La « Solar Water Economy »

 

Compte tenu des avantages essentiels de la "Solar Water Economy" ébauchée dans une prospective sur l’énergie du livre "La chaleur renouvelable et la rivière", les Lutins thermiques se sont longtemps demandés pourquoi un pays de technologie comme le nôtre a tenu si longtemps à l'écart les nouvelles chaines énergétiques de cette "Solar Water Economy". Ceci compte tenu de ses nombreux avantages dans l'urbain pour le chauffage collectif de l'habitat et le transport individuel basé sur la petite voiture électrique. Ils n'ont pu finalement  expliquer cette lacune qu'au travers des lobbies pétroliers conjugués à une sorte d'aveuglement de la classe politique. En prenant connaissance des informations de l'ONU concernant cette aide mondiale de près de 500 milliards d'€ à la  production des produits pétroliers alors que l'on parle d'une assistance de 100 milliards d'€ aux pays qui en subissent les conséquences, ils se sont dit qu'il y avait  quelque chose qui clochait sur ce bas monde chez nos financiers. Ne serait-il pas en général préférable  que ce soit la classe politique qui contrôle la finance plutôt que l'inverse?

La chaleur spécifique élevée de l'eau associée à l'enthalpie de la matière lorsqu'elle passe de l'état gazeux à l'état liquide permet de transmettre des flux thermiques importants compatibles avec le chauffage urbain. Les Lutins  se sont dit qu'il fallait expliquer à l'exécutif que cela ne sert à rien de produire et de consommer plus de combustibles fossiles pour accroitre ses marges financières si, comme le fait justement remarquer le secrétaire général de  l'ONU l'on ne peut  plus respirer en ville. Ils se sont dit qu'il fallait aussi lui expliquer comment il est maintenant techniquement envisageable de satisfaire les besoins en énergie  thermique du chauffage et ceux en énergie mécanique du transport individuel en ville sans faire appel à la combustion.

Ceci d'autant qu'à l'ère du réchauffement climatique et de ses lourdes conséquences sur notre futur immédiat, la nouvelle chaine énergétique proposée pour le chauffage de l'habitat a tendance en prélevant de l'énergie thermique dans notre environnement non pas à le réchauffer comme le fait la combustion mais à le refroidir. Qui plus est, à le faire grâce à l'aquathermie avec des performances deux fois supérieures à l'aérothermie et surtout plus silencieusement, ce dernier avantage étant  important en ville. Ils estiment qu'il devient urgent d'évoluer vers ces nouvelles technologies pour assurer le transport individuel et le chauffage urbain collectif. Ceci en mettant conjointement en place les infrastructures comprenant principalement des réseaux de tuyauteries d'alimentation en eau non potable des immeubles et les toits voltaïques les abritant. Cette orientation qui concilie le social, l'environnement et l'économie permettrait à la France de respecter sa Loi sur la Transition Énergétique et la Croissance Verte (LTECV) ainsi que  les 17 objectifs de l'ONU. Ceci en créant de l'emploi, en  améliorant nos conditions d'existence et en participant effectivement à l'atténuation climatique. Cela est possible si l'on prend conscience que l'énergie thermique transmise pour refroidir nos fleuves et nos rivières, c'est de l'énergie thermique renouvelable reçue pour chauffer l'habitat urbain. Ce faisant en améliorant la dépendance actuelle de nos rivières à l'énergie et en rendant vie à  leur écosystème.

Il n'est pas question ici de remettre en cause l'utilité de nos grands barrages à lac et leur grande retenue qui produisent l'essentiel de notre  électricité d'origine hydroélectrique. Il est par contre question de s'interroger sur l'utilité de tous ces barrages "au fil de l'eau" sans retenue amont significative vu le caractère aléatoire de leur faible production électrique. On est légitimement en droit de s'interroger à ce sujet sur le bien-fondé de transformer nos rivières à saumons en escalier au mépris de leur écosystème et du tourisme nautique itinérant pour transformer ensuite la faible quantité d'énergie électrique qu'ils produisent en chaleur avec l'effet joule pour chauffer l'habitat. Il semble essentiel aux Lutins d'expliquer au politique qu'il est stupide de dégrader à ce point un fluide noble et onéreux comme l'électricité pour le transformer en chaleur avec l'effet joule vu son COP de 1 et ses performances déplorables. Ceci alors que l'on pourrait généraliser dans plusieurs régions françaises la même production de chaleur avec un COP de 8 en consommant huit fois moins d'électricité. Ceci sachant aussi que l'on pourrait pour les autres régions françaises non pourvues en eau géothermale profiter de la présence du fleuve pour minimiser la consommation d'énergie finale autant électrique que fossile. 


Il semble également  essentiel selon les Lutins thermiques d'expliquer au politique qu'aussi déplorables que soient les  performances de la   combustion et ses conséquences pour la qualité de l'air de nos cités, la "chaufferie hybride" présente l'avantage de pouvoir généraliser l'usage d'un chauffage thermodynamique  complémentaire à la combustion évitant de surcharger le réseau électrique au plus froid de l'hiver. Ceci en nous libérant de nos inquiétudes relatives au point de congélation de l'eau et en diminuant considérablement la quantité de gaz brulés émise dans l'atmosphère.

 


Lorsque la Seine est à 10°C  et compte tenu de la surface nécessaire au puits géothermale c'est tout de même une puissance proche de 0,3 kW  thermique qui peut être mise à la disposition de chaque parisien compte tenu de la densité démographique très élevée de notre capitale (un peu plus de 20 000 habitants/km2) et du débit provenant de la Seine de 1200 m3/h. Cette puissance est due autant à l'apport de l'aquathermie superficielle qu’à celui de l’eau géothermale. En hiver, lorsque la température du fleuve est proche de la température de congélation de l'eau, aucune énergie n’est prélevée dans le fleuve. L’apport thermique de l’eau géothermale est alors bien utile pour soulager le réseau en énergie finale et limiter la pointe de consommation électrique au plus froid de l’hiver. Dans un premier temps le mode combustion de la chaufferie hybride est aussi la bienvenue.

 
Si l'on devait ici faire un éloge justifié des systèmes hybrides on pourrait aussi expliquer au politique qu'en raison du manque de place en ville la voiture hybride silencieuse et économique dispense le couple fiscal de posséder deux voitures par le fait que ce type de voiture s'accommode bien des longues  liaisons interurbaines.

C'est en définitive grâce aux performances élevées du chauffage thermodynamique aquathermique résultant de l'apport thermique des eaux géothermales profondes associé à celui de nos fleuves que les toits voltaïques abritant nos immeubles pourront délivrer annuellement une quantité  d'énergie électrique adaptée aux besoins confondus de l'éclairage, du chauffage de l'habitat et d'une petite motorisation électrique adaptée au transport urbain de proximité implantée sur la voiture  familiale. Ceci moyennant une amélioration à minima de l'isolation des bâtiments et sans qu'il soit nécessaire sauf exception de démolir l'habitat existant.

Ceci aussi il est vrai en tenant compte du fait qu'en période hivernale et la nuit la production solaire insuffisante devrait être
associées aux capacités de stockage de quelques STEP de montagne qui viendraient au secours du voltaïque et non le nucléaire lors des pointes de consommation électriques journalières. Ceci sans même que soit nécessaire l'apport des éoliennes et les hydroliennes.

 


APPLICATION À L'IMMEUBLE DE MR TOUT LE MONDE


200 m2 de panneaux solaire abritant l'immeuble de Mr tout le monde comprenant 10 deux pièces habités par deux personnes c'est 10 m2 de panneau solaire par habitant soit sensiblement 1000 kWh annuel disponible pour chacun d'eux.


CHAUFFAGE
Les 10 deux pièces de 50 m² de l'immeuble de Mr tout le monde occupés pour chacun d’eux par 2,5 personnes c’est de 20 m2 de surface habitable par habitant à 100 kWh annuel  par m² (Ceci si l’on se met dans le l’optique du cas pratique de 500 000 kWh pour 5000 m2 habitable pour compenser l’incertitude sur les isolants minces-épais). Cela correspond à un besoin  thermique annuel par occupant de 2000 kWh et un besoin électrique correspondant avec COP de 8 250 kWh


Eau Chaude Sanitaire

50 litres d'eau chaude par jour et par personne c'est un besoin annuel en énergie thermique de 0,050 x 50 x 365 x 2 = 1825 kWh
Ceci en supposant un rendement de 50% au niveau de la boucle d'eau chaude. Soit avec le même COP de 8 un besoin électrique de 228 kWh

VOITURE ELECTRIQUE

En France, plus de 80 % des déplacements urbains n'excèdent pas 50 km. Compte tenu du fait que les  voitures électriques ont une autonomie voisine de 200 km et que faire le plein de la batterie de sa voiture électrique n'excède pas deux euros,  cela sous-entend à un prix de l'électricité égal 0,1 centime d'€ une consommation voisine de 20 kWh pour 200 km soit 5 kWh pour la plupart des déplacements urbains qui on l'a vu n'excèdent pas 50 km. Soit en final 2,5 kWh par personne et par jour correspondant à 2,5 × 335 = 837 kWh


BESOIN GLOBAL ANNUEL PAR HABITANT

- CHAUFFAGE       250 kWh
- ECS                      228 kWh
- VOITURE ELEC   847 kWh
   Besoin total       1325 kWh

Ceci avec une production des panneaux voltaïque sur toiture de 1000 kWh annuel. Les 32 % voire les 40% manquant si l'on tient compte de l'électroménager et de l'éclairage pourrait être fourni par des implantations de panneaux VOLTAIQUES au sol de grande puissance comme ceux prévus ces deux prochaines années selon BATIACTU par le ministère de l'Environnement et de l'Energie. Si la production annuelle de 700 GWh (700 000 000 kWh) se confirme à la mise en service de cette  première tranche, il ressort tout compte fait de cette étude que c'est 1,7 million d'habitants qui pourraient se suffire de l'eau et du soleil pour assurer leurs besoins énergétiques sans l'aide des éoliennes et du nucléaire, voire même de l'hydroélectricité si ce n'est celle des STEP pour compenser le caractère périodique jour-nuit et été-hiver de la production électrique solaire. Et ceci pour un prix de l'électricité solaire non produite par l'immeuble raisonnable et voisin de 0,0625 €/kWh.

 

S’il n’y avait le problème du stockage local de l’énergie électrique, les incas avaient raison de dite que le soleil est notre maître, il a seulement besoin de l'eau pour satisfaire la plupart de nos besoins en énergie.