Prix Nobel de Physique 2014 pour les LED

11 octobre 2014

Les diodes électroluminescentes (LED), et en particulier celles qui émettent dans le bleu, viennent d’être récompensées par le prix Nobel de physique 2014, pour trois chercheurs : Isamu Akasaki et Hiroshi Amano (Nagoya, Japon) et Shuji Nakamura (Santa Barbara, Californie).

LED nobel 2014

Au début des années 1990, les deux premiers ont été les premiers à obtenir, à partir de composants semi-conducteurs, une lumière bleue d’une grande intensité et stable dans le temps, là où elles étaient rouges et vertes depuis 1962. Nakamura a lui réussi à industrialiser le procédé pour pouvoir les produire en série.

LED bleuesL’apport des trois chercheurs a donc été de permettre d’obtenir des lampes à basse consommation, qui sont nettement moins consommatrices en énergie que les lampes à incandescence, et possède une durée de vie bien meilleure (voir article de 2011).

L’académie suédoise souligne dans son communiqué : “Le 20e siècle a été éclairé par les ampoules à incandescence, le 21e siècle sera éclairé par les lampes à LED”. L’éclairage consomme 20% de l’énergie mondiale, l’institut de physique de Londres a estimé récemment que cette technologie pourrait faire baisser cette valeur à 4%.


HydroQuest, le pari de la micro-hydroélectricité

8 janvier 2014

Basé à Grenoble, l’entreprise HydroQuest lancera cette année son produit pour récupérer l’électricité des cours d’eau.

L’hydroélectricité est le domaine récupérant l’énergie des cours d’eau. La « micro » vise les petits cours où l’utilisation d’un barrage complet n’est ni rentable, ni judicieux. Au premier lieu des inconvénient des barrages, on trouve en effet : le coût du Génie civil, la modification des courants, le blocage des passages de la faune, l’inondation de terres par la création d’un réservoir.

HydroquestLe projet HydroQuest est un bon exemple de l’avenir de ce secteur. Cette petite hydrolienne, se présente sous la forme de deux colonnes de turbines, à axes verticales. Modulable, elle est pensée pour une production à échelle industrielle, rapide à produire et facile à installer. Elle est facilement adaptable aux différentes situations : zones à profondeurs variables, positionnement en ligne ou éparpillée, différentes solutions d’ancrage.

Hydroquest et son équipe ont été primée de différents prix et son d’ors et déjà sélectionnées pour différents aménagement de fleuves et d’estuaires. L’entreprise a pour partenaires notamment Grenoble INP, EDF, et le CNRS.

L’année 2014 devrait être l’année 1 de son développement commercial. A noter que le potentiel mondial de l’hydroélectricité fluviale a été estimé à 3000 MW d’ici 2025.


Alimenter une lampe avec la chaleur du corps humain

23 septembre 2013

Une jeune canadienne présente son invention au Google Science Fair 2013.

lampe-torche-alimentee-par-la-chaleur-corporelleElle a 15 ans, mais Ana Makosinski a de l’imagination et du talent. Elle a créé une lampe de poche… alimentée par la chaleur du corps humain. En effet, cette lampe est équipé de capteurs sur lesquels reposent la main de l’utilisateur, et la différence de température créé un faible courant capable d’alimenter les quelques LED de la lampe.

Cette lampe fonctionne selon un principe bien connu de la thermodynamique : l’effet Seebeck. Si on applique des températures différentes à un couple de matériau, un différentiel électrique apparaît à la jonction des deux matériaux. C’est l’effet inverse d’un autre effet bien connu, l’effet Peltier, où deux matériaux soumis à un courant électrique change de température, l’un en froid, l’autre en chaud. Ce dernier principe est utilisé pour le refroidissement de certains petits systèmes, comme l’électronique.

Le courant électrique ou l’écart de température ne sont que d’une faible valeur, mais Ana Makosinski prouve ici que cela peut suffire pour une petite lampe. Et à l’avenir, pourquoi pas des appareils médicaux alimentés directement par le corps humain ?

Remarque : le Google Science Fair est un événement annuel où différents jeunes inventeurs internationaux sont conviés pour présenter leur invention. Le 23 septembre 2013, Ana Makosinski a été décernée gagnante dans la catégorie des 15-16 ans.


Se chauffer avec un radiateur-ordinateur à Paris

16 septembre 2013

Une start-up parisienne propose d’installer des ordinateurs de calcul chez les particuliers.

On souligne régulièrement l’importance de récupérer la chaleur de l’activité humaine, et l’importance grandissante des TIC et autres matériels électronique dans la consommation globale d’électricité. Ainsi, les data-centers sont particulièrement visées par cette logique, en amenant la chaleur dégager pour chauffer bureaux, voire logements.

Q.Rad

La start-up Qarnot Computing, a imaginé la solution sous un tout nouvel angle : faire chauffer l’ordinateur de calcul directement chez l’utilisateur, pour récolter les données dans la foulée. Les utilisateurs, en faisant varier le thermostat, libèrent plus ou moins d’espace de calculs qu’utilise l’entreprise Qarnot, le tout connectée à une simple prise internet et à une prise d’alimentation. En voilà une solution simple et souple !

Selon son créateur, Paul Benoit, cette solution revient moins chère, à la fois pour l’entreprise qui y souscrit, car il n’y a pas à rentabiliser et entretenir les coûteuses data-centers classiques, et à la fois pour l’utilisateur, car Qarnot leur paye leur dépense de chauffage, logique car plus les habitants chauffent leurs locaux, plus il peut revendre des ressources disponibles. De plus, aucun soucis de sécurité, ces radiateurs ne stockant aucune données. Au final tout le monde s’y retrouve !

Une expérimentation grandeur nature a été lancée dans un HLM parisien, avec environ 300 radiateurs-ordinateurs Q.rad équipant une centaine de logements, qui verront donc leur facture d’électricité se réduire… à rien.

Une magnifique idée, ceci dit, l’entreprise Qarnot risque de manquer d’activité une fois l’hiver terminé…


Bientôt le photovoltaïque organique ?

1 septembre 2013

Le Photovoltaïque Organique sera-t-il pour bientôt un matériau courant dans l’industrie ?

OPV film

Le photovoltaïque organique (OPV, ou photovoltaïque de 3ème génération) présente de nombreux avantages, à commencer par son mode de fabrication. Il s’agit d’« imprimer » des couches fines de molécules courantes (comme le carbone, et l’azote, d’ailleurs simples à recycler) avec des techniques ne nécessitant pas de température élevées. Potentiellement déjà, cela signifie une production à coûts réduits, avec un retour énergétique court (durée de fonctionnement nécessaire pour compenser l’énergie pour sa fabrication). Simple et flexibles, ces OPV peuvent s’installer facilement, sans surpoids sur les structures, et ont plusieurs couleurs possibles (actuellement rouge, bleu, vert, semi-transparent).

En revanche, leur rendements s’avèrent moins bons que le photovoltaïque classique (4 à 6%, contre 10 à 15%), les grosses installations de productions électriques s’en passeront, et la durée de vie bien plus courts (3-5 ans). De nombreux produits à durée de vies courtes pourraient s’en satisfaire.

En fin de compte, ils sont plus légers, plus flexibles, de formes et de couleurs variables, et potentiellement moins coûteux à produire que ceux de la filière classique. Parmi les différentes applications possibles, les OPV seraient intéressants dans différentes situations :

  • Les systèmes embarqués lourds (véhicules)
  • Les systèmes embarqués légers (sacs à dos)
  • L’amélioration des performances d’appareils demandant de l’autonomie (téléphones, ordinateurs)
  • L’application sur des matériaux de toutes sortes (parois, fenêtres)

Actuellement, la filière est en phase de pré-industrialisation, les chercheurs travaillant toujours sur le rendement des OPV, sur les différentes couleurs, le prolongement de la durée de vie, et surtout le mode de fabrication.

Quelques entreprises travaillant dessus : DisaSolar, Heliatek, Dracula Technologies…


Fracturation hydraulique : la géothermie n’est pas le gaz de schiste !

25 juin 2013

Les pro-gaz de schistes argumente que la géothermie utilise la méthode de fracturation et dénonce une hypocrisie générale. Mais l’argument ne tient pas.

Que ce soit en géothermie ou pour l’exploitation des gaz de schistes, le but est bien de fracturer la roche (soit pour en retirer du gaz, soit pour y faire passer un fluide caloporteur). L’argument a permis aux défenseurs de cette exploitation d’aller devant le Conseil d’Etat, jugeant d’une rupture d’égalité, puisque la méthode serait la même. Les anti-gaz de schistes s’appuie sur des études géologiques pour montrer que les méthodes diffèrent bien :

  1. Les roches ciblées ne sont pas les mêmes, du côté des hydrocarbures, il faut 500 à 800 bars de pression pour fracturer les roches sédimentaires contenant du méthane. Pour la géothermie, 100 à 300 bars suffisent à percer des roches magmatiques possédant déjà des traces de failles.
  2. Le nombre de puits nécessaire n’a pas de commune mesure. Une exploitation de gaz de schiste nécessite de refaire des puits tous les 2 kilomètres (à chaque fois qu’une réserve s’assèche). En géothermie, quelques puits séparés de quelques dizaines de mètres suffisent.
  3. Le liquide injecté n’a pas la même finalité. L’eau injectée pour les hydrocarbures, contenant divers produits toxiques, se perd régulièrement dans la roche. En géothermie, il s’agit d’une boucle souterraine fermée, et la fracturation initiale ne contient presque que de l’eau douce.
  4. Quand aux risques en sous-sol, la différence est palpable. Selon les études, le risque principal de l’exploitation d’hydrocarbures est la contamination des sols et des nappes phréatiques, la géothermie, plus profonde, entraîne en revanche des risque sismiques, négligeables dans le cas du gaz de schiste.

Fracturation hydraulique

Les deux méthodes n’ont pas les mêmes effets et impacts. Parmi le forcing actuel, notamment des industriels, pour exploiter les gaz de schistes en France, cette argument ne tient donc pas.

Articles de Juin 2011 :  Débat sur le gaz de schistes (partie 1 et partie 2)


Solar Impulse across America

8 mai 2013

Mission 2013 : Solar Impulse fait sa conquête des Etats-Unis.

Après avoir volé traversé la mer méditerranée l’an dernier, l’avion solaire, équipé de panneaux photovoltaïques, a pris le pari de traverser les Etats-Unis, d’ouest en Est. Solar Impulse a débuté à San Francisco et atteindra New York, après des haltes à Phoenix, Dallas, Saint Louis, et Washington.

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Année 2013, Solar Impulse à l’assaut de l’Amérique. Et pour 2015, un tour du monde ?

Site : Solar Impulse