Autres EnR

		Autres Énergies Renouvelables
	Énergies renouvelables	Les énergies renouvelables utilisent des flux d'énergies d'origine naturelle (soleil, vent, eau, croissance végétale, géothermie...). Elles constituent donc une alternative aux énergies fossiles à plusieurs titres : elles sont inépuisables ; elles autorisent une production décentralisée adaptée à la fois aux ressources et aux besoins locaux ; elles préservent l'environnement car elles n'émettent pas de gaz à effet de serre, ne produisent pas de déchets et n'entraînent ni risques majeurs, ni nuisances locales significatives.
	Biomasse	La biomasse est la masse de matière vivante, qu'elle soit animale ou végétale. La matière organique morte fait partie de la biomasse, car elle abrite tous les micro-organismes de décomposition. L'énergie de la biomasse, produite par combustion, est la seule qui soit utilisée à grande échelle au niveau mondial. La bioconversion est la transformation énergétique basée sur un processus vivant et par extension, les techniques produisant de l'énergie à partir du vivant. Le biogaz est une émanation naturelle de débris végétaux ou d'excréments animaux en fermentation dans une enceinte close maintenue à une certaine température. Les termes "gaz de fumier" ou "biométhane" sont employés aussi. Le biogaz est combustible. Il se compose de 50 à 70 % de méthane, 35 à 40 % de gaz carbonique, 1 à 3 % d'hydrogène, 0,1 à 1 % d'oxygène, de 0,5 à 3 % d'azote, de 1 à 5 % de gaz divers (hydrogène sulfuré, ammoniac etc.) et de vapeur d'eau. Un digesteur désigne le récipient où se déroulent les fermentations biométhanogènes. La fermentation est la transformation de certaines substances organiques sous l'action d'enzymes sécrétées par des micro-organismes. Mésophile décrit des fermentations se déroulant entre 20 et 45°C. Aérobie décrit de micro-organismes ayant besoin d'air (oxygène) pour se développer. Par extension, aérobie décrit le processus utilisant ces micro-organismes. Contraire : anaérobie.
	Biocarburants	Les biocarburants sont une source d'énergie liquide ou gazeuse produite à partir de la biomasse. On distingue deux grandes classes de biocarburants : - les alcools, obtenus à partir de cultures riches en sucre ou en amidon (sorgho, betterave). - les huiles, obtenues à partir des graines oléagineuses (colza, soja, tournesol) Les alcools comme les huiles peuvent être modifiés pour obtenir des esters méthyliques. Les applications sont principalement leur utilisation dans les moteurs automobiles. Le méthanol (CH₃OH) est un alcool dérivé du méthane (alcool méthylique). Il peut servir comme fioul ou additif. L'éthanol (C₂H₅OH) se rencontre sous forme d'esters (alcool éthylique) dans la nature; il est beaucoup moins répandu que le méthanol. La bagasse est la matière fibreuse qui reste après l'extraction du jus de la cane à sucre, elle est souvent utilisée comme combustible. La combustion est une réaction chimique qui unit un combustible avec l'oxygène, elle produit de l'énergie calorifique. Le développement de la société industrielle et la sauvegarde de l'environnement dépendent de la maîtrise de cette réaction.
	Énergie éolienne	Une éolienne est un moteur actionné par le vent. Un aérogénérateur est un générateur de courant électrique utilisant l'énergie du vent. Il existe deux types d'éoliennes modernes: celle a axe horizontal dont le rotor ressemble a une hélice d'avion; et l'éolienne a axe vertical dont la forme s'apparente a celle d'un batteur à œuf à l'envers. Dans les deux cas, les éoliennes capturent l'énergie du vent et la transforment en énergie électrique (aerogénérateur) ou mécanique (éolienne de pompage, de sciage, etc). Une ZDE (zone de développement éolien) délimitent les endroits où pourront se construire les futurs projets éoliens. Cette disposition vise à éviter la dispersion et le mitage des installations sur le territoire. Un parc éolien est un ensemble de plusieurs aérogénérateurs sur un site, connectés au réseau d'électricité au même point. La puissance nominale est la puissance électrique continue maximale qu'un aérogénérateur (ou un générateur photovoltaïque) peut délivrer, de par sa conception, dans des conditions normales d'opération. Les aérogénérateurs les plus courants sont à axe horizontal et composés d'un mât, d'un rotor, d'une nacelle, du système de régulation, et du poste de transformation moyenne tension. Le mât est l'élément sur lequel est fixé la nacelle et son rotor. La nacelle est l'enveloppe des éléments mécaniques situés en tête de mât. Un rotor est un dispositif à 2 ou 3 pales qui capte l'énergie du vent. Les pales sont les branches de l'hélice sur lesquelles s'exerce la force du vent. L'arbre lent est l'élément qui relie le moyeu du rotor au multiplicateur. L'arbre rapide est l'élément qui entraîne la génératrice. La force du vent est l'intensité avec laquelle le vent souffle. Elle s'exprime en mètres par seconde, en kilomètres par heure ou en nœuds. Cependant, en l'absence d'instrument de mesure, il est toujours possible d'estimer la vitesse du vent d'après l'échelle de Beaufort. Un anémomètre est un instrument pour mesurer la vitesse du vent. On distingue les anémomètres suivant le principe sur lequel ils sont fondés. Les anémomètres mécaniques mesurent la pression dynamique que le vent exerce sur des éléments mécaniques (coquilles, plaque) ou directement la vitesse à l'aide d'un tube de Pitot, tandis que les anémomètres électriques déterminent la quantité de chaleur dissipée dans l'air par des filaments chauffés électriquement. Une girouette est un capteur de mesure de la direction du vent. Dans le cas d'un système aérogénérateur, elle transmet ses signaux au système de contrôle. La rose des vents est utilisée pour décrire la direction d'où vient le vent, traditionnellement elle utilisent 36 directions: l'est correspond à 09, le sud à 18, l'ouest à 27, le nord à 36, l'indication 00 étant réservée à la représentation des vents faibles (pas de direction déterminée). Rose des vents en France métropolitaine Les vents régionaux et locaux sont nombreux et variés. Ils tirent leurs noms de leurs caractéristiques locales ou de leur origine géographique. Vents régionaux en France métropolitaine NIMBY "Not in my back yard : pas dans mon jardin !". Phénomène de rejet par la population locale d'un projet d'installation lors qu'il est dans le voisinage.
	Énergie géothermique	L'énergie géothermique est l'énergie extraite des eaux chaudes ou de la vapeur présente dans certaines parties de la terre à fort degré géothermique. On distingue les gisements géothermiques suivant leur profondeur et leur température. - Les gisements de basse énergie sont constitués par des nappes situées entre 1 500 et 2 000 m de profondeur, où la température de l'eau varie entre 50 et 90 °C. En France, les régions les plus favorables sont le Bassin parisien, le Bassin aquitain et la vallée du Rhône. - Les gisements de moyenne énergie sont constitués par des nappes situées à une profondeur de 2 000 à 3 000 m, où la température de l'eau est comprise entre 90 et 150 °C. Cette température est suffisante pour produire de l'électricité. Les gisements de moyenne énergie sont peu importants en France. - La géothermie dite de haute énergie est utilisée dans les régions volcaniques où de la vapeur d'eau ou de l'eau sous pression, dont la température varie entre 150 et 320 °C, est disponible à faible profondeur. Cette température est suffisante pour produire de l'électricité. La France a une installation à Bouillante (Guadeloupe) et il y a des grandes installations en Italie, en Californie, ainsi qu'aux Philippines. Une sonde géothermique (ou capteur enterré) est un échangeur de chaleur constitué de tubes de poléthylène insérés verticalement dans un forage de plusieurs dizaines de mètres de profondeur et dans lesquels circule un liquide antigel qui prélève la chaleur du sol environnant. Le terme géothermie est aussi employé pour le captage de la chaleur emmagasinée dans le sol à faible profondeur. Cette chaleur géothermale (d'origine solaire) est utilisée comme source chaude pour le chauffage avec une pompe à chaleur. Le COP (coefficient de performance) décrit la performance énergétique d'une PAC (pompe à chaleur). Le COP est le rapport entre la quantité de chaleur produite par la PAC et l'énergie électrique consommé par le compresseur. Le fluide frigorigène confiné dans le PAC assure lors de ses changements de phase (gaz, liquide) les transferts de chaleur.
	Énergie hydraulique	L'énergie hydraulique vient d'un potentiel énergétique lié à l'exploitation de la chute d'un cours d'eau ou d'un barrage pour la transformer en énergie électrique à l'aide de turbines hydrauliques. Une turbine hydraulique est une machine destinée à convertir l'énergie d'un fluide en énergie mécanique de rotation. Différentes types de turbines (Pelton, Francis, Kaplan) permettent d'optimiser le rendement de l'installation en fonction des caractéristiques de la chute Un bassin versant est une région drainée par une rivière et ses affluents. C'est la somme des bassins versants qui constitue le bassin d'un fleuve. Un moulin à eau est une machine qui utilise l'eau comme force motrice. La partie principale est une meule destinée à moudre le grain pour le transformer en farine. Une roue hydraulique tourne sur son axe et transforme l'énergie de l'eau en énergie mécanique. Une roue à aubes est une grande roue hydraulique verticale à palette. Une roue à augets est une roue hydraulique dont les aubes inclinées forment un récipient et dont l'action est déterminée par le poids de l'eau. Selon la hauteur d'admission de l'eau dans les augets, on dit qu'il s'agit d'une roue "de dessus", "de poitrine" ou "de côté". Une centrale hydroélectrique est un ensemble industriel qui permet de transformer l'énergie naturelle de l'eau en énergie mécanique, puis en électricité. Une microcentrale est une installation hydroélectrique transformant l'énergie hydraulique en énergie électrique dont la puissance n'excède pas 500 kW. Une centrale hydroélectrique de haute chute est une centrale qui utilise une chute d'eau utile de 50 m. Généralement cette chute est équipée de turbines Pelton. Une centrale hydroélectrique de moyenne chute est une centrale qui utilise une chute d'eau utile de 5 à 100 m. Généralement cette chute est équipée de turbines Francis. Une centrale hydroélectrique de basse chute est une centrale qui utilise une chute d'eau utile de 2 à 20 m. Généralement cette chute est équipée de turbines Kaplan. Voir aussi : Société Hydrotechnique de France http://www.shf.asso.fr/ Une turbine Pelton est une roue à augets qui tourne sur un axe. La vitesse de sortie de l'eau sur l'injecteur est fonction de l'hauteur de la chute. La vitesse périphérique de la roue est de la moitié de celle de l'eau. Cet écart crée l'énergie. L'injecteur est composé d'une buse et d'un pointeau. L'ensemble est réglable et contrôle le débit de l'eau. Le corps d'une turbine Francis à la forme d'un escargot et la roue est à aubes fixes. Une turbine Kaplan est à hélices avec des directrices et pales fixes ou orientales pour régler le débit de l'eau. La turbine tourne à une vitesse de 100 à 200 tours minute. Un multiplicateur de vitesse permet d'entraîner une génératrice d'électricité ou un alternateur.
	Énergie marémotrice	L'énergie marémotrice (énergie des marées ; houille bleue) peut être récupérée en exploitant le potentiel énergétique dû au déplacement vertical d'une masse d'eau à différents niveaux ou à l'énergie cinétique due au courant (courant des marées), provoqué par le flux et le reflux (marée haute et marée basse). L'énergie des marées résulte des forces de gravitation du soleil, de la lune et de la rotation terrestre. L'usine marémotrice de la Rance, en photo, a été inaugurée en novembre 1966. Située à l'entrée de l'estuaire de la Rance entre Saint-Malo et Dinard, elle fait 400 mètres de long. Les 24 turbines de 5,35 mètres de diamètre, munies de pales orientables, tournent à marée montante et descendante, la puissance de la centrale électrique est de 240 MW.
	Énergie houlomotrice	L'énergie houlomotrice (énergie de la houle) est une source d'énergie d'origine cinétique et potentielle liée au déplacement de la surface de la mer sous l'action de la houle. On peut récupérer une partie de cette énergie par différents dispositifs : flotteurs et radeaux oscillants, cloches à compression ou dépression, etc.
	Énergie thalasso-thermique	L'énergie thalassothermique est l'énergie calorifique accumulée dans les océans sous l'action du rayonnement solaire. A l'échelle de la circulation générale de l'eau des océans, la différence de température entre les régions chaudes et les régions froides produit les courants. L'énergie calorifique y est transformée en énergie cinétique récupérable par des hydroliennes. Localement le rayonnement solaire échauffe plus les couches superficielles que les couches profondes. Comme l'eau chaude est plus légère, il s'établit entre le fond et la surface un gradient de température stable que l'on peut utiliser pour actionner une machine thermodynamique.
	Énergie photovoltaïque	L'énergie solaire photovoltaïque est l'énergie des photons dans la lumière transformée directement en électricité grâce à des cellules solaires qui sont fabriqués avec des matériaux semi-conducteurs. Un cellule photovoltaïque (ou photopile) est un dispositif qui transforme l'énergie lumineuse en courant électrique. La première photopile a été développée aux États-Unis en 1954 par les chercheurs des laboratoires Bell, qui ont découvert que la photosensibilité du silicium pouvait être augmentée en ajoutant des "impuretés," une technique appelée le "dopage" qui est utilisée dans tous les semi-conducteurs. Mais en dépit de l'intérêt des scientifiques au cours des années, ce n'est que lors de la course vers l'espace que les cellules ont quitté les laboratoires. En effet, les photopiles représentent la solution idéale pour satisfaire les besoins en électricité à bord des satellites, ainsi que dans tout site isolé. L'effet photovoltaïque a été découvert en 1839 par Antoine Becquerel. Les générateurs photovoltaïques sont utilisés: - pour les applications très simples telles que les calculettes ou les chargeurs de piles, ils peuvent faire fonctionner n'importe quel appareil alimenté par des piles. - pour les installations autonomes comme les balises en mer ou les maisons en sites isolés, elles nécessitent le plus souvent un stockage de l'électricité à l'aide d'une batterie. - pour les installations connectées au réseau ou les centrales photovoltaïques. Un générateur photovoltaïque connecté au réseau n'a pas besoin de stockage d'énergie et élimine donc le maillon le plus problématique (et le plus cher) d'une installation autonome. C'est en fait le réseau dans son ensemble qui sert de réservoir d'énergie. Le silicium est le matériau de base des photopiles. Les cellules mono-cristallines sont les photopiles de la première génération, elles ont un taux de rendement de 12 à 16%, mais la méthode de production est laborieuse et difficile, et donc, très chère car il faut une grande quantité d'énergie pour obtenir du cristal pur. Les cellules polycristallines ont un rendement de 11 à 13%, mais leur coût de production est moins élevé. Les cellules amorphes ont un coût de production bien plus bas, mais malheureusement leur rendement n'est que 8 à 10%. Cette technologie permet d'utiliser des couches très minces de silicium. On peut donc appliquer de très fines couches de silicium amorphe sur des vitres, du plastique souple ou du métal, par un procédé de vaporisation sous vide. C'est le silicium amorphe qu'on trouve le plus souvent dans les petits produits de consommation comme les calculatrices et les montres, mais aussi plus récemment sur les grandes surfaces utilisées pour la couverture des toits. La puissance crête est la puissance électrique maximum que peut fournir une cellule dans les conditions standards, c'est-à-dire à 25°C et sous une puissance lumineuse de 1000 W/m2. Cette puissance est exprimée en Watt-crête (Wc). Un onduleur est un dispositif électronique et statique servant à convertir le courant électrique continu en courant alternatif avec la fréquence souhaitée. La puissance "apparente" de l'onduleur s'exprime en volt-ampères (VA). Une cellule photovoltaïque produit toujours une tension d'environ 0,5 Volt, quelle que soit sa surface. Pour obtenir des niveaux de tension plus élevés, il faut relier les cellules individuelles en série pour que leurs valeurs s'additionnent. Plus la surface d'une cellule est grande, plus le courant sera grand. Le courant se mesure en Ampères. La tension se mesure en Volts. La puissance est le produit de la tension et le courant, mesurée en Watts (Volts x Ampères = Watts) Les lampes fluo-compactes sont des tubes fluorescents miniaturisés qui sont équipés d'un culot standard et un ballast intégré. Ils peuvent se substituer directement aux lampes à incandescence. Ces lampes "économes" consomment de 4 à 5 fois moindre, à flux lumineux identique, que les lampes à incandescence et leur durée de vie est plusieurs fois supérieure.
	Maîtrise de l'énergie	La maitrise de l'énergie est aujourd'hui nécessaire car : - la production, la transformation, le transport et la consommation d'énergie sont responsables de la plus grande part des nuisances environnementales dues à l'activité humaine : augmentation de l'effet de serre, pollution atmosphérique, pollutions des sols, des eaux, pluies acides... - les sources d'énergies que nous utilisons sont principalement des énergies fossiles dont les réserves sont limitées. La maîtrise de l'énergie doit être menée en parallèle, voire en amont, avec le développement des énergies renouvelables. L'intensité énergétique représente le rapport consommation d'énergie/PIB Depuis 2002, l'association négaWatt oeuvre autour d’un objectif : donner la priorité à la réduction à la source de nos besoins en énergie tout en conservant notre qualité de vie. Mieux consommer au lieu de produire plus. La démarche négaWatt s’appuie sur la sobriété énergétique dans nos usages individuels et collectifs de l’énergie, l’efficacité énergétique dans nos équipements et moyens de production, et un recours affirmé mais maîtrisé aux énergies renouvelables. www.negawatt.org/ Le projet Facteur 4 vise à réduire nos émissions de gaz à effet de serre par quatre, d'ici 2050 par rapport à 1990 afin de contenir le réchauffement de la planète à 2°C. Un puits canadien (ou provençal) est un réseau de canalisations enterrées qui utilise l'inertie thermique du sol pour rafraîchir l'air pendant la période chaude et le réchauffer durant la saison froide avant de l'introduire dans un bâtiment afin de renouveler l'air. L'énergie grise est l'énergie qui à été nécessaire pour fabriquer, emballer, distribuer et puis éliminer un produit. L'empreinte écologique est un indicateur de la pression qu'exerce l'homme sur la nature. Pour la mesurer, on évalue la surface productive nécessaire à une population pour sa consommation de ressources et l'absorption des déchets. Le DPE (diagnostic de performance énergétique) identifie les consommations d'énergie et les émissions de gaz à effet de serre, des logements mis en vente ou loués. Un écoquartier est un quartier urbain pensé de façon à minimiser son impact sur l'environnement. La densité urbaine caractérise le nombre d'habitants sur une surface donnée. Elle a une conséquence directe sur le développement durable en termes de transports et de consommation foncière. La cogénération est la production d'électricité avec récupération de la chaleur. Un cogénérateur est un groupe électrogène doté d'un système de récupération de chaleur. Le principe de la pile à combustible consiste à produire de l'énergie sans combustion. Alimentée en hydrogène et exploitant l'oxygène de l'air, la pile produit, par réaction électro-chimique entre ces deux éléments, du courant électrique, tout en ne rejetant que de la vapeur d'eau et constitue donc une source d'énergie propre. Connue depuis longtemps, cette technique présente néanmoins pour l'instant l'inconvénient d'être très coûteuse. L'hydrogène, stocké sous forme liquide, nécessite des réservoirs cryogéniques encombrants.
	Énergie nucléaire	L'énergie nucléaire n'est pas une énergie renouvelable. Un réacteur nucléaire est un appareil dans lequel sont conduites, sous contrôle, des réactions nucléaires, dont le dégagement de chaleur associé est exploité pour former de la vapeur d'eau. Celle-ci est utilisée pour actionner une turbine entraînant un générateur électrique. Il en existe différents modèles, selon la nature du combustible, du modérateur qui permet de contrôler la réaction et du caloporteur qui permet d'évacuer la chaleur à récupérer. Le modèle actuellement utilisé par EDF utilise l'uranium légèrement enrichi comme combustible, et l'eau ordinaire sous pression comme modérateur et caloporteur (REP, pour Réacteur à Eau Pressurisée). Le parc français actuel est composé de 58 réacteurs (34 de 900 MW, 20 de 1.300 MW et de 4 de 1.450 MW). Beaucoup de pièces qui composent un réacteur peuvent être changées au fur et à mesure, à l'exception de la cuve ou cœur du système, où se trouve le combustible, et l'enceinte de confinement, qui entour le réacteur. Personne ne peut dire quelle est l'espérance de vie précise des réacteurs en service, mais l'EDF table sur 40 ans. Dans cette hypothèse, l'arrêt des premières centrales devrait intervenir entre 2015 et 2020. Quatorze réacteurs auront 40 ans en 2020 et ce sera le cas de 34 autres en 2025. www.sortirdunucleaire.org/ L'EPR (European Pressurised water Reactor) est un projet de réacteur franco-allemand dits de troisième génération, développé depuis 1992 par Siemens et Framatome-ANP (groupe AREVA). Le premier exemplaire est en construction en Finlande avec une mise en service prévue pour 2009. Un deuxième exemplaire doit être construit à Flamanville, pour connexion au réseau français en 2010-2012. La fission est l'éclatement, généralement sous le choc d'un neutron, d'un noyau lourd en deux noyaux plus petits (produits de fission), accompagné d'émission de neutrons, de rayonnements et d'un important dégagement de chaleur. Cette libération d'énergie, sous forme de chaleur, constitue le fondement de la génération d'électricité d'origine nucléaire. L'enrichissement est un procédé par lequel on accroît la teneur en isotopes fissiles d'un élément. Ainsi, l'uranium est constitué, à l'état naturel, de 0,7% d'U235 (fissile) et de 99,3% d'U238 (non fissile). Pour le rendre efficacement utilisable dans un réacteur à eau pressurisée, la proportion d'U235 est portée aux environs de 3 à 4%. Le combustible nucléaire, contenant des matières fissiles, fournit l'énergie dans le cour d'un réacteur en entretenant la réaction en chaîne. Un réacteur à eau pressurisée de 1.300 MWe comporte environ 100 tonnes de combustible renouvelé périodiquement, par partie. La fusion nucléaire est un processus où deux noyaux atomiques s'assemblent pour former un noyau plus lourd. La fusion de noyaux légers dégage d'énormes quantités d'énergie provenant du défaut de masse. Cette réaction est à l'œuvre dans le soleil et toutes les étoiles de notre univers. ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) est un projet de réacteur expérimental à fusion nucléaire. L'objectif de ce type de réacteur est d'obtenir un moyen de production énergétique massive d'avenir, car l'aboutissement à un projet industriel permettrait d'exploiter une source d'énergie quasi inépuisable et peu polluante. Cependant, dans le cas du projet ITER, le seul but visé par les scientifiques est d'essayer de maîtriser une réaction de fusion nucléaire pendant 400 secondes! Le retraitement des combustibles usés consiste à en extraire le plutonium en séparant par un procédé physico-chimique les assemblages irradiés en trois catégories : - 1 à 2% de plutonium, dont une petite partie est désormais réutilisée dans le Mox, le reste étant stocké à l'usine d'extraction. - 3 à 4% de produits de fission, qui sont "vitrifiés" avant stockage définitif. - 95 à 96% d'uranium de retraitement (appelé aussi "uranium appauvri"), transporté sous une forme de nitrate, puis mis sous une forme plus stable, il est stocké. Le coût de "réutilisation" et la grande difficulté à le manipuler, en font de fait un déchet. Le Mox ("Mixed Oxydes") est une mélange d'oxydes d'uranium et de plutonium destiné à la fabrication de certains combustibles nucléaires.
	Peak oil	Le "peak oil" désigne le moment où la production pétrolière atteint son maximum. Le terme est employé aussi bien pour un gisement que pour un pays ou que pour l’ensemble de la production mondiale. Pour un gisement, le "peak oil" est généralement suivi d’une courte période de stabilisation, puis la phase de déclin s’enclenche d’une façon irrémédiable et a tendance à s’accélérer avec le temps. D’après l’institut Energy Watch Group, le pic de production aurait été atteint en 2006, voir graphique. Mais les projections de l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) ne tiennent pas compte.

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