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                      Les personnalités éminentes en charge de la rénovation de la recherche et de l'innovation en France sont tous à la recherche de modèles d'organisations et de méthodologies qui permettraient de sortir notre pays de sa somnolence intellectuelle et de son indolence créatrice. Bien sûr il y a l'exemple japonais mais qui est généralement rejeté parce que "trop éloigné de notre culture"! Comme s'il y avait plusieurs méthodes pour élaborer un bon cahier des charges, pour imaginer les solutions, étudier et valider leur faisabilité, réaliser des pilotes ou des maquettes et pour passer en phase d'industrialisation. Dans les faits il n'y a qu'une méthode, utilisée par ceux qui réussissent, japonais ou monégasques, elle repose sur la bonne formulation des problèmes, de la persévérance dans l'action, du travail en équipe et d'une planification réaliste.

                      Je voudrais prendre ici un exemple qui peut sembler trivial puisque déjà largement traité par des industriels prestigieux somme Sasol, Shell, Exxon Mobil, Conoco-Phillips et BP. Cet exemple mené à bien par l'Industrie japonaise est le suivant: comment transformer du gaz naturel sorti du puits de forage en produits pétroliers (carburants) de la façon la plus simple et donc la plus économique possible?

Le cahier des charges:

                      En 1998 la Japan National Oil Corporation est partie d'un problème pratique simple: comment réaliser un "syngas" mélange de base des réactions de Fischer-Tropsch (FT) à partir de gaz naturels riches en CO2 qui sont largement disponibles en Indonésie par exemple. Pour valoriser ces gaz il ne faut pas éliminer le CO2, utiliser l'oxygène qu'il contient et se dispenser donc de produire de l'oxygène et à y être ne pas être obligé de rajouter d'hydrogène pour obtenir un syngas de composition exacte CO + 2H2 qui permettra lors de la synthèse FT de créer les chaines aliphatiques -CH2-CH2-CH2- avec formation d'une molécule d'eau pour chaque maille élémentaire  -CH2- formée. Le cahier des charges est donc clairement défini dès 1998:

Développer un procédé GTL utilisant des gaz naturels riches en CO2  1) sans éliminer le CO2, 2) sans ajout d'oxygène, 3) sans ajout d'hydrogène, avec formation directe de syngas, puis réaction de Fischer Tropsch suivie d'une étape d'hydrocracking qui conduira au mélange de produits désirés (FIG.II).

                   La théorie montrant que la combinaison de deux réactions l'une de réduction du CO2, forme la plus oxydée du carbone, par du CH4, forme la plus réduite, en monoxyde de carbone et hydrogène (FIG.III, réaction a) et l'autre qui est la réaction classique de réduction de l'eau par le CH4 (FIG.III, réaction b) peuvent conduire avec les catalyseurs qui vont bien et sous faible pression, au mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène dans les proportions voulues, à savoir 2 moles d'hydrogène pour une mole de CO.

Cette réaction demande au moins 25% de CO2 dans le gaz naturel utilisé, dans les faits l'optimum, avec un léger excès de CO2, est aux environs de 30%.

L'organisation japonaise:

                    Les Japonais ont créé un pool d'entreprises intéressées par ce projet constitué de Japan Petroleum Exploration, Chiyoda (pour les catalyseurs), Cosmo Oil, Nippon Steel et Inpex côté entreprises privées ainsi que du JOGMEC (Japan Oil Gas and Metal National Corporation) côté  organisation d'Etat qui a pris en compte le pilotage du projet. Chaque grande étape du projet a été réalisée soit de façon concertée, soit avec l'un ou l'autre des membres du pool en fonction de ses compétences. Inpex a étudié les possibilités de développement de certains champs gaziers, Chiyoda a formulé et optimisé les catalyseurs, Japex a réalisé certains essais, etc. Chacun à amené son expertise dans un domaine de compétence.

Les grandes étapes du déroulement du projet:

                 Les études de faisabilité, outre les études économiques, ont beaucoup porté sur la mise au point des catalyseurs de production de syngas et sur leur validation sur un réacteur pilote jusqu'en 2004.

                 A partir de 2005 une usine de démonstration a été mise en étude et lancée en réalisation (FIG.I) Elle vient d'être inaugurée en grandes pompes à Niigata. Cette unité est capable de produire 500 barils par jour de produits pétroliers. Elle peut utiliser des gaz naturels comprenant entre 20% et 40% de CO2. C'est avec elle que le consortium va pouvoir valider des solutions industrielles.

                   Le prochain objectif est de réaliser une grande unité industrielle de 30 mille barils par jour à proximité d'un gisement de gaz riche en CO2. Mais pour cela ce seront les industriels du pool qui prendront la main.

                  Cet exemple qui mériterait d'être approfondi, montre comment à partir d'un concept réputé largement étudié, en partant de données du terrain (certains gaz naturels sont riches en CO2) une équipe d'industriels rassemblés autour d'un organisme ad'hoc peuvent remettre en cause les données établies et conduire à un procédé beaucoup plus épuré que ses prédecesseurs. Nul doute que le procédé GTL japonais va intéresser de nombreux propriétaires de gisements de gaz riches en CO2. 

                  Et pourtant, Messieurs les députés Bataille & Birraux les Japonais n'ont pas dans leur sol de gisements de cette sorte. Mais ils ont des idées et leur zone d'action c'est le monde entier!

                  Remarque pour nos deux députés en recherche de compréhension de la science: mélanger du CO2 et de l'eau, même dans un four solaire des Sandia Labs, n'a jamais conduit à un mélange CO + H2, il est nécessaire de rajouter autre chose, plutôt réducteur. Vous en avez un exemple ici!

Le 19 Avril 2009

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                          Le paysage européen des ventes de voitures de tourisme au mois de Mars aura été pour le moins contrasté: +40% en Allemagne, par rapport au même mois de 2008, à comparer aux -30% en Grande-Bretagne et aux -39% en Espagne (FIG.). L'Allemagne et la France connaissent un surplus de ventes par rapport à l'an dernier au mois de Mars, de 130 mille véhicules. Malgré cela l'Europe connaît un déficit de ventes de 121 mille voitures. Pour le premier trimestre ce sont plus de 600 mille ventes perdues en Europe par rapport au même trimestre 2008. Cependant quelques marques tirent leur épingle du jeu en Mars telles Hyundai, Susuki, Dacia, Skoda, les marques du Groupe Fiat et Volkswagen.

                          Il apparaît évident que des mesures de relance des achats, du style prime à la casse, en Grande-Bretagne et en Espagne seraient de nature à limiter la casse et à prendre le relai des actions allemandes, italiennes et françaises. C'est sûrement une des mesures les plus efficaces pour maintenir le secteur automobile la tête hors de l'eau, dans l'attente de jours meilleurs.

Voir  en détail les données de l'ACEA du mois de Mars et du premier trimestre.

Le 16 Avril 2009

                  Comme prévu, l'OPEP a revu à la baisse ses prévisions mondiales de consommation de pétrole, mais n'a pas rejoint les valeurs déprimées de l'Agence Internationale de l'Energie. En effet ses prévisions demeurent supérieures à 84 millions de barils jours avec une consommation des pays OCDE à 46 millions de barils (-1,5 millions de barils par rapport à 2008) et une consommation des NON OCDE à 38,2 millions de barils, soit une très faible croissance de 0,1 million de barils/jour par rapport à 2008. C'est l'information importante qu'apporte l'OPEP ce mois-ci: les besoins en pétrole de la Chine ont baissé au cours du premier trimestre 2009 par rapport à ceux du même trimestre 2008.

                  Les productions des pays NON OPEP s'étant accrues, le Cartel voit pour 2009 un appel moyen de pétrole de 28,7 millions de barils/jour en baisse de 2,1 millions de barils/jour par rapport à 2008, ce qui représente une baisse de 7% en volume.

Le 15 Avril 2009

                  Formidable repli des prix des produits pétroliers qui amène Total à présenter des prix moyens trimestriels de ventes des produits pétroliers à 41,5$/baril pour un BRENT moyen à 44.5$. Cet indicateur du premier trimestre 2009 fait reculer les prix obtenus quatre ans en arrière, soit au tout début 2005 (FIG.I). Parmi les autres indicateurs les prix moyens de ventes de gaz qui sont en chute libre dans le monde, ont affiché pour le trimestre un score encore acceptable à près de 6$ par million de BTU (1 BTU = 1055 joules) ou 35$ le baril équivalent. Enfin la marge de raffinage à 4,7 $/baril ne s'est pas écroulée (FIG.II).

               Il faut donc prévoir des résultats de Total en fort retrait par rapport au premier trimestre 2008, probablement encore en pertes, tout comme ils l'avaient été au dernier trimestre 2008. La taxation exceptionnelle des "superprofits scandaleux" de Total réalisés sur le dos des pauvres conducteurs de 4X4, devra être reportée à la prochaine crise spéculative.

                     Le Groupe Total va voir ses investissements décroître en 2009 en raison de la viscosité des conditions économiques environnantes, mais aussi en raison de la volonté de faire revenir les prix des équipements et des prestations des Sociétés d'Ingénierie à des niveaux d'avant la crise par des négociations et des reports de projets. Enfin il faut noter la volonté de ce Groupe de miser une partie de son avenir sur les sables bitumineux de l'Alberta avec la revalorisation de son offre sur le canadien UTS Energy et sur les pétroles lourds du bassin de l'Orénoque, au travers de discussions tripartites entre le chinois CNPC, le vénézuélien PdVSA et TOTAL pour lancer une extraction d'huiles associée à un nouvel upgrader au Venezuela et couplée à une raffinerie en Chine. Dans ce montage à trois il n'y en a qu'un qui possède l'expertise technique et technologique: c'est Total. Son action présuppose également que les cours du pétrole devraient se revaloriser.

LIRE la note de Total sur la revalorisation de l'offre à UTS Energy.

Le 15 Avril 2009.

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                      Pour quelle raison s'aperçoit-on subitement que l'électricité va être le vecteur énergétique majeur du XXIème siècle? Il me semble qu'il existe trois raisons essentielles qui répondent aux contraintes économiques et écologiques actuelles et futures. La première est la formidable liberté que l'électricité apporte dans le mix énergétique d'un pays isolé (le Japon) ou d'un groupe de pays (l'Europe, l'Amérique du Nord). Sous une forme standardisée, l'utilisateur dispose d'une source d'énergie qui provient d'une multitude de moyens de production fédérés entre eux par le réseau et les interconnexions. La politique énergétique de ce groupe de pays qu'est l'Europe par exemple, devrait définir quels seront à l'avenir les moyens de production standardisés à privilégier et ceux à faire disparaître. Elle devrait établir, après concertation, les plans définissant les volumes et les délais de construction de nouvelles centrales ou d'arrêt d'installations polluantes dans chacun des pays.

                     L'électricité est un vecteur énergétique fédérateur qui devrait être consolidé au niveau européen. Elle appelle la création d'une Politique Electrique Commune (PEC) qui permettrait, dans les faits, de bâtir par la suite une politique énergétique commune européenne. La deuxième raison est l'existence d'un formidable réseau de distribution qui peut arriver quasiment n'importe où et s'étendre peu à peu aux zones les plus démunies. L'arrivée de l'électricité formidable moyen de lutte contre la pauvreté et l'illettrisme. La puissance de ce réseau peut être décuplée par les moyens modernes de transfert à longue distance en courant continu et à faibles pertes en ligne (LIRE sur un réseau HVDC). Enfin la troisième raison est l'introduction de l'électricité dans toutes les formes du transport terrestre. Les transports ferroviaires et les transports de masse urbains l'avaient largement adoptée. Demain la voiture urbaine sera électrique et le véhicule destiné à parcourir de plus longues distances sera hybride et rechargeable. Les bus et les poids lourds seront également pourvus de moyens hybrides.

Le mix énergétique et l'interchangeabilité des sources d'énergie:

             Il semble tout d'abord nécessaire de briser une utopie: le XXIème siècle ne sera pas celui de l'Hydrogène trop difficile à produire, à stocker, à distribuer. Il introduit par rapport à la production et la distribution d'électricité un niveau de complexité et de rigidité supplémentaire dont on ne voit pas très bien les avantages. Cela ne doit pas empêcher les chercheurs d'évaluer les futurs moyens de réduction photochimiques et enzymatiques de l'eau pour les siècles suivants.

            La flexibilité dans le choix du mix énergétique est l'avantage majeur de l'électricité. De la centrale au lignite ou au charbon crachant ses tonnes de CO2 au subtil module solaire en couche mince, en passant par le gaz naturel, la biomasse, le nucléaire, l'éolien, la géothermie, l'hydroélectrique, le solaire thermique, les vagues, les courants, les marées…tout concourt vers une seule forme standardisée d'énergie: l'électricité. Ce tronc commun introduit une formidable flexibilité dans les choix, les politiques de mix énergétique et la nécessaire interchangeabilité des sources d'énergie. Il ne résout cependant pas tout et de loin, sur le choix des énergies primaires charbon, gaz naturel, pétrole, géothermie, biomasse et autres formes renouvelables. Voici quelques exemples:

              Les centrales au gaz en Europe peuvent être alimentées soit par du gaz russe (choix des allemands avec le futur pipe-line Nord Steam par exemple) ou par du GNL koweitien (choix des anglais avec leur nouveau terminal de regazéification de South Hook à Milford Haven) il y a là un choix politique évident entre un pays fondamentalement continental et celui d'un autre plus ouvert au grand large.

               Que la France décide de lancer deux ou trois EPR est sûrement une excellente décision, elle serait encore plus compréhensible si cette décision apparaissait dans le cadre d'une politique européenne de l'électricité qui aurait du mal à expliquer la fermeture programmée des centrales nucléaires allemandes (LIRE).

                 Cette démarche commune devrait permettre de standardiser les modes les plus efficaces et les moins polluants de conversion en énergie électrique pour chacune des énergies primaires. Quels doivent être les futurs standards de centrales au charbon, au gaz, nucléaires?

                  Par exemple, la production d'électricité à partir de charbon ou de lignite par la technique IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) couplée à la capture et séquestration du CO2 est le procédé qui présentant un rendement énergétique élevé et de faibles émissions de CO2 devra peu à peu s'imposer dans le monde (LIRE le projet RWE). Mais cela suppose une vraie politique d'investissements dans la construction de centrales électriques modernes et de démantèlement des vieilles unités polluantes (LIRE sur l'urgence de démanteler des centrales).

La puissance d'un réseau au maillage complexe:

                  La force d'un réseau moderne qui relie les sites de production aux métropoles utilisatrices, qui interconnecte et rendent solidaires les Etats illustre la puissance de ce vecteur énergétique. Mais ce réseau possède d'autres vertus. Il peut permettre par exemple à une maison équipée de modules solaires et d'une batterie en tampon de devenir à la fois consommatrice et productrice d'énergie. Cette nouvelle fonction associée aux progrès dans l'isolation thermique et le conditionnement d'air actif ou passif implique une généralisation progressive du chauffage et du rafraîchissement électrique des habitations. La prime à la cuve de mazout, mesure démagogique d'un autre âge, n'aura alors plus de sens. Le chauffage au gaz, source de tant d'accidents mortels par explosion ou par intoxication au monoxyde de carbone, sera remisé dans les traditions d'antan avec le bec de gaz qui éclairait nos villes. Des compteurs électriques intelligents (smart mettering) reliés à la gestion des réseaux permettront de mettre en charge le véhicule électrique dans le garage au moment le plus opportun ou demanderont à la batterie en tampon de prendre le relais de fourniture de puissance électrique durant quelques dizaines de minutes pour effacer une pointe locale d'appel de puissance.

L'électricité source d'énergie du transport terrestre:

                  Ce thème est largement débattu sur ce Blog. Ce qui est le plus étonnant c'est l'ignorance de ceux qui nous gouvernent en face de ce phénomène de grande ampleur. Ils voient que des dinosaures comme General Motors ou Ford ou Chrysler complètement largués vont disparaître. En face des ces catastrophes industrielles annoncées apparaissent des Toyota, des Honda mais aussi des Nissan, des Mitsubishi Motors, des BYD, des Hyundai qui elles ont compris l'apparition de la nouvelle ère électrique des transports. C'est bien sûr une révolution puisque les connaissances dans les moteurs et la chaîne de transmission ne servent plus à rien. Il faut être expert en batteries, en électronique de puissance, en logique de gestion des diverses fonctions, en intégration de l'ensemble et en recherche incessante de l'optimisation énergétique. L'intégration de modules solaires sur le véhicule, la récupération de l'énergie thermique sur les modèles hybrides par effet thermoélectrique sont d'autres exemples de recherche d'amélioration de l'efficacité énergétique. L'Active Wheel de Michelin (FIG.) qui intègre le roulement, le freinage, le moteur électrique et la fonction amortisseur illustre parfaitement le niveau d'innovation attendu (LIRE).

                  La révolution électrique ne se fait pas aux réunions du G20 ni dans les grandes messes du style Grenelle de l'Environnement, hauts lieux d'incompétence. Elle se fait dans les bureaux d'études asiatiques où des ingénieurs, travaillant 60 heures par semaine, imaginent l'avenir, ou des millions d'heures d'essais, de recherches, d'optimisation des paramètres, de discussions avec les sous-traitants font apparaître une nouvelle filière technologique, totalement différente de l'ancienne.

                  Alors Monsieur Luc Chatel parle de coordination, de "consortiums" pour travailler sur les batteries et les motorisations des futurs véhicules électriques. Ce n'est pas de cela dont notre pays à besoin. C'est de lui redonner la liberté d'innover et de créer. Peugeot va aller acheter ses voitures électriques au Japon, Monsieur Chatel, demandez donc à Peugeot d'analyser et de vous expliquer les causes de ses échecs successifs sur le véhicule électrique depuis 20 ans. Il y en a eu cependant des organismes et des consortiums d'Etat en charge du sponsoring de ces programmes avortés. Alors que peut apporter un programme de plus si le constructeur de véhicules, par définition leader du programme, ne veut pas prendre son avenir en mains et désire en rester à l'économique batterie au plomb et au moteur diésel?

Le 9 avril 2009

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                     Japon: Nippon Steel va se lancer dans la production industrielle de wafers en carbure de silicium (SiC). Produit appelé à un grand avenir dans tout ce qui est éclairage avec les LED, mais aussi dans l'électronique de puissance (onduleurs pour les énergies renouvelables ou les véhicules électriques) ces wafers sont une des clés de l'efficacité énergétique des systèmes. Ils permettent en effet de réaliser des composants de puissance de tailles réduites, de faible impédance et moins sensibles à la chaleur (LIRE). Nippon Steel veut produire des wafers de deux, trois et quatre inches (50, 75 et 100 mm) de façon industrielle dès le 1er Avril 2009. Son objectif est d'atteindre un chiffre d'affaires de 100 millions de dollars en 2015 en devenant le N°2 mondial, derrière l'américain CREE. Ce dernier ayant annoncé la sortie de wafers de 6 inches (150mm) pour 2009 ou 2010, Nippon Steel se fait fort de pouvoir sortir ce même produit pour 2011.

              Les motivations de cette diversification de la part de Nippon Steel: il possède un bon know how sur le sujet et les investissements à mettre en oeuvre pour se lancer sont faibles.

Le 28 Mars 2009

                     L‘Alaska et le Yukon canadien voisin abritent de vastes troupeaux de caribous Porcupine, nom de ce caribou local,  qui viennent paître dans les plaines côtières de l’Artic National Wildlife Refuge (ANWR) site hyper protégé, sur lequel tout forage pétrolier est strictement interdit, bien que l’Administration américaine estime que son sous-sol abrite entre 10 et 16 milliards de barils de pétrole et des milliers de milliards de pieds cube de gaz. Une paille! Alors les Sénateurs locaux, la républicaine Lisa Murkowski et le démocrate Mark Begish, proposent de voter une loi qui autoriserait les forages directionnels partant des bords de la Réserve à l’Ouest et de forages offshore au Nord  pour aller chercher le gaz et le pétrole du sous-sol de l’ANWR. La portée horizontale d’un forage pouvant atteindre plus de 12 km, ce sont 10% du pétrole et 80% du gaz de la zone réservée aux troupeaux qui seraient récupérables.

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Le 2 Mars 2009.

                       First Solar le plus grand fabricant de modules photovoltaïques américain, avec une capacité annuelle de production supérieure à 500MW, annonce que son coût de production à 98 cents de dollar par Watt est passé, au cours du quatrième trimestre 2008, en dessous de la barre symbolique du dollar. First Solar utilise une technologie en couche mince au tellurure de Cadmium (CdTe) particulièrement simple à mettre en oeuvre industriellement. Ce fabricant affirme qu’il veut porter sa capacité de production à 1GW en 2009 et poursuivre ainsi les réductions de coûts de production.

                    Ce coût du module auquel il faut ajouter la couverture de frais et la marge de First Solar est compatible avec un prix d’installation d’un système complet comprenant les fonctions mécaniques et électriques aux environs de 3000 dollars par kW pour des équipements de grande taille. Pour arriver à la parité de prix avec le réseau il faudrait pour un amortissement sur 10 mille heures d’ensoleillement réduire encore ce prix par trois.

LIRE le communiqué de First Solar

Le 25 Février 2009

                       Le mythique bioéthanol de deuxième génération qui devrait, soi-disant, révolutionner l’approche industrielle des biocarburants et détrôner l’alcool de maïs, n’est pas encore au point comme le démontre la lenteur des développements aux Etats-Unis. Novozymes, un des grands mondiaux de la production d’enzymes qui sont en charge de la dégradation de la cellulose en sucres, étape préalable à la fermentation alcoolique, annonce qu’il travaille sur une nouvelle classe de produits susceptible de répondre aux spécifications des procédés industriels. Cette nouvelle génération, actuellement en test dans les laboratoires, serait susceptible d’être commercialement disponible en 2010 avec un prix réduit de moitié par rapport aux prix actuels.

                        Ces tribulations du développement d’un produit clé du procédé, montrent que le procédé industriel n’est pas prêt et qu’il est parfois très long le chemin pour passer un process du laboratoire à l’usine.

                       L’autre écueil de cette future filière est la disponibilité de la biomasse dans des conditions écologiquement acceptables. De plus en plus de voix s’élèvent pour attirer l’attention sur les dangers que présenterait un développement débridé des biocarburants de deuxième génération. Un papier d’une équipe du MIT, reposant sur des études de simulation, attire l’attention sur les risques environnementaux de cette future voie.

                      L’approche qui pour l’instant semble la plus raisonnable et la plus prometteuse est celle de Poet, le leader américain de l’éthanol de maïs, qui veut inclure dans toutes ses usines une boucle de production d’éthanol de deuxième génération à partir des rafles de maïs. C’est une voie progressive et raisonnable pour accroître les rendements de carburants à l’hectare et pour améliorer le bilan énergétique de l’ensemble (LIRE).

LIRE l’annonce de Novozymes.

Le 25 Février 2009.

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