Catégorie: Brèves
Will large solar power plants have a bright future?
| juillet 8, 2015 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Energy is at the heart of the negotiations about a future climate treaty which could be concluded at the Paris climate conference in December 2015. The « decarbonization » of energy is on the agenda: an agreement should greatly reduce CO2 emissions in order to limit to 2° C the global warming of the earth atmosphere by the end of this century. In this perspective, solar energy is often considered as a promising sector but can we envisage the building of large solar power plants as a serious part of the solution? Lire la suite
Quels scénarios pour la transition énergétique ?
| février 21, 2014 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Quels scénarios peut-on envisager en France et dans le monde pour une stratégie énergétique tenant compte du double impératif de limiter le changement climatique et d’assurer la sécurité des approvisionnements ? Le débat sur la transition énergétique a mis en lumière, en France en 2013, l’importance de cette question sans pour autant dégager un consensus sur des objectifs où le souhaitable et le possible iraient de pair. Nous ouvrons ici de nouveau le dossier. Lire la suite
Innovation for energy transition: time and money
| septembre 21, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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The French government deciding recently the revival of an industrial policy has labeled thirty-four industrial projects among which six at least have an energy dimension (such as a car 2 litres/100km, batteries with long autonomy, charging stations for battery, biofuels, smart grids , etc.) . . This approach is undoubtedly positive even if it differs […] Lire la suite
Les innovations pour la transition énergétique : time and money
| septembre 15, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le gouvernement français en décidant une relance de la politique industrielle a labellisé trente-quatre projets industriels dont six au moins ont une dimension énergétique (notamment une voiture à 2 litres/100km, des batteries avec une grande autonomie, des bornes de recharge pour batterie, les biocarburants, les réseaux électriques intelligents, etc.). Cette démarche est incontestablement positive […] Lire la suite
Energy transition in France: a necessary coherent strategy
| août 3, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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After several weeks off for technical reasons, we resume our blog in mid-summer in an English version for the first time, a few days after the closing in France of the national debate on the energy transition. This debate has highlighted important differences of opinion between the participants regarding scenarios for the primary energy demand decrease, the composition of the French energy mix, the future of renewable energy and nuclear energy. A recent report by the Court of Auditors gives a detailed assessment of the French political support for renewable energy, while other studies have questioned the role of scenarios and the credibility of the European one for the energy transition. Lire la suite
Transition énergétique: à la recherche d’une cohérence des stratégies
| juillet 30, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Après plusieurs semaines d’interruption pour des raisons techniques, nous reprenons notre blog en milieu d’été, quelques jours après la fin du débat sur la transition énergétique en France. Ce débat a mis en évidence des différences d’appréciation sur les scénarios pour la baisse de la demande d’énergie primaire, la composition du mix énergétique, l’avenir des énergies renouvelables et du nucléaire. Un rapport récent de la Cour des Comptes met en cause la cohérence de la politique française de soutien aux énergies renouvelables (éolien et solaire notamment), tandis que d’autres études s’interrogent sur le rôle des scénarios et sur la crédibilité du scénario européen pour la transition énergétique. Lire la suite
Les métaux point critique pour l’énergie
| mai 21, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le fonctionnement et les performances de nombreux systèmes énergétiques dépendent fortement de l’utilisation de certains métaux, en particulier les batteries (le sodium par exemple). Certains de ces métaux sont considérés parfois comme « critiques » car ils sont rares et donc coûteux (le platine notamment) ou parce que l’on peut redouter que les ressources minières soient insuffisantes […] Lire la suite
Les énergies renouvelables : une transition longue
| avril 23, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Les énergies renouvelables sont considérées comme le vecteur de la transition énergétique car elles doivent permettre de remplacer des énergies carbonées par des filières émettant peu de gaz à effet de serre et notamment de CO2. Leur montée en puissance, si elle est indéniable, est encore trop lente pour que l’on puisse penser qu’elles vont […] Lire la suite
Le gaz naturel: une énergie d’avenir mais avec des incertitudes
| février 6, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le gaz naturel est un vecteur énergétique dont la contribution à l’énergie primaire mondiale a connu une croissance continue depuis plusieurs décennies, parmi les énergies fossiles elle est celle dont l’utilisation a le plus faible impact climatique. La donne a changé depuis peu car les Etats-Unis ont bousculé les prévisions mondiales sur l’avenir du gaz […] Lire la suite
Scénarios pour l’avenir du nucléaire: l’uranium a-t-il dit son dernier mot?
| janvier 3, 2013 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Depuis la catastrophe nucléaire de Fukushima, l’avenir de l’énergie nucléaire est en débat dans un monde où la plupart des scénarios imaginent que la demande d’énergie ira encore en croissant dans les prochaines décennies. Existe-t-il d’autres filières possibles que celles en service actuellement et qui utilisent l’uranium ? La question est loin d’être nouvelle mais […] Lire la suite
Transition énergétique: 2030 un horizon « critique »
| décembre 3, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le débat sur la transition énergétique qui commence en France éclairera-t-il notre horizon énergétique ? Les scénarios qui ne manqueront pas d’être proposés à l’occasion de ce débat aideront sans doute à explorer les chemins possibles en proposant des chemins possibles, mais identifieront-ils tous les obstacles qui se trouvent sur la route de la transition […] Lire la suite
Energie et compétitivité de l’industrie: un enjeu majeur
| novembre 7, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Le rapport Gallois, le « Pacte pour la compétitivité de l’industrie française », a mis en évidence l’importance du coût de l’énergie pour la compétitivité industrielle d’un pays. La chute très importante et spectaculaire du prix du gaz naturel provoquée par l’exploitation massive du gaz de schiste aux USA conforte cette thèse car les experts lui attribuent […] Lire la suite
Le prix du pétrole et du gaz: une variable clé pour la transition énergétique
| octobre 11, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Dans le débat sur la politique énergétique française, le coût de l’énergie et en particulier celui du pétrole et du gaz ne sont évoqués que pour déplorer la montée des prix du carburant, du gaz et du kWh électrique. Cela dit on ne risque que de rares hypothèses sur l’évolution future de ces variables clés […] Lire la suite
Quel coût pour l’électricité?
| août 15, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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Si la crise économique a ralenti la consommation d’électricité dans les pays les plus développés, ce n’est pas le cas à l’échelle mondiale et la plupart des scénarios énergétiques prévoient une forte croissance de la consommation et de la production d’électricité à l’horizon 2030. Toutefois, la lutte contre le réchauffement climatique suppose une forte limitation […] Lire la suite
Le Japon face à son avenir énergétique: quelle leçon?
| juillet 8, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La catastrophe nucléaire de Fukushima a bouleversé la stratégie énergétique du Japon qui misait avant le tsunami dévastateur de mars 2011 sur un doublement de sa production d’électricité nucléaire d’ici 2030. Des choix énergétiques s’imposent donc plus que jamais pour un pays qui n’e dispose que de peu de ressources énergétiques sur son territoire. La […] Lire la suite
Le gaz est-il promis à un avenir en or?
| juin 16, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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En développant rapidement pendant la dernière décennie l’exploitation du gaz de schiste, les Etats-Unis ont bousculé les prévisions mondiales sur l’avenir de la production de gaz. La possibilité d’exploiter cette ressource non-conventionnelle a conduit à la fois à des espoirs et à un lever de boucliers, notamment en France où elle a été pratiquement interdite […] Lire la suite
Compétition accrue dans les énergies renouvelables
| mai 4, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La plupart des politiques énergétiques ont mis l’accent, ces dernières années, sur le développement des énergies renouvelables tant pour la production d’électricité que pour celle de carburants à partir de la biomasse. C’est en particulier le cas au Japon et en Allemagne, avant et après la « catastrophe » de Fukushima, mais la question a […] Lire la suite
Un coût croissant de l’énergie: facture et fracture énergétiques en France et en Europe
| mars 25, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La croissance continue du prix des carburants depuis près de deux ans ainsi que celle du gaz et de l’électricité illustre une tendance lourde et de grande ampleur : l’augmentation du prix de l’énergie en Europe pèse de plus en plus sur le budget des ménages européens. Plusieurs études montrent clairement les tendances récentes et […] Lire la suite
Un coût croissant de l’énergie: facture et fracture énergétiques en France et en Europe
| mars 25, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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La croissance continue du prix des carburants depuis près de deux ans ainsi que celle du gaz et de l’électricité illustre une tendance lourde et de grande ampleur : l’augmentation du prix de l’énergie en Europe pèse de plus en plus sur le budget des ménages européens. Plusieurs études montrent clairement les tendances récentes et […] Lire la suite
La fusion thermonucléaire face aux incertitudes
| janvier 17, 2012 | Posté par Pierre Papon sous Brèves |
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L’exploitation de l’énergie dégagée par la fusion d’atomes d’hydrogène, la fusion thermonucléaire, est une alternative à la fission nucléaire. Réaliser la fusion dans un grand réacteur expérimental, où le plasma est confiné par voie magnétique, est l’objectif du programme international Iter auquel participent les grandes puissances scientifiques mondiales. Ce programme, soutenu par l’UE a rencontré […] Lire la suite
On réalise la fusion thermonucléaire en provoquant la collision du deutérium et du tritium (deux isotopes de l’hydrogène), une grande partie de l’énergie résiduelle étant emportée par un neutron. La filière aurait l’avantage d’utiliser un « combustible » abondant, le deutérium qui peut être extrait de l’eau de mer et le tritium (produit dans le réacteur à l’aide de lithium) et de ne produire que peu de déchets radioactifs à vie longue. Toutefois sa réalisation se heurte encore à de sérieux obstacles scientifiques et techniques que le grand programme de coopération internationale, Iter (International Thermonuclear Experimental Reactor), lancé en 2007, a pour objectif de lever. Soutenu par l’UE, Iter va tenter de la réaliser la fusion dans un réacteur expérimental qui sera construit dans un centre du CEA à Cadarache (Bouches du Rhône). Ce réacteur utilise la méthode du confinement magnétique du plasma dans un dispositif appelé tokamak. Le plasma sera créé dans le tore central où il est porté à très haute température (150 millions de degrés) par un courant électrique et par irradiation par des micro-ondes ; il y est confiné par de puissants champs magnétiques produits par des bobines supraconductrices. L’aimant central du réacteur engendre un champ magnétique pulsé très élevé qui va créer un courant intense dans le plasma d’hydrogène qui se trouve dans la chambre torique centrale et contribuer à le chauffer. Iter devrait atteindre une puissance thermique de 500 MW soit dix fois la puissance qu’il prélèverait dans le réseau électrique pour lancer la fusion.
Iter devra faire face à deux difficultés majeures: – le risque de déstabilisation du plasma par des turbulences – la contamination des parois et du plasma lui-même. Alors que les travaux de génie civil étaient achevés, en 2010, le scénario initial pour la construction d’Iter a été revu. En effet, un grand nombre de modifications au schéma initial ont dû être décidées, en particulier pour la stabilisation du plasma (pour éviter que des turbulences et des bouffées explosives ne détériorent l’enceinte). Il est alors apparu que le coût de la machine atteindrait 15 milliards d’euros au minimum soit près du triple du devis initial. Ce nouveau budget a été entériné par les sept partenaires en 2010 avec un scénario par étapes : le premier plasma devrait être obtenu en 2019, soit avec près de 3 ans de retard, les expériences de fusion avec le deutérium et le tritium n’étant lancées qu’en 2028. Par ailleurs, des difficultés sont apparues, en 2011, avec les câbles supraconducteurs qui seront fabriqués au Japon (un alliage niobium-étain). L’aimant central doit pouvoir supporter 60 000 impulsions de courant pendant sa durée de vie mais des tests réalisés en Suisse ont montré que les câbles se dégradent au bout de 6 000 impulsions. Ce problème doit être résolu mais le laboratoire japonais du programme Iter qui a la responsabilité de ces câbles (Naka Fusion Institute à 100 km au nord de Tokyo) a été sévèrement endommagé par le séisme du 11 mars ce qui va retarder les travaux.
Il restait à l’UE qui finance 45% du projet à trouver le complément de financement nécessaire, un compromis budgétaire n’a été trouvé par le Conseil des ministres et le Parlement européens qu’en décembre 2011. Ce financement, 1,3 milliard d’euros, a été trouvé sur une ligne de crédits du budget européen non utilisés (hors du budget recherche). Si le financement d’Iter semble assuré pour 2012-2013, l’avenir reste incertain car le projet n’est pas à l’abri de difficultés techniques et donc financières. La crainte des responsables des programmes scientifiques de l’UE est qu’Iter n’obère le futur budget européen du nouveau programme cadre pour la recherche, rebaptisé Horizon 2020, que la Commission européenne doit lancer en 2014 et pour laquelle elle prévoit un budget de 80 milliards d’euros sur la période 2014-2020. D’où le souhait de certains de retirer Iter du budget pour le remettre à la charge des Etats. On voit mal les Etats accepter une telle solution dans la situation économique et budgétaire difficile qu’ils vont traverser. Ces palinodies financières montrent que le programme Iter a été lancé sans une véritable évaluation préalable des difficultés techniques que le projet risquait de rencontrer et de leurs possibles conséquences financières.
Le succès de la technique du confinement magnétique que va utiliser Iter dans un tokamak n’est pas assuré, mais il existe une voie alternative: l’amorçage de la fusion thermonucléaire par des lasers très puissants, c’est la voie du confinement inertiel. On sait aussi que les travaux sur la fusion intéressent, depuis leur lancement immédiatement après la guerre, la défense puisqu’elle est mise en oeuvre dans les bombes H, or cette technique du confinement inertiel va être utilisée pour simuler le déclenchement de la fusion dans une arme thermonucléaire avec une installation américaine (la National Ignition Facility inaugurée en 2009) et une installation française similaire, dont la construction s’achève à Bordeaux (le Laser Megajoule). Ces deux lasers géants, avec d’autres installations de moindre puissance, pourront être utilisés pour tenter de réaliser la fusion thermonucléaire à des fins énergétiques. L’installation américaine utilise un laser géant (il peut délivrer une énergie utilisable de 1,8 MJ) dont le rayonnement se divise en 192 faisceaux (D.Clery, « Fusion power’s road not yet taken », Science, p.445, vol. 134, 28 October 2011, www.sciencemag.org ) qui vont irradier un cylindre creux en or ; ses parois émettent des rayons X qui sont absorbés par une microcapsule de quelques millimètres de diamètre, placée en son centre, contenant un mélange de deutérium et de tritium, celle-ci explose en comprimant les atomes et provoque leur fusion (le phénomène « d’ignition »). D’autres schémas de fusion inertielle ont été proposés mais ils reposent sur des principes similaires. Une alternative consisterait à se passer de lasers (elle est à l’étude dans le laboratoire Sandia aux USA) : à l’aide d’un courant pulsé de grande intensité traversant un cylindre métallique on écrase brutalement celui-ci provoquant ainsi la fusion des atomes d’hydrogène. On peut aussi bombarder une cible d’hydrogène par un faisceau d’ions. Une fois la fusion réalisée et entretenue, il sera nécessaire d’extraire l’énergie du réacteur ce qui ne sera pas une tâche aisée.
La viabilité de la filière devra être testée sur un prototype industriel et ce n’est sans doute pas avant 2050-2060 que l’on pourra décider de la mettre ou non en route. Une option alternative a été proposée (en particulier par le physicien soviétique Sakharov) : elle consisterait à construire un réacteur hybride à fusion-fission. On utiliserait les neutrons énergétiques issus de la fusion pour produire à partir de l’uranium 238 des matériaux fissiles (notamment du plutonium 239) pour alimenter un réacteur de fission (par exemple un surgénérateur utilisant le plutonium) et pour brûler des déchets nucléaires des centrales classiques tels que les actinides. Cette voie ne pourrait être envisagée que bien après 2030.
La fusion thermonucléaire présentée souvent comme le saint Graal de l’énergie ne sera certainement pas un long fleuve tranquille et il est serait hasardeux de faire un pronostic sur sa capacité à apporter une solution concrète aux problèmes de l’énergie et a fortiori dans quels délais.
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