Photo d’une centrale électrique nucléaire.

Photo d’une centrale électrique nucléaire.
Voir :

Merde, je vais être obligé de plussoyer Macron. C’est grave docteur ?

Actuellement, d’énormes investissements sont faits dans le renouvelable, mais ça ne suffit juste pas à compenser à la fois la hausse de la consommation, et les centrales nucléaires qui sont fermées.

En fait, il le dit très bien : le mix doit se diversifier, et les parts d’énergies renouvelables doit augmenter, mais le nucléaire ne doit pas s’éteindre pour autant.

Pour voir pourquoi ça serait absurde, il faut revenir au début : pourquoi fait-on du renouvelable, au juste ?

Réponse : pour endiguer les émissions de CO2.

Maintenant, est-ce que le nucléaire émet du CO2 ? Non.
La France est l’une des championnes du monde de l’électricité décarbonée grâce à la forte proportion d’énergie nucléaire dans son mix électrique.

Si on ferme les centrales nucléaires pour les remplacer par du charbon et du gaz, car l’éolien et le solaire sont intermittents, ben autant ne pas faire de renouvelable.
En termes de CO2, il vaut mieux avoir 100 % de nucléaire que 80 % de renouvelable et 20 % de fossile pour compenser les intermittences.

Il en parle aussi : le stockage d’électricité. C’est un autre problème.

Ça ne sert à rien de recouvrir la France entière de panneaux solaires et 20 fois notre consommation chaque jour si c’est pour se retrouver dans le noir durant la nuit, lorsque ces panneaux produisent que dalle.

Des moyens de stockage, ça existe.

Il y a des batteries, bien-sûr.

Pas forcément au lithium : le lithium, c’est actuellement la forme la plus dense d’électricité que l’on ait. Elle doit (selon moi) être réservée aux applications qui ont besoin de ça (voitures, ordis, téléphones, appareils nomades).

Quand une importante densité d’énergie n’est pas nécessaire, on peut utiliser d’autres technologies : remplir des fondations d’une maison ou d’un immeuble de batteries énormes me parait une solution totalement viable : on s’en fout d’avoir des batteries compactes et légères si la place n’est pas un problème et si elles ne vont pas bouger.

Mais y a pas que les batteries ! Y a d’autres solutions, et beaucoup d’autres :

  • le pompage hydraulique : le surplus d’énergie à un instant T sert à pomper de l’eau dans les barrages, pour une utilisation ultérieure. C’est déjà largement utilisé en France, durant les périodes creuses. Un barrage permet de stocker de l’énergie de façon très simple. Il suffit d’avoir de l’eau en hauteur. En utilisant le surplus d’électricité pour faire remonter de l’eau de la vallée dans les barrages, on stocke de l’énergie ;
  • le stockage par énergie potentielle gravitationnelle : même principe que pour les barrages (qui font partie de cette méthode), sauf qu’ici, le surplus d’énergie tire une énorme masse solide vers le haut, par exemple un wagon lesté au béton tiré vers le haut sur une colline. Quand on a besoin de l’énergie, on laisse le wagon redescendre en tirant sur un câble qui fait tourner un alternateur (voir là, avec la startup américaine ARES) ;
  • la production d’hydrogène : le surplus (généralement produit localement, de surcroît) sert à produire de l’hydrogène, qu’on peut utiliser dans une pile à combustible ultérieurement. On a juste besoin d’eau, et ça ne rejette que de l’eau également. Produite par une énergie propre, l’hydrogène est l’énergie idéale ;
  • le stockage sous forme de chaleur : en chauffant d’énormes quantités d’eau en journée, on peut chauffer toute une ville durant la nuit (je n’ai pas d’exemples où ça se fait, mais à l’échelle d’une maison, je vois tout à fait un chauffe-eau solaire pomper des MW dans un bidon d’eau enterré dans le sol, pour un usage l’hiver avec des pompes à chaleur : l’eau a une capacité thermique exceptionnelle, de très loin plus élevée que l’acier, la brique, l’or…) ;
  • le stockage mécanique : le surplus d’électricité fait tourner des volants à inertie de plusieurs dizaines de tonnes. Quand la production s’estompe, les roues en rotation rapide ont une énergie considérable qui peut être utilisée pour produire du courant (voir le Gyrobus : un bus qui utilisait ça pour avancer) ;
  • les fermes de super-condensateurs : plutôt que d’utiliser des batteries où l’énergie est stockée sous forme chimique, on utilise des condensateurs (charge rapide, forte tension, mais faible capacité), et des super-condensateurs (charge lente, faible tension mais très forte capacité) ;
  • le stockage sous forme de chaleur latente : la chaleur fait fondre du plomb, de l’étain, du gallium… Et la chaleur latente est récupérée en cas de besoin. C’est le principe derrière les chaufferettes de poche ;
  • le stockage d’énergie magnétique par supraconducteurs : le surplus d’énergie est stocké dans un courant traversant un supraconducteur. Le supraconducteur n’étant pas résistif, le courant circule indéfiniment avec une intensité aussi forte que l’on peut imaginer. Pour le récupérer, il suffit de placer une bobine à côté du supraconducteur et le courant sera peu à peu transférée dans la bobine. La bobine peut alors être branchée où l’on souhaite et alimenter ce qu’on veut. Là aussi [ça existe déjà[/?id=20200907165047] et ça s’appelle des SMES (superconducting magnetic energy storage) et c’est utilisé dans les centres de recherche pour ne pas dissiper l’immense énergie magnétique d’un électroaimant quand on l’éteint ;
  • le stockage par air comprimé : le surplus d’énergie alimente un compresseur qui stocke de l’air comprimé. En cas de besoin, l’air comprimé peut alimenter une turbine. Cette méthode a un rendement pourri si on utilise un ventilateur, mais si on utilise des turbines de Tesla (le scientifique, pas la marque), le rendement avoisine les 80 % en conditions réelles dans la mise en rotation de la turbine. C’est déjà utilisé dans certaines centrales thermiques, où l’air sous pression (la vapeur sous pression en fait) provient de la combustion du combustible. À plus petite échelle, Peugeot-Citroën testait ça avec leur système « Hybrid Air » dans certaines voitures, mais le système semble avoir été abandonné ;
  • probablement des tas d’autres méthodes, déjà existantes ou à imaginer

Les méthodes ne manquent clairement pas. Et le « mix énergétique » ne se limite pas au renouvelable, le nucléaire, le fossile.

Ce n’est que mon avis, mais je pense que l’ère des grandes centrales et d’un vaste réseau doit être repensé. Si chaque toit de maison avait son panneau solaire thermique ou photovoltaïque, chaque jardin avait son ballon d’eau chaude thermiquement isolé, si chaque espace perdu dans les immeubles, les murs, les montagnes pouvaient accepter des batteries chimiques, mécaniques, hydrogène… on pourrait stocker l’énergie où l’on veut et au plus prêt du consommateur, limitant les ~30 % de pertes d’énergie lié au transport, et captant le moindre MW d’énergie que le soleil, le vent ou la pluie nous apporte en permanence.

Aussi, je ne vois pas trop l’intérêt de transformer de la chaleur en électricité dans les centrales si c’est pour la retransformer en chaleur chez le consommateur. Il y a beaucoup de pertes à chaque transformation et chaque transport. Autant directement brûler le combustible chez le client. Et utilisez des pompes à chaleur : c’est beaucoup plus efficace et moins cher et moins polluant que le gaz ou l’électricité pour chauffer.

image d’en-tête de Nicolas HIPPERT

2 commentaires

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Pierre a dit :

Par contre c'est très con d'avoir fermé Fessenheim pour la remplacer par une centrale à charbon qui est la pire des énergies fossiles et c'est également idiot d'avoir mis à l'arrêt les travaux sur Astrid (4ème génération).

En ce qui concerne les énergies renouvelables, il serait certainement plus efficace pour la France de promouvoir/investir dans les pompes à chaleur au lieu du photovoltaïque.

Si il arrive qu'il y ait des surplus de production avec les nouvelles ENR, utiliser cette énergie pour produire de l'hydrogène vert au lieu de revendre cette énergie à bas prix voir de devoir payer pour s'en débarrasser est évidement une bonne chose mais investir des milliards d'euro pour produire des quantité massives d'hydrogène vert dans un contexte d'urgence climtique est vraiment stupide. Les investissements devraient viser des réduction rapides des émissions de CO2e !

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Le Hollandais Volant a dit :

@Pierre : Si la France était autonome énergétiquement, utiliser le H2 comme « tampon » pour régler les pics et les creux de consommation sera la meilleur chose à faire, oui.
Actuellement, on utilise ce qu’on appelle le « pompage hydraulique » : en gros, les centrales nucléaires (impossible à arrêter en 5 minutes, comme une centrale gaz), servent à remonter de l’eau dans les barrages hydroélectriques en cas de surproduction. Et les barrages se mettent marche en cas de pic de demande. Faut ça pour produire du H2 me semble (à moi) une excellente idée.

Après, la France n’est pas une île : il est nettement plus viable (sur tous les plans) d’un frontalier français en Alsace soit physiquement relié à une centrale allemande, si celle-ci est plus proche. Ça n’a pas de sens de tirer un câble français sur 100 km, si on peut tirer un câble de 10 km depuis l’Allemagne (je caricature).

Pour ce qui est des tarifs, c’est autre chose, évidemment.

Dans un contexte global, tout ce que la France sur-produit en nucléaire et vend à l’Espagne, à l’Allemagne, à la Suisse ou au Bénélux, c’est autant de centrales charbon que ces pays là laissent éteints. Et ça c’est une excellente chose. J’imagine qu’un jour on en arrivera à des choses comme des rachats d’émissions de carbone et la France pourra tirer profit de ça (à condition de ne pas nous non plus de se mettre au charbon/gaz d’ici là…).

Pour en revenir au dihydrogène…
Le problème du H2, ce n’est pas la production mais son stockage et son transport. On ne peut utiliser de gazoduc ou de tuyaux ou bouteilles comme on le fait avec le gaz de ville ou le GPL. Ce n’est pas possible : la molécule de dihydrogène, et l’atome d’hydrogène est trop petite et elle passe à travers les atomes dont est fait le récipient ou le tuyau. Ça serait comme utiliser un tuyau fait de mousse ou de tissu pour transporter de l’eau : ça ne marche pas.

Les réservoirs d’H2 utilisés actuellement utilisent une matière porreuse très complexe à produire, où les pores sont de tailles nanométriques et la structure composée d’atomes : chaque pore est assez grand pour acceuilir une molécule de H2, et c’est comme ça que l’on stocke le H2. Si on pouvait utiliser une simple bouteille, comme pour le butane, le propane ou le GPL, nulle doute que le H2 serait beaucoup beaucoup plus intéressant !

Le H2 est une molécule petite et légère : avec 5 kilos on peut faire 500 km. Maintenant, imagine une voiture avec 20 kilos d’H2 : elle fera 1500 à 2000 km d’autonomie. Là ça devient très intéressant. Mieux, on pourrait alors imaginer un système de chargeur à domicile relié au courant électrique et au robinet, et on produit son H2 directement chez soi. Ça serait merveilleux. Mais c’est impossible à cause de la taille de la molécule de H2.


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