Quelles énergies pour demain ?
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Quelles énergies pour demain ?
Du pétrole jusqu’à quand ?
• Formation des hydrocarbures
• Estimation des ressources
L ’énergie nucléaire
• Géologie de l’uranium
• Estimation des ressources
Quelles alternatives
• Renouvelables
• La fusion
Conclusion: restons optimistes !
La formation des hydrocarbures
Formation du pétrole et du gaz
Formation du charbon
http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque
Hydrocarbures:
Comment estimer les réserves
Début d’exploitation
Exploitation (2)
Exploitation (3)
Fin de l’exploitation
Estimation de l’Ultime
Exemple de courbe de déclin
Courbes d’écrémage par continents
U=2 Tb
Découvertes et production mondiales
Pic des autres hydrocarbures
L’énergie nucléaire
•La géologie de l’uranium
•Quelles réserves d’uranium ?
l’Uranium naturel
99,28% d’238U0,715% d’ 235U
Lithophile et incompatible
Uraninite (U02)
La géologie de l’uranium
Formation des gisements d’U
•Filons uranifères: cristallisation fractionnée, hydrothermalisme
•En roches sédimentaires: formations argileuses,
phosphates
Les mines d’U en France
Uranium: l’offre et la demande
Prix de l’uranium
Prix de l’uranium: x10 en 2 ans…
Quelles alternatives ?
1) Les énergies renouvelables
2)La fusion
Consommation mondiale d’énergie primaire
(Agence Internationale de l’Energie)
L’hydroélectricité
Situation actuelle en France:
puissance installée: 24000 MW
production: 70 TWh, soit 14% de la production française
Grande modularité:
Temps de latence pour atteindre la puissance nominale:
Hydraulique = 3 minutes;
Centrale thermique = 11 heures
Réacteur nucléaire = 40 heures
L’hydroélectricité
EOLIEN3
21 VSP
Au 1er mars 2007:
1,3 GW installés en France.
Une énergie intermittente !
Puissance fournie par une éolienne Jeumont 750 kW:
Facteur de charge de l’ordre de 20-25%
Solaire thermique:principe du chauffe-eau solaire
chauffe-eau solaire
départ d’eau chaude
alimentation d’eau froide
isolation thermique
échangeur de chaleur
capteur thermique
chauffe-eau
En France, produit entre 40 et 70% des besoins d’une maison standard
Solaire photovoltaique
semi-conducteur : propriété de convertir l’énergie lumineuse reçue en charges électriques
- cellules monocristallines rendement: 12 à 16%
rendement: 11 à 13%
- cellules amorphes rendement: 6 à 10%
- cellules polycristallines
La fusion: le projet ITERInternational Thermonuclear Experimental Reactor
Principe de la fusion nucléaire
•Deutérium + Deutérium → Hélium 3 + neutron
•Deutérium + Deutérium → Tritium + proton
•Deutérium + Tritium → Hélium 4 + neutron
•Deutérium + Hélium 3 → Hélium 4 + proton
Caractéristiques de ITER•Petit rayon du plasma : 2 mètres
•Grand rayon du plasma : 6,20 mètres
•Hauteur du plasma : 6,80 mètres
•Volume plasma : 840 m³
•Courant plasma : 15 MAmpères
•Puissance de fusion : 500 MWatts
•Durée de maintien : de 6 à 16 minutes
•Bilan énergétique : Q = 10 (Rapport entre l'énergie fournie par le plasma et l'énergie extérieure fournie au plasma)
•Début construction: 2007. Durée prévue: 8 à 10 ans. Puis 20 ans de recherche/validation
(un réacteur économiquement viable doit posséder Q supérieur à 50)
Principaux objectifs scientifiques
• générer une puissance de 500 MW en n’en consommant que 50, durant 400 secondes (6’40’’).
record mondial actuel: 16 MW générés pour une puissance fournie de 25 MWatt, durant 1 seconde (Tokamak anglais JET)
•maintenir les réactions de fusion dans le plasma pendant au moins 1000 secondes (16’40’’).
record mondial actuel: 6’30’’ , (Tokamak français Tore Supra)
conclusions
•Actuellement, 87% de l’En. consommée dans le monde est fossile…
•D’ici 1 à 30 ans, cette énergie fossile sera rare et chère…
•Les alternatives ne sont pas prêtes
Mais gardons le moral !…
Bilan énergétique des bâtiments
Exemple: maison d’habitation avec:
•Chauffe eau solaire thermique
•Chauffage par géothermie
•13 m2 de panneaux PV
consommation: ~30 kWh/m2/an
Moyenne nationale en 2006: 400 kWh/m2/an !!!!!!!
La ‘LOREMO’ = LOw REsistance Mobile
1,5 l/100km !!!! Commercialisation: 2009 ?
Quelles énergies pour demain ?
…les NEGAWATTS