Les Lutins thermiques
et la production d'énergie

 

Les Lutins thermiques ont récemment demandés à Balendard, citoyen lambda, ce qu’il pensait de cette phrase souvent prononcée :

 

« L’énergie est notre avenir ».

 

Voilà la nature de leur conversation

 

Balendard

Selon moi cette phrase est lourde de sens. Lourde de sens quant à la qualité de cet avenir. Au moment où  l’énergie est au cœur de nos préoccupations environnementales, nous devrions selon moi nous interroger sur le bien-fondé de continuer à utiliser la combustion des produits fossiles dits "non renouvelables" tels que le charbon, le pétrole ou le gaz pour produire l’énergie indispensable à notre confort quotidien. On s’accorde en effet à penser que la combustion de ces produits et même maintenant leur production* génère des gaz nocifs nuisibles à notre environnement 1), qu’ils sont sales ou dangereux, difficiles à transporter, qu’ils deviennent petit à petit plus rares, plus difficiles à extraire et donc plus chères, ce qui diminue de ce fait notre pouvoir d’achat. Il est de plus légitime que beaucoup d'entre nous s'inquiètent des déchets radioactifs et de la complexité des dispositifs de sécurité des centrales nucléaires. Alors que des solutions alternatives à la combustion existent pour le chauffage urbain, pouvez-vous me dire la raison pour laquelle nous ne les avons pas encore totalement abandonnés ?

 

Les Lutins thermiques

Ce retard n’est pas dû à la lenteur des progrès de la science et il n’est pas question ici de reprocher à un chercheur de ne pas trouver. Il n’est pas dû non plus à la difficulté de trouver des solutions nouvelles. Rien de tout cela. En fait la réponse à votre question tient en deux mots :

 

L’argent et le profit.

 

En raison de la masse monétaire considérable engendrée par la commercialisation des combustibles fossiles, la guerre des énergies continue trop souvent au prix d'une atteinte à l'environnement. Les profits engendrés par leur vente au particulier, la fiscalité appliquée sur ces produits est telle que l’équilibre du budget national en dépend. A force d’attendre nous sommes devenus tellement dépendants de ces produits que nous ne pourrons plus les abandonner brutalement. Pour cette raison, la mutation vers les énergies renouvelables, par nature moins polluantes, ne pourra se faire maintenant que progressivement.

 

Balendard

Ne pensez-vous pas que notre seule chance de sortir de cette terrible impasse est de profiter de la complémentarité des techniques ?

 

Les Lutins thermiques

C’est exact, les techniques nouvelles telles que les voitures électriques ou les pompes à chaleur sont maintenant suffisamment abouties mais leur fonctionnement dépend de la bonne collaboration entre les techniques. En pratique notre dépendance à l'or noir et ses dérivées est telle que c'est probablement une fiscalité encore accrue sur ces mêmes produits qui financeront les investissements lourds qui nous permettront de sortir de l'ornière. Au cœur de cet immense commerce de l'énergie, les principaux protagonistes, se donnent encore une connotation écologique pour mieux  défendre leurs intérêts économiques en choisissant un partenaire « bio » ou « vert » de petite taille complémentaire à leur propre technique.

 

Balendard

Oui vous avez raison. Bien que les techniques de production d’électricité du nucléaire basées sur la manipulation des chaînes atomiques, pourtant extrêmement difficiles à mettre en œuvre, soient maintenant bien maîtrisées et se suffisent à elles-mêmes on constate par exemple que l'électricité nucléaire, inquiète de son avenir écologique, a choisi un valet de toute petite taille : le voltaïque. Sûr de ses bons services, elle le dédommage - pour l’instant - largement.

 

Les Lutins thermiques

Largement effectivement mais notre opinion est que cette rémunération va lentement diminuer pour la raison que petit à petit « Le soleil va faire de l'ombre au nucléaire »

 

Balendard

Les canoéistes que nous sommes se réjouissent de ces évolutions et s’inquiètent moins des nouvelles centrales nucléaires. Installées maintenant sur le littoral et non en bordure des fleuves, elles ne réchauffent plus la rivière et risquent moins de polluer les nappes phréatiques. Ceci Reste les déchets radioactifs avez-vous des inquiétudes à ce sujet ?

 

Les Lutins thermiques

Nous sommes effectivement préoccupés par ces déchets mais nous avons confiance dans l’autorité de sureté nucléaire (ASN) qui impose maintenant de « bunkériser » les réacteurs de telle sorte qu’en cas d’incident grave et fusion du noyau celui-ci ne puisse s’enfoncer dans le sol jusqu’au magma. Notre opinion est que si la France souhaite continuer à développer cette technologie où elle excelle, elle a tout intérêt à respecter leurs recommandations. Le risque nucléaire sera toujours là, mais il sera considérablement amoindri. Nous insistons sur le fait que cette forme d'énergie est économique et présente l'intérêt majeur de ne pas polluer l'atmosphère et d'être "pratiquement" renouvelable ou du moins en passe de le devenir. Les autres pays ont probablement tort de nous considérer comme « la grenouille qui voudrait se faire plus grosse que le bœuf ». Nous avons besoin dans l’industrie de cette forme d'énergie pour générer l’énergie mécanique dans de bonnes conditions économiques avec les moteurs électriques. Notre erreur a été de vouloir se chauffer avec les radiateurs électriques à effet joule. Mais si vous le voulez bien, revenons à cette connotation écologique que se donnent les différents protagonistes de l’énergie pour mieux  défendre leurs intérêts économiques.

 

Balendard

Oui, en vous écoutant je pensais au gaz en réalisant que ce dernier avait à ce sujet un problème et qu'il hésitait.  Comment faire, parfois propane,  parfois butane, parfois gaz naturel (pour 90% du méthane), il se sentait fort de sa puissance et  pourrait se suffire largement à lui-même pendant de nombreuses décennies. Pourquoi ne choisirait-il pas un partenaire de petite taille qui lui donne une connotation écologique sans nuire à ses intérêts. Lequel choisir, l’électricité d’origine nucléaire l’a pris de cours en choisissant le solaire voltaïque. Que choisir d’autre,  le bois ? Non, il faut qu'il surveille ses fréquentations, il sait que la déforestation conduit à éliminer moins bien le CO2 qu'il génère lui-même lors de sa combustion. Alors le biogaz …...

Qu’en pensez-vous ?

 

Les Lutins thermiques

Conscient qu’il s’agit d’une duperie, il est peu probable que le gaz naturel se mélange au « biogaz » pour se donner une connotation écologique. Il est confiant dans son avenir pour générer l’énergie thermique par combustion sans qu’il soit besoin de faire appel  au « Roi Soleil ». La concurrence du solaire thermique, qui a pourtant  un rendement » « pas si mauvais que ça » ne l’inquiète pas outre mesure. Il a compris en observant l’unanimité de la classe politique française qu’il n’avait aucune chance sur le territoire français dans sa version « gaz de schiste »*

Quant au pétrole il restera selon nous célibataire. Inquiet, il commence à vieillir et à douter sérieusement de la pérennité de sa puissance. Il sait qu'il génère trop de gaz à effet de serre lors de sa combustion et il choisirait bien un partenaire, mais lequel ? Inadapté dans nos villes trop encombrées et trop polluées, il sent qu’il est déjà trop tard. Sa dernière chance, pourrait être le nouveau processus industriel franco-espagnol assurant de concert la production de « pétrole vert » et la réduction du CO2 par photosynthèse. 

 

Balendard

On ne peut qu’être admiratif devant l’ingéniosité de nos chercheurs mais je crains que le chauffage thermodynamique représenté par la pompe à chaleur ne puisse cohabiter avec son voisin célibataire. Elle ne l’aime pas. Propre par nature la pompe à chaleur considère qu’il est décidément trop sale. Par contre, dans sa version PAC à compresseur, cela ne la dérange pas trop d'être dépendante de l'électricité qu'elle considère avec respect pour sa propreté ou même du gaz dans sa version PAC à absorption. Elle a encore parfois encore un peu de mal à délivrer l'énergie thermique en quantité suffisante lorsqu'il fait très froid mais cela ne l’empêche pas d’être sûre de son avenir. Elle sait que cette dépendance va diminuer au fur et à mesure que des solutions moins onéreuses vont voir le jour pour isoler après coup les habitations anciennes. En zone plus chaude, par exemple du type méditerranéen, elle se suffit déjà à elle-même en assurant même dans certains cas la climatisation des locaux

 

 

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Livraison de fioul

dans les rues encombrées de nos villes

 

Note prospective des Lutins sur la production d’énergie primaire

 

L’électricité

Fin 2011, soit quatre ans après la libéralisation de l'énergie, 2 français sur 3 ignorent encore qu'EDF et GDF Suez sont des entreprises rivales qui ont engagé une guerre commerciale.  Sur un total de 30 millions d'abonnés, 5% ont par exemple quitté EDF au bénéfice de GDF Suez qui vend aussi de l'électricité. Ces deux compagnies vont se partager la production d’énergie électrique d’origine nucléaire en France au gré des accords gouvernementaux.   EDF qui envisageait de construire une nouvelle centrale nucléaire sur le site de la centrale de Tricastin à mi-chemin entre Valence et Avignon sur la rive droite du canal de Donzere Mondragon. s'est vu accordé l'autorisation d'en construire  une nouvelle sur le site de Penly situé à mi-chemin entre Dieppe et le Treport villes pourtant plus  proches l'une de l'autre que Valence et Avignon puisque distantes de 35 km.  Son concurrent GDF Suez, premier producteur d'énergie indépendant au monde depuis son rapprochement avec la firme anglaise international PowerShare a reçu agrément se son côté pour la construction d'un nouveau réacteur type ATMEA utilisant le combustible mox et moins puissant que celui de Flamanville sur le site de Tricastin. Ce modèle de réacteur, fruit d'une  collaboration entre Areva et Mitsubishi intégrerait un circuit à 3 boucles avec récupération du combustible plus sécurisant en cas d'incident selon l'ASN

Pour l'instant, le consommateur n'a malheureusement pas bénéficié de cette mise en concurrence, les tarifs pratiqués par les différents opérateurs restant élevés avec des différences de prix généralement inférieurs à 10%.

 

Le pétrole et le gaz

Les découvertes de gisement de pétrole au large de la Guyane et celles annoncées par Elixir Petroleum en septembre 2011 (qui aurait découvert de gigantesques réserves d'hydrocarbures non-conventionnels en Lorraine sur les quatre départements de la Meurthe-et-Moselle, de la Meuse, de la Moselle et des Vosges) vont-elles changer la donne? Peu probable, en effet cette annonce est accueillie avec scepticisme  par nos géologues qui estiment qu'il est peu probable que nous soyons restés jusqu'ici à ce point  ignorant de la nature de notre sous-sol.  Selon Elixir Petroleum, une part importante de ces réserves concerne les hydrocarbures non conventionnels qu'il semble impossible d'extraire actuellement sans recourir à la fracturation hydraulique, technique interdite en France à juste titre depuis juillet 2011. Malgré le scepticisme du ministère de l'énergie, l’exploitation du gaz de schiste fait encore débat  et il est probable que cette société entreprenne de forer dans cette région dès 2012 suite à la découverte conjointe cette fois d'hydrocarbures conventionnels dans une réserve estimée à 2 milliards de barils de pétrole.  Le résultat ne sera confirmé qu'après forage pour la raison que selon l'AFP,  en matière d'hydrocarbure, "le seul juge de paix, c'est le forage. Quoiqu'il en soit, avant de laisser la place aux ENR, le gaz pourrait bien devenir le fluide le plus utilisé en France dans les prochaines années

1) Le tableau ci-dessous donnent un ordre d'idée des quantités de gaz à effet de serre émises annuellement par un immeuble ancien de 68 appartements avec sa chaudière au fioul (avant isolation dans la première colonne avec une consommation annuelle 150 m3 de fioul) et après isolation pour un besoin énergétique après isolation de 1 M kWh au lieu de 1,5  dans les autres colonnes)

 

Fioul

Gaz

Gaz + solaire

Electricité

PAC + gaz

PAC seule

Géothermie

700 1)

242 2)

210 2)

180 2)

61 2)

180/COP 2)

Pas de GES

 

  1) exprimé en tonnes de GES          2) Après isolation  

 

L'Allemagne  figure parmi les pays européen produisant la plus grande part d'énergies renouvelables 

 

2) Energie thermique produite par la combustion des principaux combustibles:

 

 

Pouvoir Calorifique

 

Densité en kg/m3

Unités

Valeur (PCI)

Gazeux

Naturel

0.55

kWh/m³

9,5 à 12,8**

Propane

1.52

27

Butane

2.10

38

Liquide

Fioul

840

kWh/kg

12

Solide

Pellets

650

4,7

 

 

 

 

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* Pour préserver son sous-sol aquifère et faisant preuve d’une belle unanimité politique, la France, qui a pourtant les plus grosse réserves de gaz de schiste européenne a décidé d’interdire son exploitation par le seul mode d’exploitation connu : la fracturation hydraulique. Le « gaz de schiste », aussi appelé « gaz de roche-mère », est un gaz contenu dans des roches sédimentaires argileuses, situées entre I et 3 kilomètres de profondeur, qui sont à la fois compactes et très peu perméables. Il s'agit de gisements non conventionnels dans la mesure où le gaz se trouve piégé dans la roche et ne peut pas être exploité de la même manière que les gaz contenus dans des roches perméables. Son exploitation nécessite des forages horizontaux et une fracturation hydraulique des formations géologiques profondes. Comme dans le cas d'une production de gaz conventionnel, le gaz remonte ensuite à la surface à travers un tube en acier puis rejoint un gazoduc. Le « gaz de schiste » représente en 2011 aux Etats-Unis, plus de 12 % de la production locale de gaz. Les ressources mondiales de gaz de schiste seraient plus importantes que les réserves prouvées en gaz conventionnel. Les huiles de roche-mère suscitent un intérêt comparable à celui suscité par les gaz de roche-mère. En cas d'exploitation, les opérations de fond de puits, dans sa section horizontale, sont analogues à celles à réaliser pour le gaz: il faut « micro fracturer » hydrauliquement la roche mère pour libérer le gaz ou l'huile prisonnière.

 

Description : D:\Jean\site-RE\riv+ener\energie-sans-riviere\lutins-production-energie_fichiers\gaz.jpg

 

Cette micro fracturation nécessite des pressions importantes. Des pompes situées en surface doivent vaincre la pression hydrostatique due à la profondeur à savoir 100 à 300 bar selon la profondeur, majorée de la pression considérable nécessaire pour fracturer la roche en raison de sa compacité. Ceci sans compter les pertes de charges en lignes provoquées par le débit hydraulique du fluide injecté. Ce qui soulève polémique est moins le débit d’eau considérable nécessaire que la présence dans celle-ci d’adjuvant chimique nécessaire pour provoquer la fracture. Les risques de fuite avec cette eau chargée de produits chimiques vers les nombreux aquifères captifs traversés dans la partie verticale du forage et en partie basse de la partie de tuyauterie courbe du fait des contraintes mécaniques sont importantes. Ces risques sont aggravés et sont bien réels en raison des pressions élevées qui règnent dans les tubes de forage. Ces fuites, si elles surviennent et elles surviendront inévitablement malgré toute l’expérience et l’habileté des foreurs, auront des conséquences redoutables pour notre sous-sol déjà en bien piteux état.  Fait aggravant la fracturation de la roche mère modifie les équilibres géologiques en profondeur ce qui provoque des séismes, moins importants qu’un séisme volcanique  certes mais pouvant tout de même atteindre 3 sur l’échelle de Richter. Il est important de réaliser que la supposée dépendance au gaz  est dans la pratique principalement inventée par les exploitants à l’affut de nouveaux gisements pour assurer leur survie. Une rupture de tuyauterie dans les parties cintrées en raison des contraintes mécaniques importantes y régnant par le fait que le tubage est nécessairement en paroi mince en raison du rayon de courbure est à craindre avec des conséquences redoutables pour notre environnement L’essentiel des réserves se situerait dans l’espace Causse-Cévennes, région faisant l’objet d’une demande de classement de l’UNESCO et dans laquelle se trouve l’un des plus beau parc nationaux français « Le parc national des Cévennes » Il serait inconcevable que cela ne soit pas pris en considération

 

 

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* Le Monde de mars 2012

 


** Lors de sa combustion, le gaz naturel génère de la vapeur d'eau qui est évacuée par la cheminée. La chaleur latente d’évaporation contenue dans cette vapeur peut être récupérée dans les chaudières modernes à condensation. L’énergie ainsi récupérée représenterait environ 10 % de l'énergie totale disponible dans le gaz naturel. On parle de PCI (pouvoir calorifique inférieur) lorsque l’on ne récupère pas cette énergie et de PCS (pouvoir calorifique supérieur) lorsqu’on la récupère. Le gaz naturel est composé en grande partie de méthane (CH4). Le pouvoir calorifique du gaz naturel variant en France selon la source d’approvisionnement, les factures sont établis en /kWh.
Le butane qui se liquéfie à basse température (-9°C), doit être stocké à l'intérieur de locaux chauffés. Le propane par contre peut être stocké en cuve à l'extérieur. 

 

 

 

 < Quand le dernier arbre aura été coupé, quand la dernière rivière aura été empoisonnée,

quand le dernier poisson aura été attrapé, seulement alors,

l'homme de rendra compte que l'argent ne se mange pas >.