel pour le développement des ENRs et notamment du solaire thermique et d'autant plus si la chaleur peut etre convertie en électricité. Malgré que les techniques existent et sont déjà opérationnelles à pt et gd échelles, sa mise en œuvre reste largement sous dimensionnée pour favoriser le dvpmt concurrentiel du solaire thermique, et par rapport au potentiel du marché qui est considérable(Kerskes_seasonal_TES.pdf Etude%Germany(2006):
Marché du Solaire Thermique des particuliers: > 50% avec 10-20m2 de panneaux collecteurs, 750-1500L tank, 15-30% solar fraction.
Marché des Pertes de chaleur PV: 12 900 000m2 de PV installés(Germany ?que particuliers)=9.7GW peak power ; would give with 30% recovery 175 000 000kWh/a of heat (=100 000people) - For PV 30-60m2, have tanks of 6-10 000L
Marché des Pertes de Chaleur Industrielles: potentiellement intéressants par le puissance perdue , localisation, et relative prédictibilité, mais en fait pas si valable selon les situations et utilisations aval (pour produire du chauffage, de l'industrie ou domestique éloignée)(pour produit de l'électricité/Stirling).
" - Solar Heat tanks
Ils doivent être dimensionnés plus grand qu'un simple réservoir d'eau chaude, avec un stratification thermique et un régulateur. Disponibles commercialement, vendus avec les panneaux solaire thermiques mais dimension qu'à la consommation d'eau chaude. Tailles convenables pour Omnilux mais pouvant devenir insuffisante pour application chauffage de la maison/air, et surtout de stockage saisonnier (sauf à les combiner à du BETS - avec l'avantage de la disponibilité immédiate d'eau chaude).
" - Solar massive heat storage (+Seasonal storage/wiki.en)
UTES (underground thermal energy storage): dans les couches géologiques
BTES (borehole thermal energy storage): strates de sable ou roches. à 20 - 300m de profondeur
CTES (cavern or mine thermal energy storage).
Energy pillings
GIITS (geo interseasonal insulated thermal storage): vide sanitaire et fondation des maisons/immeubles.
Ces installations sont déjà opérationnelles, notamment les BTES en Norvège, Canada,... pour des 10n de maison, avec des performances excellentes (pertes thermiques faibles à très faibles <1%/mois; COP > 30) pour un cout raisonnable, et une efficience exemplaire (>90% d'autonomie énergétique). La valorisation de matériaux déjà disponibles sur place (sous-sol) s'avère plus rentable & économique que les matériaux et installations développés adhoc (beton, céramique), même si elle requiert des aménagements, evtlmt couteux au départ (borehole) mais assez vite rentabilisés vu l’énergie gratuite et l'efficacité. Le cout d'investissement (chiffré, a voir/comparer) semble rentable compte tenu (aussi) qu'il ne génère pas de dechets tels que le PV (ou le nucleaire, la biomasse), n'empeche pas l'occupation au sol, n'accapare pas des ressources naturelles extensives, peut etre augmenté en cours de production,...
** BTES (borehole thermal energy storage): strates de sable ou roches (> béton); PEX pipe or grout. Life expectancy in excess of 100 years. Can be expanded incrementally after operation begins.generally do not impair use of the land, and can exist under buildings, agricultural fields and parking lots.
** Drakke Landing Solar Community projects (Okotoks, Alterta , CA):
Système de chauffage solaire (panneaux à fluide CP) stockant la chaleur en sous sol pour 52 maisons, autonome à >90%
Opérationnel depuis 2007, Améliorations continuelles. The first project of its kind in North America, although much larger systems have been built in northern Europe. (Serait issu d'un European technology known as "solar seasonal storage")
800 panneaux solaires thermiques(?surface). Collectent (jusqu'à) 1.5 mega-watts of de puissance thermique.
Stockage/echangeur thermique: Borehole Thermal Energy Storage (BTES): le fluide caloporteur à Glycol circule des panneaux jsuque dans la roche via des tuyaux en U dans 144 trous verticaux jusqu'à à 37m de profondeur; Le stockage de masse est donc un bloc (?37x?37x37m=50653m3) installé sous un parc de la ville, ce qui fait 974m3 de stockage par maison (de disons 300m3).
Il lui faut 3 ans pour atteindre la température max (90°C fin de l'été). Il perd <1-2% d'energie en 6mois, ce qui est dérisoire par rapport aux pertes d'un chauffeau, auxpertes d'une batterie électrique ou aux 10% de perte de lignes electrique pour 100km de transport en moyenne,
C'est pas clair si l'echange de chaleur vers les maisons est le même ou partagé ou (plutot) un 2m circuit indépendant que celui des panneaux.
1kWh d'electricité investi dans les pompes a fluid CP génère 30kW de chaleur, soit une COP >30 qui fait pâlir les meilleures pompes à chaleurs et bien d'autres systèmes. Meme en tenant compte que la production de chaleur en amont (panneaux+echangeur) doit avoir un rendement >70% (contre 12-15% en PV).
Ils ont ajoute des PV pour etre autonomes en électricité (rem EB: serait encore plus pertinent avec un Stirling!)
Sont équipé d'équipements économes (isolation, faible débit à la douche, ...)
Bilan/performances: la conso energétique est 100% solar fraction in the 2015-2016 heating season; 96% for the period 2012-2016; 92% even during the very cold winter of 2013-2014
Sur la base de 60% d'énergie en chauffage, 22% pour les appl electriques, 13% pour l'eau chaude, 4% pour le chauffage (X! a vérifier: l'éléctrique).
Le rdt et économies augmenteront avec la taille de l'installation. Nouveau projet aussi à Okotoks, 100maisons. Aurait été envisagé jusqu'à 1000 maisons, mais Optimal community size would be 200-300 homes to realize the economies of scale.
Le projet a couté $7 million for the initial start up, mais en excluant la R&D, ca coutera que $4 millions à refaire. Donc 77000$/maison, A comparer
.à un installation PV (panneaus, onduleur,...) de 8 à 25000€ (9-12000€/3kWC) pour une maison, qui couvre 1/3 à 60% de la consommation QUE electrique. PV qui dure 20ans.
.à une installation solaire thermique eau chaude sanitaire qui coute 2-5000€ (ou 1-2000e en fait maison) et couvre 40-60% de la conso eau chaude
.à une chaudière + fuel qui coute .... couvrant 100% du chauffage de l'air (lequel représente en général 60% de la conso énergétique totale) +/§-PV
Au final, les foyers payent 70$/?mois(pas clair), mais l'enjeu est surtout l'économie de GES (5Tonne/an/maison).
C'est aussi un projet éducationnel: ils assurent des visites
** autres installations et Solutions techniques de BTES: Germany ; Norvege et Suède(es plus grands [10][11][12]) ; Richard Stockton College since 1995 has a heat loss of 2% over six months
Abstact Pinel & co; A review of available methods for seasonal storage of solar thermal energy in residential applications;
Renewable and Sustainable Energy Reviews Volume 15, Issue 7, September 2011, Pages 3341–3359
Abstract T. Schmidt et all; Central solar heating plants with seasonal storage in Germany;
Solar Energy Volume 76, Issues 1–3, January–March 2004, Pages 165–174
(Kerskes_seasonal_TES.pdf-Slide 21-25): différentes configurations, avec stratif horizontale (BETS), verticales (tanks, pits, ...)
et slide 28: tableau des investissements costs per m³ water equivalent [€/m3] avec théorie et projets réalisés.
" - Autres & Innovations en stockage thermique
Au delà des matériaux naturels (roche, sable) ou artificiels (béton, métaux), et de l'eau, qui assurent à peu de frais un stockage de masse à disponibilité très longue (mois) à court (heures), signalons quelques solutions originales ou nouvelles (aucun ne semble pouvoir rivaler aux enjeux principaux):
** Thermo-chemical storage
- heat of reaction: melted salts. Mis en oeuvre dans les Centrales helio Thermiques. Stockage de chaleur en fait assez limité (qq jours max - c'est l'effet caloporteur qui prédomine). Trop onéreux et peu adaptés au solaire thermique de petit/moyenen dimension (de particuliers).
- latent heat: solid-liquid (melting), liquid-vapour (evaporation)
?systèmes/projets en developpement.
** Matériaux Thermo-compétents: Céramique,...
EcoStock/ Ecotech-cera (Sc F); stockage de chaleur pour l'industrie avec matériau céramique recyclé (double économie circulaire); +/EDFPulse-Nominé2016
Autres stockages: en.potentielle, elect, magn,...; +/cf dossier word
Récupérer de l'énergie dans les système de transformation d'energie que l'homme met en place est possible, au delà des améliorations d'efficacité techniques. Car toute transformation dissipe de l'energie de moindre qualité moins utilisable, et au final de la chaleur- en vertu des la loi de Carnot. Et surtout car certaines trnformations nous paraissent incontournables et guère améliorables alors que l'ont ne voit/réalise pas ou sous estimer les pertes energétiques.
* In-Pipe HydroPower Energy Recovery :
récupérer la force hydraulique dans les canalisations d'eau plutot que gaspiller cete énergie lors de chaque réduction de pression (par les Presure reducing Valves (PRV): ces dispositifs de récuperation d'energie hydaulique sont(seraient branchés en parrallele au PCR pour en dérivier le débit sur une hélice/microturbine qui produit de l'électricité, et pourrraient meme remplacer les PRVs. Ils seraient efficcient et fiabiles, récupérant/produisant de l'energie/électricité en local -mais pas forcément au bon moment, car conso d'eau differe de l'électrcité-, sans pollution -autre qu'amont/équipement-. La limitation majeure vient de la multiplication des dispositifs requis, mais car reste interessant pour de gros PRV/débits, dans les endroits hors réseau ou il faut de l'électricité our de la force mécanique mais connection au reseau reviendrait trop chère:
- SOAR(USA: Inline HydroTurbines pour 500-30 000gpm flow rate. Fait aussi des PAT (Pumps As Turbines), cad usage en turbine pour produire de l'electricité comme une turbine (avec moins de rendement) stockée sur batterie, puis usage en pompe avec l'électrcité stockée. Des installations sont estimées réaliser des économies de +sK$ et un cout de production d'électricité de0 0.4kWh, sans emission de CO2.
* InPipe Energy -Portland-
* Leviathan Energy in-pipe turbine miniature (1m diam) compatible avec petit débitsx, rdt max 55-61% à1-5kW e et moins jusqu'a des débits aussi faible que pour remplir sa chasse d'eau!
* Machines Heat Energy Recovery :
(section à faire comme un résumé des technique/concepts liés à l'énergie issu des lowTech : faire ailleurs ce § LowTech s.l. sur nouvelle page:
1): notes par sites/asso ... mais souvent multiidées/tech. Faire renvois, ou reprendre les techn par appli/techniques)
2): notes par techn par appli/techniques: appro bois; chauffage; cuisine; Prod/collect Bouffe; ...)
0: (resumé - à faire)
Apporter des solutions "pour l'énergie" passe souvent par différentes technologies anciennes, simples,... Cf le §-Lowtech qui en présente plusieurs (et aborde aussi alimentation, ...). Voici ici un résumé/synthèse de juste quelques techniques/exemples remarquables adressant l'énergie utilisable +/- directement :
-Les biodigesteurs permettent la production d'engrais (énergie chimique) pour le potager (et donc en aval d'enerige chimique alimentaire), tout en traitant/réduisant des déchets (déchets alimentaires; fécès; eaux grises et noires; ...)
-Des techniques de conservation des aliments sont beaucoup plus sobres plutot qu'utiliser des refrigérateurs ou congélateurs, ou la cuisson: ex le Bokashi, la conserve lactofermentée, l
-Des techniques de chauffage lowtech: chauffage à combustibles orga durables: poelito et four rocket ;
chauffages solaire d'eau, et d'air avec stockage de chaleur d'eau ou masse (roche, beton, terre)
-Techniques d'approvisionnement en bois et combustibles lowtech: ex: bois par droit d'affouage, résidues d'activités/entreprises (sciure; papier); collecte de petit bois et herbes non valorisés et permettant l'entretien de zones/milieux (sous-bois; collectivités; ...).
-Diverses autres lowtech n'adressent pas spécifiquement la fourniture d'énergie utilisable ou son usage direct, mais surtout d'autres usages avec indirectement un impact énergétique positif relativement aux pratiques standard. Ex douche à recyclage pour réduire par ex le chauffage de l'eau de 4x60L à 1.5L plus epsilon, outre la réduction d'eau).
(§-Low tech à déplacer sur nouvelle page)
(1): notes par sites/asso ... mais souvent multiidées/tech. Faire renvois, ou reprendre les techn par appli/techniques)
2): notes par techn par appli/techniques: appro bois; chauffage; cuisine; Prod/collect Bouffe; ...)
1) LowTech par sites d'info (multi applications)
Citoyen Prévoyant: Chaine YT: Chaine YT: nb video tournées vers l'autonomie et survie, bcp de recettes mais aussi energie habitat
Ex: Video YT: 11 technique alternatives pour vivre en autonomie(45min): (video de CitoyenPrévoyant sur l'expo de l'asso Lowtech lab (cf § infra; ?ou Aezeo (? vannes) qui a un super concept et activité de LowTechs Lab (ppt 6min): excellent ppt de systems par Camille:
1)(à 4min) Biodigesteur de liquides (jus restes alimentaires): differendu compostage (de solides) pour produire par digestion anaérobie du gaz + compost liquide (pas d'odeur déplaisante). (// systeme vu a TV/bolivie): Bidon bleu env 50L, avec en bas tuyau d'alimentaiton (par gravitée) et tuyau a mi hauteur éliminant aussi par gravité les jus composé. Ensemencé par de la bouse de vache (fort pouvoir méthanogene). Produit assez de gaz pour 1 jour, après filtration dans de l'eau (pour elminer CO2) puis argile (pour éliminer le souffre), et récupération dans une poche (un autre tuyau va à al gazinière: mieux pour economiser du gaz, utiiser une Marmitte norvégienne qui fini la cuisson dans une caisse fermée).
2)(à 9m45) le Bokashi: (composteur alternatif au lombri-composteur qui requiert de s'en occuper) des bacteries compostent les déchets alimentaires (pas trop liquides) de facon similaire à de l'humus. Consiste en 1 sceau dans un autre sceau. Il faut couper assez fin les aliments, tasser et couvercle étanche, car se developpe avec peu d'oxygene. On ensemence avec des bacteries à commander (à Symbiovie.fr / Bertrand Grevet). Un robinet en bas du sceau ext permet d'élimine du jus digéré qui dilué a 1% sert d'engrais, et on récupere de temps un temps un peu de compost à l'intérieur.
3)(14m30) la lactofermentation: seul moyen de conserver les legume sans cuisson; le sel sert juste a faire sortir le jus (inutile pour des tomates), en anaerobie, des bacteries de putrifcation sont écartées par des bacteries lactiques: ca acidifie un peu (à mélanger au besoin); aide aussi a reconstiture la flore intestinale.
4)(16m30) Le chauffeau solaire: classique, panneau fait avec le radiateur d'un frigo et l'ext de la porte, un circuit fermé de tuyaux cuivre qui va enrouler al resisntatce électrique d'un chauffeau électrique classique.
5)(19m44) la douche à recyclage: bac recupérateur d'eau qui par gravité piis pompe puis 3 fimtre spour récuper les cheveux, le savon et charbon actif(bact), puis chaufeau instantanné pour rechauffer un peu si besoin, et reinjecte. Consomme 5L pour 1-4douches (contre 4x60L pour 1 familler), puis le lendemain nouvelle eau. Les filtres se lavent. Tout se trouve a Leroy merling
6)(22m52) culture de Spirulines: recette du milieur (eau, bicarbonate,... du jus de clou rouillé, et de l'urine). A manger frais c'est mieux en gout (en pate pour remplacer le nutella, ca pas trop de gout en fait, très onctueux)
7) (26m57) Le poelito: un poele de masse mais tout petit vieux bidon dans le quel on coule du béton sauf des compartiment on rajoute du sable. Le bois est mis par le haut dans un tuya, on allume par derrier sur le coté, uNE VITRE SUR LE DESSUS peut servir de cuisson. Exterieur chauf mais pas brulant. 8) (31m22) La phytoEpuration: trou dans le jardin, fravie, sable, roseaux; tueay deseau usée arrive en haut; un drin dessous pour restituer à la nature. Il faut un pro pour faire le dimensionnement, vérifier l'eau rejetée. 2em bac avec roseau, ou aussi macrophytes fleuries. Rem: cf sur LowTech un poele similaire en bidon mais avec tuyaux plus compliqués pour faire effet rocket ajoutés à la masse.
8)(35m24) Les toilettes sèches: 2 sceaux, de la sciure... vider 1-2x/sem permet de faire du compost pour le jardin ou récupéré en ville (service à Paris) plutot que consommer et polluer de l'eau potable. Pas d'odeur car equilibre azonte/carbone. ppsi utilise feuilles d'arbres.
10)(37m30) Le chauffage solaire d'air. : panneau classique mais ici avec ardoises et tasseau de bois pour serpenter, en position verticale, alimenté par thermosiphon en bas d'air froid et ca resort l'air chaud en haut reinjecté à travers le mur.
11) (40m14) L'éolienne Piccott: construction plus technique/difficile (grande pièce de bois, moyeu de roue, chaudronnerie). modèles de 200 a 2000W. Installation a bien réflechir (vent assez stable en direction sous peine d'éffondrer le rdt)
LowTech Lab: SiteWeb (++: explorer/experimenter; Documenter/Diffuser; Colaborer); Chaine YT LowTech Lab (44.1K abo/20212): très interessante et bien active. + FB, Twitter, Insta, (+LowTechs Lab ppt 6min). Reférence plein d'acteurs LowTech:
(+s ex/video de LowTech a reporter aux § dédiés par usages ci dessous '2)': ToiletteSèches )
-5 'enquetes' de 10-15min sur les acteurs nota associatifs et entrepreneurial des LowTechnologie. #11 APALA et ENRLOG (à Nantes: 7 thématiques dt MurTrombe, SolaireTherm, Velo, ...)), #2Neoloco (à Lille: four solaires); #3 LaFumainerie (Bordeaux: toilettess sèche en villes =>§Fécès&Urine), #4 Oceane Alimentaire (cf § infa); #5 Aezeo (?Vannes, divers sur l'autonomie)
(autres ex laissés ici à déplacer plus tard):
*Oceane Alimentaire & co: Video/YT (13min, +++) + article (+++ superbien écrit et complémentaire) :
Conserverie à Penmarch(Finistère. Gilles et Marie Leguen): retour à une gestion plus à l'ancienne cad transformation au fil des arrivées de poisson. (Prod.'agile'), pas de congélation, ateliers changeant dans la journée, la saison, et non travail à la chaine monotone et plus fatiguant, dont aussi à la créperie,... Au final conserves a temp.ambiante (pas de congelé). Récuperation des crèpes invendues pour faire des glaces, ou des boutielles de soupe mal capsulée pour les restaurants utilisation rapide. Car possèdent (Holding) à la concerverin un créperie, un restauratn, et un bar tous a StGuenolé. Mutualisation des personnels, des ressources halieutiques et agricoles, financières... Valorisent depuis 2010 le haricot de mer (algues) car ce fut un complement aux mois creux du printemps, puis à présent plus de marin végétal qui est/sera plus stable, abondant, local) que le poisson (aléas; epuisement; polution). Font meme de la recherche (savon; tartares; algues lactofermentées). Enfin un dyanmique et volonté de feveloppement local et 'sensé', valeur ajoutée pour les employés et le territoire.
(post/YT20211214): Tout a du sens ici: l'activité de ces gens qui donnent un sens noble à la ressource naturelle halieutique comme agricole, du bon sens pratique et bienveillant dans l'organisation et le travail diversifié de ses employés; du sensible pour la bouche et du sensible à l'humain fournisseur employé ou client, au local et territoire, à l'histoire; du bon sens sage à palier les aléas de la pêche par la complémentarité du marin végétal puis l'explorer/developper entre innovation culinaire et moyen de résilience au futur. Du bon sens enfin dans la vidéo, fort bien construite, vivante et didactique.
APALA (à Nantes: 7 thématiques dt MurTrombe, SolaireTherm, Velo, ...): +/YT LowTech Lab enquete #11
Neoloco (à Lille): four solaires pour boulangerie, mais reseau pour applique a Sauna, pays sous devppé,... +/YT LowTech Lab enquete #2
Aezeo (?Vannes, divers sur l'autonomie): +/YT LowTech Lab enquete #5.
2)Low tech par usages/applications/techniques
Techniques pour le chauffage solaire HauteTemeprature > BasseTemperature
*ENRLOG (à Nantes: MurTrombe, SolaireTherm,): +/YT LowTech Lab enquete #11
Techniques pour les fécès et urines:
-Principes: (selection de qq tuto/ppt) Toilettes sèches H ; CollecteUrines H; Lisiers & excrétats en elevage; ...
-Economie circulaire: une activé économique peut se developper autour des toilettes sèches par des services de collecte et de transformation: nos urines et excréments devient une ressource, cela devient significatif dans certains pays (asie, afrique), et ca démarre moins en france et pays 'developpés' car ...: cf le projet en france LaFumainerie.
. Récupération des urines en asie (reportage TV 20121 super interessant:) c'est devenue une vraie activité de collecte (dont avec des écoles), de traitement centralisée, de fourniture d'engrais.
. LaFumainerie/YT(13min) à Bordeau: Cette asso promeut les toilettes sèches en milieu urbain et assure un service lié. Les particuliers démarchés signent une convention de participation à l'expérimentation et service,et deviennt co-producteurs (ils produire des excretat collectés par triporteurs) pour mini 6 mois, + donnent une retour d'expérience pour améliorer les toilette et le service. Modèle B/Bok developpé par UnPetitCoinDeParadis. Avec un double cone céramique (fab.locale) séparant urine et décès. Réserve de sciure au dessus de la lunette. Fabriqué à Lacanau (X: initiallement pour festivals, chantiers, ...). Les excretats sont mis direct à composter, mais l'urine est acidifiée (ou basifiée) pour éviter la transfo en urée nauseabond (ajout d'ac.lactique). Traitement fait par LaFumerie a Mérignac (?confient l'urine à la startup Toopi):
Toopi à LaRéole produit de l'engrais liquide ('biostimulant' riche en N, P, K) avec l'urine collectée stabilisée avec de l'ac.lactique: ajout de sucre et ensemencement bactérien, 3 jours de fermentation à 37°C. L'utilisation des composts/engrais en agriculture est le plus difficile: freins administratifs, culturels voir psycho.
Voir la page Energie-mix
*Ecoism (soc Pologne): petit équipement de gestion des consommation par poste dans une maison. +/EDFPulse2016-Nominé
Ecoism me semble plus innovant/intéressant que d'autres gestionz d'én.domestiques se limitant à des données plus souvent externes:
Greenpriz (Société en région PACA): modules pour suivre sa consommation électrique utilisés dans les écoles et le tertiaire
Sympower (soc.Estonie): simple gestion de c1 appareil en HC et/ou période d'en.verte; +/EDFpulse20?14
Enffi (soc Fr): application suivi ludique de la conso domestique. +/EDFPulse
Deepki Ready: gestion d'en.pour entreprise à parti des donnée de facture, ... +/EFPulse
*www.laviedesreseaux.fr: Site très interessant, dont la page Focus-sur-les-solutions-d-eclairage-public-innovantes
*Energie et mobilité/transport
*CarWat : transformation d'utilitaires diesel en tt électrique avec recyclage (éco.circulaire); +/EDFPulse
ALLER PLUS LOIN:
*SITES, ASSO, centrés sur Energies
http://energie-developpement.blogspot.fr (blog privé Thibaut Laconde): qq articles sympa,
*FINANCEMENT eco, participatif,.. Au delà des plateforme de crowfounding déjà bien établis, de nouveauacteurs se developpen!:
Lendosphere: +/EDFPulse, lendosphere.com
Voir sur le web: (201701) on trouve des bilans surtout à 2015: les ENR ne pèsent qu'>5%, +6% d'hydraulique
voir le monde pour les prod par type d’énergie (éolien, PV,... Petrole, charbon,...)
voir gouvt pour le bilan en France: intéressant pour infos détaillées par types de conso (transport augmente;...) et type de prod energie par departement ou habitant ou puissance installation (hydraul, eolien, PV, bois, biomasse, ) puis données comparée aux pays européens et un peu monde.
Video GP(201701) sur la consommation sous estimées du numérique/internet: autant que la 6eme puissance mondiale!
Video Ordimer: sympa en 13min pour comprendre internet (étapes developpment, fonctionnement)