L'énergie à l'ère des Nanos


Mots-clés : énergie nanotechnologies prospective
Photovoltaik

L'énergie est un sujet brûlant qui voit s'affronter des positions très tranchées. Nucléaire, éolien, solaire, hydroélectrique, géothermie, biomasse : une attitude réfléchie sur ce sujet consiste à chercher comment concilier ces différentes solutions. Les nanosciences nous laissent-elles entrevoir de nouvelles pistes, de nouveaux scénarios ? Si oui, lesquels ? Pour quand ? Dans quelle mesure ces nouvelles voies s'inscrivent-elles dans une approche de développement durable, solidaire, équitable ?

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Commentaires

Exprimez-vous ! L'association Sciences et Démocratie se bat pour donner la parole aux citoyens dans les débats « science société ». Vos messages renforceront notre motivation.

Nanotechnologie et énergie

Bonjour,

j'ignore si je suis bien dans le sujet de ce débat, mais je souhaiterais que la puissance publique puisse prendre en considération la recherche et le développement de la technologie dite "réactions nucléaires dans la matière condensée" jadis appelée improprement "fusion froide". La nanotechnologie intervient dans ce domaine dans la mise en oeuvre d'une poudre nanométrique de palladium dans la réaction électrolytique. Cette utilisation du palladium sous forme nanométrique devrait permettre le franchissement de la barrière technologique majeure, dans ces dispositifs de production de chaleur excédentaire, à savoir la durée de vie des électrodes, tout en travaillant à des T° supérieures à celles des démonstrateurs actuels du CNAM, du CNRS et d'EDF.

Un projet de R&D, conduit à Marseille ( par le CNRS-CRMCN, en collaboration avec le CNAM-Electrochimie Industrielle) sur ce principe, va prochainement être soumis à la labellisation du Pôle de Compétitivité PACA.

Les applications potentielles de cette technologie sont extrêmement étendues. La production de chaleur excédentaire dans une gamme de puissance comprise entre 1 et 10 kW est la finalité du projet.

Sans constituer une alternative à la fusion chaude ou aux énergies renouvelables, si les résultats du projet confirment la reproductibilité, la durabilité du dispositif et les perspectives d'application, ce type de générateur de chaleur devrait contribuer à réduire notre dépendance au regard des produits pétroliers ainsi que les émissions de gaz à effet de serre.

Cette technologie, au même titre que d'autres, dans le domaine de l'énergie, a longtemps été considérée par la recherche comme une voie sans issue. La multiplication des démonstrateurs par des laboratoires du monde entier (dont 5 en France)commence à interpeller certains décideurs, même si l'on doit rester conscients que des barrières technologiques doivent être surmontées pour atteindre le seuil du kilowatt de chaleur excédentaire.

Néanmoins, aujourd'hui encore, les moyens financiers consacrés à cette technologie sont insignifiants et constituent bien le facteur limitant de l'expérimentation, seule voie permettant de savoir si ce type de dispositif vaut la peine d'investir des moyens de développement en adéquation avec les potentialités d'applications industrielles.

En conséquence, le pragmatisme devant imprégner, à mon avis, les décisions de la puissance publique en matière de choix scientifiques et technologiques, il me paraît souhaitable d'inciter les instances publiques de recherche à s'intéresser aux réactions nucléaires dans la matière condensée.

A titre d'indicateur pertinent, le projet du CNRS Marseille coûte 140 000 € sur deux ans, avec à la clef, un démonstrateur fiable et durable de 1 à 10 kW, au-delà duquel les applications industrielles pourront se décliner rapidement. Cette somme est à comparer avec les autres investissements de la recherche publique dans d'autres technologies de l'énergie.

Bonjour Monsieur

Bonjour Monsieur Thomas,

Votre question, initialement posée dans notre page FAQ, s'inscrit dans le sujet de la place possible des nano dans la fourniture et le stockage de l'énergie. Comme je viens de créer une page pour ce sujet, j'y ai déplacé votre message, conformément à la méthode de débat en vigueur sur ce site.

Je signale au passage le débat public de notre partenaire sur le thème « Nanodéfis pour l'énergie : quels développements durables et équitables ? » qui se tiendra à la CIUP le 09 mars prochain (voir l'agenda).

Rappels sur la fusion froide

Bonjour,

Pour permettre à tout un chacun d'appréhender le sujet abordé par M. Thomas, j'apporte les quelques liens suivants :

- pour mémoire au sujet de la fusion froide :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_froide
http://fr.wikipedia.org/wiki/Polémique_sur_la_fusion_froide

- pour percevoir ce qu'on appelle la matière condensée :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Physique_de_la_matière_condensée

- une page sur le Palladium :
http://r0.unctad.org/infocomm/francais/paladium/descript.htm

fusion froide et nanopoudre de palladium

Monsieur Thomas,

La fusion froide est sensée se produire au cours de réactions électrochimiques où le palladium est utilisé comme électrode. Si j'ai bien compris votre propos (dans le message #1), la durée de vie trop courte de ces électrodes est un facteur qui a empêché l'obtention de résultats significatifs jusqu'à présent. Dans ce cas, il y a un point sur lequel je souhaiterais que vous reveniez :

Est-ce que l'enjeu du projet de recherche que vous présentez ici est de voir si l'emploi du palladium sous forme de poudre nanométrique peut prolonger la durée de la réaction (dans le but d'en rendre significatifs les résultats) ? Est-ce qu'on en est là, ou bien a-t-on dépassé ce stade, ce que j'entends quand vous dites « si les résultats du projet confirment la reproductibilité, la durabilité du dispositif » ?

Autre question, par rapport à ce projet CNRS-CRMCN-CNAM, quel est l'objet d'étude des « démonstrateurs actuels du CNAM, du CNRS et d'EDF » dont vous parlez ? Comment s'articulent entre eux ces travaux ?

Merci d'éclairer d'humbles citoyens qui, un jour peut-être, participeront aux orientations de la recherche (c'est un des aspects de la participation citoyenne que vise Sciences et Démocratie - et d'autres)...

Monsieur Bourlitio,

Monsieur Bourlitio,

Sur la reproductibilité et les résultats des démonstrateurs existants: n'étant pas physicien ni expérimentateur dans ce type de recherche fondamentale que constitue la "fusion froide", je fonde mon appréciation de l'opportunité de cette recherche sur les informations que j'ai pu recueillir sur les sites internet des différents laboratoires impliqués ou dans les médias spécialisés, mais aussi auprès de certains chercheurs eux-mêmes.

Ce que j'ai eu à connaître, c'est que des démonstrateurs réalisés notamment dans les laboratoires que j'ai cité tendent à faire la preuve que de la chaleur excédentaire se décline d'une réaction se produisant dans l'appareil, selon des modalités variables. Variables en fonction du type de montage (de la nature et de la quantité de matériaux mis en oeuvre, du process expérimental, de la température de fonctionnement, etc...)

Cette variabilité s'exprime, selon les cas, par des coefficients de performance différents (COP), des puissances produites différentes et des durées de vie des électrodes différentes.

Il n'en demeure pas moins que ces démonstrateurs fonctionnent et tendent à démontrer la validité du principe physique mis en oeuvre, mais aussi que ce principe autorise une production d'énergie supérieure à celle qu'il faut fournir à l'appareil pour initier la réaction et la maintenir. C'est ce que les anglosaxons appellent "overunity" et les français les dispositifs surunitaires.

Les français ne sont pas seuls à explorer cette voie, bien au contraire, notre pays a du retard (par rapport au Japon ou à l'Italie, par exemple). Cf la dernire conférence internationale sur la fusion froide qui s'est tenue au Japon en Décembre 2005.

Donc, pour répondre le plus précisemment possible à vos questions (en tenant compte des limites de ma connaissance du sujet):

1°) l'objet des démonstrateurs existants était de vérifier la reproductibilité des différentes expériences qui prétendaient depuis 1989 (Fleishman et Pons)obtenir une réaction de fusion à température ambiante ou modérée. Réponse : apparemment oui, mais sur le plan de l'explication scientifique du phénomène, il semble que personne n'ait encore établi qu'il s'agissait d'une réaction nucléaire;

2°) les démonstrateurs actuels sont reproductibles puisque, ne serait-ce qu'en France, des laboratoires ayant pignon sur rue l'ont vérifié, mais avec des résultats variables;

3°) la durabilité de la réaction paraît inversement proportionnelle à deux paramètres majeurs : la puissance produite et la durée de vie des électrodes.

4°) c'est là qu'intervient l'expérimentation de la mise en oeuvre de palladium à une échelle nanométrique qui pourrait optimiser ces deux paramètres.

D'où ma proposition :

> puisque se constitue depuis quelques années un faisceau d'indices permettant d'espérer que cette technologie pourrait fonctionner et que ses enjeux ne sont pas négligeables (euphémisme),

> que ces premiers résultats ont été obtenus en ne mobilisant que d'infimes moyens de recherche publique,

> que pour accéder à un stade de R&D suffisamment élaboré pour autoriser l'évaluation des chances d'aboutir à des applications industrielles, il convient d'y consacrer d'avantage de moyens de recherche publique et/ou privée,

> il devient opportun pour la France de prendre cette technologie en considération et d'y affecter des moyens supplémentaires, sans pour autant bousculer l'ordre d'affectation des crédits consacrés au domaine des technologies de l'énergie.

Pour mémoire, l'unité d'évaluation des crédits dédiés à la fusion chaude est le milliard d'€.

Celle du projet CNRS/CNAM, le kilo €.

Si l'Etat français investissait ne serait-ce qu'un million d'€ dans la fusion froide, serait-ce hérétique ?

fusion froide (suite)

Bonjour Monsieur Thomas,

Merci de ces éclaircissements. Présentée ainsi, la demande de budget ne semble certes pas déraisonnable. Cependant n'étant pas physicien, je me trouve dans la position du citoyen ordinaire face à ce sujet. En tant que tel, je ne vous cache pas une certaine méfiance vis à vis d'un sujet qui a fait tant de bruit, d'abord présenté comme une potentielle découverte majeure en physique, avant de se voir abaissé au niveau des impostures scientifiques* comme la mémoire de l'eau. Vous retrouverez cette position de citoyens dans une discussion toute récente** sur le forum de Futura-Sciences (une référence en matière de forum scientifique francophone). Je vais d'ailleurs proposer l'approche nano dans cette discussion pour voir s'il en ressort quelquechose.

Petite remarque au passage : je ne vois pas l'intérêt d'avoir rebaptisé le concept de fusion froide « réaction nucléaire dans la matière condensée » (ou autres appellations employant, conjointement et dans cet ordre, les termes réaction et nucléaire) dans la mesure où les preuves d'une réaction nucléaire sont (apparemment) inexistantes. A mon avis, cela porterait même préjudice à la poursuite de recherches sur le bilan énergétique positif observé. Le terme anglais, en ce sens, est plus malin.

* Canulars, impostures et tutti quanti. RDT Info, Novembre 2005.
http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/special_comm/05/article_3237_...

** http://forums.futura-sciences.com/thread55443.html

A noter que l'article de RDT Info, un magazine édité par la commission européenne, termine sur ces mots : « Et quid si un jour du 21ème siècle, l'élucubration atteignait son but ? ». Preuve que dans l'administration non plus, on ne sait pas trop sur quel pied danser par rapport à ce sujet...

Bonjour Monsieur

Bonjour Monsieur Bourlitio,

Je conçois sans peine la méfiance à l'égard de recherches ou de théories qui, à un moment donné, n'étaient pas suffisamment étayées, ou n'étaient pas en totale adéquation avec les orientations de la recherche publique.

Si vous voulez bien me pardonner le cliché, ce fut le cas, à la fin du 18ème siècle, lorsque d'aucuns s'acharnaient à faire voler des machines, et que la science officielle prétendait qu'en toute logique, ce qui était plus lourd que l'air ne pouvait voler.

La "fusion froide" (je suis d'accord avec vous pour qu'on évite de la maquiller avec des terminologies évoquant des réactions nucléaires non encore établies) aura été l'objet de polémiques entre 1989 (date de l'annonce en grandes pompes) et la fin de la dernière décennie, au motif que l'état des connaissances admises par la communauté des chercheurs ne permettait pas d'expliquer scientifiquement le phénomène, d'autre part que l'expérience Pons et Fleischmann n'était pas significativement reproductible.

Aujourd'hui, les chercheurs sont de plus en plus nombreux à prendre quelques distances avec les courants dogmatiques et à cultiver le pragmatisme. Il s'ensuit que, moyennant quelques différences de montage et de process par rapport à ce qu'avaient publié Pons et Fleischmann, les démonstrateurs de fusion froide se sont multipliés dans plusieurs pays avec des résultats encourageants en termes de garantie de reproductibilité.

Encore une fois, je ne prétends pas vouloir relancer les multiples forums sur ce thème, avec les sempiternels arguments pour ou contre. Ce n'est pas le lieu et cela ne débouche pas sur des actions concrêtes.

Je soumets à cette discussion, relevant prioritairement des nanotechnologies, une proposition de "convergence technologique" (l'un des principes directeurs majeurs des pôles de compétitivité français) impliquant la recherche sur la fabrication et les applications de poudres métalliques nanométriques (ici le palladium) et les recherches sur les nouvelles technologies de l'énergie. Convergence qui trouve notamment son champ d'aplication dans le projet CNRS/CNAM.

Vous relevez avec pertinence que l'administration (j'entends la recherche publique) ne sait pas trop sur quel pied danser avec cette affaire.

Raison de plus pour qu'au nom du pragmatisme et des engagements français du protocole de Kyoto, les décideurs politiques et scientifiques de notre pays acceptent de se pencher d'un peu plus près sur toutes les technologies pouvant contribuer à diminuer notre dépendance à l'égard des produits pétroliers, et à décentraliser les sites de production d'énergie dans le cadre d'un marché bientôt concurrentiel.

Les énergies renouvelables, c'est bien, il faut les développer parce qu'elles serviront certainement de technologies d'appoint, notamment dans la perspective de décentralisation des moyens de production d'énergie. Mais quand on considère l'argent public injecté dans la promotion des EnR d'un côté, de l'autre les sommes consacrées à ITER ou prévues pour le renouvellement du parc nucléaire à l'horizon 2030, il me semble pour le moins opportun d'explorer cette voie alternative. Explorer veut dire mettre un peu de moyens supplémentaires dans cette recherche pour savoir s'il faut l'abandonner définitivement ou si elle peut donner lieu à des applications pratiques.

Sujet lié

Bonjour Monsieur Thomas,

Merci de votre assiduité dans cette discussion. Dommage que nous ne soyons que deux dans cet échange, que j'ai trouvé intéressant. Le site manque encore de fréquentation mais espérons que cela change rapidement.

Au delà de la question de la pertinence de soutenir la recherche sur le bilan énergétique positif sus-mentionné, et du sujet très vaste des choix énergétiques, nous nous trouvons aussi face à la question de l'attribution des crédits de recherche. Il serait intéressant d'en discuter dans la perspective d'une participation des citoyens. Si vous souhaitez que ce sujet soit développé sur ce site, suivez le lien ci-dessous et votez pour la proposition de sujet sur laquelle il vous aura conduit :
http://www.sciences-et-democratie.net/debats/a-propos/les-debats-que-vou...

Vous pouvez aussi, sur la même page, proposer une autre formulation.

Compte-rendu d'un débat

« Nanodéfis pour l'énergie : quels développements durables et équitables ? » était le thème du Café du Vivant du 09 mars 2006. Le compte rendu est disponible en ligne :
http://www.vivagora.org/IMG/pdf/VivAgora_CR090306.pdf

Le rapport avec les nanotechs?

C'est peut-être intéressant, mais j'ai pas vu le rapport avec les nanotechs, même en me baladant rapidement sur les différents sites.

Je trouve que ça ressemble beaucoup à une tribune balancée tous azimuts, ou alors l'auteur de ce message aurait-il l'obligeance d'expliquer plus en détail la pertinence de son intervention?

Re: L'énergie à l'ère des Nanos

Les diverses reproductions de l'expérience initiale de Pons et Fleishman de 1989 ont effectivement montré des résultats, un excés de chaleur dans l'électrode au Paladium et produit avec des puissances d'entrée assez faibles. Mais que ce soit au CNAM ou à Rome, les résultats ne permettent toujours pas de préciser s'il s'agit ainsi d'une production d'enthalpie chimique ou due à la fusion du Deutérium en Helium. Dans cette expérience, le principe est d'ailleurs d'utiliser la structure christaline du paladium de l'électrode comme d'un faisceau, d'un rail nanometrique capable de guider les atomes fusionnant ou pas ... L'excés de chaleur dégagé rend effectivement la durée de vie de l'électrode très courte. La structure christaline ne résiste pas à ces températures.

Je ne vois pas d'ailleurs ce que l'utilisation de nano-poussières de paladium pourrait changer à cette expérience.
Dans des tests de fusion chaude effectués sn striction magnétique, comme dans les expériences des laboratoires amécirans Sandia au nouveau mexique ou français à Gramat. Le dispositif, la Z machine utilise des puissances d'entrée considérables produite sous Z pinch, en fait sous compression électromagnétique. Le plasma de Lithium est alors fissionné sous de hautes températures avant d'être guidé dans un faisceau, une cage en titane qui, au centre du dispositif, n'est pas plus grosse qu'un alternateur, et qui sera sublimé lors des réactions de fusion à haute température ( 300, 400 millions de degrés ). Mais cette cage agit d'abord comme un guide de compression électromagnétique ou diverses réactions de fusion ont lieu. Pour plus d'informations, la thése en ligne de Mathias Bavay est très bien documentée : http://mathias.bavay.free.fr

Les flux de compression électromagnatique canalisent les réactions de fusion et on obtient des gradients de température très différents entre la températude ionique des noyeaux de Deutérium et de Tritium et la température électronique poussée dans les lignes de champ lors des réactions.

Les températures ionique sont de l'ordre de celles constatés dans un Tokamak, comme celles prévues dans les expériences du projet ITER à Cadarache.
Les températures électronique montrent des dégagement extréme de chaleur qui théoriquement peuvent atteindre le milliard de degrés. Tel que le physicien Malcolm Haines l'a constaté sur le projet de Sandia.

Nous sommes en fait devant ce paradoxe démontré par l'expérience en fusion chaude ou en fusion froide d'un dégagement excéssif de chaleur dans une réaction de fusion guidée ou compressée par un flux électro -magnétique qu'il est encore difficile à expliquer. Dans l'expérience de Pons et Fleichman, l'explication d'un dégagement d'enthalpie chimique était alors une manière simple de s'en sortir en niant l'effet de fusion. Tout pouvait se calculer à l'aide d'une enthalpie d'électrolyse. Or depuis de nouvelles expériences ont démontré que ce n'est pas le cas. Quelle réaction énergétique en chaine permet d'expliquer ces dégagement excéssifs de chaleur ? On n'a pas encore d'explication précise.

Re: L'énergie à l'ère des Nanos

Énergie Solaire et Nanotechnologies.

Il y a quelques semaines j'ai vu des panneaux solaires à base de nanomatériaux. C'est encore en laboratoire et le rendement de ces panneaux est encore bien faible.

Mais les chercheurs sont vraiment très enthousiastes et beaucoup d'eux affirment qu'avant dix ans nous arriverons à des rendements vraiment extraordinaires et ainsi donc et très logiquement extrêmement bon marché !

Alors je me me suis dit, si nous posons ces panneaux sur toutes les surfaces inutilisées, comme les déserts, mais encore sur les sols, les murs intérieurs et extérieurs des maisons, sur les routes... La question est :

La Terre recevant moins la chaleur du soleil, cette dernière convertie en électricité avec un très haut rendement -> Le réchauffement climatique peut-il baisser, et si oui de beaucoup ?

N'oublions pas que ces panneaux peuvent être invisibles dans le sens ou ils peuvent s'intégrer à l'environnement, à la décoration etc.

Mais je me suis dit aussi : Comme La Terre est toujours inondée de photons et s'il y a des panneaux solaires partout, le stockage de l'énergie en ce qui concerne les automobiles serait-il obligatoire ?
Aurions nous assez d'énergie venant du soleil pour faire avancer toutes les automobiles par induction électromagnétique ?
Des bobinages très performants sous toutes les routes suffiraient-ils pour l'ensemble du parc automobile mondial ?

Bref c'est écologique, simple, efficace, gratuit.

Maintenant imaginons que nous puissions construire une usine sur La Lune de fabrique de panneaux solaires à base de nanotechnologies, que nous les placions sur la surface éclairée de la lune. Alors imaginez l'énergie gigantesque que cela produirait ! Grâce à cela il serait très facile de coloniser la lune avec de gigantesques dômes favorisant des écosystème autonomes, l'énergie n'étant plus du tout un problème. Le surplus d'énergie peut être converti en faisceaux micro-onde et envoyés sur La Terre.

Voilà, tout cela est théoriquement faisable en quelques dizaines d'années.

En ce qui concerne la fusion froide, pourquoi pas. Une énergie gratuite partout dans le monde cela veut dire aussi à moyen terme :
- Terminé le travail, plus de travail pour personne ou un travail de supervision, de contrôle.
- Plus besoin de système monétaire.
- Plus besoin de manger des animaux vu que nous pouvons synthétiser un bon steak saignant.
- Coloniser et vivre sur et sous les océans et mers. -> Plus besoin de se soucier de la population mondiale même si elle atteint 25 milliards d'individus.
- Beaucoup moins d'automobiles vu que le travail n'existera plus. De toute façon les transports en communs serons aussi gratuits.

Voilà donc quelques exemples de bienfaits, mais ils sont en vérité bien plus nombreux.

Si plus personne n'est obligé de travailler cela faciliterait de beaucoup le transhumanisme, le nombre de chercheurs se démultipliera... Le problème est de faire prendre conscience aux politiques les enjeux sans commune mesure avec le passé. Les crédits aux sciences et technologies de pointes et industries liées doivent impérativement être multipliées par 50 ou 100, à mon avis, aux vues des dangers inhérents à ces mêmes technologies. Il est bien plus facile de détruire que de construire; Nous devons absolument appuyer les nanotechnologies, microbiologies en leur donnant de grands moyens, de très grands moyens.

Il faut bien moins de moyens pour créer des nanoarmes que des solutions aux problèmes humains.

Les populations ont vraiment besoin de messages forts et d'explications de ceux qui nous gouvernent et cela sur tous les médias, et ceci dès maintenant !

JLDM

Re: L'énergie à l'ère des Nanos

Une vision lumineuse.

Prenons un peu moins de la surface du Sahara soit 8 millions de km carré.
Recouvrons la d'un tissus voltaïque de 300 watts/m carré. Les nanotechnologies nous font au moins espérer 300 watts/m carré.

Faisons le calcul 8 millions X 1000 X 1000 X 300 watts/m carré = 2,4 X 10 exp 15 watts !!!

Le parc nucléaire mondial, si on ne compte pas les centrales temporairement hors fonctionnement font à peu près 1 TW, un TerraWatt soit 10 Gw ou 10 milliards de m carré = 1 x 10 exp 9 watts !

Rien que le désert Saharien apporterait 2,4 millions de fois l'ensemble de toutes les centrales nucléaires du monde entier.

Comme La Terre tourne autour du soleil imaginons prendre un peu moins de surface de chaque désert quasiment inoccupé du monde mais répartis sur toute la surface.

Mettons 4 fois 800000 fois le parc total du nucléaire mondial.
Comme le soleil n'éclairerait toujours que la moitié de La Terre, nous pouvons diviser par deux l'ensemble de la surface face au soleil, ce qui fait 1,6 millions de watts en tout. Divisons encore en deux pour une moyenne relative aux nuages, aux fumées etc. :

Il nous reste tout de même 800000 fois le parc total du nucléaire mondial.

Conclusions :

C'est plus que largement suffisant pour se passer de tout le nucléaire mais aussi toutes les autres énergies comme pétrole, charbon, gaz, éolien, hydrolien.
C'est très très largement suffisant donc pour tous les 7 milliards d'habitants de La Terre bientôt et les industries liées, mais aussi automobiles électriques etc.
C'est très largement suffisant pour « craquer » l'eau de mer et récupérer l'hydrogène et l'oxygène pour l'industrie.
Très largement suffisant pour produire de l'eau potable à partir de l'eau de mer, eau potable qui est cruellement mal distribuée.

Nous pouvons aussi imaginer plein rendement la partie lunaire orientée vers le soleil en calculant avec 1/5 ème de la surface totale de la lune, soit une énergie vraiment considérable envoyée sur La Terre en grande partie par Faisceaux de micro-ondes, le reste utilisé pour créer des écosystème sous dômes ou autre à la surface de La Lune.

Autres points positifs :
le tissus nanotechnologique peut être abimé par ci par la, l'intégrité des connexions, du fonctionnement ne ferait pas diminuer de beaucoup le rendement énergétique, peu de pertes.
- Autre point, même s'il faut changer cette structure tous les 20 ans le coût de cette opération est très très faible par rapport au gain total.
- Mais aussi c'est une énergie écologique propre
- Mais encore imaginez une énergie gratuite, le budget des foyers grimperait en flèche, un exemple : Plus besoin de payer de chauffage l'hiver en Europe centrale, plus besoin d'économiser de la lumière. Les appareils électriques et électroniques peuvent être toujours branchés.
Les populations pauvre du monde ayant une énergie inépuisable auront vite fait de développer une vie plus riche à tous points de vue.
Etc etc.

Commentaires ? Réactions ? Idées ? Prospectives ? Erreurs à corriger ?
Merci d'avance.

Jean-Luc Donné-Matteo, Logicien de l'information.

Re: L'énergie à l'ère des Nanos

Florence write:
 
Et combien de Watt? et de quelle origine? seront nécessaires à produire les panneaux solaires?
La technologie actuelle utilise du silicium, certes abondant sur terre mais seulement sous forme de Silice...donc la production du silicium métal est trés trés consomatrice d'énergie. Avec les technologies actuelle, une cellule photo-électrique met plus de 15 ans pour restituer l'énergie qu'il a fallu consacrer à sa fabrication, bref plus ou moins sa durée de vie...

Et qui va passer la souflette sur la surface du Sahara, parceque le rendement d'une cellule pleine de sable n'est plus trés bon, voire nul selon la quantité de sable. Sans compter le coté abrasif du sable, aprés tout les efforts fait pour produire du silicium métal, le voir être détruit par la silice d'origine, c'est pas trés productif je trouve.

Flo

Bonjour Flo !

Comme je l'écrivais un peu plus en amont dans le temps, je parle de nanotechnologies. Je suis allé voir des chercheurs, d'autres existent, qui sont enthousiasmés par leurs premiers résultats mais surtout par le futur de la nanotechnologie ce qui concerne le solaire. Estimant à 30 watt/m carré au moins le tissus photovoltaïque dans les 10 à 15 ans à venir. Il faut comprendre que cette technologie n'est pas de la grosse macrotechnologie comme les panneaux solaires, le poids serait minime et peu de matière couvrirait de grandes surfaces. D'autre part ces avancées sont possibles parce que les nanomatériaux ne se comportent pas forcément comme les matériaux habituels en ce qui concerne les lois physiques, certaines lois sont uniques à cette échelle, tous les espoirs sont permis. Mais aussi peu de matière + grande intelligence pour produire à grande échelle ce tissu = prix bien plus abordable que le voltaïque classique.

Cette technologie n'utilise pas forcément le silicium et la construction n'est pas de l'industrie classique, ce qui peut rendre le matériau extrêmement bon marché.

Pour ce qui est d'enlever le sable sur le tissu ce n'est pas un problème technique si important que cela, il ne faut pas oublier que ces cellules créent de l'électricité, une partie peut-être utilisée localement pour utiliser des robots à cette tâche. Et de plus je n'ai pas écrit non plus que ce tissu serait directement posé sur le sable. Je le vois plutôt comme un ensemble de tentes sur des piquets géants haut de 20 mètres peut-être mais pas très épais, seulement très solide. Le tissus devrait être aussi très solide s'il utilise le photovoltaïque sur un nanomatériaux bien plus résistant que l'acier, cela existe déjà. Le seul problème c'est de maintenir ces piquets à bonne hauteur, qu'ils ne s'enfoncent pas dans le sol, qu'ils ne sortent pas du sol. C'est à ce niveau là que l'ingénieurie doit faire preuve d'inventivité, la chose n'est pas impossible. Il faut comprendre aussi que le tissus peut être remplacé où il a été cassé à certains endroits, remplacé ou réparé, mais aussi que si nous remplaçons tout le tissu au bout de 20 ans par exemple, la structure des piquets-supports ne serait pas à changer, elle.

Tout cela c'est de l'intelligence, les matériaux en eux-mêmes et pour me redire sont sans commune mesure de prix avec les cellules photovoltaïques actuelles, le prix est très bas. Peu de matière. Beaucoup d'intelligence, d'ingénierie. D'ici 10 à 15 ans tous ces problèmes techniques seront certainement résolus. Je ne vois personnellement pas ou sont les difficultés. Et pour l'abrasion du sable, il faut comprendre que la nanotechnologie peut créer des nanomatériaux transparents très fin et dont la résistance est bien plus grande que n'importe quel verre ou polymère. Ce nanomatériau peut très bien être au dessus de la couche de celui lié à la conversion photons-électrons.

J'espère avoir été plus précis.

Je sais c'est presque trop beau pour être vrai, mais internet lui-même l'est aussi quelque part...

Bon WE!

Jean-Luc D-M

P.S. Je te propose d'étudier tout ce qui se fait en matière de nanotechnologies si tu ne connais pas trop ce domaine passionnant.

Re: L'énergie à l'ère des Nanos

Les cellules photovoltaïques organiques nous sauveront-elles à temps ?

Le Groupe Armor en partenariat avec un consortium français composé du CEA-INES***, d'Amcor, de Plasto et de l'université de Bordeaux 1 représentée par le Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques investit dans la technologie des cellules photovoltaïques organiques.

Armor développe cette nouvelle technologie en s'appuyant sur le savoir-faire de son activité Armor Industrial Coding & Printing, basée à la Chevrolière, en région nantaise.

"L'engagement d'Armor dans les énergies renouvelables s'inscrit totalement dans la volonté d'Armor de mettre le développement durable au cœur de sa stratégie d'entreprise. L'énergie solaire reçue à la surface de la terre couvre 900 fois le besoin énergétique mondial, toutes énergies confondues. C'est clairement la source énergétique d'avenir. Nous souhaitons contribuer activement à l'émergence d'une véritable filière industrielle dans le domaine de l'énergie solaire française, en fédérant avec le CEA-INES et d'autres acteurs industriels un consortium d'entreprises françaises et européennes compétentes. Ensemble nous réussirons ce pari sur l'avenir," commente Hubert de Boisredon, PDG du groupe Armor.

http://www.enerzine.com/1/9871+armor-se-lance-dans-lenergie-photovoltaiq...

Bonjour !

Imaginez flottant sur l'océan un immense tissu photovoltaïque d'une surface de 10 millions de mètres carré à seulement 6% de rendement au mètre carré.

C'est juste un exemple, les chercheurs sont confiants que leurs futures cellules photovoltaïques organiques auront un bien meilleur rendement.

- Un tissu épais et flottant sur les vagues de l'océan.
- Un endroit bien placé près de l'équateur pour recevoir un maximum de soleil.
- De petits systèmes robotisés pour nettoyer en continu cette immense surface.
- Des caméras et quelques surveillants pour faire réparer les rares endroits abimés de temps en temps.
- De petits moteurs électriques reliés à un GPS pour empêcher l'immense surface de dériver.

* Calculons maintenant le rendement minimum soit 60 watts au mètre carré.
- Soit 10 millions de mètres carré de surface (relativement petite en comparaison avec la surface terrestre).
- 10 millions x 1000 au carré x 60 = 600 millions de millions de watts, soit 6 x 10 exp 14 watts !

Extraordinaire non ?

Le parc nucléaire mondial, si on ne compte pas les centrales temporairement hors fonctionnement font à peu près 1 TW, un TerraWatt soit 10 Gw ou 10 milliards de m carré = 1 x 10 exp 9 watts !

Cette immense structure photovoltaïque apporterait 60000 fois plus d'électricité que tout le parc nucléaire mondial ! Autant dire que nous aurions assez d'énergie pour tous ne besoins terrestres et bien au delà. Étonnant n'est-il pas vrai ?

- Assez d'énergie pour dessaler l'eau de mer et en faire de l'eau pure pour toute la planète. Plus de soucis en eau potable dans le monde, ni pour les plantations.
- Assez d'énergie pour faire tourner toutes les automobiles à l'électricité seule.
- Assez d'énergie pour toutes les industries.

- Plus besoin de pétrole
- Plus besoin de gaz
- Plus besoin de charbon
- Plus besoin d'huile de palme

-Il me semble concevable avec cette énergie de créer un gaz qui fixerait le dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre pour le faire retomber sur La Terre en un composé non dangereux pour la vie.
- Il serait aussi alors concevable de coloniser très vite Le coté éclairé de La Lune, et d'ailleurs une partie importante de cette surface serait des cellules photovoltaïques.
- Un maximum de batteries devraient être rechargées pour assurer la continuité électrique la nuit, quand les cellules solaires ne sont plus éclairées. Ou sinon dupliquer le même système sur une autre mer de l'autre côté de La Terre.

Maintenant c'est à vous de me dire si le coût d'un tel projet est bien plus heureux que celui de toutes les centrales énergétiques actuelles ?
Vous verrez que c'est réalisable en théorie. En pratique c'est une affaire d'ingénierie, les cellules solaires existent déjà, et leur prix diminue toujours très vite en fonction de la quantité !

Conclusion :

- Des solutions existent mais la quasi totalité des personnes n'en a pas la moindre connaissance.

JLDM
Logicien de l'information et transhumaniste.

P.S. L'industrie pétrolière en prendrait un sacré coup mais de toute façon les réserves de pétrole sont en voie d'épuisement. L'industrie nucléaire de même serait obsolète pour le coup. Un peu de ménage sur ici bas ferait du bien. Des millions d'emplois en moins, donc, mais aussi des millions d'opportunités d'emplois bien plus passionnantes !