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  • Jean-François Cliche

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    Mardi 21 février 2012 | Mise en ligne à 13h20 | Commenter Commentaires (14)

    Énergies vertes : le futur a-t-il de l’avenir ?*

    (*Je dois confesser d’entrée de jeu avoir éhontément repiqué le titre de ce billet à mon ancien directeur de maîtrise, le sociologue Jean-Jacques Simard, qui en avait affublé un de ses textes sur la jeunesse. L’occasion était tout simplement trop belle. Mes hommages au bon maître…)

    Deux belles lectures à faire sur les «énergies vertes», ou du moins sans carbone, viennent d’être publiées en ligne. La première a été divulguée hier au congrès annuel de l’AAAS, qui publie le magazine Science : il s’agit du rapport Equinox Blueprint : Energy 2030, qui résume les conclusions d’un sommet sur notre avenir énergétique tenu l’été dernier, à l’initiative de l’Université Waterloo en Ontario et du Perimeter Institute for Theoretical Physics.

    Capture d’écran 2012-02-21 à 13.18.04Le document d’une centaine de pages explique les principales avenues qu’entrevoient les participants de ce sommet — beaucoup de scientifiques, mais aussi des leaders politiques et des entrepreneurs — pour remplacer, à terme, les combustibles fossiles, qui fournissent actuellement 85 % de l’électricité consommée dans le monde. L’étape la plus proche de nous dans le temps, estiment-ils, est la mise au point de «piles géantes» pour stocker l’électricité solaire et éolienne, deux sources au grand potentiel, mais dont l’intermittence pose de gros problèmes. Si l’on pouvait faire des réserves au lieu de «jeter» l’électricité en trop que ces sources produisent, comme on le fait en ce moment, les piles pourraient prendre la relève dans les périodes creuses.

    L’avenue la plus proche d’une mise en œuvre, écrivent les auteurs, est du côté des «piles à flux» (flow batteries, pas trouvé d’autre traduction), dont le principe consiste à conserver l’énergie sous la forme d’ions (des atomes ou molécules portant une charge électrique) dans un liquide. Ces piles conserveraient, en principe du moins, la plupart de leurs avantages peu importe l’échelle à laquelle on les grossit, mais elles sont encore très chères et pas tout à fait au point.

    Le rapport plaide aussi pour la géothermie ainsi que, au risque de faire froncer quelques verts sourcils, pour le nucléaire — surtout les générations futures de réacteurs nucléaires, notamment au thorium, qui produiront beaucoup moins de déchets et dont la réaction nucléaire devra être continuellement stimulée pour se poursuivre, ce qui réduira énormément les risques d’accident grave.

    On peut lire un résumé du rapport sur le site du magazine Science.

    Mais le chemin qui mènera (ou pas) ces technologies à bon port pourrait s’avérer cahoteux et rempli de détours. C’est du moins l’impression que l’on garde à la lecture de cet article magnifique (et lui aussi assez long) du magazine Wired sur les raisons qui ont fait éclaté la «bulle des clean-tech» aux États-Unis.

    Le texte passe rapidement sur le côté technique pour se concentrer sur l’arrière-scène économique des énergies vertes, mais c’est précisément ce qui fait son intérêt : il montre éloquemment que les vertus technologiques et/ou scientifiques d’une invention ne pèsent pas toujours très lourd en affaires — pour le meilleur et pour le pire. L’ancien fabricant californien de panneaux solaires Solyndra, par exemple, dont la faillite récente a coûté cher à l’État américain, a été littéralement propulsé dans la stratosphère économique quand, au milieu des années 2000, le prix du silicium (composante essentielle de panneaux solaires «classiques») a explosé d’environ 50 à plus de 300 $ le kilo. Cela a alors rendu la technologie de Solyndra, qui utilise des matériaux plus coûteux, économiquement très compétitive, mais cela ne dura qu’un temps — le silicone est retombé depuis sous les 30$…

    Les aléas du prix du gaz naturel, comme on le sait, ont eux aussi plombé l’industrie (nord-américaine, du moins) des énergies vertes : quand les shales ont commencé à être exploité, l’offre supplémentaire a fait s’écraser les prix d’un sommet de 13 $ le 1000 pieds cubes atteint en 2008 à moins de 3 $ maintenant. Les centrales électriques au gaz sont soudainement devenues nettement plus intéressantes, économiquement bien sûr, que le solaire et l’éolien.

    Et pour tout dire, même l’industrie des gaz de shale semble en pâtir maintenant, mais c’est une autre histoire…


    • Un petit commentaire sur le prix du gaz. Je croyait moi-aussi que c’était un effet secondaire des gaz de shale, mais j’ai appris récemment que c’était plutôt du au fait que les hauts prix du pétrole entrainent l’exploitation de puits marginaux. Ce type de puits produit pas mal de gaz naturel qui est vendu au lieu d’être brulé. C’est pourquoi la production continue d’être importante alors que les prix sont extrêmement bas. Incidemment, les forages pour les puits de gaz ont diminué récemment en raison de ces bas prix.

    • Mentionnent-ils le charbon ? Comme on a vu dans un article de La Presse d’hier, le charbon réchauffe encore plus l’atmosphère que le pétrole.

      @yvan_dutil
      Les prix ont baissé avant les grosses remontées des prix du baril de pétrole. L’offre plus grande a fait baisser initialement les prix. L’exploitation de puits marginaux aide à garder le prix bas. C’est maintenant un mélange des deux.

    • @gl000001 D’après ce que j’en comprend, il y a eu successivement une pénurie, puis le crash économique à réduit fortement la demande pour le gaz, ce qui a fait chuter les prix. La chute s’est accentuée avec la remontée des prix du pétrole. Incidemment, le bas prix du gaz permet de maintenir en vie certaines puits de pétrole car on consomme beaucoup de gaz dans la production. Cependant, il parait que c’est difficile sur les finances de l’Alberta car les redevances sont principalement sur du gaz naturel.

    • «au millieu des années 2000 le prix du silicone (composante essentielle de panneaux solaires «classiques») a explosé d’environ 50 à plus de 300 $ le kilo. le silicone est retombé depuis sous les 30$…»
      On pourrait croire à de la spéculation mais en réalité la rareté est du à la méthode de fabrication relativement complexe du silicium de grade électronique le 6N soit ( pur a 99.999999% ie 6 chiffres après le point ) on doit a partir du silicium métallique de grade métallurgique le 2N produire un gaz de silice, le silane, qui est ensuite distillé comme le pétrole pour le purifier et redevenir du silicium . Or le silane explose parfois sans raison particulière et sans prévenir si il y a des traces d’oxygène ce qui oblige les compagnie a fermer l’usine quelques années pour la reconstruire au complet… ce qui s’est produit à quelques reprises fortuitement au millieu des années 2000.

      En réalité on fabrique du silicium pour les puces de vos ordi en priorité, lorsqu’on les découpe on a ‘’un déchet’’ de silicium pur qui est recyclé en panneaux pv . depuis vingt ans le % de panneaux pv en silicium correspond a quelques % près aux rejets de l’industrie de la puce.

      On pourrait croire que du sable c’est du sable et que le silicium vient de n’importe ou mais ce n’est pas le cas il faut éviter certaines impuretés et le quart du silicium de toutes les puces dans le monde origine du Québec en partie de Charlevoix et des résidu de silice d’excellente qualité du minerait de fer de la cote nord après une première transfo à Bécancour. On est peut être pas un si petit peuple après tout….

    • «Si l’on pouvait faire des réserves» pour intégrer les ressources renouvelables .

      Brièvement avant mon débranchement hebdomadaire pour retrouver le silence du chalet ou la main de l’homme n’as jamais mis le pied et que les gazouillis d’internet n’ont pas encore souillé …

      Au Québec les reservoirs sont équivalente à une imense batterie et sont bien plus efficace et il est possible d’intégrer plus facilement des ressources renouvelables car les réseaux sont déjà fait pour gérer un demande variable entre le creux et la pointe… Le gros problème se situe dans l’ahabitude de gérer seulement la demande en controlant totalement l,offre sur les réseaux mais il est très simple de gérer les deux en changeant la façon de voir les choses unepeu , si on intègre en priorité l’offre disponible intermitente en priorité en complétant avec la puissance de base cela équivaut a gérer une demande différente ce que font sans peine tous les réseaux …et c’est ce qu’a fait sans trop de difficulté hydro avec l’éolien ….Mais tout changement provoque un peu de résistance et exige une adaptation…

      La capacité des batteries pose un problème pour des cas plus ponctuels et surtout en déplacement.

    • À propos du gaz.

      Minute, minute. Précisons: c’est l’abondance de l’offre qui déprime le prix du gaz naturel. Cet accroissement de l’offre vient des gaz de schiste qui sont aisément et rapidement exploitables. Il n’est donc pas étonnant que l’industrie du transport se tourne vers le gaz naturel. Ce qui me déçoit, c’est l’industrie de l’automobile qui tarde tant à s’ajuster. Ça viendra.

      Présentement, aux États-Unis, les prix étant trop bas, l’industrie des gaz de schiste tente de négocier les redevances à la baisse. Ici, j’ouvre une petite parenthèse: Apparence que ce qui a bloqué l’oléoduc de Keystone, c’est le lobby du … pétrole de schiste américain. Les réserves sont très importantes. Les techniques de fracturation sont de plus en plus abordables et fiables (aux yeux des exploitants), ce n’est plus qu’une question de temps avant que ce type de pétrole vienne concurrencer celui qui origine des sables bitumineux. Le Colorado, entre autres, regorge de pétrole de schiste ou de shale si l’on préfère. D’où l’empressement de l’Alberta à ce que des investissements soient consacrés à ses ressource bitumineuses. Quant aux États-Unis, ils visent l’auto-suffisance; d’ailleurs, c’était l’engagement du président Obama. Le pétrole et le gaz de shale y feront la différence.

      @yvan_dutil

      En effet l’Alberta a réduit de 50 à moins de 30 % ses redevances sur le gaz naturel, accumulant depuis ce temps des déficits qui ont vidé son fonds de 15 milliards $. Le but? Stimuler la recherche et l’exploitation sur son territoire… À qui profite en Alberta cette baisse des redevances sur le gaz naturel? À l’industrie du pétrole bitumineux, laquelle consomme beaucoup de gaz naturel afin de produire son pétrole. Les redevances pour le pétrole bitumineux? Des cacahouètes. Enfin, quand le prix du West Texas Intermediate monte en haut de 100 $ le baril de brut, alors les cacahouètes sont multipliées par deux.

      Dérisoire, mais peut-être nécessaire pour que le prix du pétrole bitumineux soit compétitif. En tout cas, du point de vue des actionnaires…

      Je reviendrai pour ce qui est des accumulateurs grande puissance.

    • @mononke Effectivement, il y a un gros potentiel de stockage virtuel en jouant sur la demande. C’est la nouvelle priorité d’Hydro-Québec depuis 2 ans. Par exemple, avoir la capacité de contrôler les chauffes-eau à distance permettrait de réduire la point de consommation de quelques centaines de MW. Des stratégies similaires pourraient être appliquées aux congélateurs et aux chauffages. Sans compter, l’impact de telles stratégies sur des installations industrielles.

    • «la mise au point de «piles géantes» pour stocker l’électricité solaire et éolienne»

      On peut faire un petit retour en arrière de 5 ans, en 2007 «Stocker l’électricité en quantité illimitée par des batteries en flux continu»
      http://tinyurl.com/7kw9oxx

      Et l’année suivante la mise en place d’une batterie de ce type, 80 tonnes pour 7 MW/h ….
      http://tinyurl.com/7tu4o9l

      Hormis la taille énorme de la chose on a toujours un truc à l’espérance de vie plutôt courte.

      Là où c’est possible, c’est à dire dans des endroits plutôt désertiques, la concentration solaire semble être plus prometteuse. Surtout que dans ces endroit très chaud la demande en électricité s’accroit avec l’ensoleillement, donc moins de demande de stockage en proportion a la capacité de production. La concentration solaire permet l’atteint de très haute température et permet l’utilisation du sel liquide a plus de 500°c (1,000° f). Ce genre de duo me semble avoir une possible duré de vie intéressante une fois la période mise au point passée.
      http://tinyurl.com/7dzpjkm

      L’année qui vient de passée a vu les investissements en production d’énergie renouvelable dépasser ceux de la production avec de l’énergie fossile, 187G$ contre 157G$. Et c’est l’hydraulique qui accapare les trois quart de ces investissements. Le potentiel hydraulique est proche de ses limites mais est sans imprévu, sinon que la pluie elle-même. Et peut jouer le rôle de méga-batterie en duo avec des sources intermittentes renouvelables.
      http://tinyurl.com/6vptnfr

      Dans tout les cas il me semble qu’un des points important c’est de faire des choses qui durent dans le temps, et non-pas que l’on est toujours en train de scraper pour les remplacer par le dernier modèle. C’est l’énergie qui doit être renouvelable, pas la quincaillerie pour la produire…

    • @jean_yves
      Encore mieux que le renouvelable. L’économie d’énergie par le solaire passif.
      J’ai un chauffage électrique central avec des conduites d’air forcé. Je fais toujours marcher la ventilation pour filtrer l’air et équilibrer les différences de température. Et j’ai l’intention de faire circuler l’air de mon retour autour d’une masse thermique pour accumuler la chaleur du soleil le jour et pouvoir la relacher plus tard lorsque le soleil est couché. Je pensais empiler des dalles de patio en béton. Ca ne coute pas cher, c’est efficace et durable.

    • @ Gl
      Ca na coute pas chers mais pour l’efficacité je suis moins sûr là. La masse pour accumuler cette énergie est petite et ne fait la moitié des capacités de l’eau a volume égale, le delta, la différence de température entre le jour et la nuit, est très petite. Et en plus la fenestration généreuse requise n’est pas un bon isolant la nuit venue. Mais bien sûr un gain est un gain, s”il y a gain, et que ça s’intègre bien a l’aménagement intérieur, bien pourquoi pas?

      Il y a déjà eu des études en condition réelle sur le sujet, je présume que quelqu’un en a déjà pris connaissance?

    • Dans votre article ça devrai être écrit le prix du silicium (composante essentielle de panneaux solaires «classiques») a explosé d’environ 50 à plus de 300 $ le kilo et non silicone, qui sont deux produits
      complètement différend.

      Oups, beau lapsus en effet. Corrigé.
      JFC

    • M. Cliche,

      Qu’en est-il du projet ITER ?

      Le rapport Equinox en parle très peu (p. 29 sur 116), mais surtout comme un «modèle de collaboration internationale à émuler». Les auteurs ne semblent pas croire que la fusion est partie pour être une source d’énergie dans un avenir prévisible.
      Ils se concentrent sur deux technologies qu’ils semblent estimer plus réalistes à plus brève échéance, le «integral fast reactor» et un réacteur à thorium.
      JFC

    • @dangir13 Pour faire suite au commentaire de JFC, il n’y a pas de scénarios possibles pour un production significative d’énergie par la fusion avant 2050. Même les réacteurs à neutron rapides sont peu probable avant 2030.

    • @ JFC et yvan_dutil >

      Merci. Mais peut-on quand même penser que cette idée (technologie) pourra être applicable au-delà de 2050?

      J’étais très emballé au départ, mais je trouve effectivement que ça tourne en rond (mauvais jeu de mots) depuis quelques années.

      Malgré tout, le principe de fusion demeure une voie incontournable à explorer.

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