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.

Publicités

Climatiser en faisant transpirer les immeubles

30 novembre 2012

Un laboratoire suisse développe un matériau permettant de climatiser de manière passive des immeubles.

La climatisation, en pleine expansion, est un secteur gourmand en énergie. L’institut fédéral suisse de technologie de Zurich (lien) propose un matériau qui copie le principe de la transpiration : Quand le corps subit une forte augmentation de température, la transpiration s’enclenche, et c’est utilisant l’énergie thermique du corps humain (donc en le refroidissant) que la sueur va s’évaporer.

Le polymère utilisé (répondant au nom barbare de Poly-N-isopropylacrylamide) a la particularité d’absorber l’eau en-dessous de 32°C, mais de l’évacuer au-dessus de ces même 32°C, entraînant le processus d’évaporation, et donc de refroidissement, le tout sans électricité. Les premiers test en laboratoire ont été un succès (abaissement d’une température de 60 à 35°C avec seulement quelques millimètres de produit). On attend à présent un test sur de plus grand édifices.

Bien entendu, le domaine d’application à l’heure actuelle est assez limité, étant donné l’échelle de température et l’important besoin en eau. Cette technologie a aujourd’hui un intérêt certain dans les pays tropicaux, là où humidité et température atteignent des niveaux élevés. Cela tombe bien, ce matériau se révélerait en plus plutôt bon marché.


Un nouveau matériau pour récupérer l’énergie des gaz d’échappements

22 novembre 2012

Une équipe de l’université de Northwestern (US) a créé le matériau thermoélectrique le plus efficace jamais conçu.

Le matériau en question, mélange de tellurure de plomb et de strontium, affiche un rendement de 15 à 20% quand il s’agit de transformer la chaleur directement en électricité. Il s’agit du meilleur rendement jamais atteint par un matériau thermoélectrique, puisque les technologies existantes affiche un rendement moyen de 5%… Il fonctionnerait de manière optimale à 600°C, et serait stable et durable dans le temps.

Rappelons que 90% de l’énergie mondiale est créée à partir de l’énergie thermique, mais que le rendement moyen global est autour de 30-40 %, c’est plus de la moitié de l’énergie thermique que l’on ne parvient pas à récupérer au niveau mondial ! Une étude récente avait d’ailleurs calculé que cette perte se chiffrait au niveau européen à la somme astronomique de 500 milliards d’euros (article du 18/04/12). Autant dire que cette recherche d’efficacité énergétique est un enjeu particulièrement important.

Ici, la première application imaginée pour ce matériau est son utilisation dans les pots d’échappements, sujet sur lequel travaillent déjà les gros constructeurs automobiles. Mais gageons que les secteurs de production d’énergie vont s’y intéresser aussi.


Energie Thermique des Mers

1 juillet 2011

Un nouveau système de production d’énergie sort des cartons des bureaux d’études : point sur l’énergie thermique des mers.

Principe : la production d’énergie serait fait grâce à la différence de température entre deux profondeur dans les océans. Le principe est comme souvent en thermodynamique basée sur le cycle de Rankine (comme dans les pompes à chaleur), sauf que cette fois, l’objectif n’est pas d’obtenir du chaud ou du froid à partir d’électricité, mais d’utiliser l’eau chaude en surface et l’eau froide des profondeurs pour la création d’électricité.

Concrètement ce qui change par rapport à une pompe à chaleur, c’est que le circuit est inversé, et que l’on remplace un compresseur par une turbine. Le condenseur est traversée par une eau froide, qui capte sa chaleur et sert donc à liquéfier le fluide de travail (ammoniac par exemple). L’évaporateur est traversé par de l’eau chaude, qui donne de la chaleur et permet au fluide de se vaporiser. C’est sous cette forme que le fluide va être  détendu dans la turbine pour fournir de l’électricité.

L’inconvénient de ce système, sans compter les difficultés techniques pour la résistance à l’eau de mer, est que le faible écart de température rend difficile de développer de grandes puissances. C’est tout l’enjeu des recherches sur cette technologie, qui est toutefois intéressante par son énergie nette produite car, dans ce système, seule les trois pompes (fluide, eau chaude, eau froide) nécessite de l’énergie. Cette technologie serait la plus applicable dans les régions proches de l’équateur.

Seul quelques acteurs mondiaux se sont lancés dans ce type de centrale, dont la DCNS pour la France. Des accords ont été signés en 2009 pour la création de prototypes de centrales ETM à la Réunion, d’ici quelques années. Le but étant d’atteindre deux objectifs : prendre la tête du secteur dans cette nouvelle technologie, et aider à atteindre l’auto-suffisance énergétique pour l’île de la Réunion.


Voyage à Fribourg (mot de la fin)

3 mai 2011

Petit tour dans une ville européenne référence sur les questions énergétiques et environnementales.

Freibourg est réellement une ville en avance sur son temps. En réduisant sa consommation énergétique et intégrant toutes les énergies alternatives, Freibourg est précurseur dans le domaine de la gestion énergétique par lequel nous devrons très probablement passer. Prenons des notes, cela serait utile.

Retrouvez les différents articles au sujet de Fribourg-en-Brisgau (Freiburg im Breisga) :

  1. Introduction – Histoire
  2. Transports – Eco-quartiers
  3. Panneaux solaires – Maison héliotropique
  4. Fréiamt – Biogaz
  5. Hydraulique – Intégration dans la ville

Ce voyage a été effectué avec le promo Thermique-Energétique 4ème année de l’école Polytech’Nantes, en février 2011. Merci à l’école et au département Thermique-Energétique pour leur soutien, à nos guides, et surtout à Malorie Cuquemelle, Magaly Lorcy et Ludivine Bonifay, qui ont lancé le projet et organisé ce voyage.

Promo des TE4, à notre retour, après 12h de car où nous avons passé la nuit.


IUT GTE

25 janvier 2009

IUT Génie Thermique et Energie : GTE

Top départ, les terminales commencent à faire les voeux d’études postbac. Universités, écoles d’ingénieurs, écoles spécialisées, BTS, alternance…et les IUT.

Pour parler de la formation IUT et plus particulièrement de la section Génie Thermique et Energie (GTE), formation par laquelle je passe, j’ai décidé d’ouvrir une page spécialement pour cela. Des questions ? Envie de donner votre avis sur cette voie que vous avez suivie ? Laissez vos messages sur cette page !