Lorenzo ~~>
NOTIONS FONDAMENTALES

ÉLECTRICITÉ : PRODUCTION ET STOCKAGE

Bonjour à toutes et à tous.

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Le stockage de l’énergie électrique est depuis Mr Alessandro Volta (et même avant parait-il), un vrai problème qui n’est pas encore résolu. En effet, l’électricité est un déplacement d’électrons et stocker ce mouvement est impossible, cela demanderait beaucoup, mais vraiment beaucoup plus d’énergie qu’il en aurait fallu pour le produire, et ceci dans des conditions difficiles à maintenir. Par contre on peut le figer en potentiel mécanique ou bien chimique par exemple, et ensuite le faire repartir (avec quelques pertes). C’est donc ainsi que de nos jours nous procédons.

Avant Mr Edison (inventeur génial, il faut le souligner), nous utilisions d’autres formes d’énergies pour notre bien être et notre éclairage, en particulier le feu issu de la combustion du bois, du gaz et des huiles lourdes. Les forêts, les phoques et les baleines s’en souviennent sans nostalgie…
Pourquoi cites-je Thomas Alva Edison (1917-1931), il n’a pas inventé l’électricité ! Non, mais au milieu de ses nombreuses inventions, l’une d’elle déclenchât quelque chose d’énorme. L’ampoule à filament incandescent a provoqué le développement de moyens de production et de distribution d’électricité très importants afin d’en tirer bénéfice à grande échelle.

Nous utilisons plusieurs méthodes pour la produire, mais la base n’a pas beaucoup changée depuis l’invention de la dynamo, ou plutôt celle de l’alternateur (le courant alternatif étant plus adapté au transport sur de longues distances). Oui, le même truc que dans votre bagnole en beaucoup plus gros, mais le principe est le même, ce qui change c’est ce qui le fait tourner: un moteur, le plus souvent une turbine à vapeur (encore un machin qui date).

Donc, actuellement, pour un bon rendement, il faut un combustible pour faire chauffer de l’eau qui produira de la vapeur, qui fera tourner une ou plusieurs turbines, qui feront tourner autant d’alternateurs… Il existe cependant d’autres moyens. Mais lequel est le plus sympathique, le moins polluant.

Voyons voir…

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Les méthodes de production « sales ».

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L’énergie fissile :

c’est le combustible le plus rentable, c’ est aussi celui le plus dangereux.
Je ne suis pas pro-nucléaire parce qu’il faut vraiment être un abruti pour ne pas se rendre à l’évidence: c’est vraiment une solution à la con.
Pourquoi ? (en voila une question stupide…).
Il y a plusieurs raisons, pas la peine d’entrer dans les détails, qu’ils soient techniques ou scabreux, car trois noms suffisent, que je vous donne dans l’ordre chronologique des catastrophes:

– Three Miles Island (1979).
– Tchernobyl (1986).
– Fukushima (2011).

Bien malin celui qui donnera une bonne évaluation du nombre de victimes indirectes de ces trois bijoux technologiques sans oublier les sites de production des combustibles, car le combustible des centrales ne se trouve pas tel quel dans la nature, il doit subir des transformations (enrichissement en particulier) dans des usines spécialisées. Il en existe quelques unes et elles ont eu aussi leurs accidents majeurs dont on ne parle que trop peu.
Maintenant, nous pourrions dire que les catastrophes en question furent complètement différentes, la plus vieille était due à des problèmes techniques plus erreurs humaines, la deuxième a eu des problèmes de contrôles plus erreurs humaines, quand à la troisième, c’était surtout son site d’implantation qui était son problème.
Donc, un réacteur nucléaire techniquement fiable assorti d’un contrôle cohérent, implanté sur un site sécurisé, ne sera pas dangereux.
En ce qui concerne la technique, ça marche de mieux en mieux, au niveau du contrôle aussi même si la part humaine perd beaucoup au profit des systèmes automatisés, par contre la situation du site reste un problème et sera toujours vulnérable à des phénomènes naturels qu’on ne contrôle pas (séisme, astéroïde…) ainsi qu’à des choses absolument pas naturelles (sabotage par exemple) que l’on pense, à tort, contrôler.
Voila, on peut parler pendant des heures sur la sécurité des centrales quelque soit le type (fusion, fission), il n’empêche que personne ne peut contrer ce dernier argument: les phénomènes naturels peuvent raser, noyer, défoncer, bruler, anéantir une centrale nucléaire le tout en quelques secondes et sans prévenir, la dernière fois c’était il n’y a pas longtemps au Japon et le phénomène en question était un séisme additionné par un tsunami puisque les ingénieurs nippons (et mauvais) avaient eu la brillante idée de placer cette centrale sur la cote (s’cusez moi mais faut vraiment être con pour proposer ou accepter un truc pareil).

Avant de poursuivre, oui, je suis contre le nucléaire mais je suis lucide, la France est le deuxième pays à en avoir un paquet, de réacteurs (une soixantaine) et produit presque 400 téraWatt/h ce qui est considérable et le pauvre ajout d’un peu d’énergie « propre » est sans intérêt. J’ai accepté ce fait car les réacteurs sont la, fonctionnent, et les alternatives sont plus polluantes, donc c’est ça ou le charbon/fioul/gaz ce qui n’est pas la joie (les autres méthodes de production sont ridicules en terme de quantité).
L’électricité produite est « décarbonée », donc à la mode, et cela n’engendre pas d’effet de serre, enfin, je ne vous parle pas de la construction de la centrale qui elle à produit d’énormes quantité de pollution de tous types, son démantèlement aussi, par contre entre les deux c’est plutôt calme à ce niveau. Ce qu’il faut retenir c’est qu’une centrale pollue peu sauf à sa construction et à son démantèlement, mais ça, on en parle jamais nulle part.

Le truc ennuyeux c’est le combustible utilisé et son rebut qui ne sont pas inertes, loin de la… L’un deux, des plus dangereux se nomme plutonium. Alors ça, c’est une vraie saloperie, létale à très, très faible dose (de l’ordre du millionième de gramme) . C’est une matière tellement improbable qu’elle n’existe dans la nature que sous formes de traces. Mais l’être humain s’est mis à en produire, en particulier pour ses armes (une bombe nucléaire n’en demande que 5Kgs), histoire de faire payer aux peuples leurs choix (!) de dirigeants. On peut se demander pourquoi créer un produit d’une telle dangerosité, qui va rester actif des centaines de milliers d’années. D’ailleurs, c’est ça la grosse arnaque car ceux qui vont vraiment s’en plaindre sont loin d’êtres nés.

En effet, c’est un des trop nombreux domaines ou l’action immédiate de l’homme a des répercutions négatives dans le très long terme. Nous allons bientôt, et ce malgré quelques « incidents » s’étant déjà produits dans des installations de ce type, inaugurer un énorme site de stockage en grande profondeur des déchets issus du nucléaire. J’ai personnellement compris que le message était: « Ne vous inquiétez pas, on va tout faire péter au fond du trou !« . Mais combien, oh!.. Combien ont entendu seulement le coté phonétique de la phrase qui disait : « Pas de problème, on maitrise, et puis il y a des sécurités en cas d’élévation de la température, nous pouvons envoyer des robots pompiers avec des caméras. ». Je ne vois personnellement (encore une fois, c’est ma pensée) pas l’intérêt d’envoyer cramer des robots dans un feu nucléaire parce que les seules fois ou j’en ai entendu dire du bien, de ces robots, c’est après la catastrophe… Pour évaluer et un peu aussi réparer les dégâts, dégâts qui sont accompagnés d’un truc vicieux dont la mission est la recherche aveugle de victimes. Un truc invisible fourbe et sans cœur qui tue sans discernement de race, de sexe, d’age…  Qui commence à s’étendre de part et d’autre de l’épicentre du petit problème technique… J’ai retrouvé l’enregistrement des 40 dernières secondes d’une catastrophe nucléaire (j’ai juste changé les prénoms, pour des raisons de confidentialité des personnes et du pays).

-« Ici salle de contrôle, que ce passe t-il ? Les aiguilles des compteurs deviennent folles et les ouvriers vomissent leur vatrouchkas !… »

-« Pas d’problèmes on assure, c’est la vanne de secours qu’est bloquée la salopovitch ! ».

-« Passes moi la clé de cinquante Renéovitch… Vite !… Attend, c’est quoi ? ».

-« T’entends ce bruit ? On dirait mon grand père Bernardovitch, qui dort… ».

-« Merdovitch !… Une fuite !... ».

-« Patrickovitch !… T’as vu le compteur ?… Incroyable!!! il fond !!! ».

Les derniers mots sont inintelligibles… Personne n’a retrouvé les deux inspecteurs, mais on a enterré le morceau de mur sur lequel ils ont eu la bonne idée de laisser leurs silhouettes façon pochoir.

Ce fameux truc invisible et fourbe (artistique aussi d’une certaine façon de voir) va aller bien plus loin dans son œuvre de destruction et sa quête d’âmes fraiches, un plan plus à long terme qui consiste à s’éparpiller ailleurs (n’en déplaise aux sombres connards qui ont fait avaler à la plupart des citoyens frontaliers que les retombées ne pouvaient pas passer les frontières), avec l’aide des vents, déversant son poison à travers les pluies et les rosées…

Heu… Ça va ?… Je ne vous ai pas fait peur j’espère ? … Un peu quand même… Je suis désolé, je suis pourtant resté soft et ne vous ai pas parlé des différents effets qu’une catastrophe de ce genre est capable de produire en instantané, puis à court, moyen, long…Long…Long… Très long terme. Cette science au service de l’homme a plus tué que sauvé (je ne parle pas du coté médical de la chose qui existe et apparemment rend bien service, encore qu’il y a des guignols qui ne savent pas faire la différence entre un milli et un micro et qui ont pratiqués des euthanasies involontaires…).

Vous y croyez vous ? Qu’on en ai fait des armes !!! Ce n’est pas l’objet de l’article, mais il y a quand même des choses à dire. Si ça explose près de vous, vous n’aurez même pas le temps de dire un mot, à peine le temps de voir une éclatante lueur et hop! Atomisé direct… On ne retrouvera rien de vous, c’est propre, vous êtes éliminé, et vos cendres sont dispersées dans la seconde. Si vous êtes plus loin et que vos yeux sont dans la mauvaise direction, la fameuse lueur va  vous bruler les rétines, puis le souffle de l’explosion va vous saisir et vous transporter assez loin en vous carbonisant. Si vous êtes suffisamment loin pour ne pas être touché par le souffle, les radiations vont vous tuer dans les jours, les semaines, les mois, les années qui vont suivre… Je le dis car je le pense depuis toujours: qu’ils soient tous maudits, ceux qui ont œuvré dans la recherche des armes nucléaires, ceux qui les ont commandités, et ceux qui ont déclenché l’arme, fêtés en héros, ils ne méritent que mépris.

Mais le nucléaire civil, ce n’est pas la même chose, on contrôle…

L’incontrôlable… Sans entrer dans les détails, en simplifiant … Qui peut faire confiance à une machine qui ne s’arrête pas du jour au lendemain, l’arrêt d’urgence, n’est pas un interrupteur qui met « off » le réacteur, en gros, l’arrêt d’un réacteur, c’est le lâcher des barres de contrôle au fond des cuves accompagné de l’ouverture de quelques vannes en priant pour que le circuit de refroidissement ne soit pas au paradis des circuits de refroidissement… Après on devient vite simple spectateur d’un spectacle unique, puis souvent victime, une des premières même, avec le coté rassurant de ne pas partir seul… Dans ce cas critique, la puissance qui commence à pousser sur le béton est incroyable… Pas quantifiable autrement qu’en théorie car il y a un moment déjà que les capteurs font parties intégrantes du carburant…Le principe est la réaction en chaine, vous voyez le truc ? Plus le temps passe et plus c’est grave, ce qui fait que les ingénieurs et architectes vont vite comprendre ou est situé le point névralgique de la structure dont une bonne partie va brusquement décider de changer d’adresse. Après la catastrophe, des modifications seront apportés aux centrales de même type tout en sachant qu’elles ne suffiront pas à empêcher la puissance débridée de sortir d’un autre coté en cas de perte de contrôle. Et la, tout est possible: attentat, mouvement sismique ou encore pourquoi pas, une chute de météorites… Oui… Oui, ce n’est pas de chance…

Donc, la production d’électricité via les usines nucléaires, ça pollue avant, pendant et longtemps après. D’ailleurs le démantèlement d’une centrale dure entre 20 et 30 ans (ne me demandez pas pourquoi le démantèlement de Fukushima est prévue pour durer jusqu’en 2050-2060, peut-être parce que l’arrêt n’était pas prévu ainsi), et le site gardera longtemps les traces de son ancien occupant. D’autres sites seront pollués pour le stockage des déchets et ce, pour un nombre d’années qui se comptent en milliers. Il faut garder à l’esprit que quand cette technologie déconne, ça peut rester hors de contrôle, ça peut tuer en masse et créer des catastrophes écologiques qui peuvent durer… Très, très longtemps.

Bilan : pas cool, mais alors pas cool du tout..

Heureusement, il y a d’autres énergies…

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L’énergie fossile :

bois,charbon, pétrole, gaz…
C’est pour l’instant la principale méthode pour produire de l’électricité dans le monde et ce n’est pas près de s’arrêter même si je pense qu’on est plus près de la fin que du début. Ça pollue l’atmosphère, les sols, ça déforeste et pour finir ça amplifie le fameux « effet de serre ». Par contre ça s’arrête plus facilement et rapidement qu’un réacteur nucléaire et ça ne laisse pas de traces invisibles et dangereuses sur le site.
Bilan : pas cool.

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Les méthodes de production « propres ».

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L’énergie hydraulique :

c’est la moins polluante, dans les esprits… Il faut beaucoup d’eau, et surtout d’énormes déplacements de cette eau.
Barrages, usines marémotrices, et même hydroliennes… On utilise la force des courants pour faire tourner les alternateurs.
En ce qui concerne les barrages, s’il n’y a plus d’eau, il n’y a plus de production.
Au niveau des marées, il y en a des grandes et des petites, une chose est certaine: entre deux, on produit que dalle.
Par contre, en naturel, le long d’un fleuve, sous une cascade, c’est généralement permanent, mais dans la plupart des cas, ce sera seulement pour une production locale. N’allez pas conclure que c’est écologique, à partir du moment ou il y a captage d’énergie hydraulique, il y a des modifications des débits et donc des conséquences à long terme qui ne sont pas anodines. Alors ce qu’on retient, c’est que cela ne ne pollue pas, et pourtant, même pour les productions dites « au fil de l’eau », on doit souvent corriger des choses que les rivières et torrents ne peuvent plus assurer faute de débit, et pour cela il faut souvent utiliser des moyens motorisés qui polluent et qui n’assurent pas la survie d’espèces qui ne peuvent plus exister. Prenez l’usine marémotrice de la Rance entre Dinan et St Malo en Bretagne, l’incidence sur l’environnement semblait légère sur le papier… Et bien pas du tout, des espèces ont disparues du coin, d’autres y sont apparues… Pas toujours celle qu’on aurait souhaités. Sans compter l’envasement qui pose des problèmes à la navigabilité en plus d’être aussi nuisible à la productivité des turbines. D’ailleurs, peut-on s’enorgueillir d’un résultat final d’à peu près 57 MW de moyenne de production sur un site au potentiel vanté de 240 MW ?

Un autre concept: les hydroliennes. L’idée est sympa, il y a moins d’impact sur l’environnement (encore que faire tourner des pales dans la marée va quand même tuer une certaine quantité d’habitants des mers, mais ça on le saura plus tard…). Une chose est certaine, et cela d’après tous les retours: EDF ne maitrise pas. Dernièrement, en Bretagne, ils se sont encore ramassé un véritable fiasco qui a couté cher: 70 millions d’Euros (dont 13 millions de subventions publiques) pour rien !!! Même pas un Watt de production !!! Le transformateur à terre n’a pas vu passer un électron et se retrouve transformé en mémorial de la connerie humaine… Ils ont tout eu comme problèmes, ces abrutis en ont même coulée une qui est restée pendant plus de six mois au fond de la rade de Brest, ils ont rencontrés aussi des problèmes de corrosion (nous parlons pourtant d’un truc qui doit avoir été étudié pour un fonctionnement en environnement humide, même ça ils n’ont pas su faire…). Cet exemple nous montre bien que la solution hydraulique demande un effort considérable en moyens de conception, installation et maintenance (pour maintenir/réparer une hydrolienne, il faut plonger à 30 mètres minimum et on la mise la ou il y a du mouvement même hors marée). Il nous montre aussi que malgré le fait que le savoir existe, les responsables du projet se sont laissés convaincre par des nigauds dont ils ne pouvaient pas tester les compétences à cause de celles, limitées, de leurs conseillers (vous suivez ?). Donc ces responsables, pour des raisons politiques et de copinage, n’ont pas eu le choix et ont fait appel à des personnes non qualifiées qui se sont retrouvées en charge d’un projet qui les dépassaient. Alors comment je sais ça moi ? Tout simplement parce qu’on sait cela quand aucun responsable n’est désigné, normal puisqu’ils le sont tous… Aucun ne s’en plaindra car cela permet ainsi le partage de la honte.

Et les barrages alors ? C’est le même principe que les centrales marémotrices mais dans un seul sens, et avec un débit continu mais inconstant suivant la quantité d’eau disponible qui varie suivant les caprices de la nature qui peut même décider d’arrêter la fourniture de matière première… Et la… Plus d’électricité… Ceci dit, un barrage produit énormément et surtout est très flexible, réglable comme on veut tant qu’il y a de l’eau. On prône le coté écologique des barrages, alors oui, d’une certaine manière de voir c’est écologique… Après… C’est à dire longtemps après la construction car les préparatifs et les travaux ont des effets méchamment pervers: déplacement de tribus, destructions de sites naturels, disparition d’espèces animales, végétales…

Bilan : mitigé.

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L’énergie éolienne :

contrairement à ce que l’on pourrait croire, ce n’est pas nouveau du tout. on utilise le vent depuis très longtemps, bon, jusqu’à l’arrivée de la fée électricité nous faisions une transformation uniquement mécanique (moulins, voiles, pompes…).
Aujourd’hui, c’est le même principe que pour la majorité des solutions de production électrique, donc toujours ce bon vieil alternateur… Bon, cette fois on y accouple quelques pales, on  hisse tout ça haut dans un endroit stratégique, on en place plusieurs (on appelle ça des parcs ça passe mieux) parce que l’alternateur en question qui ne peut-être bien grand ne produit pas grand chose comparé à un alternateur de centrale nucléaire ou fossile. Le rendement est aléatoire, fonction de la présence et de la vitesse des vents, sachant qu’à partir d’une certaine vitesse on arrête tout histoire de ne rien casser.
Sinon, ça ne pollue pas… Encore que la pollution visuelle est bien là (certains trouvent ça beau, moi pas), elle est aussi accompagnée d’une certaine pollution sonore gênante pour les riverains et les animaux.
Enfin je dis que ça ne pollue pas… C’est vrai dans le sens ou une fois installée, notre éolienne produit de l’électricité sans produire de CO2, mais réfléchissez un peu, il a fallu la construire la plus légère possible au niveau nacelle et pales ce qui implique l’utilisation de matériaux composites qui ne sont pratiquement pas recyclables et puis vous ne pensez pas qu’on plante une éolienne comme un poteau électrique quand même ?
L’éolienne va être confrontée à des efforts importants sur toute sa structure, on lui fait donc un bon socle, ce socle c’est 800 à 1500 tonnes de béton, bien entendu ce béton est ferraillé à raison de 50 tonnes…
Il faut les relier au réseau, on va creuser des tranchées et pas à la pelle manuelle, on va détruire des habitats naturels, changer des configurations de lieux qui ont mis des milliers d’années à s’équilibrer…
Et la fabrication ? Vous savez depuis quelques lignes qu’on utilise des matériaux composites pour les pales et la nacelle, mais savez vous que les aimants de l’alternateur sont constitués de métaux rares pour compenser au maximum sa petite taille.
Et le démantèlement ? Vous savez qu’une éolienne ne dure pas longtemps (au maximum 15-20 ans si pas d’accident) et que son démantèlement à un cout non négligeable (au dessus de 400000€) ?
Et le recyclage ? Vous savez que les mélanges composites genre Résine polyester, fibre de verre et de carbone ne sont pas recyclables ? Le seule chose de recyclable dans ce truc, c’est le mat en ferraille…
Quand à la maintenance, elle est compliquée étant donné la hauteur (150 mètres minimum en haut de pale) et le fait qu’on l’a mis la ou il y a du vent. Donc ça coute une blinde à l’entretien. Ajoutons en passant que c’est un formidable hachoir à volatiles divers, ce qui ne fait bizarrement pas réagir les écolos.

J’en profite pour poser une seule question aux organisations écolos et au ministère de l’écologie :
Dites donc, bandes de sombres abrutis, les machines qui installent et maintiennent les éoliennes (camions, grues, bulldozers, pelleteuses hélicoptères…), les machines qui façonnent les éléments qui les composent, celles qui les transportent… Sont-elles polluantes ?

C’est une question intéressante, car si la réponse est oui (et la réponse est oui)… Une autre question vient automatiquement à l’esprit (pour ceux dont l’esprit fonctionne correctement):
Entre la fabrication, les préparatifs de l’installation, le transport des éléments, la mise en place, la maintenance, le démantèlement/remplacement, et le recyclage, y a t-il dégagement de CO2 ?

Encore une question interessante dont la réponse est oui, et pas qu’un peu.
Pour être honnête ces questions ne devraient pas exister, car à part quelques isolées et en circuits fermés, au vu du simple bon sens il ne devrait pas avoir d’éoliennes en France.
Pourquoi ? parce que planter des éoliennes dans un pays truffé de réacteurs nucléaires est complètement con, c’est ajouter de l’énergie dans un réseau de distribution déjà bien fourni ce qui est tout simplement inutile. J’y ajoute le fait que c’est même dangereux, cela s’appelle jouer au yo-yo avec des puissances qui nous dépassent et qui apparaissent et disparaissent au sein du réseau électrique national selon la présence ou l’absence des vents et des autres captations d’énergies aléatoires comme le solaire ou l’hydraulique. Résultat, l’éolien par son inconsistance aléatoire ajoute une gestion particulière du réseau pouvant conduire à une catastrophe puisqu’il va falloir compenser des surtensions aléatoires en demandant aux centrales de réguler, ce qu’elles savent un peu faire, mais il ne faut pas délirer sur les rythmes et les puissances.
C’est ahurissant: cela laisse penser, au vu de la politique actuelle, que les politiques et écolos seraient en train de nous préparer une catastrophe nucléaire en plantant en toute anarchie des éoliennes et des panneaux solaires dont on a aucun besoin.

Donc, dans notre beau pays, l’éolien ne sert à rien d’autre qu’à:

– Enjoliver des programmes politiques.

– Financer des partis écologiques (oui, oui, j’ai bien dit ce que j’ai dit) remplis de gens idéalistes à qui il manque un vrai savoir technique plus que nécessaire à la compréhension totale de cette chose plus compliquée à assimiler que le massacre des bébés phoques.

– Enrichir des promoteurs et des constructeurs qui sont en grande partie des sociétés étrangères qui une fois l’affaire conclue, disparaissent (les promoteurs), et s’en lavent les mains (les constructeurs), pour ne pas être touchés par les suites inévitables qu’on ne va pas tarder à se prendre en pleine poire.

Suites qui vont forcement tous nous toucher, parce que c’est nous qui allons payer les factures de réparation, de démantèlement, de recyclage par l’intermédiaire de taxes, d’impôts… C’est mérité, c’est nous aussi qui avons déjà payé pour les installer.

Bilan : pas si cool que ça.

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L’énergie solaire :

on utilise le soleil, et sur le papier, c’est cool et ça ne pollue pas.
Sauf pour la fabrication des panneaux !
Plus encore, cette fabrication pose une question très gênante:
Le panneau va t-il générer tout au long de sa vie, autant d’énergie qu’il en a fallu pour le construire, l’installer et le maintenir en condition ?
C’est pas évident…
Pourquoi ? Parce que la fabrication des cellules photovoltaïques demande une grosse énergie, en effet il faut fondre de la silice en la portant à une température proche de 3000 degrés (c’est de la roche) histoire d’en faire des blocs qu’on va ensuite couper en fines tranches ce qui demande encore de l’énergie, quelques traitements chimiques plus loin on va y ajouter colles, verre trempé, aluminium… Et nous avons notre panneau prêt à recevoir les précieux photons…
Son recyclage est possible mais rendu difficile à cause des ajouts d’autres substances et des divers traitements chimiques (bore, phosphore principalement mais pas que).
Et puisqu’on parle de fin de vie, il faut savoir qu’il est fragile, n’est pas éternel et va de plus, subir au fil du temps, une baisse régulière de son rendement qui d’ailleurs à été mesuré en laboratoire et ne correspond absolument pas à la réalité mais à des des conditions idéales improbables (genre sur site pour obtenir la température typique, il faut mettre les panneaux à l’ombre 🙂 ).
Sa durée de vie oscille entre 10 et 25 ans suivant sa technologie et les conditions dans lesquelles il va fonctionner.
Pour finir, une fois installé, on ne peut compter que sur une production hyper fluctuante due à la météo (nuages,température…), la poussière, les hivers ou le rendement s’écroule, la nuit ou ça ne produit rien…
Donc, pour en tirer l’équivalent d’un fonctionnement constant il faut stocker sur batteries (idem pour l’éolien d’ailleurs), encore un truc cher et polluant au recyclage de plus en plus problématique.

Vous voyez le topo ? C’est super simple, sur le papier on est presque à l’idéal, mais si on commence à étudier cela sérieusement, on voit vite qu’une puissance non négligeable est consommée avant et après les accumulateurs, que parmi les acteurs responsables de cette consommation ( fils électriques, contrôleurs de charge, onduleurs, relais, disjoncteurs…) certains vieillissent plus vite que d’autres et finissent par tomber en panne ou faire chuter les performances de l’ensemble, cela ajoute au prix de l’installation un cout de fonctionnement qui n’est pour ainsi dire jamais mis en avant. De la à dire que certaines installations solaires avec un rendement positif sur un calcul instantané consomment dans le temps plus qu’elles ne produisent il n’y a qu’un pas, que je fais sans vergogne (elle est jamais la quand on a besoin d’elle, cette vergogne…).
Tenez, en passant, savez vous quel est le rendement d’un brin d’herbe qui fait sa photosynthèse ?
Il capte 90% des photons qui le traversent !!!
Bien, et celui d’un panneau solaire ?
Il capte dans les 10 à 20%…

Bilan : mitigé.

Le cas des « routes photovoltaïques » :

j’ai appris récemment qu’il était question (après des tests qui ont coutés une blinde au contribuable), de faire des routes solaires. Alors la, il faut le dire: nous nageons en plein délire… Quel est le con ! Oui, le Con ! Désolé j’avais oublié la majuscule et la, elle s’impose ! Quel est le Con qui le premier a eu cette idée stupide ? Ç’aurait été marrant s’il n’y avait eu derrière, une ribambelle d’abrutis qui ont donné suite à cette idée. Diantre ! Il n’y en a pas eu un(e) pour lui dire:

–  « Écoutes mon vieux, la c’est grave, il faut que tu la ferme, il y en a qui vont y croire… ».

Je ne comprends pas pourquoi des gens, dont une ministre, en sont arrivés à croire à cette utopie, surtout au stade actuel du rendement solaire. Pour vous expliquer que c’est une utopie, je ne vais pas faire de calculs ni de graphes, je vais utiliser une denrée extrêmement rare de nos jours (surtout en politique) : le bon sens…

Partons d’un fait évident qui est que le rendement positif d’un panneau solaire est lié à des facteurs simples à comprendre, il y en a deux principaux, déjà, ils doivent êtres exposés au soleil, ensuite ils doivent êtres propres, si ces deux conditions ne sont pas remplies disons à 80% de la durée d’utilisation (diurne il va sans dire), vous pouvez être certains que le projet n’est pas viable et le premier qui contredit cela est dépourvu de l’organe le plus utile à l’homme: le sexe cerveau ! Alors voyons un peu: ce projet est une route, donc il y aura des véhicules dessus, donc sur les panneaux (ça commence bien…). Le rendement ne sera donc vraiment pas terrible (et je ne parle pas des bouchons ou la il sera quasi-nul). Ensuite, ben, ça reste une route… Avec traces de pneumatiques, animaux écrasés, liquides divers, objets divers, poussières diverses, ce qui va au bout de quelques mois d’utilisation faire baisser le rendement d’un facteur que je n’ose même pas vous communiquer (bon OK, soyons (très) sympa: on va dire que la baisse sera d’au moins 50%).

Nous venons de survoler le problème et avons donc déjà deux équations impossibles à résoudre avec les moyens dont nous disposons. Il est vrai qu’avec des véhicules transparents, des routes auto-lavantes, la suppression des arbres et des structures diverses qui à certains moments de la journée vont générer des ombres très néfastes: ponts, arches, panneaux de signalisation etc… Ce serait plus facile… Mais ils y a encore d’autres facteurs à prendre en compte, et pas des moindres, à commencer par la complexité et le cout de l’infrastructure nécessaire pour transformer/transporter l’énergie, et puis aussi le cout de la fabrication, puis à l’installation de ces panneaux très spécifiques car c’est moins facile que de poser de la moquette, celui de la maintenance (alors la, vous verrez ça va être folklorique), la fréquence d’entretien qui devra être au moins journalière et ralentira le trafic, l’usure aussi, car ces panneaux vont être soumis à des conditions incroyablement rudes … D’ailleurs quand on voit l’état de la majorité des routes « normales » dans notre pays avouez qu’on peut légitimement s’inquiéter, et même, ça fait peur, pensez donc : nous ne sommes déjà pas fichus d’assurer un entretien normal sur des routes classiques… Alors sur des routes de haute technologie, au moindre accident digne de ce nom, une partie de la chaussée va se mettre en court-circuit avec des conséquences qui n’ont même pas été étudiées et la réparation qui suivra sera plus longue et plus couteuse que sur une route conventionnelle car il faudra mettre en œuvre un personnel qualifié avec des outils spécifiques (il ne s’agit plus de faire couler un peu de bitume dans les trous). Donc le ralentissement ou l’immobilisation du flux des véhicules aura des conséquences très négatives sur le rendement qui s’effondrera aussi bien que sur le tronçon en panne que sur les autres. Bon, je ne vais pas m’éterniser sur ce projet stupide puisque ses conditions de rendement ne sont même pas valides, en effet même si on décide d’interdire ces routes aux véhicules (un comble vous l’avouerez), elles ne produiraient même pas l’équivalent au m² que ce que produisent les panneaux solaires de toit que l’on voit chez les particuliers (qui pourtant sont moins productifs). Cette histoire a déjà couté cher à l’entreprise à l’origine du projet ainsi qu’aux contribuables, puisque la ministre de l’environnement a trouvé cela épatant… Maintenant l’entreprise veut rentabiliser et je ne vais pas vous dire qui va payer cette erreur monumentale puisque ce n’est pas un secret… En bonus, les Français passent encore pour des abrutis.

Bilan : ineptie.

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En résumé :

bon, vous l’avez compris, un bon rendement est lié à l’utilisation de technologies polluantes. Il n’est donc pas simple, voire impossible de produire à haut rendement continu à partir de quelques sites dits « écologiques » vers tout le pays, d’ailleurs le laisser croire est une erreur qui a déjà couté très cher, la politique n’étant pas (et ne le sera jamais) une science… (pour les élèves de « science-po » je suis désolé mais on vous ment donc depuis le début… Ne pleurez pas: vous ferez de même durant toute votre carrière, et ce dans tous les domaines :-/ ).
Vous l’aurez compris, la politique d’utilisation de la production des énergies dites « propres », c’est de l’injecter dans un réseau de distribution qui bosse déjà en surcapacité, comme ça, tout le monde paie une production d’électricité qui ne sert souvent à rien d’autre qu’à justifier des pratiques honteuses qui dépassent largement le cadre de cet article, et quand bien même elle servirait, gardez à l’esprit qu’à l’heure actuelle pour exprimer un pourcentage de production propre, vous n’aurez besoin que d’une seule main, même atrophiée, pour en afficher le total sur vos doigts.

La méthodologie actuelle est donc le gâchis : la surproduction pour cause d’impossibilité de stockage rentable et illimité… Et c’est vraiment un gros problème qui est directement lié à l’utilisation du nucléaire car si on savait stocker sans grosses pertes, les centrales nucléaires n’auraient aucune raison d’êtres.
Pour bien comprendre le problème du stockage électrique, il faut comprendre le principe même de l’électricité, on en a déjà parlé mais il est important de bien comprendre que l’électricité est un mouvement, le figer c’est le faire disparaitre. Le seul moyen cohérent pour le stocker est de transformer ce mouvement sous une autre forme (mécanique, chimique, calorifique…) en tout en gardant à l’esprit que la restitution ne sera pas égale à la transformation. En gros, si vous reliez un moteur électrique à un ressort et que vous tendez le ressort en alimentant le moteur vous allez opérer une transformation électrique vers mécanique dans lequel il y aura des pertes ce qui fait que la quantité d’énergie que vous restituera le ressort sera inférieure à celle que vous aurez injecté dans le moteur. Pourquoi donc ? tout simplement parce que les fils, l’air, la résistance normale du mécanisme du moteur vont déjà en bouffer un peu et que la résistance induite par l’axe du ressort va en ajouter encore donc si vous libérez le ressort et que vous calculez le courant que va se mettre à générer le moteur (qui ne sera plus un moteur mais un générateur), vous vous rendrez compte qu’il y en a moins que ce que vous avez envoyé pour le tendre, ce satané ressort… Sans compter que plus il se tend, plus il résiste et demande plus de quantité d’énergie au moteur.

En France, depuis son site de production, l’énergie électrique est transportée via les lignes aériennes en 400000 Volts alternatif, ça ne plaisante pas ! Il faut ça pour contrer la déperdition proportionnelle à la distance et surtout pouvoir utiliser des fils conducteurs de sections raisonnables: augmenter la tension permettant de diminuer le courant (encore la loi d’Ohm, elle est partout…). Et ça rayonne pas mal. D’ailleurs, j’invite ceux dont l’habitat est situé à proximité à SE BARRER LE PLUS VITE POSSIBLE… Les études à ce niveau sont publiées un peu comme les chiffres du chômage, vous voyez le truc… Non ? … Tant pis, de toute façon ça ne changera rien à la réalité. Sinon, rassurez vous, en contrepartie du fait d’amplifier des pathologies médicales étranges dont certaines pourront vous conduire à une mort prématurée (mais originale), cette proximité d’un gros champ électro-magnétique permanent vous offrira aussi la particularité de faire partie intégrante du diélectrique d’un très gros condensateur à air, et ça, ce n’est pas donné à tout le monde :-).
Ensuite, aux portes de nos cités, la tension est progressivement réduite via des transformateurs jusqu’à environ 230V grosse intensité à domicile ou nous l’utilisons afin de chauffer nos habitations ainsi que notre eau, cuire nos aliments, laver notre linge… Et alimenter nos petits transformateurs qui vont encore baisser la tension, la convertir en continu afin d’alimenter nos appareils électroniques et charger les batteries de nos téléphones et autres appareils nomades. Le choix de l’alternatif n’est pas exempt de problèmes, mais sachant que la tension l’est d’origine à la sortie des centrales, et que c’est pratique pour le transport… La vraie solution serait un mix alternatif/continu selon les distances et les besoins mais comme vous l’avez constaté dans d’autres domaines, les réformes sont souvent couteuses, car la politique entre dans la danse sans notion de rythme, et la pseudo-réforme qui en résulte donne des résultats bien plus décevants que si les choses étaient restées telles-quelles.

Alors c’est bon ? On reste comme ça ?

Mon avis est que le maintient de nos anciennes infrastructures de production et de distribution est une erreur dictée par le bizness… Elles ont été indispensables mais ne le restent que pour des raisons qui n’ont plus grand chose à voir avec la technique. Il faudrait laisser les centrales nucléaires aller au bout de leur mandat le temps de tout changer. Garder des sites autres, tout ce qui est hydraulique, en transformer certains qui valent le coup d’œil en musées et recycler ce qu’on peut du reste. Enlever une bonne partie des lignes de distribution inter-régionales et leurs milliers de transformateurs associés qui sont extrêmement polluants (pyralène). Réformer totalement la production vers des solutions en local suivant les avantages des sites. Oui, l’hydraulique,  le solaire et l’éolien ne sont pas des solutions exemptes de problèmes, mais en mêlant intelligemment ces solutions avec d’autres, comme les pompes à chaleur, la géothermie…  Et en encourageant la production autonome avec distribution du surplus au voisinage, il serait ainsi possible de nos jours de se passer complètement des grosses compagnies pour l’usage privé, ce qui ne serait pas un mal, car d’un coté, elles nous assomment à coup de factures, et de l’autre nous assurent que le nucléaire n’est ni polluant, ni dangereux, ni cher… Ce qui est une grosse connerie que seuls des niais peuvent soutenir (oui, j’insiste…).

En résumé je vous le dit, le problème n°1 c’est le transport et la transformation de l’énergie, l’idée de produire gros et de distribuer loin est une mauvaise idée, la bonne, d’idée, c’est de produire moyen et de distribuer proche.

Il va sans dire qu’il faudra faire des efforts sur quelques autres points  comme la gestion intelligente de l’énergie au sein des habitats, cela a d’ailleurs déjà commencé avec l’utilisation des LEDs pour l’éclairage. Mais nous pouvons aller plus loin (revoir les consommations en veille des appareils domestiques, installation de thermostats intelligents (régulateur PID)…). Je fais en ce moment même quelques tests dont je vous parlerais peut-être un jour car bossant seul avec des moyens ridicules et ayant aussi d’autres choses à faire, j’avance doucement (mais surement).

A mon pauvre niveau, je ne vois qu’un moyen pour arriver à nous sortir de ce cercle infernal qui consiste à polluer plus d’un coté pour moins polluer de l’autre… Ce moyen, c’est de stocker de grandes quantités d’énergie et ceci sans pertes ni rebuts. C’est hélas chose impossible à l’heure actuelle ce qui nous emmène au chapitre suivant…

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Les batteries d’accumulateurs.

Tout d’abord, il faut bien s’entendre sur le terme « batterie ».
Contrairement à nos amis Anglo-saxons, nous autres Français faisons la différence entre un accu et une batterie. Pour nous, une batterie n’est pas un élément isolé, mais un assemblage d’éléments rechargeables reliés en série pour augmenter la tension et/ou en parallèle pour augmenter le courant, le tout donnant une capacité totale Volts/Ampères.

Le marquage :

De nos jours, et en règle générale, le marquage d’une batterie d’accumulateurs comporte son type, le nombre de cellules en séries (S), le nombre de cellules en parallèle (P), la tension nominale (V), la capacité (mA/h ou A/h) et souvent son débit de courant maximum en décharge instantanée (C). Exemple: Li-Po 3S 11,1V 2200mAh 30C. Dans ce cas, nous savons que la batterie est l’assemblage en série de 3 cellules au Lithium-Polymère (11,1V/3S=3.7V par élément), qu’elle fournira 2.2Ah, et qu’elle pourra fournir en instantané 30 fois sa capacité au  maximum sans subir de dommages si ça ne dure pas trop, c’est à dire 30X2,2A=66A.

L’évolution technologique :

alors, il s’est passé quoi depuis les années 1800 ? Et bien, pas grand chose sur le principe… En effet, il y a eu certes, des progrès, mais restons humbles, nous ne pouvons pas les qualifier de révolutionnaires car le principe est le même: du type électrochimique. Les progrès en question sont liés principalement au changement de ce qui correspond aux deux matériaux principaux: une base qui va réagir à un acide. Alors on a d’abord remplacé la saumure et le zinc par de l’acide sulfurique et du plomb, ce qui a donné de tellement bons résultats que nous utilisons cette paire encore aujourd’hui dans les batteries de nos voitures (la grosse évolution étant l’emploi d’un gel électrolytique permettant l’emploi dans diverses positions sans en mettre partout…). Puis par souci de gagner en rapport légèreté/compacité/puissance, nous avons utilisé des matériaux bien plus polluants, instables, donc souvent dangereux. Leur utilisation a effectivement permis l’augmentation à volume égal de la capacité et de la puissance tout en diminuant la masse. Mais nous sommes encore loin de batteries de fortes capacités, acceptant de très forts débits longs, un nombre presque infini de cycles décharges/recharges, une insensibilité aux fortes variations thermiques… Alliant légèreté, compacité, résistance aux chocs et surtout bon facteur de recyclabilité.

Donc, l’évolution des accus concerne les matériaux qui produisent l’électricité, leur contenant et les électrodes qui assurent le bouclage et donc le déplacement des charges électriques. Pas de quoi fouetter un chat (cette expression me laisse perplexe, j’ai compris le truc, mais bon… J’aime les chats moi).

Quel accu choisir ?

Nous en sommes arrivé à une constatation: le bon accumulateur à tout faire n’existe pas encore, il faut le choisir en fonction de ce qu’on va lui demander (nombre de cycles de décharges/recharges par exemple). Les trois caractéristiques importantes dont il faut avoir conscience avant de choisir tel ou tel type sont :

  • La tension V.
  • La capacité A/h.
  • La puissance instantanée C.

Il reste aussi d’autres données non moins importantes à prendre en considération, liées principalement à l’environnement d’utilisation, comme la fourchette de température d’utilisation, la taille, la forme, la résistance aux chocs, la quantité de dégagement d’un certain gaz plus ou moins toxique et/ou inflammable et/ou explosif en fonctionnement normal comme en court-circuit…  Chaque technologie a ses avantages et ses inconvénients ce qui nous emmène à un autre chapitre.

Les principaux types d’accumulateurs.

Au plomb (pb) :

  • La plus vieille des technologies encore employée aujourd’hui.
  • Lourds et encombrants.
  • Pas très chers.
  • Permettent d’envoyer une grosse puissance instantanée.
  • Peu d’effet mémoire.
  • Tension nominale d’un élément: 2V.
  • Nombre de cycles de recharges: 500 à 1500.
  • Durée de vie entre 1 et 2 ans et même un peu plus.
  • Auto-décharge modérée.
  • Supportent une décharge à 80%.

Au Nickel-Cadnium (Ni-Cd) :

  • Production maintenant interdite car le cadnium pollue énormément.
  • Effet mémoire.
  • Tension par élément: 1,2V. Minimum: 1V.
  • Auto-décharge rapide.
  • Nombre de cycles de recharges: 100 à 1000.

Au Nickel-Metal-Hydrure (Ni-Mh) :

  • Remplacent les Ni-Cd.
  • Peu d’effet mémoire.
  • Utilisés en particulier dans les piles rechargeables.
  • Tension nominale par élément: 1,2V. Minimum:1V
  • Auto-décharge assez rapide sauf pour les modèles industriels beaucoup plus chers.
  • Nombre de cycles de recharges: 100 à 1500.

Au Lithium-Ion (Li-Ion) :

  • Peu d’effet mémoire.
  • Demandent un contrôle très précis à la charge/décharge.
  • Dangereux, risques d’explosion ou dégagement toxique en cas de surcharge.
  • Tension nominale par élément: 3,6V. Maxi: 4,1V Mini: 2,5V.
  • Nombre de cycles de recharges: 500-1000.
  • Durée de vie entre 3 et 4 ans.

Au Lithium-Polymère (Li-Po) :

  • Peu d’effet mémoire.
  • Demandent un contrôle très précis à la charge/décharge.
  • Dangereux: risques d’explosion ou dégagement toxique si maltraités ou en cas de surcharge.
  • Légers (relatif ça…Disons un peu moins lourds que les autres car ils n’ont pas besoin de couche métal grâce à l’utilisation d’un polymère gélifié).
  • Formes variées et encombrement réduit car l’électrolyte sous forme gélifiée est bien adapté à des utilisations portables.
  • Réagissent mal aux chocs.
  • Tension nominale par élément: 3,7V. Maxi: 4,1 ou 4,2V Mini: 2,5V.
  • Nombre de cycles de recharges: 200 à 300.
  • Durée de vie entre 3 et 4 ans.

Il va sans dire que pour le moment, les plus utilisés (téléphones mobiles, tablettes, PC portables…) sont ceux à base Lithium. Ce sont les plus compliqués et sensibles au niveau du contrôle de charge, il faut faire super attention à l’équilibrage des éléments, le dépassement d’un maxi est immédiatement sanctionné et comme je l’ai déjà signalé dans un autre article, la punition peut-être sévère, en tout cas spectaculaire.
La décharge aussi est sanctionnée, passer sous le mini signifie souvent la fin de vie de l’élément concerné, du coup, la charge va se répartir sur les autres éléments qui vont gonfler et exploser. C’est pour cela que bien souvent, du moins pour les produits grand public à batterie intégrée, un circuit de surveillance de charge (avec même quelques fois un capteur thermique) est présent, isolant le circuit en cas de dépassement haut ou bas. Les accumulateurs deviennent donc intelligents pour nous protéger… Bonne transition au chapitre suivant…

Les dangers.

Oui, c’est de la chimie qui produit de l’électricité… Et dans certaines conditions c’est méchant, empoisonnant, corrosif… La plus simple façon de déclencher une réaction malsaine est de provoquer un court-circuit, mais il existe d’autres moyens… Dans la description des batteries, je n’ai pas mentionné le nom des gaz toxiques et explosifs que tout accumulateur digne de ce nom est susceptible de dégager parce qu’il y en a beaucoup, en plus, le type de gaz généré est lié au solvant utilisé dans certaines technologies (Lithium…) afin de stabiliser l’électrolyte et il peut-être différent au sein d’un même type. Pour arranger les choses, les facteurs déclenchant qui vont le produire sont liés à beaucoup de facteurs isolés ou additionnels comme la température, la charge, les chocs… Partez du principe que la taille et la puissance d’un accumulateur sont toujours proportionnels au danger potentiel qu’il représente.

Utilisés de manière normale, adaptés au circuit qu’ils vont alimenter, ils restent stables et ne posent pas de problèmes. Mais mal adaptés ou en cas de panne de l’électronique de contrôle, c’est une autre histoire… Mal utilisés aussi, il va sans dire que brancher une batterie d’éléments au Lithium (même 12V) sur un chargeur de bagnole n’est pas la bonne manière de faire et qu’il va de manière certaine, se passer  quelque chose de pas marrant du tout… Avec la possibilité d’avoir en plus d’un bilan matériel catastrophique, un bilan humain !

Pour clore ce chapitre, il faut garder à l’esprit que les accumulateurs sont extrêmement polluants si on les laisse trainer dans la nature, et que même jetés où il faut, certains types restent problématiques niveau recyclage. Donc ne les jetez pas n’importe où… Et neutralisez les avant…

L’avenir:

des recherches sont en cours sur l’utilisation de supers-condensateurs avec comme avantages une charge très rapide voire instantanée, des cycles charges/décharges presque infinis etc… Les inconvénients  majeurs qui restent à résoudre sont la faible tension de service (en 2016 le maxi est de 2,5 Volts), l’auto-décharge importante et le poids. Mais c’est prometteur, même si personnellement j’y met un petit bémol: j’ai déjà vu un condensateur normal péter et c’est souvent impressionnant (surtout si on y ajoute le dégagement de gaz toxique qui accompagne le phénomène), par contre je n’ai pas encore assisté à l’explosion d’un « SUPER » Condensateur… (=SUPER explosion ???).

Sinon, des recherches sont en cours aussi sur les batteries au graphène et la aussi c’est assez prometteur. Mais on reste encore sur cette bonne (faut le dire vite) vieille (la, c’est clair) technologie électrochimique…

Il y a aussi des recherches sur les accus oléopneumatiques, mais d’ici à ce que vous en ayez un dans votre poche…

Enfin, les trucs prometteurs, nous connaissons bien… Par exemple la technologie de la pile à combustible au méthanol. Dans les années 80 j’avais lu un article dans « Science et vie » qui nous faisait la promesse qu’elle serait l’avenir pour les appareils mobiles… En 2016 on l’attend toujours pour le grand public…

Conclusion.

Ce qu’on peut dire sur les évolutions de production électrique, et les différentes manières de la stocker, c’est que les plus prometteuses  sont des avancées de vieilles méthodes, rien de révolutionnaire en somme, par exemple le rapport poids/puissance est encore une grosse problématique. Mais c’est déjà bien, puisque ça avance… La question est : Qui va vraiment révolutionner le stockage électrique ? Une chose est certaine : le Nobel et l’immortalité sont assurément au bout !

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A bientôt.

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