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.


Sources des réseaux de chaleur

8 avril 2013

Les réseaux de chaleur représentent le moyen optimal d’utiliser l’énergie thermique d’énergies renouvelables telles la géothermie et la biomasse. Développés en France à partir des années 50 dans certaines grandes agglomérations (Paris, Grenoble, Strasbourg), l’intérêt pour ce type de réseaux continue d’augmenter en France, comme ailleurs.

Réseau de chaleur Paris L’association AMORCE (association pour la gestion des déchets, de l’énergie, et des réseaux de chaleur) conclue dans une de ces études qu’un réseau alimenté aux énergies renouvelables ou aux énergies de récupération (ENRR) est actuellement la solution « la plus compétitive ».

Cette déclaration mérite bien sûr un peu de recul étant donné le but de l’association, sachant que les coûts peuvent varier énormément d’une configuration à l’autre. Mais dans l’ensemble tout le monde s’y accorde, et cela s’est vu dans les objectifs du Grenelle en 2007 : l’objectif fixé est la multiplication par 3 du nombre de logements raccordés à des réseaux de chaleur d’ici 2020, avec 75% d’entre eux alimentés par les ENRR.

Grenelle-objectif réseaux

A l’heure actuelle, la France dispose d’environ 450 réseaux (chaleur + froid), étendus sur 3.300 km, répartis sur 350 villes, et fournissant environ 6 % de la chaleur consommée dans le résidentiel et dans le tertiaire. En revanche, seuls 2% des logements sont alimentés par les ENRR.

Quelles sont les sources possibles pour les réseaux de chaleur ?

  1. Les Chaudières centrales dédiées au réseaux.
  2. Les Centrales de productions électriques thermiques. On utilise ici la cogénération pour produire à la fois de l’électricité et de la chaleur.
  3. Les Data-centers. En informatique, l’un des problèmes principaux est la bonne évacuation de la chaleur générée par les équipements. La chaleur est là, plus qu’à l’utiliser.
  4. Les Centrales nucléaires. Le potentiel thermique en France est énorme, et inexploité. Pourtant, avec la cogénération et en acceptant une légère baisse de la production électrique d’ordre nucléaire, on pourrait augmenter de manière considérable le rendement global d’une centrale nucléaire.
  5. Tout un ensemble de procédés fournissant de la chaleur en énergie fatale, industries ou incinérateurs de déchets.

Y a du choix !


L’uranium, une énergie « fossile »… et donc épuisable.

16 février 2013

L’uranium est assimilable à une énergie fossile : il ne se renouvelle pas. On l’oublie souvent, tout comme on oublie qu’il finira par y avoir épuisement des ressources nécessaire à la fission nucléaire. Ce qu’il faut savoir.

Il existe 3,3 millions de tonnes de réserves d’uranium prouvées et exploitable. L’uranium utilisé aujourd’hui provient pour les 2/3 de ces exploitations, les plus gros producteurs étant le Canada et l’Australie. Le tiers restant provenant de ressources secondaires, dont en premier lieu vient du déstockage nucléaire militaire des grandes puissances, Etats-Unis en tête.

réserve uraniumLa France exploitait aussi des mines, mais la dernière en date a fermé en 2001. C’est en revanche une entreprise française, AREVA, qui est le plus gros producteur au monde.

A quand le Peak Uranium ? A savoir le moment où la demande dépassera l’offre d’uranium ? Difficile de le savoir. Actuellement, on consomme 68.500 tonnes par an, pour une production de 53.700 tonnes. A ce rythme, on considère qu’il reste 70 à 90 ans de réserves mondiales, mais le Peak Uranium pourrait intervenir avant 2020. Et puisque le nucléaire se développe dans le monde, on peut imaginer être à sec d’ici 2050.

Ce point est intéressant au niveau de la politique énergétique à adopter sur le long terme : Etant donné qu’un réacteur à fission est prévue pour une durée de vie de 30 ans, il vaudrait mieux ne plus trop en construire prochainement.

Notons que le prolongement de cette ressource pourrait provenir, encore une fois, de la mer. On estime que 4 millions de tonnes existe dans les océans, mais il y est tellement dilué que le capter relève encore du parcours du combattant.


Le Diesel Français (1/3) : Un système atypique

20 janvier 2013

Le diesel français pourrait être considéré comme un symbole national, tant il est présent sur notre territoire. 65% du parc automobile est équipé de ce type de moteur en France. Cela s’explique par le fait que le gazole est moins cher et à meilleur rendement que ses homologues essence.

station essenceOr, à produire, le gazole n’est pas moins cher que l’essence, et récemment l’OMS a jeté un froid en classant les particules fines provenant du gazole comme produit cancérigène. Pourquoi s’est-on alors autant équipé en France ? Qu’est-ce qui fait que nous avons massivement investi dans un moteur plus cher de base ?

Tout commence à l’après-guerre, les véhicules équipés de moteur Diesel sont les camions et les tracteurs. Les professionnels ont fait pression et obtenu un abaissement des taxes sur le gazole par rapport à l’essence. A ce jour, la différence est d’environ 20cts par litre de carburant. Mais ensuite, comment a-t-il fait pour inonder le marché français, et spécifiquement celui-là ?

L’explication tient en fait à une autre spécificité française : le développement du diesel français est intimement lié… au développement du nucléaire français ! En effet, la course à l’énergie nucléaire, et sa promotion pour le chauffage des foyers, a entraîné une chute du fioul domestique. Pour écouler les stocks, l’Etat pousse alors Peugeot à développer les moteurs diesel, ce que le constructeur fait très bien.

Trop bien d’ailleurs, avec près de 80% de gazole dans la consommation routière, on doit aujourd’hui importer du gazole et essayer de revendre le surplus d’essence de nos raffineries mal en point, ce qui explique la multiplication des fermetures en France.

L’industrie du diesel s’est donc bien développée et en est devenu une spécialité industrielle française. Les emplois liés directement à cette technologie (productions des moteurs, recherche et développement) représentent en France 12.000 emplois directs chez les deux constructeurs, avec 3 usines de production (PSA produisant ces moteurs uniquement en France).

Une industrie forte, mais un carburant décrié >>


Les émissions de CO2 d’ EDF diminuent

22 mai 2012

Dans un communiqué du 15 mai 2012, EDF annonce que son émission de CO2 a diminué de 11% sur l’année 2011.

Et d’environ -25% en France ! Ce qui place le rejet de CO2 d’EDF à 99,6 gCO2/kWh.

En passant sous la barre symbolique de 100 gCO2/kWh, EDF devient le premier des gros énergéticiens européens les moins émetteurs. Bien sûr, la principale explication tient à l’importance du parc nucléaire détenu par EDF.

Toutefois, la baisse est bien réelle, grâce à trois points :

  1. Une meilleure gestion des productions hydro-électriques.
  2. Le remplacement des centrales charbon par des centrales gaz.
  3. Le développement des énergies renouvelables.

EDF vise de diminuer ses émissions de CO2 de 30% d’ici 2020, sur toute son activité.


Mesures sur l’énergie des dix candidats à la présidentielle 2012

8 avril 2012

A deux semaines du premier tour, petit bilan sur les positions des candidats à propos de l’énergie, bien que ce sujet soit largement occulté dans la campagne 2012.

Globalement, hormis Sarkozy, les candidats sont pour un meilleur contrôle national des énergies. Beaucoup proposent une tarification des prix des énergies, certains le ferait de manière radicale avec une nationalisation des énergéticiens français. Ensuite, la majorité sont pour un « soutien accru » aux énergies renouvelables, mais peu rentrent dans les détails.

Nathalie Arthaud. Aucun commentaire, visiblement, l’énergie, soit ce n’est pas la priorité, soit c’est un sujet mal maitrisé.

Philippe Poutou. Un avis : sortie du nucléaire dans 10 ans. Étrangement, c’est le plus radical des anti-nucléaires (et oui, même devant Eva Joly).

Jacques Cheminade. Un vrai OVNI : il ne parle que du nucléaire, mais il en parle beaucoup. Seule solution d’avenir selon lui, il souhaite par contre remplacer les systèmes de fission actuels par des méthodes moins dangereuses (méconnues, mais théoriquement valables). Il veut aussi trouver un moyen d’utiliser les déchets, et développer des propulseurs spatiaux nucléaires (ça laisse rêveur).

Jean-Luc Mélenchon. Il se bat surtout pour que l’énergie soit un enjeu public, en abolissant l’obligation de libre-concurrence dans ce domaine. Personnellement pour l’arrêt du nucléaire, il tient à un référendum national avant toute décision.

Dupont-Aignan. En plus de son soutien au nucléaire, le plus marquant est sa volonté de nationaliser EDF-GDF, et de réquisitionner Total (ses termes). Il est, avec Hollande et Le Pen, partisan d’un blocage du prix de l’essence. Mesure qui fait peu pédagogique, étant donné qu’une mesure pareille ne pourra être éternelle : la reprise des cours normaux finira par être encore plus douloureuse. C’est finalement le candidat le plus conservateur sur ce sujet.

François Hollande. Hormis la poursuite de l’EPR, le reste vient des négociations avec les Verts : comme l’arrêt de Feissenheim, ou passer de 75% à 50% de nucléaire d’ici 2025. Il y a une volonté, mais 2025 ça laisse de la marge : il n’a pas d’avis tranché sur le nucléaire, ce qui n’est pas forcément plus mal.

Bayrou. En fidèle centriste, il propose un plus gros projet européen et une meilleure coordination, et n’a pas d’avis tranché sur le nucléaire, comme Hollande. Il souhaite conserver le nucléaire, en tout cas, à court terme. Il veut un débat à ce sujet après les élections.

Nicolas Sarkozy. Soutien accru au développement nucléaire et passage à 23% de renouvelables d’ici 2020 : le candidat sortant suit la feuille de route du second Grenelle de l’environnement.

Marine Le Pen. A part la nationalisation des services de l’énergie, elle envisage une sortie du nucléaire… un jour, à long terme. Elle veut passer à 10 à 15% d’énergies renouvelables… un jour. Visiblement, elle ne connait rien au sujet, et aurait mieux fait de s’abstenir (comme l’a fait Arthaud). En effet : 15% d’énergies renouvelables ? Ça tombe bien : on y est déjà !

Eva Joly. Ça va être compliqué de faire un point concis dans son cas, car la transition énergétique, c’est son domaine. En gros, 3 dates : [2020] 40% de nucléaire, 40% de renouvelables, [2032] 0% de nucléaire, [2050] 100% de renouvelables. Niveau durées, l’ensemble parait très réfléchi et réalisable. Je me demande juste comment on compensera en 2032-2050… Pour les plus curieux, j’invite à aller sur le site dédié d’EELV sur l’énergie.

Mon avis personnel dans ce domaine : Le développement des énergies renouvelables ? Pour. L’arrêt du nucléaire? Pourquoi pas, mais improbable avant au moins 40 ans si jamais, et si d’ici là on développe d’autres systèmes de centrales nucléaires alternatives, tant mieux. Blocage du prix de l’essence ? Contre, il faudra bien affronter la vérité un jour. Renforcer le contrôle national de l’énergie et limiter la concurrence ? Sécurisant. Arrêt de Feissenhem ? Oui. Arrêt de l’EPR ? Non, on y a déjà mis assez de milliards d’euros, autant le finir. Et sinon, sujet non abordé ici : priorité à la réduction des consommations !

Note : Le Monde a mis en ligne un comparateur de programme bien fait qui permet de comparer les mesures annoncées des différents candidats dans un certain nombre de domaines. A voir ici.


Le Japon sans nucléaire

1 avril 2012

Depuis le lundi 26 mars 2011, il ne reste au Japon plus qu’un seul réacteur nucléaire en fonctionnement.

Le dernier réacteur encore en activité est sur l’île d’Hokkaïdo (nord), l’énergéticien Tepco n’a quand à lui plus aucune centrale sous son contrôle encore en activité. Cela est dû à un immense chantier de maintenance et de test, voire de rénovation lancé à l’échelle national. Et d’ici un mois environ, le dernier réacteur s’arrêtera de nouveau.

Les japonais réalisent à présent ce qu’il en coûte de se passer du nucléaire, le pays produit 30% d’électricité en moins. Mais dans un grand effort, les japonais ont réussi dans le même temps à réduire leur consommation de 18%. Néon commerciaux éteints, climatiseurs à l’arrêt, et tant d’autres actions d’économies individuelles ou collectives permettent ce résultat. De gros efforts et beaucoup moins de superflu, mais qui n’empêchera toutefois pas le prix de l’électricité de grimper.

Un retour au nucléaire va s’avérer plus compliqué. Même une fois les centrales sécurisées, les négociations s’avéreront âpres pour les ré-ouvrir : 80% des japonais souhaiteraient que leur pays sortent bientôt du nucléaire. Le gouvernement prend les devants et a lancé des pistes de réformes pour encourager la conversion aux renouvelables (dont à la géothermie, étrangement sous-exploitée dans un pays qui a pourtant un fort potentiel).

L’électro-choc de Fukushima a fait prendre conscience du problème énergétique au Japon, et à présent les japonais sont prêt à faire d’immenses efforts pour se passer du nucléaire. En revanche, pour compenser la perte restante, les japonais importent beaucoup de pétrole et de gaz supplémentaires, gonflant ainsi les rejets de CO2.

Est-ce l’exemple à suivre en France ? Il faudrait s’y mettre d’une manière beaucoup plus agressive : rappelons-le, c’est environ 80% de notre électricité qui est d’origine nucléaire. Pour se passer du nucléaire totalement, il faudrait au moins fournir le double des efforts que s’impose le Japon en terme d’économie d’énergie. En effet, les japonais arrivent à économiser une puissance de 30GW alors que nous possédons une puissance nucléaire de 63GW.

Faisable, oui, mais avec du temps et des efforts.