Auteur/autrice : Raymond Bonnaterre

L’énergie solaire thermique manque-t-elle de calories?
                     Il existe deux grandes technologies d’utilisation directe de l’énergie solaire l’ensemble des techniques thermiques et la voie photovoltaïque. On sait que l’approche photovoltaïque est en pleine expansion, tirée par les technologies économiques en couches minces au Japon, en Allemagne et aux Etats-Unis. Par contre, la vieille approche thermique, illustrée et démocratisée par les capteurs solaires domestiques assurant un préchauffage de l’eau chaude du foyer, connaît quelques difficultés à progresser techniquement, malgré les aides militantes de pays comme l’Espagne. Ces technologies "nouvelles" dites CSP (Concentrated Solar Power) sont basées sur la focalisation de centaines ou de milliers de faisceaux lumineux sur un capteur thermique qui va alimenter une boucle de génération d’électricité.
                  L’application la plus remarquable est encore en Californie, dans le désert de Mojave, où de 1985 à 1991, 2,5 millions de miroirs paraboliques ont été installés pour capter la chaleur des rayons solaires réfléchis et produire une puissance électrique de 254 MW en plein jour.
                     Cette technologie de l’allemand FLAGSOL repose sur la capture de l’énergie solaire par un fluide caloporteur circulant dans un tube revêtu de quartz, situé dans la focale de centaines de miroirs paraboliques. Ces miroirs sont articulés sur un axe qui permet de suivre avec précision, le mouvement relatif du soleil d’Est en Ouest dans la journée. Cette technologie modulaire et standardisée permet de construire clé en main, des unités de génération d’électricité de 30MW à 80 MW. SENER en Espagne va construire trois tranches de 50MW près de Grenade selon cette technologie: ANDASOL 1, 2 et 3. L’originalité de cette construction réside dans le fait qu’elle va installer un volant thermique de 7 heures, à l’aide de plusieurs milliers de tonnes de sels fondus, qui permettra d’assurer une génération nocturne et donc quasi continue d’électricité. La première tranche sera opérationnelle en Juin 2008, les autres suivront en 2009 et 2010.
                        Les points faibles de cette technologie sont un rendement de conversion énergétique solaire thermique très moyen (60%) le tube dans lequel circule le fluide caloporteur est en plein air et émet de l’énergie. D’autre part la température de ce fluide n’atteint que 400°C, ce qui entraîne un rendement de conversion électrique faible également. Le bilan global est de l’ordre de 12%.
                        Une autre méthode CSP , développée par SOLUCAR, une filiale de l’espagnol ABENGOA, consiste à focaliser des centaines de faisceaux lumineux issus de réflecteurs de 120m2 de surface sur un capteur thermique situé à 100 mètres du sol au sommet d’une tour. La première tranche, dite PS10, composée de 624 miroirs sur 7.5 hectares, génère une puissance électrique de 11MW. Le système génère directement de la vapeur d’eau à 257°C sous 40 bars de pression. Le rendement global de conversion d’énergie solaire/électrique est de 14%. Une autre tranche, dite PS20, de puissance double de la précédente est en cours de construction. Elle comprendra 1255 miroirs et une tour de 160 mètres de hauteur.
               SENER a un projet, appelé SOLAR TRES, reposant sur la même technologie et qui génèrera une puissance de 17MW. Il présentera des particularités intéressantes avec une eau sous pression à 565°C et un stockage thermique de 15 heures qui assurera la continuité de la génération de courant.
                     Une autre technologie dite "Solar Beam-Down" imaginée par des membres de l’Institut de Technologie de Tokyo propose de poser le capteur d’énergie au sol et donc de positionner en hauteur un grand miroir réfléchissant qui oriente les rayons vers le sol. Ce principe rapproche la source chaude de l’ensemble générant le courant et devrait permettre d’atteindre des températures et des puissances plus élevées. Un projet sponsorisé par l’organisme d’Abu Dhabi en charge du développement des énergies nouvelles, Masdar et par le pétrolier japonais Cosmo Oil va être lancé. L’accord entre les deux groupes et le Tokyo Institute of Technology vient d’être signé. Le premier objectif est de lancer la construction d’un pilote de 100kW vers la fin de 2008 à Abu-Dhabi.
               On le voit, beaucoup de technologies sont nécessaires sous le soleil pour faire monter la source chaude en température et donc accroître le rendement global. Il reste également à grimper en puissances nominales tout en conservant une emprise au sol "raisonnable" de quelques dizaines d’hectares par tranche. C’est sûrement l’une des contraintes majeures de l’énergie solaire: elle est abondante, 2000 kWh/an/m2 en Espagne par exemple, mais nécessite d’être captée sur d’immenses surfaces. La comparaison avec la forme photovoltaïque qui délivre typiquement une puissance électrique d’un Watt par décimètre carré de panneau est cependant à l’avantage de la voie thermique qui assure 1,46 Watts par dm2 de miroir de PS10.
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décembre 22, 2007
Les concurrents US pour le fuel éthanol de deuxième génération
               La signature, comme prévu avant la fin de l’année, de l"Energy Bill" par G.W.Bush a donné aux industries américaines, le signal de départ de la course au fuel éthanol de deuxième génération c’est à dire celui obtenu à partir de lignocellulose. Deux filières sont en compétition l’une à 100% chimique, l’autre couplant chimie, réactions enzymatique et fermentation alcoolique.
               Quelles sont les industries nord américaines en lice pour cette féroce compétition?
                        Dans la filière purement chimique oublions Dynamotive et son BioOil qui s’arrête à une liqueur de bois pour alimenter les chaudières du Missouri. Le plus sérieux semble être RANGE FUELS de Broomfield, Colorado, qui possède un procédé classique de Biomass to Liquid avec synthèse de Syngas (CO +H2) à partir de diverses lignocelluloses (bois, broussailles, déchets divers) puis par réaction catalytique réalise un mélange d’alcools d’où l’éthanol est récupéré par distillation. Range Fuels possède un homme clé: Arie Geertsema qui est un ancien de la célèbre entreprise sud africaine Sasol. Ils sont en cours d’industrialisation du procédé en Géorgie avec l’aide financière du Department of Energy (DOE) pour pouvoir produire 200 tonnes par jour d’éthanol en 2009 puis 1000 tonnes par la suite .
Dans la filière enzymatique il y a beaucoup plus de compétition. Il est possible de citer:
1. LIGNOL de Vancouver, qui par une extraction par solvant de la cellulose obtient trois produits valorisables. La partie ligneuse pour faire des panneaux et divers agglomérés, du furfural et la partie cellulosique très pure convertible aisément en alccol. Il affirme savoir faire une unité modulaire de 100 à 400 tonnes de bois sec par jour produisant 10 à 40 millions de litres d’éthanol par an. Un homme clé : Kendall Pye. A signé un accord avec SUNCOR pour développer une unité de production.
2. POET, c’est un des plus gros de l’éthanol de maïs US.Il travaille sur un projet de valorisation des rafles de maïs avec l’aide du DOE. Une usine de l’Iowa va être équipée pour produire 125 millions de gallons de fuel éthanol par an, 3/4 des volumes venant du maïs et 1/4 des raffles.
3. IOGEN d’Ottawa, son procédé utilise un prétraitement dit de "steam explosion" sous haute pression qui favorise ensuite une hydrolyse enzymatique de la cellulose, l’hemicellulose et la lignine. Il est financé par le DOE.
4. BLUE FIRE ETHANOL utilise le procédé Arkenol et dispose d’une usine pilote au Japon. La ligno-cellulose est préalablement hydrolysée avec une solution d’acide sulfurique. Le pilote japonais régénère par électrodyalise l’acide utilisé pour éviter les rejets. Blue Fire projette une usine américaine pour 2010.
5. VERENIUM, Cambridge, Ma. procède également un prétraitement par hydrolyse acide. Il a essaimé une usine pilote au Japon à Osaka avec Marubeni et Tsukishima Kikai. Elle devrait produire 4 millions de litres par an d’éthanol en 2008.
6. ATLANTIC XETHANOL petites unités valorisant les déchets proches.
7. et diverses start up locales aux technologies indécises.
8. L’espagnol ABENGOA est également aux USA mais il demeure discret pour l’instant.
On le voit la concurrence sera rude, mais ce ne sont pour l’instant que de petites unités dont la rentabilité sera doûteuse et dépendante des subventions fédérales. Un vrai grand projet industriel n’est pas encore à l’ordre du jour.
décembre 20, 2007
Le « green business » n’a plus besoin de l’aide des écologistes, il roule tout seul.
                     Nathalie Kociusko-Morizet répète à qui veut l’entendre que les énergies renouvelables et les activités d’économies d’énergie sont porteuses de développement. Les avantages à attendre des contraintes environnementales seront supérieurs aux inconvénients prévisibles. Ceux qui ont bien compris cette leçon et qui l’appliquent sans attendre ce sont nos amis allemands. La réunification avec une partie Est délabrée, l’abandon ou la reconversion de larges pans de l’économie ont été des opportunités pour introduire les nouvelles technologies dans le tissu industriel allemand.
                  Que ce soit pour l’énergie éolienne, pour le solaire, pour la génération thermique d’électricité, les industries allemandes occupent des positions de leaders dans chacun des domaines. Leaders industriels tout d’abord pour satisfaire les nouvelles demandes intérieures puis, maintenant, tirés par l’exportation. Ces activités concernant les énergies renouvelables, dont la croissance annuelle mondiale oscille entre 20% et 40% sont des débouchés formidables à l’exportation pour l’industrie allemande. Représentant 6 milliards d’euros en 2006 ils devraient dépasser 15 milliards d’euros en 2010.
         Ces chiffres permettent de comprendre le militantisme effréné des autorités allemandes dans le domaine des énergies renouvelables. Il est possible de citer par exemple, l’effort réalisé dans l’attribution de subventions à la recherche dans le domaine des énergies renouvelables qui ont atteint 102 millions d’euros en 2007, d’après le ministère allemand des Energies Renouvelables (BMU), avec un effort tout particulier pour le développement des éoliennes offshore de 5MW. Par contre on les sent moins motivées, ces autorités allemandes, lorsque la Commission Européenne envisage de "verbaliser" les industries de l’automobile pour tout dépassement d’émission de CO2 par les véhicules produits en Europe.
décembre 20, 2007
Chine: le charbon « c’est de la dynamique! »
Pour exploiter une mine à ciel ouvert de charbon d’excellente qualité, appelée Taixi ou "l’or noir", nos amis néo écologistes chinois, dans le Ningxia au Nord ouest de la Chine, ont fait exploser une colline de 270 mètres de haut à l’aide de 5400 tonnes de dynamite. Il faut dire qu’au préalable ils avaient fait évacuer 12000 personnes. Il paraît qu’il y a eu un peu de poussière après l’exploit. Ils espèrent récupérer 14 millions de tonnes de ce charbon haut de gamme.
Comme dirait l’autre, la fin justifie les moyens.
décembre 20, 2007
Forte baisse des stocks hedomadaires US de pétrole brut
Les stocks US de pétrole brut en fin de semaine dernière, ont baissé de 7,6 millions de barils à 296.9 mbl. Il faut remonter à Février 2005 pour retrouver des niveaux aussi faibles. Les stocks globaux de produits pétroliers US ont baissé de 8.4 mbl pour atteindre 992 mbl. Ces fortes variations s’expliquent par un déficit d’importation de pétrole brut d’un million de barils par jour environ à 9.1 mbl/j au lieu de 10.1 mbl/j en moyenne. La consommation a pour sa part été soutenue à 21 millions de barils par jour, n’indiquant aucune tendance à la décroissance. Les raffineries US ont produit à leur rythme, c’est-à-dire lent (87.8%).
Il faut donc s’attendre à une forte tension sur les cours du pétrole dans les heures à venir. Les stocks à Cushing vont être tout particulièrement déterminants. (le 19/12/2007 à 17h)
décembre 19, 2007
Les relations Russie Algérie se rafraîchissent
D‘après le quotidien russe Kommersant, les relations entre la Russie et l’Algérie connaissent un coup de froid. On peut lire dans un article daté du 19 Décembre: "Les Compagnies russes rencontrent de plus en plus de difficultés en Algérie, un pays qui était considéré jusqu’à très récemment comme un partenaire clé en Afrique. La Société pétrolière Sonatrach a déclaré vouloir stopper toute coopération avec Gazprom, tandis que les autorités algériennes arrêtaient les livraisons d’armes venant de Russie, bien qu’il y ait eut un accord formel sur ce négoce. Les relations Russie-Algérie se sont rafraîchies tandis que le Président français Nicolas Sarkozy menait une politique africaine de plus en plus active. La Russie conserve une dernière chance dans le prochain sommet avec la visite à Moscou d’Abdelaziz Bouteflika qui est prévue pour le mois de Janvier, a appris Kommersant. Ainsi faudra-t-il qu’il explique au Kremlin les raisons de sa dernière volte-face."
Il semblerait qu’il y ait une affaire de Migs d’occasions livrés et payés mais non conformes à la qualité attendue par les militaires algériens. Mais à Moscou on soupçonne le président Sarkozy de "courtiser" l’Algérie pour l’empêcher de s’avancer vers une "OPEP du gaz", un temps préconisée par le Président Poutine. Le clan algérien "pro-français" semblerait prendre le pas sur le clan "pro-russe" dans l’entourage de Bouteflika, du moins c’est l’opinion des russes.
décembre 19, 2007
Daimler: pour une hybridation des bus urbains
La gestion d’énergie d’un véhicule hybride ne pouvait être imaginée que par un judoka. Il consiste à utiliser l’énergie de l’ennemi (le véhicule) pour le neutraliser en rechargeant la batterie par freinage inductif (regenerative braking). Donc plus l’ennemi est lourd, plus il freine et re-démarre souvent et plus l’intérêt du véhicule hybride est évident. C’est tout particulièrement le cas pour un bus urbain qui, dans le flux de la circulation, va subir les feux rouges, les embouteillages, les arrêts programmés consommant ainsi l’essentiel de son énergie à accélérer entre zéro et quelques dizaines de kilomètres-heure et rejetant cette énergie sous forme de chaleur dans le système de freinage. Or, à ce jour, peu de bus de ville sont hybrides, seuls quelques milliers circulent dans le monde. Daimler Buses North America est un des leader dans ce domaine avec 1100 bus en circulation à ce jour. A son carnet de commande de 460 bus il vient d’ajouter deux importantes commandes l’une venant de New York (850 bus) l’autre d’Ottawa (202 bus).
Ces bus sont propulsés par un ensemble hybride diesel-électrique de BAE System qui comprend
- un moteur diesel six cylindres, 194kW à 2300tours/minute,
- un générateur de 120 kW pour charger la batterie,
- un moteur électrique de 186 kW avec un couple max de 3600 Nm, qui récupère l’énergie au freinage,
- une batterie de 32 kWh qui était initialement une batterie au plomb mais qui va être de plus en plus au Lithium-Ion.
La consommation en carburant est réduite de 30%, les émissions de particules de 90% et les émissions de NOx réduites de 40%.
Il y a dans cette application une réelle opportunité d’économies d’énergie que ce soit sous forme de gasoil ou de gaz selon le mode de propulsion choisi. L’industrie des batteries de technologies avancées a dans ce domaine une réelle opportunité de développement.
décembre 19, 2007
Golfe du Mexique: mise en production de la plateforme Atlantis
BP et BHP Billiton annoncent le démarrage de la production de pétrole et de gaz de leur plateforme Atlantis située dans le Golfe du Mexique, à 250 km des côtes de la Louisiane. Ce démarrage intervient avec deux ans de retard sur le planning initial et un dépassement de budget de plus d’un milliard de dollars, pour un investissement global estimé à 3.7 mds$. Ce gisement en eau profonde qui exploite cinq blocs compris entre 1400 et 2200 mètres de profondeur devrait produire 200 mille barils de pétrole et 5 millions de m3 de gaz par jour. C’est un évènement important pour BP qui va relancer ainsi ses productions américaines en attendant la mise en production de la plateforme Thunder Horse, elle aussi très en retard. Les productions de pétrole américaines de BP sont passées de façon quasi linéaire de 765000 bl/j en 2002 à 547000 bl/j en 2006 soit une vitesse de déplétion de 8% par an.
décembre 19, 2007
Classement Ernst & Young des pays par leur attractivté pour les énergies renouvelables
Lors du Congrès Mondial de l’Energie (WEC) qui s’est tenu à Rome en Novembre dernier, Ernst & Young a présenté un classement des pays les plus accueillants pour l’implantation des énergies renouvelables et le développement des industries associées. Son classement est le suivant:
1. USA
2. Allemagne
3. Inde
4. Espagne
5. Royaume-Uni
6. Chine
7. Italie
8. France
9. Canada (ex aequo avec la France)
                  Pourquoi ce classement quelque peu surprenant au premier abord
               Les Etats Unis sont en tête, pourtant c’est le mauvais élève de Kyoto, de Bali, qui ne veut pas s’engager. Dans les faits le "green business" est une réalité avec le fuel-éthanol au niveau Fédéral mais aussi avec de nombreuses initiatives au niveau des Etats dans l’éolien et le photovoltaïque. La Californie, l’Illinois, l’Ohio sont de grands états qui légifèrent et encouragent les énergies renouvelables. La loi sur l’énergie en cours de navette entre le Sénat et la Chambre des Représentants aura un grand impact si elle est signée par G.W.Bush.
               Puis vient l’Allemagne, ce qui ne surprend personne compte tenu de l’approche marketing de sa démarche écologique qui cache les centrales électriques au charbon ou pire, à la lignite et les voitures allemandes qui renâclent à faire trop décroître leur taille et leur masse et donc leur consommation. Sigmar Gabriel, le ministre écolo, a annoncé à Bali que l’Allemagne ferait -27% en 2020 et -45% en 2030 d’émissions de gaz à effet de serre. Il a bluffé tout le monde, mais il a oublié de dire que l’Allemagne avait fait +0.6% en 2006.
            En Troisième position se trouve l’Inde, il semblerait qu’elle encourage le solaire. Puis vient l’Espagne, eldorado de l’énergie solaire avec ou sans photovoltaïque, largement subventionnée.
            Le Royaume-Uni a perdu deux places dans le classement. La relance de l’éolien offshore est attendue.
            La Chine, c’est le plus dangereux. Son discours est très responsable, c’est la voix du Comité Central, mais ses actes ne le sont pas du tout, ce sont les Provinces qui font du business. Le développement de ce pays va trop vite pour prendre en compte correctement les énergies renouvelables. Les chiffres à venir de production de CO2 parleront d’eux mêmes. La Chine produit autant d’électricité que l’Europe et 69% de son énergie provient du charbon.
            L’Italie se débrouille et la France dérouille.
            Le Canada développe son sable bitumineux.
            En millions de tonnes équivalent pétrole consommées en pétrole, gaz et charbon en 2006 (Source BP) on arrive au classement suivant: 1) USA (2073); 2) Chine (1591); 3) Inde (394); 4) Allemagne (285); 5) Canada (221); 6) Royaume-Uni (208); 7) Italie (172); 8) France (147); 9) Espagne (126).
            On constate que trois des quatre plus grands pollueurs font le TOP3 du classement E & Y. Moralité pour être bien classé comme sponsor des énergies renouvelables, il faut avoir un lourd passif de pollueur, c’est le remord qui transcende.
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décembre 18, 2007
Le russe Gazprom et les allemandes E-On et BASF jouent au Monopoly
C’est la saison des échanges d’actifs entre le russe Gazprom est les allemandes E-On et BASF. E-on est intéressé par une participation dans l’exploitation du gisement de gaz et condensats de Yuzhno-Russkoye dans le Nord ouest de la Sibérie. Gazprom souhaiterait avoir des centrales électriques en Europe et prendre 50% de parts dans Wingas Gmbh qui appartient à BASF.
Echange d’un accroissement de sécurité d’approvisionnement de la part des allemands contre une expansion de Gazprom qui rêve de devenir distributeur d’énergie en Europe. Après tout, pourquoi pas?
décembre 18, 2007