Les energies renouvelables

Les energies renouvelables

Le compte rendu

sur le thиme:

“LES ENERGIES RENOUVELABLES”.

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Le compte rendu est йcrit par les йlиves de 10-eme “E” classe

Bourdi Alexis et

Gorojaninov Michel.

Perm 1999.
Notre niveau de consommation йnergйtique reprйsente un poids insoutenable pour la planиte qui ne fera que s'alourdir au fur et a mesure qu'un plus grand nombre des habitants de la Terre se mettent a consommer autant que nous.
La production mondiale d'йlectricitй a triple depuis 1960.
Les pays industrialisйs ne reprйsentent que 25% de la population mondiale, mais consomment 80% de l'йnergie.

Selon l'Office of Technology Assessment de Congrй Amйricain, les rйserves mondiales connues de pйtrole seront йpuisйes en 2037. Cette source d'йnergie n'aura йtй йxploitйe que durant 175 ans - bien peu de temps dans l'histoire de l'humanitй. Mкme si d'autres prйtendent que le pйtrole durera encore 60 ans, et que le gaz naturel tiendra encore quelque 120 ans, la nature du problиme reste inchangйe.

Le pire, c'est que bien avant cela, l'йquilibre naturel de la planиte sera sйrieusement menacй. En dйrniere analyse, la crise йnergйtique des annйes soixante-dix n'a pas йtй tellement ressentie comme un problиme de pйnurie, mais plutфt comme un problиme de prix. Dйs que les prix ont chutй et qu'on a dйcouvert de nouvelles rйserves, on a recommence a gaspiller ces ressources comme si de rien n'йtait.

Surtout si l'on considйrй qu'en une seconde, le soleil fournit assez d'йnergie pour satisfaire tous les besoins actuels de l'humanitй pendant 14 mois. Soit en un an, assez pour quatre siиcles. Alors qu'au-dessus de nos tкtes, nous disposons d'une йnorme "centrale" thйrmonuclиaire (avec une capacitй de 110 trillions de kW) qui pourrait couvrir tous nos besoins si on en avait la volontй!

L'ENERGIE SOLAIRE,C'EST QUOI EXACTEMENT?

L'expression "йnergie solaire" recouvre trois choses totalement diffйrentes, ce qui donne lieu a beaucoup de malentendus:

Il y a deux techniques, dites thermiques, qui utilisent la CHALEUR du soleil. Le troisiиme sert a produire de l'йlectricitй; c'est l'йnergie
PHOTOVOLTAIQUE (ou PV). Mais avant d'en parler, jetons un coup d'oeil sur les deux autres

1. L'йnergie solaire passive, c'est l'art de planifier l'architecture d'une maison afin de bйnйficier des rayons du soleil pour rйduire les besoins en chauffage.

Les principes de base en sont: orientation de la maison vers le sud grandes fenкtres de ce cфtй petites fenкtres sur le cфtй nord choix de matйriels ayant une bonne masse thermique pour absorber la chaleur pendant la journйe et la libйrer pendant la nuit etc.

Il s'agit d'une technologie peu chиre qui permet de faire des йconomies spectaculaires. Comme la plupart des maisons construites aujourd'hui seront toujours intactes lorsqu'on aura йpuise les rйserves d'йnergies combustibles, il faut absolument tenir compte de ces principes.

2. L'йnergie solaire active utilise des capteurs plans pour concentrer la chaleur de la lumiиre pour chauffer un liquide. Quiconque a bu l'eau d'un tuyau d'arrosage expose au soleil, ou est monte en йtй dans une voiture brыlante comprend de quoi il s'agit. L'essentiel, c'est de "piйger" cette chaleur en crйant un petit "effet de serre." Les installations les plus simples de ce type chauffent l'eau pour les besoins en eau chaude des mйnages. Cette technique permet aussi de chauffer une maison en faisant circuler l'eau chaude dans les mur sous le plancher.

3. Le photovoltaique

Les photopiles de la technologie photovoltaique n'ont rien a voir avec l'йnergie solaire thermique. Elles n'utilisent pas la chaleur, mais transforment l'йnergie des photons directement en йlectricitй grace a des cellules solaires (ou photopiles) qui sont fabriques avec des matйriaux semi-conducteurs comme les "puces" de l'informatique.

Le photovoltaique est une technologie qui a fait ses preuves. Elle existe et fonctionne dйjа de faзon fiable dans toutes les parties du monde.

C'est de l'йlectricitй propre, non-polluante.
Il n'y a pas de parties mobiles toujours sujettes а l'usure.
On peut produire le courant lа ou l'on en a besoin, de facon dйcentralisйe. sans investissements gigantesques sans mesures de sйcuritй draconiennes contrairement au nuclйaire.
Il suffit de quelques mois pour construire une centrale photovoltaique, alors qu'il faut une dizaine d'annйes, voire plus pour rйaliser un projet de centrale conventionelle.
Les panneaux photovoltaiques sont ideaux pour de petites installations.
Ils sont facilement modulables.
Ils ont une longue durйe de vie.
Une fois les investissements payes, on produit de l'йlectricitй gratuite!
On йlimine les frais (et les risques) de transport associes avec le pйtrole, le charbon, l'uranium et le plutonium.

Si la superficie de l'оle de Manhattan dans la ville de New York йtait couverte de panneaux photovoltaiques, on pourrait satisfaire l'ensemble des besoins des Etats-Unis!

L'industrie photovoltaique est en plein essor.
En 1983, la production mondiale йtait de 15 MW,en '91, 50 MW, en '93, 80
MW.
Le prix du photovoltaique a baisse de 90% en 10 ans! Et ce n'est pas fini!

L'йcart de prix entre les йnergies renouvelables et les technologies polluantes diminue a un rythme impressionant. Le prix est descendu de
$100/Watt-crete en 1978 - $ 5/Watt-crete en 1994. Certains parlent de $2 d'ici peu.

LES CENTRALES SOLAIRES

Il existe des centrales solaires а l'instar des grandes centrales conventionelles un peu partout maintenant, aux Etats-Unis, en Espagne, en
Italie, en Grиce, en Allemagne, mais il y a de sйrieuses raisons de douter de la sagesse de cette approche. Un des avantages du PV rйside prйcisйment dans la dйcentralisation, йvitant les pertes et les coыts qui sont associes au transport sur de longues distances.

On n'est pas obligй de rйserver des espaces importants pour des champs de panneaux, mais on peut trиs bien envisager d'utiliser les bandes de terrain qui longent les autoroutes et les chemins de fer comme on le fait en Suisse. Aux Pays-Bas, un des pays les plus densйment peuples au monde, une йtude a dйmontre qu'un quart de l'йlectricitй pourrait кtre gйnйrй le long des voies de transport. Dans le Massachusetts, dans la ville de
Gardiner, on peut voir un exemple d'une installation de centralisйe de 100 kW sur les toits de tout un quartier.

Signalons l'existence de centrales solaires thermiques, qui concentrent la chaleur pour la production de vapeur pour faire tourner des turbines comme celle de Luz Solar en Californie avec un total de 354 MW. Avec les tranches successives, le prix du kWh est passe de $0.20- $0.12, et ensuite
- $0.08.

LES AUTRES ENERGIES RENOUVELABLES

La technologie PV pourra faire partie de notre avenir йnergйtique de concert avec les autres йnergies renouvelables. Actuellement, elles assurent 4% des besoins dans l'Union Europйenne, et l'objectif du programme
ALTENER de la Commission serait de doubler ce chiffre en 2005, et le tripler en 2010. Passons rapidement en revue ces types d'йnergie.

UNE ENERGIE DANS LE VENT

C'est une nouvelle industrie au potentiel enorme qui progresse rйguliиrement depuis dix ans. L'йnergie йolienne en Europe reprйsente une puissance installйe de 1.4OO MW (le niveau de consommation de 2,5 M d'habitants). L'installation des йoliennes ne peut s'effectuer n'importe ou, et il faut une vitesse de vent moyenne de 3m/sec pour qu'elles soient rentables; il est aussi intйressant de savoir qu'а deux fois une vitesse donnйe, on obtient 8 fois le rendement. En site favorable, les aerogйnйrateurs produisent l'йlectricitй a des coыts trиs infйrieurs a ceux du photovoltaique et du nuclйaire et souvent compйtitifs avec ceux du charbon.
Au Danemark, le coыt de l'йlectricitй йolienne a baissй de 70-75%, et devrait encore diminuer de 25%. L'objectif de ce pays est de produire 10% de son йlectricitй d'ici l'an 2000. Le Danemark a joue un rфle de pionnier grace a l'enthousiasme et а la tйnacitй de particuliers qui ont crйe des associations de co-propriйtй. Un aйrogйnйrateur sur trois est danois.
En Californie, on produit assez d'йlectricitй avec les йoliennes pour satisfaire les besoins de la ville de San Francisco.
En Belgique, les йoliennes a Zeebrugge produisent 7M500 kWh, ou assez d'йlectricitй pour 3.000 mйnages.
Aux Pays-Bas, on veut produire 1.000 MW en 2000,et 2000 MW en 2010. Le
"Windfonds" permet aux particuliers d'acheter des parts de gйnйrateurs qui correspondent - leur consommation.
Les 9.000 habitants de l'оle d'Andros (la deuxiиme des Cyclades dans la Mer
Egee en Grиce) doivent leur йlectricitй aux 7 йoliennes de 225 kW.

LE SOLAIRE THERMIQUE

Notons simplement qu'a Chypre, 90% des mйnages sont йquipeй de chauffe- eau solaires, et qu'en Israel, ils sont obligatoires pour les hфtels, les grands immeubles, les bвtiments administratifs et que les deux-tiers des maisons individuelles en sont йquipйes.

L'HYDROELECTRICITE

Heureux sont ceux qui disposent d'un potentiel d'йlectricitй hydraulique. La Norvиge, par exemple couvre la presque-totalitй de ses besoins grace a l'hydroйlectricitй (60% en Suisse). Notons, cependant que les grands barrages peuvent donner lieu a des problиmes йcologiques de taille. Mais il n'y a pas que les grands barrages qui peuvent produire de l'йlectricitй - il existe un grand potentiel peu exploitй pour les micro- centrales hydrauliques. Il est suffit d'un cours d'eau avec une chute d'au moins 5 mиtres pour apporter une source d'йnergie constante sans les inconvйnients de la mйtйo. Beaucoup de maisons autonomes йquipйes de ces micro-centrales se trouvent dans la situation enviable d'avoir un йxedent d'йnergie.
A Rotselaar (Belgique), on a construit une centrale de 50 kW qui produit assez d'йlectricitй pour 200 mйnages et on estime qu'il y aurait 1.300 autres sites possibles en Belgique.

LA BIOMASSE

La biomasse est une source importante d'йnergie, surtout dans les pays en dйveloppement. Malheureusement, l'utilisation du bois ne peut кtre considйrй comme йcologique que s'il est replantй de faзon durable. A part le bois, on peut utiliser la paille, la canne a sucre, le colza,le peuplier, et d'autres plantes au cycle de croissance rapide ainsi que les dйchets d'йlevage.
On utilise des technologies de pointe en Suede pour produire de la chaleur
(9 MW) et de l'йlectricitй (6 MW) dans la centrale de Varnamo.
Aux Etats-Unis, on produit 6.000 MW d'йlectricitй a partir de rйsidus agricoles et industriels qui vont alimenter les rйseaux publics d'йlectricitй.
En Italie, a Livourne, on a dйmarrй une usine de bio-diesel a partir de soja, de colza et de tournesol pour кtre commercialise dans toute l'Europe.

Et enfin, pour complйter le tableau, n'oublions pas LA GEOTHERMIE et
L'ENERGIE MAREMOTRICE.

L'HYDROGENE

L'avenir des йnergies renouvelables sera bien diffйrent lorsqu'on trouvera un moyen efficace de stocker l'йnergie. En rйalitй, ce moyen existe aujourd'hui, et un grand nombre de cherchers travaillent pour rйsoudre les problиmes existants lies au stockage et au transport. Il s'agit du combustible le plus propre imaginable (a condition d'кtre produit grave; partir d'йnergies propres)

Lors de la combustion d'hydrogйne, la seule йmission est l'eau!

La production d'hydrogйne est la simplicitй mкme. En "stimulant" de l'eau avec de l'йlectricitй, on obtient de l'oxygйne et de l'hydrogйne, dans un processus appelй"l'hydrolyse." On peut utiliser l'hydrogйne de deux facons:

1. On peut le brыler directement comme combustible pour faire de la chaleur, de l'йlectricitй,ou dans un vйhicule avec un moteur a combustion interne adapte OU

2. On peut en faire des "piles a combustible" (par exemple dans des vйhicules йlectriques.) Plus cher, mais sans les inconvйnients de stockage de l'hydrogйne liquide.
Il existe des centres de production d'hydrogйne a partir d'йlectricitй photovoltaique en Allemagne et en Arabie Seoudite.
On parle d'un projet entre l'Europe et le Canada pour faire de l'hydrogйne avec le potentiel йnorme de l'hydro-йlectricitйe pour le transporter en bateau vers Hambourg pour кtre utilisй en suite dans les centrales europйennes.
L'exportation d'hydrogйne produit a partir d'йoliennes et du PV reprйsente un potentiel fantastique pour l'Afrique, l'Asie, le Groenland et l'Amйrique
Latine. L'hydrogйne peut servir а rйduire la diffйrence entre la disponibilitй naturelle d'йnergie et nos besoins!

QUID DE NOTRE AVENIR?

Allons nous rester les bras croises en attendant que la technique progresse ou allons-nous tout de suite passer a l'action, prenant conscience qu'il n'y a pas de temps a perdre?

Les responsables des compagnies d'йlectricitй vont-ils continuer a freiner des quatre fers ou vont-ils devenir des acteurs actifs sur la scиne des йnergies renouvelables et favoriser leur dйveloppement?

Allons-nous oeuvrer pour rйorganiser nos systиmes politiques et йconomiques afin de favoriser les activitйs bйnйfiques pour la santй et l'environnement?