Voiture électrique vs. Voiture thermique : bilan environnemental

23 mars 2014

Comment les véhicules électriques et thermiques impactent notre environnement ? Pour pouvoir faire une comparaison entre ces deux types de véhicules, l’ADEME a diffusé en décembre 2013 une analyse du cycle de vie (ACV) de ces deux types de véhicules.

Généralement, le véhicule électrique a un plus fort impact en phase de conception, là où les batteries sont produites, et en fin de vie (recyclage). Le rapport complet est disponible ici. En voici un bilan, ciblé sur les technologies actuelles, sur un véhicule léger de segment B, roulant en France. Sur différents aspects environnementaux, quel véhicule est le moins impactant ?

ACV Elec Thermique

On s’aperçoit donc qu’énergétique parlant, le véhicule électrique n’apporte pas de vrai avantage sur les autres motorisations, et a un potentiel d’acidification de l’atmosphère plus important. Pour l’épuisement des ressources naturelles, l’étude ajoute toutefois que l’uranium, trop incertain, n’a pas été pris en compte dans l’étude : sur ce point, l’avantage à l’électrique en France est encore à prendre avec des pincettes.

 Pour visualiser quantitativement l’impact des différentes motorisations, le rapport fourni aussi un graphique comparant l’ACV des différents moteurs sur toute la durée de vie.

ACV véhicules en France

Au final, en France, le véhicule électrique a un vrai avantage pour limiter le réchauffement climatique, préserver la qualité de l’air, et il n’aggrave pas les dégâts sur les ressources marines. Non chiffré, on reconnait aussi le caractère silencieux de l’électrique dans son environnement. On se méfiera toutefois de son rapport aux ressources fossiles, mal-connu.


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…


Les énergies renouvelables dépasseraient le gaz pour la fourniture d’électricité d’ici 2016

9 septembre 2013

L’AIE (Agence Internationale de l’Energie) a fait une conférence à New York en juin 2013 concernant les énergies renouvelables. Une information a fait l’effet d’une bombe : En 2018, les énergies renouvelables devraient fournir 25% de l’électricité mondiale. Inattendue d’autant que l’AIE, depuis 5 ans, annonce un âge d’or du gaz.

Aujourd’hui, elle prévoit que les renouvelables supplanteront le gaz dans le bouquet électrique dès 2016.

Notons que les énergies renouvelables sont portées à l’échelle mondiale par l’hydraulique et l’éolien, et particulièrement par la Chine (voir graphiques).

Projection énergies renouvelables dans le monde AIE 2013

L’AIE en a profité pour annoncer que le développement des énergies renouvelables à travers le monde est en phase avec celui prévu dans le scénario « moins de 2°C » concernant le réchauffement climatique. A priori, une bonne nouvelle donc.

Projection énergies renouvelables AIE 2013

L’AIE trouve que certains signes sont particulièrement encourageants :

  • l’accélération de la croissance dans le monde,
  • la parité réseau sur certaines énergies dans différents endroits,
  • les débuts prometteurs des énergies marines.

Mais elle souligne aussi quelques difficultés :

  • le ralentissement des volontés politiques européennes,
  • les lourdeurs administratives,
  • la concurrence rude du charbon et du gaz de schiste américain,
  • et enfin le soutien aux énergies fossiles (aides 6 fois plus importantes que pour l’ensemble des énergies renouvelables).

Rapport de projection des énergies renouvelables pour 2018 – AIE.


Les Transformations de l’ Energie

8 juin 2013

L’Energie se présente sous diverses formes, et passe d’une forme à l’autre par différentes transformations.

Parmi les différentes formes, on retrouve les énergies thermique, mécanique, électrique, chimique, rayonnante, cinétique, et nucléaire. Il existe différents moyens pour passer d’une énergie à une autre. Certains sont naturels (photosynthèse, muscles), certains sont artificiels (moteurs, éoliennes).

L'Energie passe d'une forme à une autre grâce à différentes transformations.

L’Energie passe d’une forme à une autre grâce à différentes transformations.

Certaines productions d’énergie passent ainsi par plusieurs états avant d’obtenir l’énergie sous la forme souhaitée, exemple d’une centrale nucléaire : L’énergie nucléaire crée une énergie thermique, cela crée de la vapeur d’eau qui entraîne une turbine (énergie mécanique), restituant pour finir une énergie électrique grâce à l’alternateur.

Chaque transformation contient une plus ou moins grande part de pertes, qui impacte le rendement général de la transformation. Dans l’idéal, on essaie tant que possible de réduire le nombre d’étape pour arriver à un même résultat.

Encore un exemple : les lampes. Pour une lampe à incandescence, on utilisait de l’énergie électrique pour chauffer le filament par effet Joule (énergie thermique), dont une partie se transformait en énergie rayonnante pour, enfin, nous éclairer. A présent, les lampes LED passent directement de l’énergie électrique à l’énergie rayonnante, ce qui explique la forte différence de consommation entre les deux technologies.

L’Energie : différentes formes, différents moyens de l’utiliser.


Le Repowering des éoliennes : cas de l’Allemagne

27 mai 2013

Le Repowering consiste à remplacer des technologies anciennes par des versions plus modernes, plus puissantes, plus efficaces.

L’opération prend de plus en plus de place sur le marché de l’éolien. Du moins, au moins en Allemagne. Précurseur sur le reste de l’Europe, les premières éoliennes font pâle figure devant leurs homologues récentes.

Dans les années 1990, une éolienne faisait en moyenne 250 kW, aujourd’hui on tourne plutôt autour de 2,5 MW, soit 10 fois plus en une vingtaine d’année. Notons toutefois que ces bon résultats s’expliquent en particulier par des éoliennes que l’on parvient à faire de plus en plus grandes.

puissance eolienne - évolution

Dans le cas de l’Allemagne, beaucoup d’éoliennes ont été installées à cette époque. Du coup, le parc a un fort potentiel de renouvellement : les 900 plus petites et anciennes éoliennes (de 650 kW de moyenne) représentent seulement 0,4% de leur parc, tout en étant dans des zones particulièrement venteuses. En 2012, la puissance supplémentaire grâce au repowering a représenté 20% de la nouvelle puissance installée en Allemagne (soit 400 MW) !

Remplacer des vieilles éoliennes par du neuf, il n’y a bien qu’en Allemagne que cette question est vraiment d’actualité.


PSA met au point le moteur hybride à air comprimé

30 janvier 2013

PSA, qui s’attache à développer des véhicules hybrides, propose un véhicule utilisant de l’air comprimé.

Après l’hybride Diesel/Electrique typique, voici le modèle Essence/Air comprimé. Sorti du centre de recherche de Vélizy, l’objectif est d’offrir une alternative à l’électricité dans les modèles hybrides.

En effet, le rôle de l’air comprimé et de l’électricité sont exactement les mêmes : récupérer de l’énergie à certains moments, lors du freinage par exemple, pour pouvoir la restituer par la suite aux roues. Sur un petit modèle, le segment de voiture visé, le couplage avec l’air comprimé permettrait une économie de 30% de carburant par rapport à un modèle tout essence, permettant d’atteindre au moins les 3L/100 km.

Avantage par rapport à l’électricité ? Une technologie 2 fois moins chère essentiellement. Mais probablement un moyen aussi de contourner les problèmes d’approvisionnement de matières très demandées telles le lithium.

PSA envisage une développement commercial d’ici 2016.