Catégorie : recherche

Les hydrates de gaz: future ressource énergétique et possible forme de stockage du CO2
                  Les clathrates ou hydrates de gaz sont des produits solides cristallisés constitués d'une enveloppe fermée de molécules d'eau formant une cage, aux barreaux de liaisons hydrogène, qui contient une molécule de gaz (FIG.I). Les plus étudiés et recherchés dans la nature sont les clathrates de gaz naturel qui sont majoritairement des hydrates de méthane. D'après le Leibnitz Institute de Kiel il y en aurait dans le monde pour 3000 Gigatonnes de carbone, mais d'après l'USGS ces hydrates représenteraient 10 mille Gigatonnes de carbone soit entre une et trois fois la somme des réserves de gaz, de pétrole et de charbon. C'est donc, potentiellement, la première ressource d'énergie primaire au monde, jusqu'à présent inexploitée sinon ignorée. Mais l'intérêt pour ces gisements pourrait s'amplifier durant les décennies à venir. Au mois de Mai par exemple, le National Energy Technology Laboratory (NETL) du Départment of Energy américain a annoncé que la dernière exploration d'hydrates de gaz naturel dans le Golfe du Mexique, Leg II, conduite par un consortium dirigé par Chevron, avait confirmé par forage, la présence de couches d'hydrates mélangées à du sable, vers 1000 mètres au dessous du fond marin, ceci en accord avec les prévisions des sismologues.
                     En fait cette ressource est largement répartie dans le monde, aussi bien dans les océans que dans les mers intérieures (Voir cette photo) . Les laboratoires de recherche, privés ou publics, en relation avec les professionnels du secteur pétrolier, se posent donc la question du mode possible d'exploitation de ces gisements. Plusieurs possibilités sont envisagées telles que l'apport de chaleur venant de la surface qui déstabiliserait l'hydrate et libèrerait le gaz (thermal stimulation). La mise en dépression est également une hypothèse de travail ou bien l'apport d'inhibiteurs de formation d'hydrates, puissants antigels qui déstabilisent la structure du clathrate. L'utilisation d'un mélange combustible, permettant d'entretenir une combustion maîtrisée est également envisagée. Mais le procédé le plus élégant, imaginé par le japonais Ohgaki en 1996, consisterait à injecter du CO2 qui viendrait se substituer au méthane. La réaction d'échange permettrait de séquestrer du CO2 et de récupérer le méthane. Formidable business potentiel.
                    Cette réaction de substitution est thermodynamiquement possible, les clathrates de CO2 étant plus stables que ceux du méthane, mais la cinétique de la réaction est très lente. Cependant il est maintenant connu que l'addition d'azote par exemple permet d'accélérer la réaction. Le Leibnitz Institut de l'Université de Kiel a lancé en 2008 un vaste programme d'étude des problèmes posés pour arriver à une future exploitation des hydrates: c'est le programme SUGAR (Submarine Gas hydrate Deposits) qui doit, entre autres, aborder durant trois ans (2008-2010) l'études des conditions d'accélération de la réaction d'échange en jouant sur l'apport d'autres gaz que le CO2, l'apport de chaleur par combustion contrôlée ou de polymères (BASF) susceptibles d'aider à la réaction d'échange (LIRE).

               Ce programme Sugar se propose également d'étudier la métastabilité des hydrates de méthane qui permettraient une fois stabilisés de transporter le gaz exploité en haute mer et transformé en hydrates, dans des bateaux réfrigérés vers les -15°C à -20°C sous formes solides. Ce sujet avait été abordé ici à la fin 2007, à propos du projet de Mitsui Engineering qui se propose de valider expérimentalement une nouvelle filière de transport de gaz sous forme d'hydrate solide et non plus sous forme liquéfiée (LIRE). Mais à courte échéance, un tel programme japonais n'a que bien peu de chances d'aboutir, compte tenu des prix massacrés du gaz naturel et des excédents de GNL sur le marché. Remarquons cependant que le NEDO finance une étude de transport d'hydrates de gaz dans des camions réfrigérés qui seraient susceptibles d'alimenter en gaz des unités industrielles implantées sur le sol japonais et non connectées au réseau de gaz. Pour l'instant, ces hydrates seraient produits localement à partir de GNL importé.
                   Il n'est pas nécessaire d'être un grand stratège pour comprendre l'importance croissante que vont prendre dans les décennies à venir ces immenses réserves d'hydrates de gaz. Seront en avance sur leur temps ceux qui auront investi intellectuellement et physiquement dans les procédés de valorisation.
VOIR le projet SUGAR de l'IFM-GEOMAR.
LIRE le résumé de la campagne Leg II dans le Golfe du Mexique.
Le 2 Juin 2009.
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juin 2, 2009
Un nouveau pas vers la photosynthèse artificielle grâce aux associations de structures organométalliques
Osamu Ishitani et son équipe, du Tokyo Institute of Technology, travaillent activement sur l’association de structures organométalliques pour catalyser la réduction du CO2 en monoxyde de carbone par voie photochimique. Ils travaillent en particulier sur le couplage d’un complexe du Ruthénium qui absorbe la lumière visible dès 500 nm et au delà avec un rendement quantique de 0,59 et d’un complexe du Rhénium qui possède d’excellentes propriétés catalytiques de réduction du CO2. Bien sûr toute la science d’Ishitani réside dans l’art sophistiqué d’associer les deux complexes pour que l’ensemble présente un rendement quantique de réduction élevé et pour qu’il soit stable dans le temps.
La photochimie artificielle du CO2 n’en est encore qu’à ses débuts prometteurs, elle n’en est pas encore au point de rivaliser avec la canne à sucre. (LIRE la réduction du CO2)
Le 29 Décembre 2008.
décembre 29, 2008
Dépôts de Brevets 2007: Matshushita Electric devance Philips
                                    La World International Property Organization (WIPO) a publié les lauréats 2007 en termes de dépôts de brevets.

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      Bien que le nombre de Brevets déposés par Matsushita Electric soit en décroissance par rapport à 2006 c’est lui qui enlève la palme à Philips dont la baisse des dépôts annuels a été plus forte encore. Sur la troisième marche se trouve un allemand, Siemens, quoi de plus naturel?

                     Mais en quatrième position apparaît un Chinois, Huawei Technologies impliqué dans les équipements Telecom et dont les dépôts de brevets ont plus que doublé en 2007.
            Les grands Groupes Japonais sont encore leaders dans le palmarès des Sociétés.
               Par Nations c’est le trio USA, Japon et Allemagne qui mène devant la course. Loin derrière on remarque la Corée (passée devant la France) et la Chine dont les pentes des courbes sont en nette croissance. Les Pays-Bas fortement dépendants de Philips sont en baisse.
février 27, 2008
Chaud, froid et électricité à tous les étages.
Solar turbine group, une Ong a mis au point un système peu coûteux (12 000 $) qui permet de fournir du froid, du chaud, ou de l’électricité.
la matière première est abondante, ce sont des pièces détachées automobiles.
L’efficacité du collecteur (un miroir parabolique) est évalué à 80/90 %, il permet un maximum de 800 W/m2 et 150°celsius.
Une petite découverte, à la portée de bien des endroits isolés, surtout dans le 1/3 monde, mais à terme sans doute dans beaucoup plus d’endroits, car les grands systèmes sont évidements, très dépendants des énergies fossiles, mais surtout la frugalité de ces systèmes, en font des éléments quasi éternels.
Une fois une main d’oeuvre d’entretien formée sur place, il n’y a pas de limite à l’auto-perpétuation…
septembre 19, 2007
Chine : 30 % de renouvelable d’ici 2050
D’ici 2050 les énergies renouvelables pourraient représenter 30 % de la consommation d’énergie en Chine.
Cette ambition s’appuierait sur du petit hydraulique, du solaire et de l’éolien.
500 millions de KW seraient possible, d’autant plus possible que la Chine possède désormais un complexe "énergie renouvelable", que seul l’ Allemagne peut distancer.
Pour le moment, le secteur est presqu’ entièrement extroverti (près de 80 % des ventes se font à l’extérieur), mais comme l’on sait, le changement peut être très rapide.
On voit là aussi une vraie politique industrielle qui donne des résultats, et à terme un outil et un débouché phénoménal.
L’ouverture, c’est bien, mais à condition que ce soit les autres…
septembre 19, 2007
Stockage de l’électricité.
La pierre d’achoppement pour la production d’électricité, c’est le stockage. On essaie de le faire sous d’autres formes : eau le plus souvent.
En Australie, on essaie une pile au vanadium.
Cette pile est désormais essayée depuis 4 ans.
Elle se recharge quasi instantanément et permet de réguler l’éolien et le solaire.
Deux réservoirs distincts contiennent une solution électrolytique, les deux liquides, une fois réunie fabrique de l’électricité, et se séparent dés qu’ils sont alimentés en électricité. La capacité est directement liée à la grosseur des réservoirs.
Le vanadium est un métal, qui s’utilise principalement pour les aciers spéciaux (acier au chrome vanadium).
On imagine sans peine la vision des compagnies électriques. Ils leur faut détruire au plus vite cette machine. Non mais sans blague… Faut vite faire passer ces fantaisies…
septembre 10, 2007
Le projet hydrohélix.
Il existe en France un projet qui a quelques temps déjà. C’est le projet Hydrohélix, qui vise à produire de l’électricité grâce aux courants marins.
Dans ce projet, les "hydroliennes" sont fixées sur le sol sous marin, et totalement immergés.
Elles transforme l’énergie des vagues en électricité.
Cette technique est invisible, n’empêche pas la navigation, et est sans incidence sur les écosystème, à part sans doute pour éloigner les pécheurs.
On pense, avec 3 centrales exposées à des courants violents, produire 25 000 gigawattheures, soit 5 % de la consommation française.
On se souvient d’un autre prototype, très rentable, l’usine marémotrice de la Rance.
Elle continue sa vie honnêtement, sans avoir enfanté d’autre usine.
Le potentiel "hyrdolienne" des côtes françaises est estimé à 50 GW.
Assez pour être intéressant dans un panier énergétique. L’amortissement serait court. Et, on l’a vu pour la Rance, l’investissement est fait pour longtemps.
Canada et USA s’intéressent aussi à ce concept, voir on déjà leur propres produits.
Là aussi, affaire à suivre.
septembre 9, 2007
Concurrence homme/ bétail.
L’américanisation des modes de vie est aussi synonyme de consommation de viande plus important. Viande de boeuf surtout. Si nos ancêtres consommaient peu de viande, celle-ci était de plus celle d’un animal recyclage : le porc. En effet si dans le porc tout est bon, le meilleur est qu’il se nourrissait des déchets variés.
Des chercheurs du National Institute of Livestock and Grassland Science (NILGS) à Tsukuba, ont étudié le cycle de vie d’un animal de boucherie.
le rapport est sans appel, bien qu’on s’en doutait déjà un peu. Le ruminant type produit 4.5 tonnes de méthane pendant son existence, 2/3 des besoins en énergie concerne l’élevage, 80 % de certaines céréales servent à alimenter le bétail.
Les consommations d’eau, sont phénoménales, et les conditions de vie des animaux évoquent plus des camps de concentration qu’autre chose.
Les méthodes de l’agriculture biologique permettent de réduire notablement les déchets et rejets. Les transports intercontinentaux, sont d’un point de vue énergétique, aberrants.
Donc, ce rapport, déjà ancien est dénoncé. La concurrence animal / homme était déjà forte, et se rajoute désormais un jeu à trois : concurrence animal / homme /carburant.
Imaginez la conversation : "vous prenez un steack ? Non donnez moi plutôt dix litres d’éthanol "
Ne pas oublier aussi la responsabilité de certaines cultures dans des phénomènes de désertification : les troupeaux, éléments de prestige doivent être le plus grand possible. Quitte à tout détruire. Phénomène très accompli en Afrique et qu’on redoute en Amérique du sud.
juillet 22, 2007
Tata ne manque pas d’air…
Du nouveau coté indien, le groupe Tata va mettre -horreur- en vente une voiture :
– pas cher,
– consommant peu. Effroyable. De quoi couler n’importe quel groupe automobile essayant de faire de la marge sur ses gros véhicules plus assoiffés que gargantua et grandgousier réunit.
Il y a peu de temps, Tata reprenait les travaux de Guy Negre et de sa société MDI portant sur un moteur à air comprimé et un moteur mixte.
Le résultat semble donc être arrivé. Voitures légères (350 à 550 kilos), une consommation de 2 litres au cent et 35 g de Co2/km pour le modèle à essence (ou à huile). Le modèle à air comprimé lui, n’aurait donc qu’une autonomie de 80 km pour un temps de recharge de 5 heures 30.
La société Mdi, a longtemps patiné, faute de moyen. L’arrivée du partenaire Tata, lui a donné le bol d’air financier, quasi illimité, et le bouleversement de l’industrie automobile qui en résulterait serait phénoménal.
Il est à peu près certain que c’est le modèle mixte qui aura l’avantage. 80 kilomètres est vraiment très peu.
Rendez vous donc fin 2008. Cette voiture serait vendue au poids, fabriqué localement dans les locaux des concessionnaires. On voit donc que les paramètres de l’industrie automobile changent fondamentalement.
On voit aussi une perte totale de vision d’avenir de la part des industriels occidentaux, qui ont plus cherchés à écraser MDI qu’à savoir si la firme était dans le vrai…
juillet 18, 2007
Allemagne : santé éclatante du renouvelable
Le complexe de l’énergie renouvelable sort de l’enfance en Allemagne. Atteignant déjà 13.3 % du total, pour 12.5 prévues en 2010, on voit que les prévisions sont dépassées et enfoncées, signe de l’éclatante santé industrielle du complexe.
Le phénomène devrait encore s’accentuer.
27 % en 2020, et 34 % en 2030.
Mais ce qui reste impressionnant est la vitesse de progression : plus 34 % l’an dernier. KOLLOSAL…
Ces nouvelles sont à mettre en parallèle avec les pleurs, les gémissements des industriels, particulièrement de ceux liés à l’énergie.
Mais le succès pourrait aussi être plus KOLLOSSAL encore. En effet, cette production, couplée à un effort intense d’économie d’énergie pourrait amener les énergies renouvelables, bien au delà des 50 %, et à l’autonomie (sauf transport) bien plus tôt que prévu.
Mais cela irait à l’encontre d’une tendance vieille de deux siècles : sources d’énergies bon marchés, intenses, et centralisées. Là, le modèle serait la proximité, la décentralisation, et finalement l’énergie bon marché car elle deviendrait une dépense d’investissement (qu’on aurait donc tendance à réduire) et non plus une dépense renouvelable, à l’infini…
70 % de la production d’éoliennes est de plus, exportée. sachant qu’en Allemagne, certains secteurs (éoliennes offshore) ne sont pas développés, faute de moyens, en main d’oeuvre TRES qualifiée, et tout bonnement, parce que l’on arrive peu à satisfaire la demande existante, sur les technologies existantes.
Simple affaire de volonté et d’investissements.
juillet 17, 2007