Énergies alternatives en France

Lorsque le prix du pétrole a augmenté en 1973, la recherche sur les énergies alternatives a été fortement encouragée, qui a ensuite connu de grands hauts et des bas. La guerre du Golfe Persique a également affecté dans sa mesure le prix du pétrole. C'est donc une bonne occasion de voir en France les projets d'exploitation de l'énergie solaire, éolienne et géothermique.

L'augmentation du prix du pétrole en 1973 et 1978 a donné lieu à de nombreux projets d'exploitation d'énergies alternatives. La Commission pour l'exploitation de l'énergie solaire a construit dans les Pyrénées la centrale Themis, dans le but d'atteindre une puissance de deux mégawatts. En cinq ans (de 1978 à 1983) après avoir dépensé 4 milliards de pesetas, la centrale n'a pas atteint ses objectifs et est devenue un laboratoire.

Centrale solaire expérimentale située dans les Pyrénées françaises.

L'Agence de recherche sur les énergies alternatives (AFME) a compté cette année avec un budget de 96 millions de livres (anciennement 10 milliards de pesetas).

En France, on peut dire que les plans d'exploitation énergétique du soleil, du vent et du sous-sol sont exclus, mais la situation n'est pas la même en Allemagne, aux États-Unis et au Japon. L'État y accorde des aides de 16.000, 25.000 et 70.000 millions de pesetas respectivement pour le développement d'énergies alternatives. En France, cependant, les plus grandes aides sont actuellement accordées pour économiser sur la consommation d'énergies classiques.

Cependant, certaines entreprises se consacrent à la diffusion d'énergies alternatives dans le monde entier.

Énergie solaire solaire

L'énergie que le Soleil émet à notre planète est mille fois plus grande que celle consommée dans le monde. 100.000 terawatt x heures annuelles (terawatta = 1012 watts) environ. Des capteurs photovoltaïques sont utilisés pour transformer l'énergie solaire en énergie électrique. La France est le plus grand producteur d'Europe, avec deux mégawatts de puissance installés chaque année dans le monde (5% du total).

La production est entre les mains de petites entreprises qui exportent plus de 95%. Quelques mètres carrés de capteurs de silicium dans l'environnement urbain, besoins de millions d'habitants (pompage d'eau, éclairage, réfrigérateurs, etc.) saturés en Angola, Népal, Inde et d'autres territoires de tous les continents. Dans les colonies françaises, il profite également beaucoup de l'énergie solaire. L'année dernière, 1,2 million de kWxh ont été consommés par des capteurs photovoltaïques de 4000 foyers.

C'est la centrale solaire de Kramer Junction dans le désert de Mojava, en Californie. Il dispose de 650.000 miroirs paraboliques pour chauffer les tubes remplis d'huile. L'huile est chauffée jusqu'à 391 °C, donc en évaporant l'eau les turbines sont actionnées atteignant une puissance de 30 mégawatts.

La maison Photowatt, dédiée à la fabrication de capteurs polycristallins en silicium, a récemment développé un nouveau système de coupe de panneaux de capteurs fins. Grâce à cela, il utilise moins de silicium que ses concurrents, environ la moitié. Il faut garder à l'esprit que le silicium, lorsqu'il est purifié et formé les plaquettes, vaut cent fois plus. Le kilo de silicium purifié coûte environ 30.000 pesetas.

Il suffit de voir la surface des plaques de silicium pour obtenir de l'énergie et non l'épaisseur. Par conséquent, les fabricants essayent de rendre les plaquettes plus fines possibles. On obtient actuellement des plaques photovoltaïques avec des lames de scie de 0,4 mm d'épaisseur. Dans la maison Photowatt, cependant, ils utilisent un fil d'acier de 0,170 mm, obtenant des plaques de 0,2 mm d'épaisseur.

Photowatt installe ses plaques dans le monde entier. Dans la Camargue de Provence, par exemple, le générateur de 12 kWg fonctionne dans la centrale située entre les marais de La Palissade (kWg ou pic kilowatt), la puissance obtenue lorsque l'installation est maximale: 1 kW/m2). Ils ont également leurs produits assemblés en Guadeloupe, Polynésie, Rwanda, Zinbabue, Pakistan, Niger, etc. Une des installations les plus intéressantes sera maintenant celle du Sahel du sud du Sahara. Au cours des quatre prochaines années, 650 générateurs de 1 kWg seront installés pour pomper l'eau, l'éclairage et l'alimentation en réfrigérateurs.

Il y a quelques années, un nouveau système de fabrication de panneaux photovoltaïques est en préparation. Les plaques sont en silicium, mais non cristallines, mais amorphes. C'est un système intéressant car il n'y a pas besoin de fours de cristallisation qui dépensent beaucoup d'énergie. En outre, la couche de silicium qui est placé sur la plaque de verre à partir du gaz silano dans le vide est deux cents fois plus mince.

Mais le silicium amorphe a un inconvénient dans la performance. Lorsque l'énergie solaire est transformée en énergie électrique, le rendement est de 6%, la moitié du silicium polycristallin. Ce système, conçu aux États-Unis, est utilisé lorsque des capteurs de petite puissance sont nécessaires comme petites calculatrices manuelles.

Il dispose d'un générateur photo-voltaïque avec des panneaux de 16 mètres carrés dans les environs de Sagia (Niger). Il a une puissance maximale de 1,4 kilowatts et pompent chaque jour 60 mètres cubes d'eau.

La moindre performance du silicium amorphe ne doit pas être un obstacle à son développement. Bien qu'ils soient deux fois plus grands que les panneaux de silicium cristallin, le besoin d'électrification est généralement donné dans des zones isolées éloignées où il n'y a pas de problèmes d'espace. En France, une maison se développe pour le moment. Il fabrique des plaques de petite puissance pour fournir des lumières de lanterne et de camping, mais il effectue également des unités de pompage d'eau dans les territoires du tiers monde.

D'autre part, les États-Unis et le Japon ont en place des centrales photovoltaïques de plusieurs mégawatts. Carrissa Plain de Californie a installé 8 mégawatts. Ils occupent une surface de milliers de mètres carrés, mais la rentabilité de ces centrales demeure incertaine.

La chaleur émise par le soleil est indirectement utilisée dans les centrales thermodynamiques pour obtenir de l'énergie électrique. Par des miroirs convexes, les rayons lumineux sont concentrés dans les tubes contenant de l'huile. L'huile chauffée est utilisée pour évaporer l'eau et par vapeur une turbine est actionnée, obtenant ainsi le courant électrique.

Énergie du vent

Comme le soleil, l'énergie du vent peut également être utilisée pour la transformer en énergie électrique. L'année dernière, par exemple, trois milliards de kilowatts ont été produits x heures d'énergie éolienne. La majeure partie du monde est produite en Californie (80%), États-Unis. En France, cependant, la production est très réduite, mais on prévoit l'installation de générateurs de 300 et 200 kW respectivement à Dunkerke et Port-la-Nouvel.

Celui de Dunkerke sera réalisé par la firme néerlandaise HMZ-Windmaster et produira 480 MWh. L'hélice aura des bras de 25 mètres de diamètre et l'électricité produite sera incorporée dans le réseau urbain.

California ferme éolienne. L'année dernière, trois milliards de kWh d'énergie éolienne ont été produits. La majeure partie du monde est produite en Californie, 80%.

En France, il existait une seule maison dédiée à la fabrication de générateurs éoliens, appelée Aerowatt. Cependant, l'année dernière, il a été acheté par l'industrie des pompes Vergnet, S.A., qui continue à fabriquer des générateurs éoliens. Pour une municipalité de 2.000 habitants de l'île de Desirade, dans les environs de Guadeloupe, 12 machines seront construites, qui produiront chaque année une énergie totale de 700.000 kWh. Le coût du projet s'élève à 130 millions de pesetas.

Énergie géothermique

La Terre a en elle une énorme réserve de chaleur. Malgré l'obtention de cette énergie, entre 1976 et 1986 plus de 60 installations ont été réalisées jusqu'à des eaux d'environ 1500 mètres de profondeur. Cependant, lorsque le prix du pétrole a diminué en 1986, le développement de ces installations a stagné.

D'autres projets sont l'exploitation d'énergie géothermique la plus profonde (environ 3.500 mètres). Le village de Soulko-sous-Forets, à Lora, a creusé 15 mètres par jour. Dans cette localité la température moyenne monte entre 5 et C pour 100 mètres de profondeur, deux fois plus rapide que n'importe où ailleurs.

Pour l'obtention de la chaleur souterraine on propose l'injection d'eau d'un orifice, afin de la chauffer dans un réseau de rupture souterraine et la récupérer d'un autre orifice. Des groupes de recherche français et allemands y travaillent. L'équipe allemande s'occupe de la partie hydraulique du système et l'École des mines de Paris simulera en trois dimensions le modèle d'échange de chaleur souterrain. Les structures géologiques perforées et leur comportement seront également analysés avec de l'eau chaude sous pression. Comme le forage aura lieu à la frontière entre les États de France et l'Allemagne, les Allemands étudieront la géologie de leur parti. D'autre part, les géophysiques britanniques étudieront sismiquement le sous-sol.

Le trou de 2000 mètres réalisé en 1988 a montré l'existence d'un réseau de fractures verticales à laquelle les pierres chaudes pouvaient bien chauffer l'eau par injection d'eau. Un autre trou, qui s'étendra jusqu'à 3500 mètres de profondeur, vérifiera si la température de la roche est de 175 (C ou non) comme prévu, et prélèvera des échantillons des roches présentes. Il s'agit d'analyser la composition chimique des roches basses et leur comportement dans l'eau à 175. L'eau peut se dissoudre à ces températures.

Si les conclusions attendues sont tirées de ces sessions, le projet élaborera une deuxième phase qui coûtera 6 milliards de pesetas jusqu'en 1998. Avant la fin du siècle, ils veulent avoir une installation qui injecte de l'eau et atteint 100 mètres cubes d'eau chaude par heure. Au départ, la centrale aura une puissance de 1 ou 2 mégawatts.

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