leblogenergie

Étiquette : slider

  • EV: en raison de la gravité croissante des accidents une limitation de l’énergie électrochimique embarquée sera nécessaire

    EV: en raison de la gravité croissante des accidents une limitation de l’énergie électrochimique embarquée sera nécessaire

    Des véhicules électriques routiers aux accélérations volontairement délirantes devraient faire croitre peu à peu la fréquence des accidents de la route; dans la foulée, l’ignition des batteries conduira à un accroissement de la gravité de ces accidents qui de la tôle froissée évolueront vers un feu inextinguible, issu du cœur inaccessible des batteries, insensible à l’atmosphère environnante.

    Le dernier accident mortel dans les rues d’Indianapolis, reporté dans Electrek, illustre parfaitement ce propos. D’autres suivront.

    Il me semble que les futurs véhicules électriques devront impérativement prendre en compte cette nouvelle contrainte avec des batteries ou des supercapacités de plus faibles énergies qui les équiperont.

    Faire rouler à toute vitesse, sur nos routes ou dans nos villes, des batteries Li-Ion embarquées de l’ordre de  100 kWh,  constitue un énorme danger potentiel dont seront saisis les tribunaux anglo-saxons, n’en doutez pas! Les tarifs des assurances suivront.

    LIRE le papier sur Electrek

    Le 4 Novembre 2016

     

     

  • Vers une estimation plus précise de la composition en CO2 de l’atmosphère et de ses variations annuelles

    Vers une estimation plus précise de la composition en CO2 de l’atmosphère et de ses variations annuelles

    La teneur en gaz carbonique de l’atmosphère est, à ma connaissance, régulièrement publiée par deux organismes:

    – L’Administration des Océans et de l’Atmosphère Américaine (NOAA), d’une part, dont les mesures sont réalisées dans l’hémisphère Nord, sur les pentes du volcan Mauna Loa à Hawaï

    – L’Institut National des Recherches Polaires Japonais (NIPR), d’autre part, dont les mesures sont réalisées en Antarctique dans la station de Syowa située pas très loin du cercle polaire sud , à la latitude du 69 ° Sud.

    La comparaison de ces deux sources de données, l’une en dents de scie, l’autre plus régulière, montre (FIG.I) que les mesures, par les deux équipes, des teneurs en CO2 exprimées en ppm volumiques sont identiques deux fois par an en automne de nos contrées de l’hémisphère Nord.

    Il est raisonnable de penser que les données américaines (courbe rouge), aux larges variations interannuelles, sont représentatives des teneurs en CO2 dans l’atmosphère de l’hémisphère Nord. Par contre les données japonaises (courbe noire) aux plus faibles variations interannuelles sont en phase avec les variations des teneurs en CO2 dans l’hémisphère Sud, moins perturbées par les plus faibles surfaces végétales que dans le Nord. Les deux courbes sont naturellement en déphasage ETE_HIVER de 6 mois.

    Pour celui qui aurait le goût de la synthèse, il apparait simple d’avancer qu’une variation moyenne de CO2 dans l’atmosphère globale de notre planète sera représentée au-mieux par la moyenne des ordonnées deux courbes en fonction du temps (FIG.II). Les variations interannuelles de l’hémisphère Nord sont encore perceptibles, quoique atténuées.

    Durant les 30 dernières années les quantités de CO2 dans l’atmosphère ont progressé de 16% soit une progression moyenne (CAGR) de 0,48% par an.

    A ce rythme là, en supposant les rejets et les absorptions moyens constants il faudrait 70/0.48= 146 ans pour assister depuis 1986 à un doublement moyen des taux de CO2 dans l’atmosphère.  Les efforts des Nations pour réduire les rejets anthropiques et le verdissement de la Terre,  fertilisée par la croissance du CO2, devraient conduire à de plus faibles progressions annuelles moyennes et donc à un fort  allongement de la période de doublement des quantités de CO2 atmosphérique ou même à une stabilisation, c’est à dire à une croissance annuelle nulle.

    Un examen de cette croissance sur 12 mois mobiles montre des valeurs très dispersées, attestant du rôle d’effets non anthropiques divers sur ces valeurs, avec une moyenne de la courbe de tendance de 17 à 18 milliards de tonnes de CO2 en ce début 2016 (FIG.III). Le stock de CO2 atmosphérique est alimenté annuellement par des rejets anthropiques (industriels et agricoles) autour des 40 milliards de tonnes, mais il perd aussi environ 22 milliards de tonnes par les absorptions des terres et des mers. Comme montré dans un papier précédent, la divergence, dans le temps,  entre la courbe annuelle des rejets anthropiques et celle de la croissance annuelle du stock montre que la Terre et les Océans absorbent des quantités croissantes de CO2. Ce phénomène de rétroaction est en accord avec le verdissement constaté des terres émergées de la planète. Il est en opposition avec un réchauffement significatif des océans qui réduit la dissolution en masse du CO2. Mais il faut mentionner que ces phénomènes de réactions hétérogènes (CO2, eau, CaCO3 ou Gaz,Liquide,Solide) sont essentiellement des phénomènes de surfaces solides humides, lieux où la chaleur latente de vaporisation de l’eau intervient massivement sur la température. Qu’importent les quelques centièmes de degrés en plus ou en moins de la masse d’eau.

    Certains attribuent les poussées de variation de CO2 de 1988 et de 1998 au phénomène El Nino. Le caractère non anthropique de ces phénomènes complexes est évident. Mais je ne vois pas pourquoi le seul El Nino jouerait un rôle privilégié, sinon exclusif.

    Dans le futur, une stabilisation possible puis une décroissance de cette courbe de variations annuelles des quantités atmosphériques de CO2 attesteraient des efforts de l’humanité pour limiter les rejets anthropiques de CO2 et de la bonne santé des terres fertilisées par la croissance de la teneur en gaz carbonique de l’atmosphère.

    Les élucubrations de certains sur les quantités cumulées des rejets anthropiques de CO2, supposé inerte, ne reflètent pas les phénomènes naturels observés. N’oublions pas que l’action des cultivateurs et de la nature  en général se résume à transformer le CO2 en végétaux.  Dans les mers, la formation des algues et des diatomées procède de phénomènes du même ordre, à la base de la chaine alimentaire.

    ACCEDER aux données japonaises de SYOWA.

    Le 30 Octobre 2016

     

     

     

  • Alcoa: la consommation mondiale d’aluminium, tirée par l’Asie, progresse de 5% par an

    Alcoa: la consommation mondiale d’aluminium, tirée par l’Asie, progresse de 5% par an

    Les variations de consommations d’Aluminium, métal de base de l’aéronautique, des turbines de génération d’électricité, de véhicules routiers allégés et de la construction en général,  constituent un excellent indicateur (proxy) de l’activité économique. Ces consommations exprimées en millions de tonnes, s’affranchissent des taux de changes relatifs des monnaies qui complexifient les comparaisons économiques.

    Les publications trimestrielles du Groupe américain ALCOA permettent, par exemple, de suivre ces variations dans un marché largement dominé par l’Asie, dont la Chine.

    C’est ainsi que les dernières publications du troisième trimestre affirment que les demandes annuelles mondiales d’Aluminium vont augmenter, en masses, de 5% en 2016 (FIG.) dont 7% en Inde, 6,5% en Chine, 3,5% aux États-Unis et 2% en Europe.  Il est à noter que les consommations brésiliennes et russes sont, elles, en décroissance.

    Côté capacités de production (FIG.II), en décroissance aux États-Unis et stables en Europe, il est à noter la croissance limitée des énormes capacités de la Chine (+3,5%) et la bonne croissance des capacités indiennes (+13%). L’Inde privilégie sa croissance économique aux dépens de ses consommations énergétiques, le comportement de la Chine semble être plus mesuré.

    ACCEDER à cette publication

    Le 12 Octobre 2016

  • Une comparaison simple entre les émissions anthropiques et la variation du stock de CO2 dans l’atmosphère

    Une comparaison simple entre les émissions anthropiques et la variation du stock de CO2 dans l’atmosphère

    Pour arriver à comparer ces deux phénomènes:

    -les émissions anthropiques annuelles de CO2 (le flux entrant)

    -les variations du stock de CO2 dans l’atmosphère

    avec une unité cohérente: le milliard de tonnes de CO2 par an j’ai utilisé deux bases de données:

    Pour le flux entrant je suis parti des publications du PBL néerlandais qui donnent chaque année les émissions industrielles de CO2 du monde depuis 1970.

    Pour tenir compte des émissions agricoles, très mal connues, (land use change chez les anglo-saxons), des omissions et des sous-déclarations éventuelles en particulier en Asie, j’ai de façon autoritaire et forfaitaire majoré, pour chaque année, ces flux annuels de 4 milliards de tonnes de CO2, ce qui revient à translater  vers le haut la courbe des émissions industrielles.

    Pour tenir compte de la croissance du stock atmosphérique, j’ai utilisé les données mensuelles en ppmv publiées par le NOAA des teneurs en CO2 mesurées à Mauna Loa que l’ai multiplié par un facteur de 7,81 milliards de tonnes par ppm. Compte tenu de ce coefficient, en estimant ces mesures réalisées en Polynésie comme représentatives d’une moyenne mondiale, on en déduit que les 404 ppm de CO2 mesurés actuellement correspondent à un stock de CO2 de l’ordre de  3155 milliards de tonnes de CO2 dans l’atmosphère. Cette valeur est cohérente avec une teneur en CO2 d’un peu plus de 600 ppm en masse (404x 44/29) et d’une masse globale de l’atmosphère, hors vapeur d’eau, de  5 135 000 milliards de tonnes (voir le calcul dans un papier précédent).

    A partir des données mensuelles du NOAA il est possible de calculer les variations des teneurs en CO2 de l’atmosphère sur 12 mois glissants. Ces données sont très dispersées et attestent que la variation de la teneur en CO2 de l’atmosphère n’est pas déterminée par les seuls rejets anthropiques.

    Afin d’obtenir des valeurs moins fluctuantes, j’ai calculé la moyenne de ces résultats mensuels sur les douze derniers mois écoulés, ce qui représente une variation annuelle glissante sur 12 mois qui est reportée ici. (FIG, courbe violette)

    La comparaison des deux courbes, établies sur 45 et 55 ans, montre des rejets anthropiques de CO2 (courbe rouge) aux progressions monotones, affichant un changement de pente vers l’année 2005 date d’accélération des combustions d’hydrocarbures et de charbon par la Chine qui avait alors affirmé, à cette époque, sa nouvelle importance économique. De ce fait, la courbe des rejets progresse avec le temps de façon quadratique.

    La courbe des progressions de masses de CO2 dans l’atmosphère présente, pour sa part, un profil beaucoup plus variable. Elle est la résultante des rejets anthropiques et du bilan net des absorptions (et des rejets naturels) de CO2 par les terres et les mers.

    Il est important de noter que la progression moyenne du stock de CO2 atmosphérique est sensiblement linéaire et que n’apparait pas la progression quadratique des rejets anthropiques. Cela veut dire que la planète a absorbé une quantité croissante de CO2 qu’il est possible d’estimer autour des 10 milliards de tonnes en 1970 et de 22 ou 23 milliards de tonnes en 2015, soit, annuellement, 0,71% du stock ou un renouvellement tous les 140 ans. Les capacités d’absorption de CO2 par la planète auraient sensiblement doublé en 45 ans, conséquence du verdissement de la planète plus chaude, fertilisée par le gaz carbonique et bien souvent moins aride si on s’éloigne de la Californie et de ses déserts environnants. Les habitants de l’Ouest de la France peuvent attester que le Climat océanique local est copieusement arrosé par les nuages formés autour du Golfe du Mexique, parfois même un peu trop.

    Le développement océanique des diatomées et des planctons semble bien moins établi et donne lieu à des informations contradictoires.

    En conclusion:  la comparaison des émissions anthropiques de CO2 avec la croissance de la teneur en CO2 dans l’atmosphère montre que la vitesse d’absorption nette de CO2 par notre planète semble s’accélérer depuis 45 ans. Cette constatation n’est peut-être due qu’a l’accélération des phénomènes de diffusion du gaz carbonique dans les couches minces d’eau, à la surface des végétaux et autres lieux marins agités et mousseux de croissance des planctons, sous l’impact de la croissance des concentrations de CO2 dans l’atmosphère. Le flux limite de diffusion en solution est donné par J= D d[CO2]/dx, avec D coefficient de diffusion et x l’épaisseur de la couche de diffusion. Dans un modèle plus complexe on peut intégrer la formation d’acide carbonique ou de bicarbonates solubles en réaction du CO2 avec l’eau et les carbonates.

    Cela peut signifier que grâce aux efforts déployés par certains pour limiter les vitesses d’émissions anthropiques de CO2 et à cette propension naturelle de la planète à pomper plus de CO2 il ne serait pas impossible que les teneurs en CO2 de l’atmosphère tendent, avec le temps, vers une limite stable pour laquelle les vitesses de formation anthropique de CO2 seraient sensiblement égales aux vitesses de disparition naturelle. Ce phénomène éventuel d’égalité des flux, toujours perturbé par le caractère très variable des observations mensuelles, pourra être analysé avec plus de pertinence dans les décennies à venir.

    L’image d’une accumulation définitive d’un CO2 inerte, utilisée par la plupart sous la forme de rejets cumulés, est une mauvaise représentation des phénomènes naturels. Par exemple, il y a belle-lurette que les ridicules émissions de CO2 des pays développés, alors en développement au-cours du dix-neuvième siècle, ont été absorbées par la Nature. Seuls comptent les flux de CO2 actuels de chacun des États. Le passé, des machines à vapeur, n’a pas à être pris en compte dans l’établissement d’un bilan objectif des rejets.

    Une remarque: j’ai rapporté le flux net apparent de disparition du CO2 (22 milliards de tonnes par an) au stock de CO2 de l’atmosphère (3155 milliards de tonnes) et non au flux annuel des apports anthropiques qui est de l’ordre des 40 milliards de tonnes par an.  L’équation aux dimensions montre que pour obtenir un TEMPS de renouvellement il faut diviser un stock M par un flux M/T. C’est le stock de CO2, présent dans l’atmosphère,  qui est absorbé et non le flux annuel anthropique d’apport, comme cela est bien souvent maladroitement reporté lorsque les deux flux sont comparés.

    Avec la croissance du flux moyen d’absorption du CO2 dans le temps, le temps de renouvellement du stock de CO2 atmosphérique à tendance à décroitre. Il était, 20 ans auparavant, autour des 200 ans, il était de 140 ans en 2015.

    Le 4 Octobre 2016

  • Le réchauffement du climat actuel annoncerait-il une future glaciation? Certains l’imaginent.

    Le réchauffement du climat actuel annoncerait-il une future glaciation? Certains l’imaginent.

    Il est possible de lire les complexes observations indirectes et projections d’un expert en paléoclimatologie qui analyse les rapprochements entre les cycles solaires et les épisodes reconstitués de l’histoire du climat de notre planète. Pour cet expert, le réchauffement actuel observé ne dispenserait pas la planète d’un retour à une nouvelle période glacière… dans quelques milliers d’années seulement (demain pour lui).

    Ces hypothèses et la baisse actuelle de l’obliquité (angle que fait  l’axe de rotation de la Terre avec la perpendiculaire au plan de l’écliptique) nous reposent l’esprit des théories officielles et obligatoires, qui invoquent des facteurs essentiellement anthropiques agissant sur le climat, ce qui induirait que l’homme, de par son comportement frugal, pourrait un jour maîtriser le climat à venir.

    C’est bien de cela dont il s’agit lors des meetings onusiens de plusieurs milliers de notables effrayés et somnolents, surtout de certains énarques du Poitou qui nous représentent et qui ont tant de mal à comprendre les anglophones.

    Foutaises, affirment ces historiens, paléoclimatologues, non sans arguments.

    LIRE l’excellent papier de Javier sur le site de Judith Curry.

    Le 21 Septembre 2016

     

     

  • Les ignitions de véhicules électriques continuent

    Les ignitions de véhicules électriques continuent

    C’est un des points faibles des véhicules électriques embarquant de grosses batteries de plusieurs dizaines de kWh qui assurent de longues autonomies aux véhicules électriques  de haut-de-gamme: ces batteries complexes, aux nombreux accumulateurs connectés en parallèle, compactes, probablement chargées à des tensions élevées sont de potentielles sources d’ignition spontanée d’une grande violence en cas d’anomalie dans le système électrique ou de choc par accident.

    Vous pourrez recenser certains de ces accidents  pyrotechniques spontanés sur le site Electrek, dans la rubrique tesla-fire, dédiée maintenant à ce type d’incident.

    Après la conduite automatique fiabilisée, il faudra peut-être prévoir une éjection d’urgence de ces véhicules? Sinon, nous allons perdre de nombreux multi-millionnaires, ce qui n’est pas souhaitable.

    Le 11 Septembre 2016

  • Est-il raisonnable d’investir dans les générations électriques solaires au nord du 45°N de latitude?

    Est-il raisonnable d’investir dans les générations électriques solaires au nord du 45°N de latitude?

    Parler avec pertinence des énergies renouvelables dans l’absolu est un exercice complexe, à moins de cantonner ses remarques à des généralités portant sur le caractère intermittent de ces générations et la nécessité de mettre en place soit d’onéreux modes de générations de secours, peu utilisés, et nécessairement subventionnés, ou d’onéreuses  réserves d’énergies hydrauliques ou électrochimiques censées assurer au réseau la jointure de puissance entre deux périodes fastes de génération. Cette option suppose que les prix du MWh d’électricité en heure de pointe ou en période de pénurie soient suffisamment rémunérateurs  pour assurer une rentabilité raisonnable des investissements réalisés dans ces modes de stockage. Cette contrainte rend peu probable la coexistence des deux options, une pléthore de modes de générations de secours conduisant, comme aujourd’hui en Allemagne, à un effondrement fréquent des prix en heure de pointe et donc à une perte de rentabilité des modes de secours par stockage. L’autre option plus économique, sur un réseau interconnecté comme celui de l’Ouest Européen ou ceux de l’Ouest Américain est de profiter des productions bienveillantes des États voisins qui permettent d’importer les bienvenus Gigawatts en cas de pénurie. C’est ce que fait largement l’Allemagne par exemple ou la Californie qui importe un quart de ses consommations d’énergie électrique des réseaux voisins du Nord-Ouest ou du Sud-Ouest américain (EIA).

    Par-contre il est possible de parler avec plus de pertinence des avantages et des inconvénients de telle ou telle option d’énergie renouvelable pour un réseau donné bien localisé.

    Je voudrais ici parler de la pertinence du choix du photovoltaïque selon les régions.

    Pour les États-Unis, au peuple pragmatique, le choix est simple: l’énergie solaire est la bienvenue au sud d’une courbe San Francisco- Denver- Atlanta comprise entre les 40°N et les 35°N (FIG.). Au-dessus des 40°N, quasiment seul le vent a droit de cité.

    Bien sûr, ce choix n’est pas celui de l’Europe dont peu de la surface de son territoire est située au sud du 40 ème degré Nord de latitude qui suit sensiblement une courbe reliant Coïmbra au centre du Portugal, Madrid et Naples.

    Alors, pour ces raisons géographiques restons modestes et posons-nous la question de la pertinence d’investir dans le solaire en Europe au Nord du 45ème degré nord de latitude soit au nord d’une ligne Bordeaux-Grenoble -Turin. Cette limite sauvegarde l’Espagne, une large part de l’Italie, et l’extrême Sud de la France comme lieux éligibles à la génération solaire d’électricité.

    Elle exclut l’Allemagne pour laquelle la génération solaire d’électricité est une activité non pas seulement intermittente mais surtout saisonnière avec une courbe en baignoire (FIG.II)

    Mais il semblerait que les opérateurs allemands et les autorités de ce pays se soient aperçus de la bévue. En effet, après les années folles subventionnées de 2010 à 2012, bien peu d’investissements dans le solaire sont à ce jour réalisés Outre-Rhin (FIG.III).

    Il ressort de ce simple examen que l’investissement allemand dans le solaire durant la décennie passée, alors que les besoins en énergie stagnaient, a été, pour ce pays et donc pour l’Europe, un pur gâchis économique conduisant à des générations aléatoires et saisonnières d’énergie électrique.

    Nul doute que l’inefficacité de tels investissements a participé à la stagnation économique de l’Europe de l’Ouest, que nous mesurons. Le délabrement de la filière industrielle du solaire en Allemagne illustre ce propos. Il manquait juste d’un peu de soleil.

    Le 7 Septembre 2016

     

     

     

  • La traction électrique se démocratise. Même les multi-millionnaires allemands vont avoir le choix!

    La traction électrique se démocratise. Même les multi-millionnaires allemands vont avoir le choix!

    C’est évident: la traction électrique est l’avenir du transport routier. Ce banal exemplaire imaginé outre-Rhin  le démontre. Il comporte une batterie de 80 kWh pour assurer autour des 300 km d’autonomie. Le prix de commercialisation au « Grand Public » devrait   être en proportion avec la taille de la batterie embarquée.

    Marketing de l’écrémage qui satisfait au départ les plus fortunés et qui fait rêver les autres.

    Le 22 Août 2016

  • Un élégant procédé pour passer du gaz aux liquides

    Un élégant procédé pour passer du gaz aux liquides

    L’abondance des réserves de gaz naturel dans le monde laisse à penser qu’un jour à venir, à la fin de ce siècle ou durant le siècle prochain, les procédés de la famille GTL (gas to liquid) contribueront pour une  part significative et rentable à l’approvisionnement en carburants liquides du monde.

    Une large part de ces procédés reposent aujourd’hui sur la méthode Fisher-Tropsch qui consiste à dégrader profondément  un gaz naturel, en gaz à l’eau ou syngas (CO + nH2) pour ensuite construire difficilement une chaîne aliphatique qu’il faut, à son tour, par hydrocracking et isomérisation, transformer et valoriser dans une unité pétrochimique pour atteindre en qualité,  les mélanges d’hydrocarbures désirés. C’est un procédé global qui par nature est de très faible efficacité énergétique. Certains perfectionnements japonais consistent, à ce jour sur pilote, à remplacer une part de l’eau par du CO2 qui apporte à la fois l’oxygène désiré et des atomes de carbone supplémentaires.

    Il apparait donc aujourd’hui un créneau technologique destiné à développer des procédés, de type GTL, plus subtils et moins énergivores que ceux existants, pour passer du gaz naturel abondant aux plus rares et plus onéreux carburants liquides, largement utilisés dans les transports terrestres, aériens et maritimes .

    La collaboration entre l’américain Siluria Technologies et le Groupe Air Liquide illustre parfaitement cette possibilité de passer du méthane aux chaines aliphatiques complexes des carburants avec le moins possible de dégradations et donc avec le plus d’efficacité énergétique.

    Ce procédé repose sur un couplage catalytique oxydatif de la molécule de méthane (OCM) en éthylène selon la réaction exothermique globale:

    2 CH4 + O2 ———> CH2=CH2 + 2H2O

    Cette réaction du méthane à l’éthylène est une oxydation limitée à deux électrons par atome de méthane.

    Puis en reprise, l’éthylène est polymérisé sur catalyseurs pour atteindre les divers carburants désirés (FIG.)

    LIRE l’annonce du 7 Juin 2016 de la collaboration entre SILURIA et AIR LIQUIDE

    VOIR la description du procédé OCM de Siluria.

    Le 8 Juin 2016

  • La facture énergétique de la France ressort à 2,7 milliards par mois au premier trimestre 2016

    La facture énergétique de la France ressort à 2,7 milliards par mois au premier trimestre 2016

    D’après les Douanes, en nette amélioration de 3,7 milliards d’euros par rapport au premier trimestre 2015, la balance énergétique de la France était encore déficitaire de 8,1 milliards d’euros au premier trimestre de cette année.

    Le premier Juin 2016