De Belle-Île-en-Mer à Samsø

Description de la mission

2010-10-08T14:44:00.000-07:00

Notre projet (Ludo et Ginie) de départ à Samsø (Danemark) avait comme objectif de faire un reportage sur les énergies renouvelables...

Nous partons du principe qu'une idée vraie, si l'on s'en contente perd de sa vérité !

Nous avons parcouru en 6 jours 4000 Km au départ de Belle-île en mer jusqu' à l' île de Samsø au Danemark aller retour.
Afin de voir de nos yeux cette île pleine de charme avec ses avantages et ses défauts.
Nous avons pu rencontrer les principaux acteurs de cette nouvelle aventure énergétique, trouvant notre démarche personnelle inhabituelle et intéressante pour l'avenir, ce qui nous a permis tels des reporters d'avoir accès aux diverses installations et de pouvoir repartir avec environ 900 photos valables et des notes sur le sujet.

Nous tenons bien à vous signaler que nous n'appartenons à aucune organisation politique, écologiste ou autre, démarche tout à fait indépendante d'une pensée partisane.

Nous avons organisé notre voyage dans un but personnel pour informer les habitants de Belle-île et d'ailleurs, qu'il existait une cousine plus au nord de notre île ( avec 4200 habitants à l'année) qui a développé une autonomie énergétique.
Cette île, nous l'avons découverte à travers les informations récoltées dans la presse et sur internet, mais nous voulions ramener de l'info objective lambda pour créer un échange par notre témoignage et peut-être créer un lien avec les acteurs de ces technologies qui sont en amélioration constante.

D'un point de vue écologique, Samsø c'est pas le paradis, il y a une volonté d'autonomie énergétique mais qui n'a aucun rapport (pour eux) avec leur environnement (2 agriculteurs biologiques). Cependant ils commencent à prendre conscience que "leur habitude"d'agriculture intensive, n'est peut-être pas la meilleure chose qui soit...
Nous avons aussi des infos et témoignages d'habitants de Samso qui sont conscients que leur agriculture intensive a détruit la faune aquatique, phosphates et pesticides ont eu raison des derniers pêcheurs Pro,
il y a peu de temps.

En ce qui concerne les véhicules il y a aussi une volonté à changer les mauvaises habitudes, des projets sont en cours...
Nombreux agriculteurs utilisent du bio carburant mais seulement pour leurs machines agricoles, car leur voiture fonctionne au diesel:-(

Nous avons la volonté de faire passer l'info, nous créerons un site et organiseront des expos gratuites!
Pour montrer que c'est possible de vivre avec notre temps et de baisser le plus possible notre impact sur l'environnement grâce aux énergies renouvelables.
Il suffit de bonnes volontés, de se réunir et d'agir ensemble pour modifier nos comportements et de choisir les nouvelles technologies qui s'offrent à nous, les mieux adaptées au lieu et aux habitants.
C'est une urgence écologique pour les générations futures!

Nous proposerons à la vente de photos et des cartes postales (afin de nous aider à communiquer l'info)...

Ludo & Ginie.

Les Dossiers

2009-11-19T09:04:00.000-08:00

• DOC DU PROGRAMME ALT 461

• COMMENT REALISER UN PROJET EIE

• RAPPORT DE STAGE A SAMSO de XAVIER BRANDAO

• MEMOIRE 2008 de XAVIER BRANDAO

Quelques produits de Samsø

2009-11-16T13:06:00.000-08:00

Petite récolte de la production locale.

Cliquez sur les photos pour Zoomer.

Des Cornichons Bio.

En Danois l'appelation est "øcologisk"

Un bière locale De Bonnes confitures à la fraise et aux groseilles

Un très bon miel local

Des apéritifs locaux à base de Fraise et autres fruits rouges. Délicieux !

2009-11-16T13:04:00.000-08:00

L'énergie Verte

2009-10-15T02:37:00.000-07:00

L’énergie verte est un terme employé pour décrire les sources d'’énergie qui sont considérées favorables à l’environnement et non polluantes, comme le vent, le solaire, l'eau ...
Les sources d’énergie vertes sont souvent dites durables car leurs émissions de gaz ont une plus faible teneur en carbone et créent moins de pollution.
Les consommateurs, les entreprises, et les organismes peuvent acheter de l’énergie verte afin de soutenir le développement futur, aider à réduire les conséquences de la production d’électricité conventionnelle sur l’environnement , et augmenter l’indépendance énergétique de leur nation. Les certificats d’énergie renouvelable (les certificats verts ou les étiquettes vertes) sont une manière pour des consommateurs et entreprises de soutenir l’énergie verte.

Article Ouest France du 06 Octobre 2009

2009-10-15T01:03:00.001-07:00

Le Vent

2009-10-14T02:44:00.001-07:00

L’énergie éolienne contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, car son processus de production électrique ne génère ni déchet ni gaz à effet de serre. Elle contribue également à l’indépendance énergétique du pays, car elle injecte sur le réseau l'énergie qu’elle a produit en convertissant la ressource naturelle du vent, disponible en quantité illimitée à l’échelle humaine.

Ainsi, chaque kWh éolien produit permet d’éviter l’émission de gaz à effet de serre issus de la consommation d’une énergie fossile.

Comme les moulins à vent du passé, les éoliennes génèrent des forces mécaniques ou électriques.

Les pales du rotor des grandes éoliennes ou aérogénérateurs captent l’énergie cinétique du vent et entraînent un générateur électrique pour produire des kilowattheures propres et renouvelables. Une éolienne de nouvelle génération développe en général une puissance d’environ 2 MW (2 millions de watts). Chaque machine de 2MW est capable d’alimenter environ 2 000 foyers (hors chauffage).

Avec les grandes éoliennes branchées sur le réseau, comme avec la grande hydraulique, on produit des kilowattheures propres et renouvelables.

Comment produit-on de l’électricité avec une éolienne ?
Une éolienne est constituée d’un rotor à 2 ou 3 pales, d’un système de transmission mécanique directe ou à multiplicateur et de circuits de gestion du courant (régulateur, onduleur, etc., selon le type de machine). L’ensemble se trouve dans la nacelle posée sur le mât, ou la tour, de l’éolienne. Le vent fait tourner les pales qui entraînent le générateur électrique, d’où l’appellation aérogénérateur pour désigner les éoliennes qui fabriquent de l’électricité. Le courant produit est rendu compatible avec le réseau de distribution qui le reçoit. Tous les éléments d’un aérogénérateur font appel à ce que la technologie offre d’aujourd’hui de mieux. Ainsi les pales ont-elles des profils et des matériaux issus de l’aéronautique. Quant aux parties électriques, leur rendement avoisine souvent 100 %, les pertes étant plutôt d’origine mécanique (frottements, rendements des engrenages, etc.). Globalement, les aérogénérateurs sont des machines qui affichent un bon rendement, puisqu’elles sont en mesure de transformer en électricité 30 à 50 % de l’énergie du vent.

L’énergie éolienne est-elle compétitive ?
Avec l’augmentation du prix du pétrole et du gaz, le coût de l’électricité issue des parcs éoliens devient de plus en plus compétitif. Et on estime qu’en 2010 les tarifs de l’éolien ne seront pas plus élevés que celui du kilowattheure des centrales à gaz optimisées. Autre source d’économie : la taille croissante des machines, qui en réduit le nombre pour un site donné. L’expérience et de nouvelles techniques abaisseront sans doute encore les coûts. Sans oublier l’apparition possible de taxes sur les énergies polluantes, ce qui modifiera la situation… en donnant sans doute un nouveau souffle à l’éolien.

Quelles sont la taille et la puissance d’une éolienne ?
Les éoliennes couramment installées aujourd’hui font entre 1,5 et 3 MW. Une machine de 2 MW a un rotor de 70 à 90 m de diamètre et la nacelle est perchée sur un mât de 60 à 100 m de hauteur. Hauteur maximale de la pointe d’une pale : entre 100 et 140 m au dessus du sol ! Les machines de demain seront encore plus puissantes. Quelques éoliennes de 4,5 MW, 5 MW et 6 MW sont déjà installées, en Allemagne notamment. Plusieurs projets de parcs avec ces machines multi-mégawatts sont en cours, pour des installations sur terre et offshore. En France, vers Fécamp (Seine-Maritime) un projet de parc éolien constitué de 60 éoliennes, représentant une capacité de production d'électricité de 300MW (soit la consommation hors chauffage de quelque 800 000 habitants. Le chantier devrait mobiliser une centaine de personnes pendant plus de 2 ans. La mise en service de la ferme, est prévue pour 2013 et débouchera sur la création d'une quinzaine d'emplois directs. Sur terre, un projet à l’étude prévoit d’implanter deux éoliennes de 5 MW entre Nantes et Saint-Nazaire. À horizon plus lointain, les constructeurs et les chercheurs planchent sur des machines de 8, 10 voir 15 MW. On note une tendance à préférer des machines plus puissantes en moins grand nombre pour une installation donnée.

Quelle est la production d’un parc ?
La production d’un parc éolien dépend de la qualité de vent du site. En moyenne, les sites français produisent 2 300 heures par an sur les 8 760 heures que compte une année. Pour donner un ordre d’idée, la production d’un parc de 10 MW, soit 4 éoliennes de 2,5 MW, correspond aux besoins d’électricité domestique hors chauffage de 5 650 foyers, soit près de 15 000 personnes.

Peut-on installer des éoliennes n’importe où ?

L’installation d’un parc éolien est soumise à des règles strictes pour concilier le développement de l’énergie éolienne et la protection du paysage et de l’environnement. Sont ainsi requis depuis les lois de janvier 2003 et juillet 2005 :

un permis de construire pour les aérogénérateurs de plus de 12 m de haut, soumis pour avis à la commission départementale des sites, perspectives et paysages ;
une étude d’impact quand la hauteur de mât des éoliennes dépasse 50 m, une notice d’impact pour les projets de moins de 50 m ;
une enquête publique quand la hauteur de mât des éoliennes dépasse 50 m.

Les développeurs de projets éoliens font généralement appel à des paysagistes pour déterminer l’implantation des aérogénérateurs la mieux intégrée au site. De plus, pour que les propriétaires d’un parc puissent bénéficier du tarif d’achat de l’éolien, celui-ci devra désormais être situé dans une zone de développement de l’éolien (ZDE). Et les communes qui élaborent les ZDE prennent en compte la protection des paysages, des monuments historiques et des sites remarquables et protégés.

Qu’est-ce qu’une zone de développement de l’éolien ?
Une zone de développement de l’éolien (ZDE) désigne un territoire situé sur une ou plusieurs communes, propice à l’implantation de parcs éoliens. Ce nouvel outil a été mis en place par la loi d’orientation sur l’énergie de juillet 2005. Il est particulièrement important puisque, désormais, pour les nouvelles constructions d’éoliennes, seules celles réalisées dans une ZDE pourront bénéficier de l’obligation d’achat. Avec les ZDE, ce sont les collectivités locales qui prennent en main le développement de l’éolien sur leur territoire et qui fixent les seuils de puissance.
Concrètement, la création d’une ZDE est proposée au préfet par la ou les communes concernées. Pour ce faire, elles doivent évaluer le potentiel éolien, définir un périmètre géographique et les seuils de puissance minimum et maximum pouvant y être développés. Tout en prenant en compte la protection des paysages, des monuments historiques et des sites remarquables et protégés. Après concertation avec les services de l’État et les collectivités, le préfet valide ou non la ZDE. Pour les développeurs, le système permet d’identifier les sites où les projets de parcs seront réalisés plus rapidement.

Un particulier peut-il installer son éolienne ?
Sur un terrain venté, à l’écart des habitations avec une ligne électrique proche, un particulier peut envisager d’installer une éolienne qu’il financera lui-même. Il existe des éoliennes de faible puissance (moins de 50 kW) mieux adaptées aux capacités de financement des particuliers que les machines de moyenne et grande puissance. Près de 130 machines de ce type sont déjà installées en France. Il faut compter entre 8 000 et 20 000 euros pour l’installation complète d’une éolienne de 0,9 à 20 kW. Somme à laquelle il faut retrancher le crédit d’impôt dont peut bénéficier le particulier, qui s’élève à 50 % du coût du matériel. Cet “éolien de proximité” présente l’avantage d’être une production électrique décentralisée, qui alimentera les consommateurs des environs par le réseau électrique de distribution.

Peut-on installer des éoliennes en mer ?
Aujourd’hui encore peu développé, l’éolien offshore a un avenir très prometteur. En mer, les vents sont “purs” (importants et réguliers) et on sait bien gérer les problèmes d’installation et de maintenance, grâce à l’expérience acquise avec les plates-formes pétrolières. De plus, on dispose d’espace pour installer des éoliennes puissantes en grand nombre : un parc offshore peut rassembler plusieurs dizaines, voire centaines d’éoliennes géantes.
À travers le monde, plus de 730 MW étaient installés fin 2005. L’un des parcs les plus connus est celui de Horns Rev au Danemark, avec 80 éoliennes de 2 MW.
L’offshore démarre aussi en France. Après un premier parc éolien prévu au large de la côte d'Albâtre en 2009, un second parc pourrait voir le jour au large du Calvados en 2011.

Quel est l’effet d’une éolienne sur l’environnement ?
Difficile de trouver plus “écologique” qu’une éolienne pendant son fonctionnement : pas d’émission de gaz, pas de particules. Même chose pour le sol : pas de déchets, pas d’effluents, aucun rejet, pas d’influence sur la qualité de l’air. L’énergie propre par excellence.
Si on ne souhaite pas remplacer une éolienne en fin de vie, on peut la retirer aussi discrètement qu’elle est arrivée et qu’elle a vécu : démontage et transport faciles, remise en état très rapide du site compte tenu de la faible emprise au sol. De plus, l’opérateur d’un parc éolien a obligation de constituer des réserves financières en cours d’exploitation afin de garantir la remise en état du site. Comparé à des installations dont le démantèlement implique des opérations longues et coûteuses, l’éolienne présente un bilan écologique favorable.

Les éoliennes sont-elles dangereuses pour les oiseaux ?
Le taux de collision est faible (entre 0,4 et 1,3 oiseau tué par éolienne et par an, en moyenne) et sans commune mesure avec la mortalité liée à la circulation routière, les lignes électriques ou encore les baies vitrées. Oiseaux et éoliennes peuvent cohabiter à condition de respecter certaines règles d’implantation : éviter les sites sur des trajets migratoires, à proximité des zones d’espèces rares ou menacées, rendre les machines bien visibles, etc. Et puis les animaux ne sont pas si bêtes. En réalisant des enquêtes de suivi sur plusieurs parcs éoliens, les ornithologues ont noté que les oiseaux adaptent leur comportement en contournant ce nouvel élément du paysage. Chaque projet s’étudie néanmoins avec le concours de spécialistes, de la Ligue pour la protection des oiseaux notamment.

Quel est le niveau sonore des éoliennes actuelles ?

Les sources de bruit d’une éolienne moderne sont un souffle venant de la circulation du vent entre les pales et le bruit émis lorsqu’elles passent devant le mât. Ces sons sont généralement couverts par le bruit du vent lui-même. Au niveau du rotor, le bruit est proche de 100 décibels, au pied d’une éolienne, il s’élève à 55 décibels. À 500 mètres, le bruit généré par la machine atteint 35 décibels… Soit le niveau sonore d’une conversation à voix basse ! Quant aux infrasons produits par les éoliennes, il a été scientifiquement prouvé qu’ils n’ont aucun impact sur la santé.
La France dispose de la législation la plus stricte en Europe, en matière de bruit. La réglementation s’appuie sur un indicateur d’émergence qui impose au parc de ne pas générer un niveau de bruit supérieur de 5 décibels (3 la nuit) au niveau de bruit existant avant son implantation. Les études des acousticiens, qui interviennent lors du montage d’un projet de parc, sont validées par la direction départementale des affaires sanitaires et sociales qui impose, en pratique, une distance de 500 mètres entre l’éolienne et la première habitation.

À quel prix est achetée l’électricité éolienne ?
Pour soutenir le développement de l’éolien, le gouvernement a fixé un tarif d’achat. Pour l’éolien terrestre, le tarif est de 8,2 centimes d’euros par kWh pendant les dix premières années de fonctionnement du parc, puis de 2,8 à 8,2 c€/kWh les cinq années suivantes selon le gisement éolien des sites. Pour l’éolien offshore, le tarif s’élève à 13 c€/kWh les dix premières années, puis de 3 à 13,3 c€/kWh selon les sites la décennie suivante. En comparaison, le kWh est vendu par EDF entre 6 et 13 c€/kWh aux particuliers, sans compter l’abonnement. EDF reporte sur la facture des consommateurs une partie du surcoût de cette électricité verte par rapport à celle produite par ses installations classiques. En 2004, ce surcoût représentait moins de 0,6 euro par habitant et par an.

L’énergie éolienne est-elle un atout pour l’industrie française ?
L’éolien est un secteur économique en croissance rapide en France, avec de multiples activités : fabrication d’éoliennes, études, financement, construction, exploitation, maintenance des parcs éoliens… Côté industrie, Vergnet est le leader mondial de la fabrication d’aérogénérateurs de moyenne puissance (jusqu’à 275 kW). Plusieurs industriels français ont trouvé des débouchés nouveaux avec l’éolien : fabrication de roulements et couronnes (Rollix Defontaine), de générateurs (Leroy-Somer), de mâts (Sema), de pales (ATV), de câbles (Nexans), de multiplicateurs…
Près de cent cinquante sociétés interviennent désormais dans le montage de projets éoliens, les études techniques et environnementales, l’installation (génie civil, électricité) des parcs éoliens ou la maintenance des machines. Ce sont parfois des entreprises indépendantes mais le plus souvent des filiales de groupes travaillant dans le secteur de l’énergie, qu’ils soient français (EDF, Total, Cegelec..) ou étrangers. De nombreuses entreprises européennes spécialisées dans l’éolien ou les énergies renouvelables s’installent ainsi en France : allemandes, anglaises, espagnoles…

Quels sont les objectifs en France ?
Si la France a démarré avec du retard par rapport aux grands pays de l’éolien, la dynamique est désormais lancée : 1 635 MW étaient installés fin 2006. Pour atteindre 21 % d’électricité d’origine renouvelable en 2010, le gouvernement français affiche l’objectif d’installer 13 500 MW d’éoliennes d’ici à cette date, dont 1 000 MW en mer soit entre 5 000 et 7 000 éoliennes. Et après 2010 ? L’État a fixé un objectif de 17 000 MW pour 2015.

Tout comme le photovoltaïque, l’énergie produite grâce au vent peut soit être consommée et stockée dans des batteries, soit réinjectée sur le réseau électrique. Les différentes tailles d’éoliennes (de 6 mètres à 50 mètres) permettent des applications à la fois pour le particulier mais aussi pour des entreprises ou des collectivités.

Il existe deux types d'éoliennes

eoliennes à axe vertical :
eoliennes à axe horizontal

Avantages de l’éolien:

Pas de coûts de raccordement au réseau électrique en cas de sites isolés
Les KWh produits grâce à l’énergie éolienne sont gratuits
Gain à la revente de l’électricité (8,2 cteuros le kWh)
Aides à l’investissement

La Biomasse

2009-10-13T02:37:00.003-07:00

Comprend trois familles principales :
- Les bois énergie ou biomasse solide
- Le biogaz
- Les biocarburants
Ce sont tous des matériaux d’origine biologique employés comme combustibles pour la production de chaleur, d’électricité ou de carburants.

1.Le bois énergie, biomasse solide

Qu’est-ce que la biomasse solide ?
La biomasse solide représente les matériaux d’origine biologique qui peuvent être employés comme combustible pour la production de chaleur ou d’électricité. Ce sont principalement les ressources ligneuses (à base de lignine) d’origine forestière, agricole ou urbaine, aussi appelées bois-énergie : le bois bûche, les granulés de bois, les déchets de bois sous forme de plaquette ou de sciure… Ce sont aussi les matières organiques telles que la paille, les résidus de récoltes et les matières animales. Enfin, les liqueurs noires, issues de l’industrie papetière, et les déchets urbains solides renouvelables sont aussi considérés comme biomasse solide.

D’où provient la biomasse solide ?
Le combustible provient d’origines très variées. De la forêt d’abord, avec le traitement des rémanents, du bois d’éclaircie ou d’élagage. Toutes les essences d’arbre peuvent convenir, feuillus ou résineux. Les peuplements non forestiers comme les parcs, les jardins, les bords de routes et les haies bocagères fournissent aussi du combustible. L’industrie du bois rejette des sous-produits à chaque transformation de ses matériaux. Sciure, écorce, copeaux et chutes de découpe sont valorisées dans les industries de trituration (pâte à papier, panneaux de particules) mais aussi dans les chaufferies. Les déchets d’emballage bois peuvent aussi être utilisés, à savoir les cagettes et palettes broyées. L’agriculture et le secteur agroalimentaire fournissent des matières organiques cultivées à cette fin (céréales) ou des résidus (balles de riz, coquilles de noix…) utilisés pour la production d’énergie.

Sous quelle forme est valorisée l’énergie ?
La biomasse solide se prête mieux à la production de chaleur pour le chauffage, la production de vapeur pour des procédés industriels, le séchage… Il est aussi possible de produire de l’électricité, revendue sur le réseau : la vapeur produite fait tourner des turbines qui génèrent du courant. Toutefois, la production d’électricité seule à partir de biomasse solide présente un rendement faible. Aussi, la cogénération est-elle principalement utilisée pour produire de l’électricité en plus de la chaleur.

L’utilisation de la biomasse contribue-t-elle à l’effet de serre ?
Durant sa croissance, la biomasse doit consommer une grande quantité de dioxyde de carbone. Ce dioxyde sera ensuite libéré dans l’air quand le bois se décomposera ou lors de sa combustion. Le gaz sera alors de nouveau absorbé par la biomasse. Il y a donc un équilibre, et l’impact est neutre sur l’effet de serre, contrairement aux énergies fossiles qui libèrent de grandes quantités de CO2 dans l’atmosphère. Un stère de bois consommé évite l’émission de 180 kg de CO2 qui auraient été produits par une énergie fossile. Pour une tonne de plaquettes, ce sont 500 kg de CO2 et 700 kg pour une tonne de granulés. Quant aux poussières, les progrès techniques des nouveaux appareils permettent de réduire leur quantité.

Renouvelable, le bois ?
Il faut tordre le cou aux idées reçues : oui, le bois est une énergie renouvelable. Comme dans la plupart des pays européens, la surface boisée française augmente d’année en année. Et le prélèvement forestier reste inférieur à l’accroissement naturel de la forêt. Le développement de la filière biomasse solide ne contribue donc pas à la déforestation. Et, comparé aux énergies fossiles, la durée de reconstitution du bois est de loin la plus rapide : de 15 à 200 ans contre 250 à 300 millions d’années pour le charbon, et 100 à 450 millions d’années pour le pétrole.

Quelles sont les différentes formes du combustible ?
Les bûches sont le combustible le plus utilisé par les particuliers. Elles sont conditionnées en rondins ou en quartiers de 33 cm, 50 cm ou 1 m. L’unité de mesure est le stère qui correspond à un empilement de bûches sur 1 mètre cube, pour un contenu énergétique de 1 500 à 2 000 kWh. Du côté des sous-produits de l’industrie du bois, on retrouve les écorces utilisées dans les grandes chaufferies pour alimenter les réseaux de chaleur ou en autoconsommation pour les scieries. Les sciures sont aussi valorisées énergétiquement sur place ou compressées sous forme de granulés pour les poêles ou chaudières automatiques. Les plaquettes résultent du broyage et de la compression des dosses et délignures, des nez de sapin et de la chute de découpes. Même principe pour les briquettes ou bûchettes reconstituées, à base de copeaux et de sciure, elles sont utilisées pour les cheminées ouvertes, les inserts, les foyers fermés, les chaudières, les poêles et les grosses chaudières automatiques. Le bois de rebut est broyé, déferraillé puis criblé avant d’alimenter les grosses chaudières. La paille et les résidus de récolte peuvent être présentés sous forme de granulés.

Quel bois faut-il brûler ?
De manière générale, il faut utiliser un bois de qualité pour obtenir la meilleure combustion possible. Le bois humide est à bannir comme le bois traité ou enduit de vernis qui engendre des émissions toxiques. Pour plus de lisibilité et assurer un combustible de qualité, la marque “NF Bois de chauffage” garantie des bûches d’une même catégorie d’essence, un taux d’humidité maximum, une longueur de bûche et une quantité de livraison fixée.

Où se fournir en combustible ?
Il existe plus d’une quarantaine de sociétés d’approvisionnement (une liste est disponible sur le site www.biomasse-normandie.org). Elles rassemblent souvent plusieurs acteurs de la filière qui se structurent localement ou régionalement depuis une dizaine d’années sous l’impulsion des associations interprofessionnelles, ou lors d’un projet local de chaufferie à forte consommation par exemple. Ces regroupements de sociétés assurent la sécurité de l’approvisionnement. Le contrat d’approvisionnement, signé à moyen terme, assure la qualité du combustible fourni. Certaines régions sont plus en avance que d’autres dans la structuration de l’approvisionnement : Rhône-Alpes, Franche-Comté, Normandie, Pays-de-la-Loire, Centre, Nord-Pas-de-Calais… Pour le bois bûche, la situation est différente : il y a beaucoup d’autoapprovisionnements et les achats se font essentiellement en vente directe, du producteur au consommateur.

Qui consomme la biomasse solide ?
La biomasse solide s’adresse à trois types d’utilisateurs qui utilisent une large palette d’appareils de chauffage. Pour l’usage domestique des particuliers, on retrouve les cheminées, les inserts, les foyers fermés, les poêles à bûches, à granulés, à accumulation, les poêles-cheminées, les cuisinières, les chaudières à bûches, à granulés ou les chaudières automatiques. Ces dernières sont les plus performantes. Dernière nouveauté, la machine à cogénération domestique, alimentée aux granulés de bois, permet de produire de l’électricité et de la chaleur. Pour les entreprises, ce sont essentiellement les acteurs des filières de la forêt, de l’agriculture et des déchets qui se lancent pour valoriser des sous-produits. Elles optent plutôt pour des grosses chaudières automatiques, des réseaux de chaleurs, des systèmes de cogénération mais aussi des poêles d’atelier. Du côté des collectivités enfin, la part belle est faite aux chaudières automatiques, avec ou sans réseaux de chaleur.

Qu’est ce que la charte “Flamme verte” ?
Signée en 2000, sous l’impulsion de l’Ademe et de constructeurs d’appareils de chauffage domestique, la charte qualité “Flamme verte” a pour objectif principal de promouvoir des appareils de chauffage modernes et plus performants sur le plan énergétique et environnemental. Le label s’applique aux inserts, foyers fermés, poêles et chaudières de puissance inférieure ou égale à 70 kW, alimentés par un combustible sous forme de bûches, plaquettes ou granulés. Pour obtenir le label “Flamme verte”, les appareils doivent afficher un rendement de 70 % et respecter les normes européennes en vigueur en matière d’émissions polluantes.

Comment fonctionne une chaufferie automatique ?
Fini le temps où il fallait mettre une bûche toutes les heures dans la chaudière. Aujourd’hui, l’approvisionnement est programmé et automatique. Le combustible est stocké dans un silo de plusieurs mètres cubes, généralement enterré pour une meilleure intégration dans le paysage. L’autonomie du silo varie d’une semaine pour les grosses chaufferies collectives à plusieurs mois pour les chaufferies individuelles. La chaudière est alimentée via un tapis roulant pour le combustible grossier type écorces, ou par une vis sans fin pour du combustible homogène type plaquettes. Les cendres du foyer sont récupérées et versées dans un conteneur à vider une fois par semaine en général. Des filtres permettent un dépoussiérage efficace des fumées. Puissance, alimentation, combustion, décendrage et extraction des fumées sont contrôlés et optimisés grâce à la régulation électronique.

De quelles aides la biomasse solide bénéficie-t-elle ?
Pour les particuliers, l’achat d’un appareil de chauffage fonctionnant au bois, ou avec un autre type de biomasse, ouvre droit à un crédit d’impôt de 50 % sur le prix de l’équipement, à condition qu’il soit installé par l’entreprise qui le fournit. La TVA est réduite à 5,5 % pour les produits agglomérés de la sylviculture, les déchets bois destinés au chauffage pour un usage domestique, l’installation d’équipements de chauffage bois-énergie, sous certaines conditions, les contrats de maintenance, d’entretien et d’exploitation. L’Agence nationale d’amélioration de l’habitat (Anah) propose aussi des subventions conséquentes, en fonctions des ressources, pour les propriétaires d’appareils “Flamme verte”. Selon les régions, les départements, des aides supplémentaires peuvent être allouées. Les projets des collectivités locales ou des entreprises et la mise en place de réseaux d’approvisionnement peuvent être financés en partie par l’Ademe. Les réseaux de chaleur d’origine renouvelable bénéficient d’une TVA à 5,5 %.

La biomasse solide est-elle rentable ?
Pour comparer le prix de revient de la biomasse solide à une autre énergie, il faut s’intéresser au prix des combustibles, à l’amortissement de l’investissement pour l’équipement, aux frais d’exploitation, aux taxes, au rendement... Une comparaison qui n’est pas toujours facile à établir. Toutefois, on peut estimer qu’en moyenne le coût du combustible bois est deux à trois fois moins cher que le gaz ou le fioul. Et, valeur sûre, il est insensible aux variations des monnaies et du cours du pétrole. L’investissement est au départ 4 à 5 fois plus élevé que pour une chaudière gaz ou fioul. Selon, les cas et le niveau de subvention, le retour sur investissement est de 7 ans en moyenne alors que la durée de vie d’une chaudière est de 20 ans.

La filière est-elle créatrice d’emploi ?
Pour une même quantité d’énergie consommée, le bois demande 2 à 4 fois plus de main-d’œuvre que les énergies fossiles comme le fioul ou le gaz. Et, aspect non négligeable, il génère des emplois locaux. Par exemple, l’alimentation d’une chaufferie de 1 000 logements nécessite 4 emplois à plein temps pour la collecte et le tri des déchets du bois, pour l’exploitation forestière, le conditionnement, le transport, le stockage, la gestion de l’approvisionnement et l’exploitation des chaufferies. Autant de métiers à développer.

Quels sont les obstacles au développement du bois-énergie ?
Malgré son intérêt, la biomasse solide est confrontée à divers obstacles. Les coûts d’équipement et les frais d’exploitation sont encore élevés par rapport aux autres combustibles fossiles. Et malgré les innovations technologiques et les performances, le chauffage au bois garde toujours une image vieillotte d’énergie du passée, perçue – à tort – comme une énergie épuisable et polluante. En outre, il faut s’assurer de la régularité de l’approvisionnement et veiller à utiliser la ressource locale de façon à ne pas transporter le combustible sur de longues distances.

Quel est le potentiel de la biomasse solide en France ?
Aujourd’hui, près de 10 millions de tonnes équivalent pétrole (Mtep) de biomasse sont utilisées pour la valorisation énergétique. Or, du fait de la faible performance du parc d’équipements français, cette consommation ne génère qu’une production de 5 Mtep d’énergie utile. Selon l’institut des bioénergies Itebe, les voies à développer sont la cogénération et les chaudières très performantes, qui permettent d’obtenir des rendements de 70 à 85 %. À l’avenir, le potentiel de ressource en biomasse mobilisable pour une valorisation énergétique est de l’ordre de 20 Mtep, et le besoin énergétique total français s’élève à 100 Mtep. Selon l’option d’efficacité choisie, la biomasse pourrait donc couvrir jusqu’à 16 % des besoins français d’électricité et de chaleur.

2.Biogaz : ce qu’il faut savoir

Mélange de méthane et de gaz carbonique, le biogaz peut être produit par de multiples sources et servir aussi bien pour la production de chaleur et d’électricité, que comme carburant. Questions-réponses pour tout savoir sur une énergie mal connue.

Qu’appelle-t-on biogaz ?

Le biogaz est un gaz combustible, mélange de méthane et de gaz carbonique, additionné de quelques autres composants. Le préfixe bio (vivant) indique sa provenance : les matières organiques, qui libèrent le biogaz lors de leur décomposition selon un processus de fermentation. On l’appelle aussi gaz naturel “renouvelable”, par opposition au gaz naturel d’origine fossile. Le biogaz se nomme encore “gaz de marais”, au fond duquel se décomposent des matières végétales et animales. C’est également du biogaz qui est à l’origine des feux follets des cimetières ou de l’embrasement spontané des décharges non contrôlées.

Où est-il produit ?

Dans tous les endroits où sont stockés et accumulés des déchets fermentescibles totalement ou partiellement privés d’aération continue. Il s’agit des centres de stockage des déchets, des stations d’épuration des eaux (production de boues) et des digesteurs à fermentation de déchets organiques. Ces équipements, appelés aussi méthaniseurs, valorisent les déchets ménagers organiques triés, les effluents agricoles (déjections animales) ou ceux des industries agroalimentaires et papetières. Les méthaniseurs sont installés la plupart du temps sur les sites mêmes de production de ces effluents ou boues.

Quelles sont ses caractéristiques ?

À température et pression ambiante, le biogaz se présente sous forme gazeuse. Chimiquement, il se compose principalement de méthane (environ deux tiers de l’ensemble) et d’un tiers de gaz carbonique. D’autres substances sont aussi présentes sous forme de traces – eau, azote, soufre, oxygène, éléments organo-halogénés –, qui le rendent moins pur et plus corrosif que le gaz naturel fossile. Enfin, la composition du biogaz varie en fonction de la nature des déchets et des conditions de fermentation.

Qu’est-ce que la fermentation ?

La fermentation est un phénomène de dégradation des substances organiques. Quand la fermentation se déroule en présence d’air, on la qualifie d’“aérobie”. Exemple bien connu : le compostage. En l’absence d’air, donc d’oxygène, la fermentation est dite “anaérobie”. On parle alors de méthanisation. Naturelle ou contrôlée, elle met en jeu des bactéries qui contribuent à produire notamment du méthane, du gaz carbonique et de l’hydrogène sulfuré (responsable des mauvaises odeurs). En pratique, on peut rendre la fermentation efficace à 95 % à l’aide de méthaniseurs, c’est-à-dire des enceintes fermées, dans lesquelles les déchets sont homogénéisés mécaniquement et ensemencés avec des micro-organismes appropriés.

Comment récupérer le gaz des décharges ?

Dans les décharges, appelées centres de stockage des déchets, les ordures compactées sont déposées dans des fosses, dites casiers, puis recouvertes de plusieurs mètres de terre. La fermentation se produit en sous-sol durant vingt-cinq ans. Le biogaz formé est capté en continu par un système de drains horizontaux enterrés et de puits verticaux. Pour une meilleure maîtrise de la production du biogaz, un nouveau concept de bioréacteur consiste à produire du gaz dans des casiers étanches, avec réinjection du lixiviat, le “jus” issu de la dégradation des déchets. Après une vingtaine d’années d’exploitation, les centres de stockage des déchets sont réhabilités, avec aménagement paysager. Le site est soumis à surveillance pendant trente ans.

Comment le biogaz est-il valorisé ?

Le biogaz est l’une des seules énergies renouvelables à pouvoir être transformée en toute forme d’énergie utile. Il peut être brûlé dans une chaudière pour produire de la chaleur sous forme d’eau chaude ou de vapeur, voire d’air chaud pour les applications de séchage. En général, la valorisation thermique nécessite des débouchés de proximité. Le biogaz peut aussi alimenter un moteur à gaz ou une turbine pour produire de l’électricité injectée dans le réseau électrique , c’est le cas du biogaz de décharge notamment. La cogénération est très souvent utilisée dans les stations d’épuration urbaines, les unités de méthanisation de déchets solides et les unités agricoles. D’autres modes de valorisation sont en cours de développement : le biogaz carburant, l’injection dans le réseau de gaz naturel, mais aussi la production de froid par une machine à absorption à gaz, voire la production d’électricité avec une pile à combustible.

Combien d’énergie en tire-t-on ?

L’énergie du biogaz provient de son principal composant, le méthane. Le pouvoir calorifique inférieur (PCI) du méthane, c’est-à-dire la quantité de chaleur produite par la combustion, est de 9,42 kWh/m3, à 15 °C, et pour une pression atmosphérique normale. Selon les filières de production et les matières organiques utilisées, la proportion du méthane varie. Un biogaz à 65 % de méthane présentera donc un PCI de 9,42 x 0,65, soit 6,1 kWh/m3. Par comparaison, le gaz naturel est constitué de 96 % de méthane. Avec un processus optimisé, environ 500 m3 de biogaz sont extraits par tonne de matière organique traitée.

Faut-il cultiver des plantes pour les méthaniser ?

Dans la plupart des applications, la production de biogaz intervient pour améliorer l’efficacité environnementale du traitement des déchets. Toutefois, il est aussi possible de produire du biogaz à partir de cultures énergétiques dédiées, telles que le maïs, la betterave, les plantes herbacées, le sorgho… En France, les tarifs d’achat de l’électricité issue du biogaz ne sont actuellement pas favorables à cette voie. Contrairement à l’Allemagne, la France n’a pas prévu de tarif spécifique ni de primes pour les cultures énergétiques.

La taille des installations ?

Il existe des unités de méthanisation

de toute taille. Un petit digesteur agricole installé dans une ferme sera de l’ordre d’une centaine de mètres cubes. À l’opposé, des grandes installations qui traitent les boues de grandes agglomérations pourront atteindre plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes.

Qu’est ce qu’un digesteur familial ?

Des dizaines de millions de digesteurs familiaux sont utilisés en Asie et en Afrique. Alimentés quotidiennement, ces systèmes rudimentaires d’une dizaine de mètres cubes produisent du biogaz et permettent aux foyers ruraux de répondre à leurs besoins énergétiques de base, cuisson et éclairage, quand ils fonctionnent en cogénération.

La réglementation favorise-t-elle le biogaz ?

Elle n’a jamais été aussi favorable ! En juillet 2006, le gouvernement français a adopté un nouveau tarif d’achat majoré de 50 % pour l’électricité issue du biogaz. Ce tarif oscille entre 7,5 c€/kWh et 14 c€/kWh dans le meilleur des cas. Une prime d’efficacité de 3 c€/kWh incite les producteurs à valoriser la chaleur cogénérée. Ces tarifs sont similaires à ceux pratiqués en Allemagne, où on comptait 3 500 unités fin 2006, dont 550 MWe installées dans l’année, soit 50 centrales par mois. Avec ces nouvelles dispositions, la France se donne les moyens d’atteindre l’objectif de 250 MW pour 2015, fixé par la programmation pluriannuelle des investissements.

Que devient le digestat ?

Le digestat est la matière extraite en sortie du digesteur après fermentation et extraction du biogaz. Il ne dégage pas d’odeur et se présente sous forme de compost ou d’effluent liquide. Après un éventuel traitement, le digestat pourra être épandu pour fertiliser les terres agricoles.

Du biogaz dans le réseau de gaz naturel ?

C’est possible. Les Pays-Bas, la Suède, l’Autriche, la Suisse ou encore l’Allemagne injectent d’ores et déjà du biogaz dans leur réseau après purification et compression. En France, les premières tentatives d’injection n’ont pas abouti, notamment l’unité installée à Montech, dans le Lot-et-Garonne, qui n’a jamais obtenu l’autorisation d’injecter le biogaz dans le réseau de gaz naturel (dit aussi gaz de ville). En cause, la qualité du biogaz. Mais le vent pourrait tourner : fin 2006, le gouvernement a demandé à l’Afsset (Agence française de la sécurité sanitaire de l’environnement et du travail) de procéder à une évaluation des risques sanitaires liés à l’injection. Le groupe de travail doit rendre ses conclusions fin 2007. La communauté urbaine de Lille espère obtenir une autorisation d’injecter du biogaz dans le réseau mi-2008.

Fait-il un bon carburant ?

Selon l’institut allemand Wuppertal, jusqu’à 20 % des carburants fossiles pour le transport terrestre pourraient être remplacés par du biogaz. Pour qu’il puisse être valorisé comme carburant, le biogaz doit subir plusieurs traitements afin d’obtenir la même qualité que le gaz naturel pour véhicules (GNV) : épuration, concentration pour obtenir 96 % de méthane, compression… Du fait de ses conditions de distribution, le biogaz carburant a d’abord intéressé les flottes captives : plusieurs dizaines de véhicules utilitaires (bus, bennes à ordures…) fonctionnent d’ores et déjà au biogaz principalement en Suède. Les particuliers peuvent aussi rouler au biogaz, en Suisse notamment où l’industrie gazière et les producteurs de biogaz ont signé une convention qui prévoit l’obligation pour les stations services de GNV de délivrer au moins 10 % de biogaz.

Roule-t-on au biogaz en France ?

Il n’y a pas de système de soutien pour la production de ce biocarburant en France. Toutefois, la communauté urbaine de Lille, pionnière en la matière, a commencé à expérimenter des bus au biogaz dès 1994, avec la station d’épuration de Marquette. Celle-ci est aujourd’hui en cours de rénovation, et plus aucun véhicule ne fonctionne au biogaz. Une nouvelle unité capable d’alimenter dix bus sera opérationnelle en mars 2008. De plus, un nouveau centre de valorisation des déchets à Loos-Sequedin, qui sera mis en service mi-2007, va produire une quantité de biogaz équivalente à 4,5 millions de litres de gasoil par an. De quoi alimenter 100 bus lillois à terme. En 2006, la communauté urbaine de Lille a pris la tête du projet européen BiogasMax, qui rassemble 28 partenaires et doit démontrer la fiabilité technique et la performance économique de la filière biogaz carburant.

Quel impact sur l’effet de serre ?

Nos sociétés de consommation génèrent de telles quantités de déchets que la nature ne peut seule “recycler” les tonnages de biogaz produits. Or le biogaz est composé pour deux tiers de méthane, un gaz qui engendre un effet de serre 21 fois plus puissant que le CO2. Il est donc primordial de le récupérer, une action à la fois dépolluante et génératrice d’énergie. Sur les sites où il n’est pas valorisé, le biogaz doit être brûlé en torchère et il est alors moins polluant que s’il s’échappe directement dans l’atmosphère.

3.Les biocarburants

Qu’est-ce qu’un biocarburant ?

Les biocarburants, parfois appelés agrocarburants, sont issus de la biomasse. Il existe principalement deux filières industrielles : l’éthanol et le biodiesel. Ils peuvent être utilisés purs comme au Brésil (éthanol) ou en Allemagne (biodiesel), ou comme additifs aux carburants classiques. La France a d’abord opté pour cette dernière solution, mais autorise depuis 2006 un pourcentage plus élevé d’éthanol en mélange (E85 = jusque 85 % d’éthanol dans le réservoir).

> L’éthanol est le premier carburant d’origine végétale à avoir été utilisé. Il s’agit d’un alcool éthylique résultant de la fermentation de sucre ou hydrolyse de l’amidon, et d’une distillation. Il est produit en France à 70 % à partir de la betterave, et à 30 % à partir de céréales. Il peut être utilisé en mélange direct dans l’essence, mais le choix fait par les pétroliers jusqu’en 2006 pour lui donner des propriétés plus adaptées à leur outil industriel consistait à le faire réagir avec de l’isobutylène, un dérivé du pétrole. Il forme alors l’ETBE (éthyl-tertio-butyl-éther), composé de 47 % de bio-éthanol et 53 % d’isobutylène. L’ETBE et l’éthanol pur se rencontrent maintenant tous deux dans les mélanges à la pompe.

> Le biodiesel est connu en France sous son nom de marque Diester et est issu des graines oléagineuses (colza, tournesol). Après pressage et raffinage des graines, l’huile est mélangée avec du méthanol, afin de lui donner des propriétés proches du gazole (viscosité, stabilité, etc.). La réaction de 90 % d’huile avec 10 % de méthanol donne 10 % de glycérine et 90 % d’ester méthylique d’huiles végétales (EMHV), plus communément appelé biodiesel.

Depuis quand sont-ils utilisés ?

Les biocarburants n’ont pas pour vocation de se substituer entièrement aux carburants d’origine fossile, mais contribuent à la recherche de solutions alternatives. Dès 1974, les États-Unis et le Brésil se sont engagés dans la production de bioéthanol comme carburant. La survenue des biocarburants en Europe a été plus tardive.
Depuis 1987, la France autorise la fabrication de biocarburants destinés à être incorporés aux carburants et au fioul domestique. En 1992, un régime fiscal a été mis en place pour aider au développement de la filière : il consiste en une exonération partielle de la TIPP, la taxe intérieure sur les produits pétroliers, devenue depuis la taxe intérieure de consommation.
Dans la limite de la réglementation, les distributeurs ne sont pas tenus de spécifier la présence ou non de biocarburants à la pompe. D’où le fait que l’automobiliste français ignore généralement leur existence.

Quels sont les objectifs fixés ?

Selon les directives européennes votées en 2003, les biocarburants devront participer à hauteur de 5,75 % dans l’approvisionnement énergétique des transports terrestre en 2010. Début 2007, l’Union européenne s’est fixé un objectif de 10 % pour 2020. En France, le gouvernement vise un objectif d’incorporation des biocarburants de 5,75 % pour 2008, 7 % en 2010 et 10 % en 2015.

Quelles sont les quantités produites ?

Le développement est exponentiel. La production mondiale d’éthanol s’élevait en 2005 à 27 millions de tonnes réparties entre plusieurs pays : Brésil et États-Unis principalement, mais aussi la Chine, l’Inde, la Russie… L’Europe (voir baromètre) en a produit pour sa part 679 000 tonnes en 2005 et 1 185 000 tonnes en 2006. L'Espagne et l'Allemagne sont les deux plus gros producteurs, suivi par la France.
Pour le biodiesel, la production de l’Europe a atteint 3 184 000 tonnes en 2005 et devrait dépasser les 4 500 000 tonnes en 2006. L'Allemagne est de loin le plus grand pays producteur, suivie par la France. Dans le reste du monde, la filière est peu développée, mais les pays producteurs d’oléagineux se lancent : les États-Unis et le Brésil, et à plus récemment l’Argentine, le Chili, l’Afrique du Sud, l’Australie, la Malaisie ou l’Indonésie.

Quelle quantité de biocarburant est produite en France ?

En 2006, la France a produit, 650 000 tonnes de biodiesel, principalement tiré du colza. Premier producteur français et européen, Diester Industrie possède des usines situées à Grand-Couronne (Seine-Maritime), Venette (Oise), Sète (Hérault) et Boussens (Haute-Garonne), auxquels devraient s’ajouter en 2007 et 2008 les sites de Mériot (Aube), Montoir Saint-Nazaire (Loire-Atlantique), Coudekerque (Nord) et Bordeaux/Bassens (Gironde). La société Ineos exploite une unité située à Verdun (Meuse). Des usines supplémentaires seront installées à Chargny-sur-Meuse (dans la Meuse, société Progilor), Dunkerque (Nord, Daudruy et Total), Montoir (Loire-Atlantique, Airas), Cornillé (Ille-et-Vilaine, SCA), Lisieux (Calvados, Saria/Bionerval), Limay (Yvelines, Sarp), Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône, Biocar), Chalandray (Charente-Maritime, COC) et La Pallice (Charente-Maritime, Sica/Valagro).
La production d’éthanol avoisine, quant à elle, les 234 000 tonnes, produites par une vingtaine d’unités. Les dernières usines mises en service ou en cours de construction sont situées à Lillebonne (Seine-Maritime, Tereos), Origny (Aisne, Tereos), Nogent-sur-Seine (Aube, Soufflet), Beinhem (Bas-Rhin, Roquette) et Bazancourt (Marne, Cristanol). L’éthanol est transformé en ETBE dans des unités situées à Feyzin (Rhône, Total), au Havre et à Dunkerque (Total + producteurs d’alcool et agriculteurs) ainsi qu’à Fos-sur-Mer (Bouches-du-Rhône, Lyondell). Une prochaine unité, installée par Abengoa, sera bientôt mise en service en 2007 à Lacq.

Est-ce qu’ils polluent moins ?

Au vu des progrès réalisés par les motoristes en matière de pollution, il est désormais admis que les biocarburants ne diminuent pas sensiblement les pollutions locales. Mais le bilan environnemental au niveau du pot d’échappement (sans prendre en compte tout le processus industriel de production) est globalement positif.
Les biocarburants contiennent de l’oxygène, qui assure une meilleure combustion et diminue le rejet d’hydrocarbures imbrûlés. Ainsi, le biodiesel (à 30 %) comme l’ETBE (à 12 %) permettent de réduire de 11 % à 14 % les rejets de monoxyde de carbone. Le biodiesel permet une diminution de l’ordre de 20 % des particules et fumées noires. Pour l’oxyde d’azote, le bilan est pratiquement nul, voir négatif (+ 8 % avec le biodiesel). La combustion d’éthanol et de biodiesel entraîne en outre une légère augmentation d’émission d’aldéhydes, un composé toxique. Problème que permet de maîtriser le pot catalytique.
Mais le gain environnemental le plus net se situe au niveau du dioxyde de carbone (CO2), qui contribue à l’effet de serre et au réchauffement de la planète. S’agissant d’énergies renouvelables, le rejet de CO2 est nul : au cours de leur croissance, les plantes absorbent le CO2 qui sera rejeté par la combustion du carburant. Ainsi, d’après les calculs de la Mission Interministérielle de lutte contre l’effet de serre (MIES) une tonne de biodiesel permet d’économiser 2,1 tonnes de CO2 et une tonne d’éthanol, 1,4 tonne de CO2. 1 % d’utilisation de biocarburants permet d’éviter le rejet dans l’atmosphère de 1 million de tonnes de CO2. À supposer que l’objectif des 5,75 % soit atteint en 2010, près de 6 millions de tonnes CO2 seraient évitées. Peu en regard des émissions du secteur transports, mais intéressant pour un secteur qui cherche à diminuer ses rejets par tous les moyens.

Quel bilan énergétique ?

Différentes études menées sur le sujet ont abouti à des résultats assez divergents. Ainsi, une étude de l’Ademe datant de décembre 2002, indique que le rendement énergétique (énergie restituée par rapport à l’énergie consommée pour la production d’un élément) pour les filières de production d’éthanol de blé et de betterave est de 2, à comparer avec le rendement de 0,87 pour la filière essence. Le bilan de la filière ETBE est voisin de 1 contre 0,76 pour la filière MTBE (Méthil-tertio-butyl-éther, tiré du méthane, que l’ETBE remplace dans l’essence). Le rendement est de 4,7 pour l’huile de colza, de 5,5 pour l’huile de tournesol et de près de 3 pour le biodiesel contre un rendement de 0,9 pour le gazole. Dans une étude commandée par l’Union Européenne en 2004 (Concawe), utilisant une méthode de calcul différente, les résultats affichés sont moins bons (rendement de 1,19 pour l’éthanol, 1,28 pour l’éthanol de betterave et 2,5 pour le biodiesel) mais le bilan énergétique reste positif. Au final, les biocarburants fournissent plus d’énergie équivalent pétrole qu’ils n’en consomment tout au long de la chaîne de production, de la culture et de la transformation de la biomasse. Des améliorations de l’efficacité énergétique des unités de production devraient permettre d’augmenter le rendement. Mais c’est avec les carburants de seconde génération (lire ci-dessous) que les biocarburants atteindront un bilan énergétique réellement intéressant.

Les moteurs sont-ils adaptés aux biocarburants ?

Selon la réglementation européennes, les biocarburants peuvent être utilisés en mélange à hauteur maximum de 5 % de biodiesel dans le gazole et de 5 % d’éthanol ou 15 % d’ETBE dans l’essence. Ceci, sans aucune modification des moteurs. L’ETBE remplace avantageusement le plomb supprimé des essences pour leur conserver un bon indice d’octane (l’octane mesure la résistance à l’auto-inflammation du carburant). Quant au gazole, il exige un bon indice de cétane (mesure la rapidité d’inflammation du carburant), celui du biodiesel est justement supérieur à l’indice du gazole. Des discussions sont en cours entre le secteur pétrolier, les constructeurs automobiles et les pouvoirs publics pour faire passer le plafond d’incorporation de 5 à 10 % (20 % pour l’ETBE). Certaines flottes captives, comme des voitures d’entreprises publiques, ont l'autorisation de mélanger le biodiesel jusqu’à 30 % dans le gazole. Mais au-delà de 30 %, le moteur a besoin de réglages spécifiques. Pour l’incorporation d’une forte part d’éthanol, les constructeurs ont conçu et optimisé des véhicules dits « flex-fuel », qui utilisent indifféremment de l’essence normale ou de l’éthanol (jusqu’à 85 % en Europe). Depuis 2006, cette voie est fortement soutenue par le gouvernement en France.

Quels sont les nouveaux types de biocarburants ?

Pour atteindre les objectifs d’incorporation fixés, de nouvelles filières de production de biocarburants apparaissent aujourd’hui :
> l’ester éthylique d’huile végétale (EEHV) : ce biodiesel diffère de l’EMHV car il utilise de l’éthanol au lieu du méthanol pour la synthèse de l’ester. Cette filière présente l’avantage d’ouvrir un débouché pour l’éthanol dans le gazole, carburant fortement demandé sur le marché européen.
> l’ester méthylique d’huile animale (EMHA) : ce biodiesel a un potentiel limité mais qui peut s’avérer pertinent dans certains contextes locaux (valorisation de déchets).
> le diesel de synthèse : il est issu du traitement à l’hydrogène des huiles végétales.
Le biogaz peut aussi être utilisé comme biocarburant (lire la fiche Biogaz).

Peut-on utiliser l’huile végétale pure comme carburant ?

La filière est en phase d’expérimentation en France. Depuis le 1er janvier 2007, la commercialisation et l’utilisation d’huile végétale brute est autorisée comme carburant pur ou en mélange pour les agriculteurs, les pêcheurs et les collectivités territoriales sous protocole. Avantages : c’est une filière courte car la production s’effectue en intégralité dans une exploitation et le rendement 00énergétique est plus élevé que les biocarburants classiques. Reste que des modifications techniques sont nécessaires pour préserver les moteurs.

Qu’est ce que les biocarburants de seconde génération ?

Les chercheurs et les industriels travaillent aujourd’hui sur les carburants dits de seconde génération. Ces derniers sont produits à partir de tout ou partie des composants de la biomasse (lignine, cellulose, hémicelullose) et non pas uniquement des réserves énergétiques de la plante (amidon, huile). Avantages : des ressources supplémentaires (bois, paille, cultures dédiées, déchets végétaux), un coût des matières premières à priori faible, pas de compétition avec la filière alimentaire… Deux voies sont particulièrement prometteuses :
> la filière Biomass to liquid (BtL) consiste à gazéifier la biomasse à haute température. Le gaz de synthèse est ensuite transformé selon le procédé dit de Fisher-Tropsch en gazole de synthèse.
> La production de bioéthanol à partir de biomasse cellulosique nécessite des étapes pour déstructurer la matière cellulosique et de transformer la cellulose en glucose avant fermentation, distillation et purification de l’éthanol.

La Géothermie

2009-10-13T02:36:00.001-07:00

La géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol. L’utilisation des ressources géothermales se décompose en deux grandes familles : la production d’électricité et la production de chaleur. En fonction de la ressource, de la technique utilisée et des besoins, les applications sont multiples. Le critère qui sert de guide pour bien cerner la filière est la température. Ainsi, la géothermie est qualifiée de « haute énergie » (plus de 150°C), « moyenne énergie » (90 à 150°C), « basse énergie » (30 à 90°C) et « très basse énergie » (moins de 30°C).

- La géothermie très basse énergie s’applique aux nappes d’une profondeur inférieure à 100 m et à faible niveau de température (moins de 30°C). La chaleur extraite est utilisée généralement pour assurer le chauffage et le rafraîchissement des locaux après élévation de la température au moyen d’une pompe à chaleur.

- La géothermie basse énergie, appelée aussi basse température ou basse enthalpie, explore des aquifères situés entre 1 500 et 2 500 mètres de profondeur. La température atteint entre 30°C et 90°C : trop faible pour produire de l’électricité mais idéal pour produire de la chaleur. Les applications vont du chauffage urbain au thermalisme, en passant par le chauffage des serres et le séchage des produits agricoles.

- La géothermie moyenne énergie, aussi appelée moyenne enthalpie, explore le plus souvent des gisements d’eau chaude ou de vapeur humide compris entre 90 et 150°C. Dans les bassins sédimentaires, il faut atteindre des profondeurs de 2 000 à 4 000 mètres pour obtenir ces températures. Dans des zones plus propices, la géothermie moyenne énergie pourra être exploitée à moins de 1 000 mètres. Cette voie est utilisée pour produire de la chaleur, valorisée notamment dans des process industriels, et éventuellement de l’électricité.

- La géothermie haute température, ou haute enthalpie, exploite des fluides atteignant des températures supérieures à 150°C, pour produire de l’électricité. Les réservoirs sont localisés entre 1 500 à 3 000 mètres de profondeur, généralement dans les zones de volcanisme ou de tectonique active.

- La géothermie profonde assistée est une voie de recherche qui consiste à extraire la chaleur des roches chaudes fissurées situées entre 3 et 5 kilomètres de profondeur. Contrairement à la géothermie haute température classique qui exploite des réservoirs capables de fournir des débits de fluides élevés, la géothermie profonde assistée nécessite de stimuler les roches peu perméables en injectant de l’eau sous forte pression dans le sol.

Comment produit-on de l’électricité avec la géothermie ?

La production d’électricité géothermique consiste à convertir la chaleur des nappes aquifères haute température (de 150 à 350°C) à l’aide de turboalternateurs. Si la température de la nappe est comprise entre 100 et 150°C, il est également possible de produire de l’électricité, mais en utilisant la technologie du cycle binaire. Dans ce cas, un échangeur transmet la chaleur de la nappe à un fluide (isobutane, isopentane, ammoniaque) qui a la propriété de se vaporiser à une température inférieure à celle de l’eau.

Comment exploite-t-on la géothermie pour le chauffage ?

Il existe deux façons de produire du chauffage par la géothermie. La première est d’utiliser les nappes d’eau chaude du sous-sol profond. La France a la chance de posséder de larges bassins sédimentaires avec des couches géologiques renfermant des aquifères exploitables : bassins parisien et aquitain. Par le biais de forages profonds de 1 à 2 km, l’eau chaude (30°C à 150°C) remonte à la surface. Un échangeur de chaleur transfère ensuite les calories au réseau de chauffage urbain. L’autre voie de chauffage exploite les sources géothermiques très basse température, c’est-à-dire inférieures à 30°C. La température est élevée à l’aide de pompes à chaleur (PAC). Cette géothermie est à la portée de tous ou presque, quelle que soit la situation géographique.

L'Eau

2009-10-13T02:35:00.005-07:00

1.Energie Hydraulique - Hydroélectricité

Depuis quand l’énergie hydraulique est-elle exploitée ?
L’hydraulique est une des premières énergies domestiquée par l’homme (moulins au fil de l’eau, bateaux à aubes,...). L’hydroélectricité, c’est-à-dire la production d’électricité à partir de la force de l’eau, est apparue au milieu du XIXe siècle. Appelée la “houille blanche”, elle a été synonyme d’un développement économique très important.

Qu’appelle-t-on petite centrale hydroélectrique ?
Une petite centrale hydroélectrique exploite la force de l’eau pour générer de l’électricité. Le principe : capter l’eau et la forcer à entraîner une turbine reliée à une génératrice. Pour les faibles dénivellations, une petite digue oriente une fraction du débit vers les turbines. Pour les grandes dénivellations, des conduites suivent la pente de la montagne pour amener l’eau vers les turbines. Selon le débit et la vitesse de la veine d’eau, la turbine sera différente. Pour les faibles hauteurs d’eau avec des débits importants (une rivière de plaine alluviale), on fera appel à des turbines à axe vertical de type Kaplan ou Francis. Pour les chutes de grande hauteur et de faible débit (cascade ou torrent déviés en conduites forcées), des turbines à axe horizontal de type Pelton ou Francis donnent les meilleurs résultats.

Pico, micro ou petite ?
Si l’on peut englober toutes les installations de petite puissance sous le terme général de “petite centrale hydraulique”, on distingue malgré tout la pico-centrale : inférieure à 20 kW, la micro-centrale : de 20 kW à 500 kW, la mini-centrale : de 500 kW à 2 MW, et la petite centrale : de 2 à 10 MW (Classification établie par l’Union internationale des distributeurs d’énergie électrique).

Quel parc pour la France ?
Après l’Italie, la France est le pays le plus équipé, avec environ 1 730 centrales qui représentent près de 2 060 MW, pour une production de 7 à 7,5 TWh/an, soit 1,5 % de la production électrique nationale. Les centrales sont exploitées soit par des compagnies d’électricité, soit par des producteurs indépendants. En stagnation, ces chiffres pourraient grimper : entre les nouvelles installations et la réhabilitation et modernisation de sites existants, le potentiel technique supplémentaire est évalué à environ 750 MW pour les centrales de 100 kW à 10 MW, soit un productible de 3 à 4 TWh/an, et à 600 MW pour les centrales de moins de 100 kW, équivalents à un productible de 1 TWh/an.
En Europe, 11 601 MW sont aujourd’hui en service, le potentiel supplémentaire est évalué à environ 6 000 MW.

Quels atouts pour la petite hydroélectricité ?
Énergie décentralisée, la petite hydraulique peut apporter de l’électricité dans des endroits reculés, maintenir ou créer une activité économique dans une zone rurale (emplois, taxes, redevances, tourisme, etc.). Côté environnement, les petites centrales ne rejettent aucun déchet dans l’eau et n’émettent aucun gaz polluant. On estime qu’une centrale de 1 MW évite chaque année l’émission d’environ 2 500 tonnes de CO2 par rapport à une centrale à combustion classique. Et 1 MW couvre les besoins en électricité d’environ 630 foyers. Selon le GPAE, la filière petite hydraulique emploie 5 000 personnes en France et représente un chiffre d’affaires de 380 millions d’euros.

Quel impact sur la nature locale ?
Certaines idées reçues ont la vie dure et il convient de faire la différence entre une grande centrale et une petite centrale hydroélectrique. Cette dernière est le plus souvent construite au fil de l’eau : il n’y a donc ni retenue ni vidanges ponctuelles susceptibles de perturber l’hydrologie, la biologie, la qualité de l’eau ou la tranquillité des promeneurs. De plus, la loi pêche de 1984 impose des critères sévères en termes de débits réservés et de passage pour les poissons migrateurs : des échelles ou passes sont obligatoires. Toutes les petites centrales sont à présent conçues (ou rénovées) pour respecter la vie des cours d’eau et la plupart des bâtiments ont fait l’objet de travaux d’insertion dans le paysage. Les conduites forcées, tuyaux apportant l’eau aux turbines dans certaines installations, sont désormais enterrées. Les turbines récentes, peu bruyantes, sont installées dans des locaux dont l’isolation phonique est renforcée.

Qu’en est-il de la perturbation des cours d’eau ?
La réglementation est très stricte sur ce point : les cours d’eau ne peuvent consacrer leur débit total à la production d’électricité. C’est pourquoi les petites centrales ne prélèvent qu’une partie du débit disponible, souvent même inférieure à ce qu’exige la réglementation. Ainsi, les textes imposent de conserver dans le lit de la rivière une importante partie du cours d’eau, appelé “débit réservé”. Quant à l’eau prélevée, détournée pour passer dans la turbine, elle rejoint le lit du cours d’eau en aval de l’installation. Cette portion du cours d’eau peut être également exploitée à des fins d’irrigation.

Qui peut installer une petite centrale ?
Particulier, collectivité locale, entreprise, la petite hydroélectricité est ouverte à tout le monde. Il suffit de disposer d’une rivière à proximité avec un débit suffisant ou de pouvoir capter l’eau d’une source ou d’un torrent situé en amont (à 100 mètres ou plus de dénivelé). L’installation est soumise à une autorisation préfectorale spécifique, le droit d’eau, qui est obligatoire et indispensable pour entamer les autres démarches. Il faut ensuite formuler une demande auprès du maire, de la compagnie d’électricité dont vous dépendez, et… vous armer de patience. La meilleure façon de mener à bien son projet est de s’entourer de spécialistes rompus à ce genre de démarches.

Que devient l’électricité produite ?
Si la centrale est en site isolé non relié au réseau électrique, le courant est consommé sur place. Dans le cas contraire, les kilowattheures sont vendus à la compagnie d’électricité dont dépend le lieu, et injectés dans le réseau de distribution. Depuis la publication de nouveaux tarifs en 2007, chaque producteur d’hydroélectricité peut signer un contrat d’achat d’une durée de vingt ans lui garantissant une rémunération de 6,07 c€/kWh plus une prime de 0,50 à 2,50 c€/kWh pour les centrales de moins de 2 500 kW. Une prime de qualité supplémentaire peut s’ajouter en hiver, période durant laquelle le réseau doit faire face à de fortes consommations en mettant en route des centrales qui lui coûtent cher.

Combien coûte l’installation d’une petite centrale ?
Le coût de construction d’une centrale hydroélectrique dépend bien sûr de sa taille, de son type et de son accessibilité. Le GPAE avance des coûts s’élevant entre 1 200 euros et 3 000 euros le kilowatt installé. L’investissement s’amortit sur une période de dix à vingt ans sans aides publiques. Pour aider les personnes désirant se lancer dans l’aventure, il existe des subventions, accordées par l’Ademe, le Face (Fonds d’amortissement des charges d’électrification) ou encore les régions et les agences de l’eau. Selon le lieu, ces aides conséquentes peuvent couvrir jusqu’à environ 70 % de l’investissement.

Quel avenir pour les petites centrales ?
Divers obstacles freinent encore le développement des petites centrales, comme la complexité de la réglementation – la législation française est l’une des plus sévères de l’Union européenne –, le coût de raccordement au réseau ou celui de l’énergie produite ou encore les questions environnementales. Aussi, avec une meilleure information sur les démarches et les aides, la filière devrait connaître un nouveau développement. De plus, il existe des possibilités de développer l’hydroélectricité en s’affranchissant de quelques étapes. Les eaux usées et les eaux potables, déjà canalisées dans des conduites, ont un débit régulier et sont exemptes de poissons ! Des canaux d’irrigation, des stations d’épuration, des conduites d’eau potable en montagne, peuvent ainsi être mis à contribution.

2.La petite hydraulique

3.Les énergies marines

Qu’entend-on par énergies marines ?
Les mers et océans recouvrant 70 % de la surface de la planète, il n’est donc pas surprenant que l’homme redouble d’inventivité pour capter les énergies marines, encore appelées thalasso-énergies. Elles se conjuguent au pluriel car la filière comprend l’exploitation énergétique de tous les flux d’énergie spécifiquement fournis par les mers et les océans :
- la houle : l’énergie des vagues
- les courants de marée
- les courants océaniques
- le gradient thermique
- la pression osmotique : le différentiel de salinité de l’eau peut créer un flux utilisé pour produire de l’électricité.

Quels types d’énergies marines sont exploités à ce jour ?
Aujourd’hui, 90 % de la production des thalasso-énergies dans le monde sont représentés sur un seul site français : l’usine marémotrice de la Rance (240 MW), mise en service en 1966. Cette réalisation est restée unique dans le monde et n’a été reproduite qu’autour de puissances bien moindres au Canada (20 MW), en Chine (5 MW) ou en Russie (0,4 MW). Ce type de projet a été abandonné pendant de nombreuses années, du fait de l’importance de l’investissement initial et de leur fort impact local.

Quelles sont les voies d’avenir ?
Aujourd’hui, ce sont les courants de marées et la houle qui concentrent la majorité des efforts, aussi bien en recherche et développement qu’en mise en œuvre expérimentale. Les convertisseurs capables de transformer ces flux en électricité sont d’une diversité étonnante, on en dénombre plus d’une trentaine.

La technologie est-elle au point ?
Mis à part le cas particulier des usines marémotrices, les technologies de production d’énergie marine sont peu matures. D’importants progrès doivent être effectués afin de valider des pilotes. La densité de l’eau, 800 fois supérieure à celle de l’air, rend difficile l’installation des sites constamment soumis à des forces extrêmes. La corrosion saline et les dégradations causées par les micro-organismes nécessitent une maintenance difficile à réaliser sous l’eau ou en mer, il faut donc trouver des dispositifs pour la réduire au maximum. Les solutions les plus efficaces devraient s’imposer au fur et à mesure de la maturation de la filière. L’aventure industrielle ne fait que commencer.

Quels pays sont les plus avancés sur la question ?
La Grande-Bretagne a plusieurs longueurs d’avance dans le domaine. C’est effectivement outre-Manche qu’on trouve le potentiel de production d’électricité d’origine marine renouvelable le plus important d’Europe. La France, qui comparativement se passionne étrangement peu pour ces technologies prometteuses, occupe la seconde place. Le Portugal et les pays scandinaves sont très actifs. Dans le monde, les États-Unis et la Chine s’intéressent aussi de près à cette filière.

Comment récupérer l’énergie houlomotrice ?
Les convertisseurs des vagues en électricité, aussi appelés houlogénérateurs, sont d’une diversité étonnante. Parmi les prototypes testés le long des côtes et depuis peu en pleine mer, on peut distinguer trois grandes familles :

• Les systèmes à corps mus par la houle sont composés de flotteurs en surface ou immergés. Seule la société anglaise Ocean Power Delivery a atteint le stade commercial avec le Pelamis, ou serpent hydroélectriques dit plus communément le serpent de mer. Ce système de 150 m de longueur est composé de 4 tronçons articulés flottants entre lesquels des vérins hydrauliques captent l’énergie provoqué par la propagation de la houle. Trois prototypes de 750 kW chacun doivent être mis en service à l’été 2007 (à vérifier au moment de la mise en ligne) au Portugal, trois autres seront par la suite installés au large de l’Écosse. En France, le projet Searev consiste en un flotteur complètement fermé, à l’intérieur duquel le mouvement d’un balancier interne, sollicité par les mouvement de la houle, entraîne un générateur électrique. Un prototype à taille réelle est programmé pour 2008.

• Dans les systèmes à déferlement, les vagues franchissent un plan incliné pour remplir un réservoir qui, en se vidant, actionne une turbine. C’est le cas du Wave Dragon danois. Un prototype flottant testé en 2002 délivrait 20 kW pour un poids total de 237 tonnes mais il ne s’agissait que d’une maquette au 1/4,5. À taille réelle, le Wave Dragon mesurera 190 à 220 m d’envergure pour 22 000 à 33 000 tonnes, avec une puissance de 4 à 7 MW. Une première machine est attendue en 2007 au pays de Galles. (à vérifier au moment de la mise en ligne)

• La famille des systèmes à colonne d’eau oscillante est celle qui offre la plus grande diversité de prototypes. Le principe consiste à utiliser le mouvement des vagues comme un piston pour comprimer l’air dans une cavité et faire tourner une turbine. Depuis 2000, le Britannique Wavegen dispose d’un prototype de 500 kW, baptisé Limpet, installé sur la côte en Écosse. Ce type de projet semble actuellement peu séduisant car les installations lourdes défigurent la côte. Le potentiel se situe plutôt en pleine mer avec des installations mobiles flottantes.

Comment récupérer l’énergie des marées ?
Les courants de marées représentent une source d’énergie marine appelée à un développement rapide car ces courants sont concentrés, proches de côtes et hautement prévisibles. Pour capter ce potentiel, trois grandes familles de générateurs ont été conçues :

• Le système de barrage marémoteur a été essentiellement mis en œuvre sur l’installation de la Rance, inaugurée en 1966 entre Saint-Malo et Dinard. Il s’agit de créer une différence de hauteur d’eau en bloquant complètement l’estuaire, le différentiel de pression permet d’entraîner des turbines. Le contexte énergétique actuel pourrait relancer ce genre de projet, en favorisant des techniques plus légères.

• Les hydroliennes à axe horizontal ne sont autres que des générateurs électriques associés à une hélice sous-marine – des sortes d’éoliennes sous-marines. Le leader dans ce domaine est le Britannique Marine Current Turbines (MCT). Seaflow, un premier projet pilote de 300 kW avec une hélice bipale de 11 m de diamètre, a vu le jour en 2003 dans la baie de Bristol. Une double hélice sur un pieu, d’1 MW, sera installée à l’été 2007 à Strangford, en Irlande. En France, la société Hydrohelix planche sur une version à six pales.

• Les hydroliennes à axe vertical intéressent un certain nombre de constructeurs, avec des variantes d’hélices de type Darrieus.

D’autres formes et technologie sont aussi testées comme les ailes planes battantes ou oscillantes, ainsi que les roues à aubes flottantes. La société britannique Engineering Business a mis au point une aile oscillante de 15 m de large, délivrant 150 kW, disposée au bout d’un bras articulé, posé sur le fond marin. Le grand nombre d’articulations et de rotules est susceptible de compliquer l’exploitation sur le long terme.

Comment récupérer l’énergie des courants océaniques ?
Comme pour l’énergie des marées, l’énergie des courants océaniques pourra être récupérée en plaçant une hélice, une aile plane oscillante ou d’autres systèmes dans le flux de déplacement d’eau. Toutefois il existe peu de projets, car les courants océaniques sont lents : le Gulf Stream se déplace à environ 1 m par seconde alors que les hydroliennes étudiées pour les courants de marées nécessitent des vitesses de 2 à 3 m/s.

Comment récupérer l’énergie thermique des mers ?
C’est l’une des premières exploitations énergétiques de l’océan, avec un premier projet français mis en œuvre en 1935. Le principe est toujours utilisé aux États-Unis, en Inde et au Japon, pays les plus avancés dans la recherche sur le sujet. L’énergie thermique des mers est l’exploitation d’une différence de température de 20 °C entre l’eau située environ à 1 000 mètres de profondeur et l’eau située en surface, réchauffée par le rayonnement solaire. Il faut en pratique une température de surface de 24 °C, des conditions que l’on rencontre principalement en zone intertropicale et plus particulièrement dans le Pacifique. Les centrales à cycle fermé utilisent de l’ammoniaque comme fluide caloporteur qui, porté à 24 °C, se vaporise et entraîne une turbine électrique. L’eau de mer puisée dans les profondeurs sert à refroidir le fluide qui sera réintroduit dans le circuit. Une partie de l’énergie produite est utilisée pour le pompage. Le bilan environnemental est, semble-t-il, positif, puisque le pompage d’eau froide reproduit le mouvement naturel de “upwelling” qui fait localement remonter les eaux profondes, riches en nutriments, et stimule ainsi l’activité biologique

Comment récupérer l’énergie osmotique ?
L’exploitation de la pression osmotique nécessite de l’eau douce pour tirer parti de la différence de salinité avec l’eau de mer, en disposant une membrane entre les deux. Le phénomène d’osmose va instantanément tenter de rééquilibrer la salinité des masses d’eau et créer un flux à travers la membrane, de l’eau douce vers l’eau salée pour la diluer. Ce flux provoque une surpression hydrostatique (côté eau salée) susceptible d’entraîner une turbine électrique. La membrane est l’élément clé du système et une production de 4 W/m2 est nécessaire pour envisager la construction de centrales permettant une génération électrique significative, de l’ordre de 70 kW pour une membrane de 120 x 150 m. Les estuaires sont les lieux d’implantation de prédilection des centrales osmotiques puisqu’on y trouve de l’eau salée et de l’eau douce. Les quelques projets sur le sujet sont encore peu avancés.

Le Soleil

2009-10-13T00:45:00.000-07:00

1.Le solaire photovoltaïque

Qu’est-ce que l’effet photovoltaïque ?
L’énergie solaire photovoltaïque – à distinguer de l’énergie solaire thermique – provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité. Cette conversion se produit au sein de matériaux “semi-conducteurs”, qui ont comme propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. Dans le cas du photovoltaïque, cette énergie est apportée par les photons, les composants de la lumière, qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant le courant électrique.

Qu’est-ce qu’une cellule photovoltaïque ?
Les cellules photovoltaïques ont pour constituant de base les semi-conducteurs, dont le plus exploité est le silicium. Ce matériau est modifié par l’apport d’éléments extérieurs (en général des atomes de phosphore et de bore) pour le polariser et attirer les électrons dans un certain sens. Orientés de la sorte par le matériau “dopé”, ils vont circuler et créer un courant électrique, lui-même recueilli par des fils métalliques très fins. Les cellules sont assemblées en modules. Les modules vont de micropuissances de moins de 2 Wc* à des capacités unitaires de 150 Wc, voire 300 Wc. Un module photovoltaïque coûte actuellement 2 € par watt crête à fabriquer.

Quels sont les différents types de cellules ?
Les cellules les plus répandues sont issues de lingots de silicium cristallin, découpés en fines tranches. Lorsque le matériau est constitué d’un seul cristal, on parle de silicium monocristallin (aspect uniforme gris bleuté ou noir). Quand il est élaboré à partir de plusieurs cristaux assemblés, on l’appelle silicium polycristallin (généralement bleu, aspect d’une mosaïque). Les cellules issues du silicium monocristallin ont de meilleurs rendements que les autres, mais elles sont plus chères. Moins répandues, les cellules “en couches minces” sont fabriquées en déposant des couches très fines (quelques microns) de semi-conducteurs ou de matériaux photosensibles sur des supports bon marché comme le verre, le métal ou le plastique. Les cellules que l’on trouve, par exemple, dans les calculatrices sont en couches minces.

Que peut-on alimenter avec un module photovoltaïque ?
Les plus petits modules peuvent alimenter des montres, des calculatrices ou encore des parcmètres ou des bornes d’appel d’urgence sur autoroute. Des systèmes plus puissants peuvent fournir l’électricité pour des sites isolés (bateaux, maisons, etc.) ou être reliés à un réseau de distribution électrique, intégrés dans un bâtiment ou non. Pour chaque cas de figure, l’équipement sera différent. Des applications “au fil du soleil” (pompe à eau, ventilation) peuvent exploiter directement l’électricité produite en fonction du soleil. En revanche, l’utilisation en site isolé demande de pouvoir stocker le courant pour une utilisation la nuit ou par mauvais temps. Les modules produisent du courant continu, qu’il faut convertir en courant alternatif pour l’adapter à la plupart des appareils électriques.

Combien coûte un système photovoltaïque ?
Il faut différencier les systèmes reliés au réseau et les systèmes autonomes installés en site isolé.
> En France, pour une habitation en site isolé, la facture est de l’ordre de 10 à 25 €/Wc installé. Celle-ci inclut le prix des batteries, jusqu’à 15 % de l’investissement initial, et les coûts liés aux contraintes de sécurité. La majeure partie du système pourra être financé par le Face (Fonds d’amortissement des charges d’électrification), EDF, l’Ademe, la Région, le Département, l’Europe, le crédit d’impôt pour une résidence principale… Au final, les aides peuvent couvrir jusqu’à 95 % du financement.
> Relié au réseau, le coût se situe entre 5 et 9 €/Wc selon la taille du système (plus il est grand, moins le coût au watt crête est élevé). Mais les subventions cumulées (50 % de crédit d’impôt, aides des régions, départements, communes) peuvent prendre en charge jusqu’à 80 % du coût final. Le niveau des subventions varie selon les régions. Pour une maison individuelle, la surface installée se situe généralement autour de 20 m2 de modules, soit une puissance de 2 kWc. En toiture, 20 m2 reviennent donc environ à 14 000 €. Dans une région où les aides sont favorables comme en Rhône-Alpes, 3 000 € resteront effectivement à la charge du particulier. Dans ce montant, les panneaux représentent 60 % de l’investissement, l’onduleur 15 %, et les éléments de montage et la pose 25 %.

Comment l’électricité produite sur le réseau est-elle décomptée?
Les premières installations reliées au réseau étaient tout simplement équipées d’un compteur unique, de type électromécanique, qui tournait à l’envers en mode de production, et donc retranchait les kilowattheures solaires produits. Mais à présent, la législation française exige la présence de deux compteurs distincts : l’un pour compter la consommation et l’autre, la production. Cette configuration est importante lorsque le kilowattheure solaire est vendu plus cher que n’est acheté le kilowattheure “ordinaire” du réseau. Ainsi, en France, le kilowattheure est acheté à EDF à 0,1074 € en heures pleines et 0,0654 € en heures creuses. Le kilowattheure photovoltaïque est vendu 0,30 €, voire 0,55 € si les modules sont intégrés au bâti. Ces tarifs d’achat préférentiels visent à soutenir le développement de cette source d’énergie. L’Allemagne, qui a une politique très dynamique sur les énergies renouvelables, achète le kWh entre 0,457 € et 0,624 €, selon les installations.

Combien d’électricité un système relié au réseau fournit-il ?
Cela dépend d’abord de la technologie et de la surface que l’on choisit d’installer. Il faut aussi tenir compte de paramètres locaux : ensoleillement, orientation des panneaux. Un système de 1 kWc (10 m2) produit environ 1 000 kWh par an. Les besoins électriques d’un foyer de 4 personnes représentent environ 2 500 kWh par an (hors chauffage électrique et eau chaude sanitaire). Un système de 25 m2 (2,5 kWc) peut donc produire l’équivalent de cette consommation. Toutefois, si ce même foyer engage une démarche d’économie d’énergie (remplacement des ampoules par des lampes fluo-compactes, appareils de classe A et suppression des veilles inutiles, etc.), il pourra dégager un excédent et rentabiliser plus rapidement son installation photovoltaïque. Dans le meilleur des cas, le retour sur investissement, en France, est de six ans, grâce aux aides publiques.

Le photovoltaïque est-il compétitif ?
Aujourd’hui, le prix de l’installation sans aide publique rendrait le coût du kilowattheure photovoltaïque bien plus élevé que celui du kilowattheure hydraulique ou fossile. Néanmoins, à long terme, deux paramètres sont à prendre en compte. D’abord le prix de l’électricité : pour un pays comme la France, où elle est bon marché, le retour sur investissement est long. Au Japon, où elle est deux fois plus chère, on peut y trouver un intérêt, puisque ce temps de retour est divisé par deux. En outre à l’avenir, au vu des enjeux environnementaux, le prix de l’électricité “ordinaire” continuera d’augmenter. Deuxième paramètre, le coût des panneaux a diminué de 5 % par an depuis vingt ans et cette baisse devrait continuer. Les recherches actuelles ont pour principal enjeu de faire baisser les coûts de façon plus nette. C’est pourquoi, les deux courbes, augmentation de l’électricité, d’un côté, et baisse du prix de l’installation, de l’autre, finiront par se rejoindre dans quelques années pour faire du photovoltaïque une énergie compétitive qui pourra se passer d’aide publique. Cela dit, l’installation de panneaux a bel et bien un sens économique hors réseau. À partir d’un éloignement de 2 à 3 km d’un réseau, le photovoltaïque se révèle moins coûteux qu’une extension de lignes.

Quel est l’impact environnemental du photovoltaïque ?
En France, selon l’irradiation solaire, une cellule rembourse en deux à cinq ans son “énergie grise”, c'est-à-dire celle qui a été nécessaire à sa fabrication (cadre, câble et supports compris). Et, comme elle fonctionne au moins pendant trente ans, elle la rembourse même de 6 à 15 fois. En phase d’utilisation, les modules ne génèrent aucun impact négatif sur l’environnement. En fin de vie, la plupart de ses composants (verre, aluminium, silicium, métal) peuvent être recyclés. En outre, l’économie moyenne de CO2 est estimée à 0,6 kg par kilowattheure solaire produit par rapport à une énergie fossile.

Quels sont les pays qui fabriquent les modules photovoltaïques ?
La fabrication de cellules se situe essentiellement dans quatre zones très industrialisées : le Japon, l’Europe, la Chine et les États-Unis (voir baromètre EurObserv’ER ajouter lien Internet). Cette industrie s’est en effet développée à l’ombre de la microélectronique, dont elle exploite les déchets de silicium. Le Japon, qui a soutenu très fortement cette industrie, est aujourd’hui premier producteur de photovoltaïque. Derrière lui, arrive l’Europe, principalement tirée par l’Allemagne, les Pays-Bas et l’Espagne. La France, pionnière dans ce secteur, compte encore une industrie conséquente. Mais, avec près de cent fois moins de systèmes installés qu’en Allemagne, elle n’a pas encore de marché domestique assez dynamique pour susciter de gros investissements.

Quelle part la production d’électricité solaire photovoltaïque peut-elle prendre ?
Aujourd’hui, la part du photovoltaïque dans la production totale d’électricité est anecdotique. Malgré des taux de croissance de l’ordre de 30 % depuis quelques années, elle représente 0,5 % de la production électrique en Allemagne. Lui donner une part significative dans la production d’électricité exige un soutien politique important pendant encore quelques années. À cette condition, les projections les plus optimistes (Epia, Greenpeace) estiment que le photovoltaïque sera en mesure de fournir 16 % de la demande d’électricité mondiale à horizon 2025, et 24 % d’ici à 2040.
* Le watt-crête (Wc) mesure la puissance théorique maximale qu’un module ou qu’une installation peut produire dans des conditions standard d’ensoleillement.

2.Le solaire thermique basse température
Intégrant désormais les gammes de tous les principaux chauffagistes, le chauffe-eau solaire et – plus rarement – le chauffage solaire n’ont plus à faire preuve de leur pertinence au nord comme au sud de la France. Petit tour d’horizon pour réviser les fondamentaux d’une énergie de plus en plus populaire.
Comment se chauffer grâce au soleil ?
L’énergie solaire peut servir à chauffer votre eau sanitaire grâce à un chauffe-eau solaire individuel (Cesi), mais aussi alimenter un système ayant la double fonction de chauffage et de production d’eau chaude : le système solaire combiné (SSC), aussi appelé “combi”. D’une façon générale, un chauffe-eau solaire couvre entre 40 et 80 % des besoins en eau chaude, et un SSC de 25 à 60 % des besoins en chauffage et en eau chaude.

Comment fonctionne un chauffe-eau solaire ?
1. À l’intérieur d’un capteur circule un réseau de tubes métalliques, thermiquement isolé et recouvert d’un corps noir pour absorber la chaleur. L’ensemble est surmonté par une plaque de verre pour créer l’effet d’une miniserre.
2. Un circuit transporte le fluide caloporteur (eau et antigel) vers le ballon de stockage.
3. La circulation du liquide peut être naturelle : il circule grâce à sa différence de densité avec l’eau du ballon. Tant qu’il est plus chaud, il s’élève. Le ballon doit alors être placé plus haut que les capteurs pour disposer d’un chauffe-eau en “thermosiphon”. Mais la circulation peut aussi être “forcée” par un circulateur, une pompe électrique activée par un dispositif de régulation. Quand la sonde du ballon est plus chaude que celle des capteurs, la circulation est coupée, dans le cas contraire, la circulation reprend.
4. À l’intérieur du ballon, un serpentin cède les calories à l’eau, le fluide refroidi repart vers le capteur pour un nouveau cycle.
5. En métropole, pour relayer les capteurs en cas d’ensoleillement insuffisant, une chaudière d’appoint utilisant une autre énergie (bois, gaz, fioul) ou une résistance électrique dans le ballon est nécessaire.

Et un système solaire combiné ?
Les SSC fonctionnent sur le même principe que les chauffe-eau. La différence tient dans la surface de capteurs – plus importante – et le mode de stockage de la chaleur.
6. Avec un plancher chauffant basse température, le fluide caloporteur circule directement dans les tuyaux du plancher. L’inertie de la dalle de béton permet de stocker la chaleur et de transmettre une chaleur douce et uniforme à toutes les pièces de la maison. Un circuit de dérivation permet de chauffer un ballon pour la production d’eau chaude sanitaire.
Avec les autres systèmes, la chaleur est stockée dans un réservoir d’eau tampon. L’eau chaude est utilisée pour chauffer l’habitation à l’aide d’émetteurs basse température. L’eau chaude sanitaire est tirée du même réservoir ou d’un second ballon. Inconvénient par rapport au plancher solaire direct, ces solutions sont plus encombrantes.

Quels sont les différents types de systèmes ?
• Le chauffe-eau solaire monobloc associe, sur un même châssis, capteur et ballon d’eau, ce qui le rend difficilement intégrable. Il fonctionne sur le principe du thermosiphon et, dénué d’électronique, il est d’une grande simplicité. Il est adapté aux faibles besoins d’eau chaude et à la toiture-terrasse. On l’installe beaucoup dans les pays chauds.
• Le chauffe-eau solaire en thermosiphon peut aussi être réalisé avec capteurs et ballon séparés. Son usage est, de fait, limité par les contraintes techniques. Il faut une différence de 15 °C entre les capteurs et le ballon pour que le fluide circule. Le ballon doit se trouver au-dessus des capteurs. Si le ballon est situé à l’extérieur, les performances du système sont réduites en hiver, à cause des déperditions de chaleur.
• Le chauffe-eau solaire à éléments séparés est le système le plus répandu en France. Il affiche une meilleure performance. Séparés, capteurs et ballon peuvent s’intégrer au mieux à la construction. Toutefois, la distance la plus courte entre les éléments est aussi la meilleure afin d’éviter les pertes de chaleur.

Quels sont les différents capteurs ?
Chaque fabricant aura, bien sûr, ses particularités, mais on peut toutefois distinguer trois grandes familles de capteurs.
7. Le plus courant dans l’habitat est le capteur vitré ou capteur plan. Des tubes de cuivre dans lesquels circule un fluide caloporteur (température de 70 °C à 80 °C) sont placés sous une vitre et recouverts d’une surface sombre.
8. Les capteurs à tubes sous vide permettent d’obtenir des températures plus élevées (75 °C à plus de 100 °C), pour des applications industrielles notamment. Ils sont faits de tubes transparents généralement en verre, comportant un espace vide d’air entre la paroi extérieure de chaque tube et son absorbeur. Plus performants mais plus chers et plus difficiles à intégrer, ces capteurs sont plus rarement utilisés.
9. Enfin, les capteurs “moquette”, de facture plus simple, s’inspirent du principe du tuyau d’arrosage posé dans le jardin. Constitués d’un réseau de tubes noirs en matière plastique, sans coffrage ni vitre, ils servent sous nos latitudes à chauffer piscines ou douches solaires.
Dans quelle région puis-je installer du solaire ?
L’énergie solaire est intéressante dans toutes les régions. Il est vrai que le sud de la France bénéficie de 35 à 50 % de rayonnement solaire de plus que le nord. Il y faut donc une surface de capteurs moins importante qu’au nord. À l’inverse, se chauffer ou chauffer l’eau mobilise au nord plus d’énergie primaire. Par conséquent, le solaire permet d’économiser plus de gaz, de fioul, de charbon, de bois ou d’électricité qu’au sud et d’alléger d’autant les factures.

Où placer les capteurs ?
Selon les modèles, les capteurs peuvent être installés en surimposition ou intégrés dans la toiture. La deuxième solution est un peu plus chère mais architecturalement plus satisfaisante.
10. Les capteurs peuvent aussi servir d’auvent ou de pare-soleil.
11. En cas d’absence d’exposition au sud, ils peuvent également être posés sur un bâtiment annexe (garage, abri bois, etc.) ou au sol, sur châssis.
12. Il faut en effet de préférence les orienter plein sud avec un angle d’inclinaison de 45°. Toutefois, ils ne perdront pas trop de leur performance avec une orientation sud-est ou sud-ouest et une inclinaison entre 20 et 60°. Dans tous les cas, il faut se méfier des ombres portées (arbres, bâtiments) qui diminuent l’efficacité de l’absorption.

Faut-il une autorisation spéciale ?
Pour une maison existante, il faut remplir une demande de travaux auprès des services municipaux. Pour une maison à construire, le permis de construire doit inclure l’installation solaire prévue.

Quelle surface de capteurs prévoir ?
Pour la production d’eau chaude sanitaire uniquement, il faut compter de 0,7 à 1,5 m2 de capteurs par habitant selon les régions, associés à un stockage de 50 litres/m2 de capteurs. Pour une famille de 4 personnes, il faut entre 3 et 5,5 m2 dans le Nord et entre 2 et 3,5 m2 sur la Côte d’Azur. Pour les SSC, les surfaces de capteurs varient entre 10 et 30 m2 associés à des ballons de 500 à 2 000 litres selon les options techniques retenues et la qualité de l’isolation de la maison.

Peut-on raccorder des capteurs sur un plancher chauffant existant ?
Bien entendu, à condition que le plancher chauffant soit à basse température (c’est généralement le cas). Il suffit alors de bien dimensionner la surface de capteurs et d’opérer des branchements bien maîtrisés par les plombiers-chauffagistes du solaire.

Est-ce qu’un combi fonctionne avec des radiateurs à circulation d’eau ?
Un système solaire peut être couplé à des radiateurs à condition qu’ils aient une grande surface de diffusion (ex. : panneaux radiants à basse température) ou une grande inertie thermique (radiateurs en fonte). Mais même dans ce dernier cas, ce montage n’est pas très recommandé, du moins dans le nord de la France. Comme les radiateurs fonctionnent à plus haute température qu’un plancher chauffant, le rendement est moindre. En outre, à défaut de stockage dans le plancher, il faut prévoir un ballon tampon, ce qui ajoute un coût supplémentaire à l’achat. Faisable mais cher, il vaut mieux dans tous les cas se fier à un plombier spécialisé dans le solaire pour réussir l’installation.

À quel prix ?
• Le coût d’une installation complète pour un Cesi (capteurs, ballon, régulation, raccordements), pour une famille de 3 ou 4 personnes, équipée de 3 à 5 m2 et d’un ballon de 200 à 300 litres, est compris entre 3 800 et 5 800 €, pose comprise. Mais les aides publiques en diminuent largement le coût.
• Le SSC coûte, pour sa part, environ 10 000 € pour une petite installation (10 m2 de capteurs, surface chauffée de 70 m2) et de l’ordre de 25 000 € pour une plus grande (20 m2 de capteurs et 150 m2 de surface chauffée). Il faut, là aussi, noter que le crédit d’impôt efface le surcoût d’une solution plancher chauffant traditionnel.

Quelles sont les aides financières ?
Depuis le 1er janvier 2006, l’État rembourse 50 % du matériel (pose non comprise) sous la forme d’un crédit d’impôt, déduction faite des primes régionales et municipales. Ce qui signifie que les contribuables, imposables et non-imposables, peuvent en bénéficier. Leur impôt de l’année suivant l’achat sera déduit d’autant s’ils sont imposables. S’ils ne le sont pas, ils recevront l’équivalent de ces 50 % par un versement du Trésor public. Il faut cependant que le matériel ait la certification Solar Keymark ou CSTBat et qu’il soit installé par un professionnel. À cela s’ajoutent les aides régionales, voire départementales et communales selon les endroits, sous réserve que l’équipement soit sélectionné par Enerplan. Au final, près de la moitié du prix d’un système peut ainsi être subventionnée. Pour tout savoir sur les aides, contactez votre Espace Info-Énergie au : 0810 060 050 (prix d’un appel local).

Est-ce rentable ?
Si l’on raisonne à court terme, il est vrai qu’une installation solaire peut paraître chère, malgré les aides. À moyen et long terme, elle permet d’alléger la facture énergétique. En général, l’installation est rentabilisée en une dizaine d’années, selon le coût de l’énergie d’appoint. Au-delà, certains capteurs étant garantis vingt ans et l’énergie solaire étant gratuite, l’heureux propriétaire en profite pleinement. Et si l’on se place d’un point de vue global, il faut rappeler que chaque mètre carré de capteurs installé évite le rejet dans l’atmosphère de 150 à 300 kg de gaz à effet de serre par an.

Où trouver un installateur qualifié ?
Pour avoir la garantie d’une bonne installation, mieux vaut s’assurer que l’installateur est adhérent de la charte Qualisol. Mise en place par l’Ademe, cette charte qualité est centrée sur le solaire. L’installateur s’engage sur dix points de bonne pratique, de services et de conseils au client et suit une formation. Les adhérents Qualisol, plus de 10 000 en France aujourd’hui, ne sont malheureusement pas tous rodés au solaire. Pour bénéficier d’une garantie supplémentaire, il faut vérifier que l’installateur compte déjà à son actif plusieurs opérations solaires. Les professionnels Qualisol sont recensés sur le site www.qualisol.fr

Qu’est-ce que la garantie de résultats solaire ?
Tout comme les particuliers, de nombreux maîtres d’ouvrage collectifs s’intéressent à l’énergie solaire pour la production d’eau chaude sanitaire. Pour s’assurer que les performances seront à la hauteur, il est possible d’établir une Garantie de résultat solaire (GRS). Ce contrat se traduit par un engagement des opérateurs techniques du projet (fabricant de capteurs, installateur, exploitant et bureau d’études) par lequel ils garantissent pendant les cinq premières années un niveau minimum de fourniture de kilowattheures thermiques d’origine solaire, calculé lors du dimensionnement. Durant cette période, l’installation devra produire au moins 90 % de l’énergie annoncée.
Inventée par le bureau d’études français Tecsol, avec l’Ademe et le CSTB, la GRS a été appliquée pour la première fois en 1988 à l’hôpital de Castres. Depuis, le concept a été transféré dans d’autres pays de l’Union européenne ainsi que dans des pays méditerranéens.
Comment est-elle mise en place ?
L’installation est équipée d’un dispositif de télésurveillance qui comptabilise l’énergie solaire produite mois après mois. Au bout d’un an, un premier bilan est dressé. Si l’énergie générée par le système solaire présente un déficit de plus de 10 % par rapport à l’énergie calculée, les entreprises doivent remettre à niveau l’installation à leurs frais pour atteindre les objectifs ou dédommager le maître d’ouvrage.

Pourquoi opter pour la GRS ?
Les atouts de la GRS sont multiples. L’absence de risque financier rend plus facile l’obtention de prêts bancaires pour l’investissement. Le bon fonctionnement est assuré, le suivi continu de l’installation permet de signaler toute anomalie et la maintenance est assurée. Du côté des aides financières, l’Ademe soutient les projets de chauffe-eau collectifs à condition notamment qu’ils s’appuient sur une GRS.

Aides financières
Présentées par département, les aides financières figurent sur le site Internet d’Enerplan. Le document est régulièrement mis à jour. www.enerplan.asso.fr
Il existe trois technologies différentes de fabrication des modules solaires photovoltaïques:
• Les modules solaires Monocristallins ( Anteriorité plus de 40 ans ) : Ils possèdent un meilleur rendement au m², et sont essentiellement utilisés pour tout type de surface. Le coût plus onéreux qu'une autre installation de même puissance, contrarie le développement de cette technologie. Les capteurs photovoltaïques sont à base de cristaux de silicium encapsulés dans une enveloppe plastique.
• Les modules solaires Polycristallins: Actuellement c'est le meilleur rapport qualité/prix et les plus utilisés. Ils ont un bon rendement et une bonne durée de vie (plus de 35 ans), et en plus ils peuvent être fabriqués à partir de déchets de l'électronique.
• Les modules solaires Amorphes: Ces modules auront un bon avenir car il peuvent être souples et ont une meilleure production par faible lumière. Le silicium amorphe possède un rendement divisé par deux par rapport à celui du cristallin, ce qui nécessite plus de surface pour la même puissance installée. Toutefois, le prix au m² installé est plus faible que pour des panneaux solaires composés de cellules . Les panneaux « étalés » sont réalisés avec du silicium amorphe (pulvérisation du silice sur une surface traitée), au fort pouvoir énergisant et présentés en bandes souples permettant une parfaite intégration architecturale.

3.Le solaire thermique haute température
Qu’est-ce que le solaire haute température ?
La concentration optique des rayons du soleil permet d’obtenir de très hautes températures. Selon les différentes technologies de captage, la chaleur produite est généralement comprise entre 400 °C et 1 000 °C. On distingue deux usages principaux :
• la production de chaleur (thermique),
• la production d’électricité (thermodynamique).
Dans leur principe, les concentrateurs optiques superposent en un même point des rayons solaires collectés sur une surface de captage, le plus souvent formée de miroirs. Différentes géométries de concentrateurs ont été expérimentées. Ils sont dotés de dispositifs de suivi de la course du soleil, en hauteur ou en hauteur et en azimut.
Attention, les systèmes solaires à concentration collectent uniquement le rayonnement solaire direct, alors que les capteurs solaires plans non concentrateurs et les modules photovoltaïques captent également le rayonnement diffus.

Quel est l’intérêt du solaire haute température ?
• Dans les centrales solaires à concentration, on peut produire de grandes quantités d’électricité. Cette filière, promue dans les années 1970, a été délaissée à la suite du contre-choc pétrolier de 1986. Aujourd’hui, elle intéresse à nouveau les industriels, les investisseurs et les compagnies électriques, car elle est source de kilowattheures propres et participe ainsi à la lutte contre l’effet de serre. En concentrant l’énergie solaire, on obtient une température très élevée qui permet de produire de la vapeur. En faisant tourner une turbine, la vapeur génère de l’électricité destinée au réseau de distribution général. C’est l’héliothermodynamique, soit l’art de produire de l’électricité avec la chaleur du soleil.
• Les fours solaires à concentration sont destinés à la recherche (chimie des matériaux, reconstitution de l’entrée d’objets dans l’atmosphère, etc.). Ils produisent uniquement de la chaleur haute température. Cette technique utilise un champ d’héliostats orientables et un grand miroir parabolique fixe, qui renvoie les rayons sur un récepteur. Le four solaire d’Odeillo, dans les Pyrénées-Orientales, concentre le soleil 10 000 fois. À Mont-Louis, non loin de là, un ancien four expérimental sert aujourd’hui à des démonstrations pédagogiques et à la cuisson de céramiques.

Les trois technologies pour concentrer le soleil et produire de l’électricité :
Comment fonctionne un concentrateur parabolique ?
Le concentrateur parabolique est aussi appelé assiette. Les rayonnements solaires réfléchis par le miroir parabolique convergent vers un seul point, le foyer de la parabole. Le système doit être orienté à tout instant vers le soleil, ce qui implique une motorisation précise selon deux axes. Le facteur de concentration moyen dépasse le millier, ce qui permet de porter le fluide à très haute température, au-delà de 700 °C. La technologie généralement utilisée est celle du générateur Stirling, fondé sur un cycle thermodynamique à compression/détente alimenté par une source chaude.
Il existe plusieurs modèles de ces assiettes, de 50 à 100 m2, bien adaptées à des puissances modestes (5 à 25 kW électriques)
Comment fonctionne une centrale à tour ?
Aussi appelée “système à récepteur central”, cette filière permet de déployer des surfaces de miroirs très importantes. Des centaines ou milliers d’héliostats (miroirs plans de plusieurs dizaines de mètres carrés chacun) sur pied suivent le soleil et concentrent le rayonnement sur un récepteur central placé en haut d’une tour. Le soleil est concentré plus de 500 fois et la température obtenue dépasse les 600 °C. La chaleur captée est transmise au point focal, source chaude d’une réaction thermodynamique. Différents fluides caloporteurs peuvent être utilisés : vapeur, sels fondus, air… Ils transportent cette chaleur vers le cycle aval (à vapeur, gaz ou cycle combiné).
Comment fonctionne un concentrateur cylindro-parabolique ?
Aussi appelés concentrateurs linéaires à auges, ces miroirs de section parabolique concentrent les rayons du soleil vers une ligne focale. Le récepteur est un tube placé sur ce foyer linéaire, au-dessus de l’auge, et dans lequel circule un fluide caloporteur. Avantage de ces miroirs paraboliques, le suivi du soleil est simplifié : il s’effectue sur un seul axe au lieu de deux pour les héliostats. Les concentrateurs sont généralement orienté nord-sud et pivotent d’est en ouest pour suivre la course du soleil. La concentration est modeste, de 20 à 80 fois le rayonnement. Le fluide circule sur des centaines de mètres dans le récepteur des miroirs. La chaleur est ensuite utilisée dans une boucle secondaire à vapeur qui entraîne une turbine. Des systèmes à génération directe de vapeur sont aussi développés. Depuis 20 ans, ce système fiable, efficace et en constante amélioration, fait ses preuves dans le désert californien avec 9 centrales d’une puissance totale de 354 MW.

Quels sont les avantages du solaire haute température par rapport au solaire photovoltaïque ?
Le stockage
Avantage significatif par rapport au photovoltaïque ou à l’éolien, il est possible de stocker la chaleur solaire pour une utilisation à court terme et locale, ou sous forme d’hydrogène, par exemple pour une utilisation différée ou éloignée du site.
L’hybridation
Il est possible d’hybrider les centrales avec une source de chaleur fossile (gaz par exemple) ou d’origine renouvelable (biomasse). Ce système permet de fournir l’énergie thermique nécessaire au fonctionnement du cycle lors des périodes de faible ensoleillement.
Dans quelles régions peut-on exploiter le solaire haute température ?
L’exploitation de l’énergie solaire sous cette forme requiert des conditions d’ensoleillement qui sont propres à certaines régions du monde seulement. Le rayonnement solaire direct est plus abondant (supérieur à 2 000 kWh/m2.an) dans une zone géographique appelée la ceinture solaire. Les meilleures zones sont le Sahara, les déserts australiens ou californiens mais également les zones méditerranéennes.

Quels pays portent le développement de la filière ?
• Les États-Unis, pays berceau de la filière, concentrent aujourd’hui quasiment toute la puissance héliothermodynamique installée dans le monde avec 355 MWe. Quatre États américains sont particulièrement engagés dans le développement de nouveaux projets : le Nevada avec 64 MWe qui seront mis en service courant 2007 (sociétés Acciona et Solargenix), la Californie où 2 contrats ont été signés pour développer 800 MWe entre 2008 et 2011, l’Arizona et le Nouveau-Mexique.
• La renaissance de la filière est aussi désormais portée par l’Espagne, qui s’est fixé un objectif de 500 MWe pour 2010. Forte de l’expérience issue de ses premiers sites héliothermodynamiques localisés à Almeria, le pays a inauguré la première centrale commerciale à Séville en 2006 (PS10 avec 11 MWe). La prochaine est attendue pour 2008 en Grenade (Andasol 1 avec 50 MWe). Au total, plus de 1 500 MWe sont en projet.
• Du côté de l’Allemagne, plusieurs industriels et bureaux d’études travaillent sur des techniques destinées à être développées dans des pays du Sud : Schott a ouvert une usine de production pour équiper des centrales solaires en construction, Schlaich Bergermann und Partner (SBP) participe au développement du collecteur parabolique Eurodish, dont 7 exemplaires de 10 kW fonctionnent en Europe et en Inde.
• Une dizaine de projets de centrales héliothermodynamiques sont à l’étude ailleurs dans le monde : Mexique, Algérie, Iran, Afrique du Sud, Australie, Egypte, Israël, Maroc…

LE VOYAGE de LUDO & GINIE

2009-10-12T21:00:00.000-07:00

Notre expédition, je la narrerai comme un journal de bord afin de partager notre aventure jour après jour. Cela rassemblera des notes, des ambiances, des photos et parfois des dessins...

Ginie.

1er Jour: Dimanche 13/09/09

2009-10-12T20:00:00.000-07:00

Départ le dimanche 13 septembre par le bateau de 7h45 de Belle-île.
La phrase de Soren Hermansen trotte dans nos deux têtes (celle de Ludo et Ginie) :"On dit qu'il faut agir localement et penser globalement. Moi je dis qu'il faut agir localement et penser localement. Le reste suivra."
Nos deux enfants sont restés à Belle-île avec leur mamie qui est venue spécialement les garder.
Ils nous manquent déjà un peu...
Nous n'avions que quelques jours, nous devions être réactifs et ne disposant que d'un petit budget, nous avions opté pour un trajet avec notre voiture (je sais ce n'est pas très écolo). Ce qui nous permettait de nous faire une petite réserve alimentaire dans le coffre de la voiture et d'amener quelques présents( gâteaux bretons, conserves, bières etc...)

Notre escale eut lieu à Villeneuve d'Ascq chez des amis qui nous accueillirent pour la nuit.

2ème Jour: Lundi 14/09/09

2009-10-12T19:30:00.000-07:00

Le lendemain départ à 7h00 du matin, la destination: Samsø.

Nous sommes enfin arrivés à Hov (au Danemark)!

Il est 19h46, nous avons loupé le bateau à une minute près...

La faim se fait présente, un bar de pêcheur semble ouvert, il fait presque nuit...

C'est le "Hov Havn Cafeen" le patron y est accueillant et l'ambiance des bougies amène une certaine douceur en ce lieu, où des hommes mangent des pizzas et boivent des bières.

Une fois l'estomac rempli, nous prenons le dernier bateau pour Samsø à 23h15.

Nous voyageons donc dans l'obscure nuit danoise, en nous dirigeant vers un lieu encore inconnu...

Les portes du bateau s'ouvrent en appuyant sur un bouton (comme ceux d'un sas). Nous arrivons dans une salle remplie de tables et de fauteuils.

Dans ce bateau spacieux, il y a une télé où sont assemblées des personnes. À l’heure où les enfants ne dorment pas une salle de jeux peut les accueillir. Il y a une cafétéria, des jeux vidéos...

Nous avons une traversée d'une heure, d'une douce tranquillité, la mer de Kattegat est aussi calme qu'un lac.

Le bateau arrive bientôt à Samsø tout l'équipage est en activité. Lorsque nous embarquons dans notre voiture, un peintre est à la tâche dans le garage.

Les véhicules ont été garés dans la même direction. En effet c'est un ferry qui ne tourne pas, une porte à l'avant du bateau ainsi qu'à l'arrière.

Nous arrivons à Saelvig.

Nous sortons du ventre du bateau avec notre voiture, pour nous diriger vers notre camping.... Là, un bungalow avec la clef sur la porte nous attend.

Juste le temps de déballer nos sacs de couchage et nous rejoignons le monde de Morphée.

Le BATEAU de HOV a SAELVIG Samso

3ème Jour:Mardi 15/09/09

2009-10-12T19:00:00.000-07:00

Dès notre réveil nous nous dépêchons de nous rendre à l'office du tourisme à Tranebjerg qui nous donnera l'adresse de l'"Energy Académy" (qui se situe près de Ballen).
Nous prenons quand même le temps de voir qu'un paysage verdoyant et lumineux s'offrent à nous en sortant du bungalow. Nous sommes entourés d'arbres et tout près nous avons la mer. L'air est doux et présage une belle journée!
Sur la route, nous somme stupéfaits de découvrir des champs de potirons: c'est splendides!
Arrivée au centre, la première personne que nous rencontrons est Bernd Garbers (avec lequel nous sympathiserons très vite) qui contacte tout de suite Søren Hermansen (l'homme qui a su croire et défendre le projet "expérience des énergies renouvelables" organisé par son pays). Nous parlons donc à ce personnage clef de l'histoire de Samsø, qui va trouver notre démarche peu commune et intéressante pour l'avenir. Il nous ouvrira donc toutes les portes, pour que nous puissions repartir avec une bonne documentation.
Il nous indique avec l'aide d'une carte les endroits à ne pas manquer: les champs d'éoliennes placés au sud de l'île, le phare à Vesborg Fyr avec vue sur les éoliennes offshores...
Dès le lendemain matin nous obtenons un rendez-vous pour une visite détaillée des différents sites d'énergie renouvelable.
Cela nous laisse un peu de temps pour découvrir l'architecture de l'île et ses paysages.
Nous en profitons pour acheter des légumes qui sont placés à l'extérieur des fermes dans une armoire. Nous n'avons qu'à nous servir et déposer l'argent dans une "caisse-tirelire".
Ici les gens vivent en confiance. Il n'y a qu'un policier pour toute l'île. Il n'y a pas de délinquance.
Et les petits soucis de voisinage ou des jeunes querelleurs sont réglés rapidement.
Les boutiques de Tranebjerg sont ouvertes à l'année du lundi au vendredi jusqu'à environ 17 heures et le samedi matin. Les restaurants et bars à 21h00 s'éteignent. C'est au tour des grandes surfaces à 19h30! Dans les autres villages les restaurants et les boutiques sont saisonnières (de mi-octobre à mi-avril presque tout est fermé en semaine).
Nous pouvons voir beaucoup de vieilles voitures. Un engouement pour la vieille mécanique ou peut-être une conservation de leurs vieux véhicules...
Les personnes âgées circulent avec des "fauteuils électriques" dans les rues, les jeunes, les moins jeunes et les anciens plus vaillants à vélos :-)

4ème Jour: Mercredi 16/09/09

2009-10-12T18:07:00.000-07:00

Nous arrivons à 10h00 au centre "Energy Academy".

Nous sommes conviés à suivre Jesper (qui travaille depuis 6 ans pour l'Académie) et un journaliste photographe français, Laurent, qui travaille pour l'union européenne. Nous nous rendons donc à la ferme solaire située au nord de l'île à Skole.

Un impressionnant champ de 2500 m² qui produit 60% de l'énergie (transformée en eau) pour le chauffage urbain... Lorsque le soleil n'est plus au rendez-vous ce sont les copeaux de bois (provenant de forêt de l'île) qui prennent la relève.

Une belle image s'offre à nous: des béliers broutent dans le champ solaire. Grâce à l'intelligence logique tout est naturel, même le désherbage!

Il existe à peu près 150 panneaux solaires privés sur l'ile (de 5 à 25 m²).

Un petit rappel: n'oublions pas qu'un Français Antoine Becquerel en 1839 a découvert l’effet voltaïque, et que dans les années 70, la France était en pointe dans l’énergie solaire. Mais depuis elle a pris bien du retard...

Nous continuons la visite: destination champ d'éoliennes!
Nous sommes en dessous des éoliennes et je n'entends pas vraiment de bruit. J'entends plus le vent qu'autre chose... Qui a dit que les éoliennes faisaient du bruit? Et lorsqu'on regarde les éoliennes: comment peut-on trouver cela laid? Alors qu'elles nous offrent de l'énergie 100% naturelle et renouvelable. Pour ma part, cela me fait penser au jouet que nous avions enfants, ou nous gonflions nos joues rondes pour le faire tourner...
Nous connaîtrons la joie de nous trouver dans le coeur d'une éolienne: après avoir grimpé de nombreux paliers à l'échelle, nous arrivons au sommet. Un spectacle inoubliable nous y attend! Tels des oiseaux dans le ciel, nous sommes.

Une fois redescendus sur terre nous nous rendons à la réserve d'oiseaux à Stenskov Hose où nous pouvons flâner et ramasser des coquillages...

Nous avons appris en discutant avec les habitants, que de nombreux Français, et Espagnols viennent durant l'été pour ramasser les fraises ou travailler dans les champs. Le salaire attirant les saisonniers (venant de pays plus au sud)! En effet, l'île est réputée pour ses bons fruits (les fraises entre autre) et ses beaux légumes ( maïs, pommes de terre, potiron...).

Le soir (comme tous les soirs) nous nous dirigeons vers une cabine téléphonique pour avoir des nouvelles de nos enfants. Puis nous nous baladons dans les rues propres de Tranebjerg (la capitale de l'île). Aux fenêtres de nombreuses maisons, des objets décoratifs ou des végétaux sont placés de manière qu'à l'extérieur cela soit un petit spectacle pour les yeux.
Il va falloir rentrer, demain une longue journée nous attend encore...

Qui Sommes-nous ?

2009-10-12T12:41:00.001-07:00

Nous habitons Belle Ile en Mer,
Ludovic & Virginie sont sensibles depuis toujours à l'écologie au sens propre du terme.

Chacun de nous deux enfants aimaient déjà la nature qui nous fascinait. Nous continuons à l'observer et à la respecter depuis.

En 2009, il existe de nombreuses façons de produire l'énergie (dont les hommes sont un peu trop gourmands à mon avis).
Mais c'est un autre débat ! -) Ok il faut de l'énergie, alors qu'elle soit la plus propre possible dans ce cas. À présent c'est possible, plusieurs îles et pays ont commencé à s'alimenter avec de l'énergie naturelle renouvelable, il faut savoir observer, puis comprendre... Ainsi nous l'appliquerons en laissant de côté les énergies fossiles (qui sont néfastes pour l'être humain et la planète, nous n'avons plus à le démontrer à l'heure actuelle)!

Ludo et Ginie.

5ème Jour: Jeudi 17/09/09

2009-10-12T03:05:00.000-07:00

A 9h00 nous sommes à l'Energy Academy.
Nous sommes accueillis par Bernd et Mette (une journaliste qui travaille à mi-temps au centre et un autre mi-temps en tant qu'enseignante de français).
Une classe d'adolescents est présente avec leur enseignant, ils écoutent une autre personne du centre, leur expliquant le fonctionnement de l'île en énergie renouvelable. Nous pouvons écouter en visualisant des diapos, la chanson créée pour le centre.
Ensuite c'est au tour de Bernd!
Il va donner un côté ludique à la visite par la proposition de plusieurs expériences aux élèves.
Tout le monde prend part à ses expériences et est mis à contribution (même les plus imperméables à ce genre d'événement, de sortie "scolaire")...
Après la pratique, tous reprennent leurs vélos! Direction: la ferme calorifique!
Les agriculteurs déposent leur paille (dans cette usine employant donc le système de biomasse) gardée par 2 chats qui font peur aux rongeurs.
Cela produit de l'énergie pour 300 foyers.
De retour au centre nous faisons nos adieux, distribution de quelques présents, achat des casquettes, dernières photos...
Puis nous continuons notre journée en allant plus au nord, près d'une réserve de papillons.
Après avoir traversé un champs rempli de belles vaches.
Nous arrivons sur une plage. Il fait un temps magnifique! Je rentre même dans l'eau qui n'est pas si froide que cela. Au loin nous avons la chance d'apercevoir la danse de 3 marsouins. Quel paysage magnifique! J'en oublierai que l'eau est souillée par l'emploie de pesticides et autre produits toxiques dû à l'agriculture intensive. D'ailleurs il n'existe plus de pêcheurs pros! Car plus assez de poissons et trop de pollution...
L'heure passe... Nous avons rendez-vous chez Bernd qui nous ouvre ses portes.
Sur le toit de sa maison: des panneaux solaires. A l'intérieur une cheminée particulière, qui une fois remplie: chauffe toute la maison, durant 24 heures. Il peut même faire son pain et ses pizzas (tel un four à pain).
Dans son jardin, il y a un verger avec des pommes, qu'il est fier de nous faire goûter. A quelques mètres se trouve un champs de maïs, il nous invite à en ramasser quelques uns.
De retour chez lui, il les fait cuire et nous les mangeons accompagnés du cidre breton que nous lui avons offert.
Cette fois-ci ce sont les adieux avec Bernd.
Avant de rentrer dans notre bungalow pour préparer notre départ, nous nous dirigeons vers l'aérodrome, nous passons devant un poney club... La piste d'atterrissage c'est de la pelouse!
Des vélos sont garés (disponibles pour tous). Ludo fait donc une petite ballade avec l'un d'eux.
Le soleil se couche et nous rejoignons le camping.
Demain nous prenons le bateau de 6h00...

Notre fonctionnement

2009-10-12T02:10:00.000-07:00

Nous ne sommes pas des scientifiques, ni même des journalistes. Nous sommes des artistes, c'est pourquoi notre approche du sujet sera différente.
Ludo pourra illustrer ses pensées par des croquis, des dessins, des peintures, des photos...
Ginie pourra illustrer ses pensées par des poèmes, par la danse, des photos...
Et évidemment par nos écrits enrichis par le contact d'ingénieurs, de scientifiques et toutes personnes voulant nous aider dans cette démarche:-)

Ginie.

6ème Jour: Vendredi 18/09/09

2009-10-12T01:55:00.000-07:00

Nous partons comme nous sommes arrivés: dans la nuit.
Le soleil se lève pendant la traversée. Un merveilleux lever de soleil sur... les éoliennes offshore!-)
Le zoom de mon appareil photo n'est pas assez grand, mais je tente tout de même la photo: c'est si beau!

Arrivés sur la terre ferme nous prenons quelques clichets, et nous reprenons la route.

Notre premier objectif étant de nous rendre près de la frontière allemande où se trouve un stockage d'ailes d'éoliennes.
Un gardien est posté devant l'entrée. Il loge dans une caravane et semble seul au monde au milieu de ce paysage surprenant...
Nous n'avons pas le droit d'entrer! Mais nous avons l'autorisation de prendre des photos de l'extérieur, ce que nous faisons:-)

Prochaine étape: Villeneuve d'Ascq.

Nous sommes heureux de partager quelques souvenirs de notre expédition avec nos amis. Mais notre passage est rapide. Demain matin nous prenons le chemin pour Belle île.

7ème Jour: Samedi 19/09/09

2009-10-12T00:25:00.000-07:00

C'est déjà le retour.

Ce fut court, mais si riche de rencontres. Nous sommes heureux!

Notre mission va pouvoir commencer: communiquer notre expérience!

Nous avons le désir que Belle île qui porte bien son nom (comme tout le monde le sait), ne soit pas seulement belle, mais intelligente et autonome à l'aide des différents procédés que nous offrent les énergies renouvelables.
Belle île peut devenir un exemple pour la France! Une île phare:-)

Ce n'est pas une utopie. Car nous savons à présent que c'est possible: les îliens de Samsø l'ont réalisé! Pourquoi pas nous?

C'est avec des images et des projets plein la tête que nous prenons le bateau du retour...

Ginie.

Notre Objectif

2009-10-11T09:37:00.000-07:00

Nous désirons avec notre future exposition, sensibiliser la population Belliloise ainsi que les décideurs et les partenaires concernés par le développement durable.
Nous espérons créer un échange, une rencontre, un rassemblement de bonnes énergies pour agir ensemble vers une autre image de Belle île en mer.
Un diagnostic sur l'éclairage et le chauffage de l'ensemble de l'île pourraient être la seconde étape pour connaître nos besoins et choisir les énergies renouvelables les mieux adaptés à Belle- île.

Ginie.

l'Association les Nymphes

2009-09-13T06:23:00.000-07:00

Notre association a pour but de diffuser l’Art, d'essayer de créer un meilleur avenir pour nos Enfants et pour la protection de la Nature.

“Nous n’héritons pas de la Terre de nos parents, nous l’empruntons à nos enfants” Antoine de St Exupéry.

J'ai créé plusieurs spectacles de danse et de théâtre depuis la création en 1999 de notre association (certains sur le thème de la Nature). Quant à Ludo, il s'occupe des décors, des affiches et de tout l'aspect communication graphique.

Cette association était endormi depuis quelques années, elle est née à Paris et son réveil s'est effectué depuis peu à Belle île en mer.

Nous n'avons jamais bénéficié d'aucune subvention.

Des membres seront les bienvenues!
N'hésitez pas à nous contacter. Toutes les bonnes volontés seront acceptés avec joie.

Ginie.