Le « plan » européen d’action sur l’énergie ou si Barroso est Hardy, ou est passé Laurel ?

Commentaires

2 réponses à “Le « plan » européen d’action sur l’énergie ou si Barroso est Hardy, ou est passé Laurel ?”

1. 

   janvier 24, 2007

   Yannick Comenge

   Energie, Europe et solaire
   Les énergies sont au cœur des débats pour tout pays qui aspire à un développement durable et raisonné. Mais néanmoins dans le panel d’options qui se présentent, certaines sont plus attractives et engageantes que d’autres. Une énergie comme le nucléaire est coûteuse en terme d’infrastructures et reste encore inaccessible pour bon nombre d’états. Il suppose une stabilité politique et une « modération » dirigeante excluant de ce fait l’octroi du nucléaire civil à tout régime menaçant au niveau global ou régional. Chacun verra l’inopportunité de laisser le nucléaire civil à la portée de régimes religieux extrémistes proférant des harangues belliqueuses. D’autres énergies sont polluantes, on pensera notamment à celles issues de la pétrochimie avec des combustibles fossiles et des centrales thermiques tristement célèbres et allant à l’encontre des principes du Traité de Kyoto… et promises donc à une utilisation déprogrammée. Mais, d’autres sources énergétiques tendent à prendre plus de place pour contourner la cherté des produits dérivés du pétrole. Ainsi, les pays du Nord optent souvent pour les énergies renouvelables telle que l’énergie éolienne, le solaire et l’hydraulique. On citera la décision très récente de l’Europe de pousser les nouvelles énergies à un niveau de 20% de représentativité d’ici 20 ans. Le mouvement a été fortement initié par des états sensibilisés par des politiques « vertes »… Ainsi, le parc éolien de l’Allemagne s’impose déjà comme un modèle des plus performants et des plus imposants, même si les experts considèrent que transformer la force d’Eole en électricité revient très cher à long terme. Autre exemple, le Portugal vient de renoncer au nucléaire pour opter pour le « tout solaire ». L’Espagne s’est déjà orienté dans ce sens en produisant en masse ce type de stratégie énergétique. Aussi, le solaire semble l’énergie la plus adaptée à la fois pour un foyer occidental qui veut chauffer son habitat ou un foyer oriental pour améliorer la vie quotidienne. En effet, l’énergie solaire est idéale pour un pays qui s’ouvre vers la modernité et le développement, ceci d’autant plus qu’un pays démuni ne pourrait pas se permettre de débloquer les sommes exorbitances et faire des investissements très lourds pour un résultat peu convainquant. Ainsi le solaire peut aider les pays qui optent pour des investissement intelligents et ciblés. Après cet état des lieux « géo-énergétique », nous découvrirons tour à tour les principes de l’énergie solaire, au travers de son fonctionnement et de sa découverte, de son utilisation… Nous découvrirons la mise en place de cette énergie notamment au détour de vallées et régions luxuriante ou désertiques d’Afrique (Partie II). Mais avant, quelques notions et hommages historiques s’imposent agrémentés de quelques réflexions plus personnelles. Mais rappelons nous avant de passer à une histoire décortiquée que souvent les chercheurs peu connus, oubliés ou évincés par leurs pairs ont permis des avancées notables et cruciales pour notre développement…
   L’Histoire de l’énergie solaire pourrait remonter à Archimède qui en tant qu’Africain du Nord fier et courageux réussit à incendier les galères offensives romaines aux abords de Carthage et cela à l’aide d’un puissant miroir directionnel capable de concentrer la lumière en un faisceau hypercalorifique. Le soleil alors était instrumentalisée pour la première fois dans la mémoire collective de notre humanité.
   C’est pourtant en 1839 qu’un francophone du nom d’Edmond Becquerel décrivit une expérience d’une batterie photovoltaïque archaïque dont le voltage était à peine décelable sous l’effet du soleil. Mais cinquante ans plus tard, c’est à Cambridge que Adams et Day décrivirent les propriétés électriques du silicium sous l’effet de la lumière. A New York, dans la même période, Charles Edgar Fritt met au point l’ancêtre de la cellule photovoltaïque (PV) que nous connaissons. La suite de l’histoire évoque le perfectionnement de la cellule inventée par E.Fritt. Bradeen et al adoptèrent les propriétés des transistors aux Cellules PV. Ils diffusèrent délibérément des impuretés au sein des films de silicates grâce à l’inclusion d’éléments de Bore et de phosphore. De larges améliorations découlèrent des recherches sur les semi-conducteurs conduites par Charpin, Fuller, et Pearson et permirent de produire des cellules PV plus efficaces. Sur celle lancée, ce trio génial produisit des cellules PV « dopées » par des impuretés positionnées en séries (article 1954). Par la suite le premier téléphone solaire sera mis au point pour mettre en lien ces deux innovations très marquantes du XXieme siècle. Dès la fin des années 60, la NASA flaira un intérêt pour subvenir aux besoins énergétiques des satellites. Par la suite, l’étape industrielle démarra et permit de produire des cellules PV à grande échelle et concrétisant les espoirs de programmes énergétiques nationaux.
   Pour bien comprendre l’énergie solaire, il faut revenir aux principes de la physique simplement. Il existe des matériaux appelés semi-conducteurs qui sont sensibles aux rayonnements notamment ceux du soleil. Sous l’effet des rayons lumineux, les électrons de ces matériaux sont d’abord excités par l’afflux d’énergie puis éjectés de l’atome. Là, suffisamment induits ou activés, ils peuvent créer un flux de courant. Grâce à des combinaisons de structures, mélangeant les dérivés de silicates et des impuretés microscopiques, les industriels ont pu créer les cellules photovoltaïques permettant de récupérer une énergie électrique avec un rendement intéressant. On passera les détails de la fabrication d’une cellule PV qui à partir de sable (SiO2) subit des réductions (procédés faisant intervenir du Coke). Une étape de dissolution en présence d’acide chlorhydrique permet d’obtenir un mélange de « chlorosilane ». Ce composé est alors distillé et réduit pour être soumis à une chaleur d’environ 900°C en présence d’hydrogène. La dernière opération consiste en un ultime chauffage voisinant les 1500°C. Même si le procédé peut paraître obscur pour l’amateur, on peut toujours être amusé et admiratif devant le fait qu’à partir d’un dérivé du sable en présence de soleil on puisse produire de l’énergie. C’est de l’ordre de la simplicité absolu, l’homme ayant à sa portée une énergie écologique et durable. La question qui se poserait aujourd’hui serait de savoir si certains sables notamment des régions désertiques seraient de bons candidats pour la fabrication de cellules PV plus efficaces. Quel avenir serait prodigieusement tracé pour les villages à proximités de dunes si souvent observées comme une menace pour la vie.
   Parmi les différents types de cellules PV, on distingue essentiellement les MonoCristaux et polyCristaux. Les premières très homogènes sont obtenues par le procédé dit Czocharki et les dernières sont considérées comme moins pures mais surtout moins chères pour un rendement très intéressant. Le physicien amateur pourrait relever des « impuretés cristallines », à savoir des grains au sein d’un film très homogène de silicates. Pour les férus de physique, on notera l’utilisation de nouveaux matériaux à base de Gallium Arsenic (GaAs) a vu le jour, consistant en des réseaux alternés de Gallium et d’Arsenic. Leur grande réactivité est appréciée surtout pour équiper des engins spatiaux qui ont besoin de créer leur propre énergie afin de se déplacer dans les terres martiennes ou pour envoyer des données informatiques d’un point à l’autre du système solaire. On citera l’épopée actuelle des robots « Spirit et Oportunity » de type MER (Mars Exploration Rover) qui balayent depuis deux ans la planète rouge grâce à une consommation d’énergie d’environ 900 Wattheure par jour. Par ailleurs afin de rendre les structures plus malléables, les couches photoactives sont souvent positionnées sur un maillage d’aluminium fin pour permettre une « plasticité » du système… les nouvelles cellules PV pourraient éventuellement se tordre ou accepter des déformations. Pour finir cette revue des dérivés photovoltaïques, il faut ajouter un mot sur le dioxyde de Titane (TiO2) qui se comporte en excellent « récepteur solaire ». De même, une couche d’Osmium ou de ruthénium permet de conduire avec à une transformation de l’énergie grâce à un procédé plus physico-chimique (oxydoréduction classique). L’avenir enfin de ces capteurs de vie serait dit on à la nanotechnologie. La nouvelle génération de cellule PV pourra être agencée au cordeau… Atome après atome…
   Apres ces détails qui auront été appréciés par quelques jeunes physiciens, il faut revenir philosophiquement à ce que le solaire amène comme base intellectuelle. Nous sommes peu de chose et pourtant avec du sable (SiO2) et de l’imagination, l’homme a la possibilité de subvenir à ses besoins quotidiens voire à répondre à ses rêves. Encore ainsi, la science montre qu’elle sert le développement en bonne intelligence avec une éthique durable.
   Ce cheminement intellectuel montre combien parfois la science est proche du développement humain et aide à la croissance. Je souligne cela au travers de cet historique car lors d’une conférence présentée en 2006 au Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Pérou), Francis Kahn inaugurait ainsi son travail intellectuel : « Je m’interroge, comme chercheur, sur la pertinence de l’apport de la recherche scientifique dans un questionnement éthique sur le développement durable. Il ne s’agit pas de désengager la science de ce questionnement éthique, mais de mieux cerner ce que peut être son apport. La lecture de l’ouvrage « Éthique et développement durable » d’Yvan Droz et Jean-Claude Lavigne est venue renforcer mon sentiment que la recherche en tant que processus de validation des connaissances reste très en marge du développement durable. J’avais eu ces mêmes interrogations à la lecture de la charte de l’environnement adoptée par la France en 2004 ». Face à cette digression fort intéressante, il m’est venu un sentiment profond d’incompréhension car ce questionnement de Francis Khan montre un manque de perspective sur le flot de la connaissance et de sa dynamique vis-à-vis des notions de développement. En regardant l’histoire des sciences et leur inter-connection avec la vie quotidienne on trouve les stigmates d’un lien fondamental entre recherche, connaissance et développement et par extension développement durable. La science du XIX siècle a tout simplement ouvert les portes de notre ère d’une science moderne au service du développement humain en phase avec une nature respectée. Peut être faut il voir dans cette dynamique, un coup de pouce d’un inconscient collectif qui mène les chercheurs à leur insu à produire les moyens de faire subsister l’humanité face au défit du futur.

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2. 

   janvier 24, 2007

   Yannick Comenge

   Energie, Europe et les autres…
   L’énergie aujourd’hui est plus que jamais un enjeu géopolitique. L énergie solaire a toujours suscité un engouement notamment au Japon qui n’a pas hésité à construire des gigantesques parcs solaires. Ces derniers sont capables notamment d’obtenir jusqu’à 400 MégaWatt en un temps record. L’Espagne a opté pour les systèmes solaires d’une catégorie différente consistant en des fours solaires. Des réseaux de miroirs qui suivent la course du soleil réfléchissent la lumière vers une cuve centrale remplie d’eau permettant ainsi de chauffer cette dernière jusqu’à plusieurs centaines de degrés. La transformation de l’énergie calorifique en énergie électrique est alors très efficace et permet de suppléer aux besoins d’environ 10 000 habitants. On rappellera qu’un des premiers fours solaires au monde fut construit dans les Pyrénées françaises, à Mont Louis, par Félix Trombes dans les années 50.
   Dans l’hémisphère sud, l’énergie solaire a été vu comme un atout pour le développement. Ainsi, la mise en place d’une centrale solaire peut permettre de faire fonctionner des pompes à eaux, des dispensaires peuvent avoir des réfrigérations garanties de leur stock de médicaments et de vaccins grâce à l’ajout de batteries rechargeable. Ailleurs ce sera un village isolé qui bénéficiera de panneaux solaires permettant de faire fonctionner quelques appareils électriques et aidant au confort de la population. Ainsi, la notion d’électrification rurale en zone décentralisée est un concept bien vivant et très appliqué dans des pays émergeants. Elle est un « plus » pour le développement local notamment grâce à la mise en place d’une irrigation maraîchère intensive. En Afrique tropicale, les femmes d’un village bénéficiaire d’un programme d’électrification ont conduit à une bonne croissance des cultures. Ceci a conduit également grâce à l’énergie solaire à l’enrichissement de la région et enfin à une amélioration globale de la santé des communautés.
   Pour appuyer cette dynamique de développement, des structures non gouvernementales aujourd’hui sont spécialisées pour l’apport et le transfert de cette technologie. La Fondation Energie pour le Monde et d’autres collectifs sont devenus des références dans la création de pôles de développement solaire en partenariat avec des aides gouvernementales (EDF…). Ainsi, on va même jusqu’à la formation des gardiens sur place qui sauront à la fois éviter des vols de panneaux solaires mais aussi assurer la maintenance. Ainsi des associations européennes comme « Observ’ER, http://www.energies-renouvelables.org » et « associationintervida.org » qui s’occupent pour cette dernière de la construction d’écoles sont arrivées à agir en synergie au niveau local et dans plusieurs pays en apportant l’énergie solaire (Mali, Maroc, Madagascar). L’ association Intervida a déjà mis en place des systèmes solaires en Amérique du SUD et je recommanderai de visionner le regard rayonnant de ces gamins qui désormais peuvent étudier grâce à quelques installations bien pensées mais aussi grace à des conseils adaptés aux populations (savoir-faire agricole, hygiène, énergie). Comme nous avons deja cité des entreprises et des structures européennes (EDF, ADEME) qui orientent leur aide sur des plans d’électrification décentralisée (ERD), il est utile de voir quelques exemples de plus prêt. Une application courante de l’ERD consiste notamment la création de pôles solaires visant à créer des zones de production agricole. Ainsi au Sénégal, en Basse Casamance, un projet d’une dizaine d’implantations solaires a été réussi pour un coût total de 300 000 euros avec la participations d’acteurs engagés (ONG, entreprises, gouvernements). Au sud de Madagascar, neufs site ont été équipés de pompes solaires permettant de puiser de l’eau jusqu’à plusieurs dizaines de mettre. La population bénéficiaire pouvait fluctuer entre 250 et 2400 habitants en fonction des capacités locales d’extraction de l’eau. Les pompes en question ont un débit de 8 à 23 m3 par jour. La capacité enfin de stocker l’énergie pourrait améliorer le rendement du débit. La Fondation Energie pour le Monde fut un des moteurs institutionnel de ces expériences qui ont apporté beaucoup de confort à quelques communautés. La réussite de ces modèles d’ERD permet d’espérer une extension de cette politique d’électrification. Par ailleurs, on peut compter sur « l’innovation entrepeneuriale » dans le domaine solaire. Ainsi, SOLTYS Propose une réponse adaptée à l’électrification d’appoint en zone rurale. Grâce à des panneaux solaires de faible surface (quelques dizaines de cm2), l’entreprise SOLITYS.fr permet d’assurer un fonctionnement de lampes ou de modules pendant environ une dizaine d’heure. Outre des systèmes portables, il est courant que cette entreprise fournisse des jeux de lampes très utiles pour subvenir à un éclairage diffus ou puissant. Cette innovation s’est vue être primée en 2005. Aujourd’hui le directeur de Soltys, Alexandre Chavanne, effectue des recherches de marché au Mali. En 2005-2006, en partenariat avec une importante ONG malgache, Soltys a pu équiper un dispensaire de brousse situé à Belanitra, village rural des hauts plateaux. Alexandre Chavanne estime qu’il peut aider à un développement harmonieux au Mali.
   Enfin pour montrer le coté pratique du dispositif solaire, j’exposerai quelques échanges que j’ai eu avec le Prof.Dr.A.Jagadeesh, responsable du « Nayudamma Centre for Development Alternatives » en Inde. Celui-ci a mis au point une batterie de système permettant de chauffer les aliments grâce à des réflecteurs solaires. Ceci permet une cuisson idéale des repas et également une économie de bois ou de combustibles dans des zones quasi désertiques. Par ailleurs, il a mis au point des systèmes permettant de sécher le poisson et d’autres denrées fort utiles dans des pays en développement. Le solaire donc peut permettre une révolution dans les mœurs quotidiennes de villageois toujours très seuls face aux besoins les plus simples. Mais, surtout, ses inventions pratiques sont idéales pour dépolluer l’eau…ces réflecteurs peuvent rapidement porter une eau à ébullition voire tout simplement à 65°C ce qui permet de tuer la plupart des virus et bactéries problématique. Il s’agit d’une urgence majeure sachant qu’on sait que toute les 8 secondes un enfant meurt d’une pathologie liée à de l’eau non potable.
   L’idée essentielle à mes yeux consiste en la mise en place d’une dynamique locale, régionale et nationale. Les dispositifs solaires peuvent faire « tache d’huile » et cela grâce à l’idée du récent prix Nobel de la Paix, Mohammed Yunus attribuée pour ses idées concernant la microéconomie et le microcrédit. Mohammad Yunus se bat pour redonner leur dignité aux “humbles et aux sans-grade”. Depuis Trente ans qu’avec la Grameen Bank, cette “banque des pauvres” spécialisée dans le microcrédit, il martèle que la pauvreté dans le monde ne pourra pas être éradiquée avec seulement des dons et des bons sentiments. On sait que le microcrédit peut permettre à des familles de construire leur vie par la création d’entreprises familiales. Ce modèle fonctionne bien et a été reconnu comme d’utilité universelle… Une extension de cette idée pourrait être adaptée au transfert de technologie solaire. Ainsi, un village électrifié serait garant d’une dynamique de croissance et pourrait aider à financer d’autres projets d’envergure afin d’étendre l’électrification à des centres voisins. Ainsi, le développement local durable et l’électrification rurale décentralisée pourraient être les pierres fondatrices d’un développement transversal dit en « tache d’huile » avec une base de microcrédit. Ceci est urgent car plus de deux milliards d’hommes n’ont pas accès encore à l’électricité.

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