Que vaut la prospective technologique à 30 ans ?

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Re: 2Al + 3H2O --> 3H2 + Al2O3 + heat

Message par Thibaud » 17 sept. 2007, 07:52

:shock:
Transparence a écrit :...

Image
Professor Jerry Woodall, winner of the National Medal of Technology, being congratulated by President George W. Bush at the White House ceremony June 2002...
Rien que l'image me donne envie de gerber, sans parler de l'affirmation suivante :

Le Monde a écrit :...
Et suffisamment de réserves de gallium connues pour faire rouler un milliard de voitures.
...
:roll:

Si il n'y a pas de limite à l'innovation scientifique, il n'y en a pas non plus à l'imbécilité journalistique !

:?

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Message par GillesH38 » 17 sept. 2007, 08:04

l'aluminium, c'est exactement comme l'hydrogène : c'est au mieux un vecteur d'énergie, pas une source !! et la fabrication demandera toujours plus d'énergie que ce qu'il peut redonner en s'oxydant, à cause des pertes inévitables. De plus la carbothermie n'est envisageable qu'a tres haute température, et le probleme n'est pas que le CO2 produit, mais tout betement la source de carbone initiale ! d'ailleurs justement l'aluminium est produit par electrolyse, pourquoi veux tu abandonner le seul procédé métallurgique electrolytique actuel...:shock: ?

de toutes façons, si tu as du carbone, autant le bruler tout de suite, directement ou dans une centrale électrique...
Zan, zendegi, azadi. Il parait que " je propage la haine du Hamas".

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Message par energy_isere » 17 sept. 2007, 12:28

Petit précision Gilles, dans l' Aluminothermie par electrolyse il y a aussi consommation de Carbone, et pas qu' un peu.
Les électrodes sont en Carbone et participent à la réaction.

Wikipedia : " Réduction électrolytique de l'aluminium " : http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9duc ... 7aluminium

2 Al2O3 (solide) + 3 C (solide) --> 4 Al (liquide) + 3 CO2 (Gaz)

Image
Pour produire une tonne d’aluminium, la réaction requiert 0,415 tonnes de carbone, 1,920 tonnes d’alumine tandis que 650 m3 de dioxyde de carbone sont produits par la combustion des anodes. Le chauffage de la cellule, appelée aussi cuve d'électrolyse, est entièrement généré par effet Joule.

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Message par GillesH38 » 17 sept. 2007, 13:31

effectivement après verification, c'est un gouffre énergétique : ca consomme du carbone ET de l'électricité (le plus souvent hydraulique). Les procédés à anode non consommable qui produiraient de l'oxygène ont l'air de rester à l'état expérimental ... donc economisez aussi l'alu ! (quand on pense à tout ce qui est resté dans le WTC.... :smt077 )
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Message par mobar » 17 sept. 2007, 13:36

Multiplier par mille un niveau de production - qui ne part pas non plus d'absolument rien- ca ne demande pas une avalanche de projet comme tu dis ca demanderait un deluge.
Disposera-t-on d'assez d'ingenieurs? alors que l'europe voit se reduire chaque années les etudiant des filiere scientifique.
Aura on les moyen financier? alors que l'europe d'ici quelques année croulera sous ses retraités.
Pour multiplier par mille un niveau de production il suffit de doubler chaque année ce niveau de production pendant 10 ans.

Rien de délirant en ce qui concerne la production de panneaux photovoltaïques surtout si l'on parle des couches minces.

Et là pas besoin d'ingénieurs et de docteurs, on parle de techniciens et de moyens de productions automatisés.

Pour ce qui est des moyens financiers, c'est juste une question de choix politique et d'affectation des ressources disponibles utilisées ailleurs : armement, nucléaire, guerre en Irak et j'en passe (Z-machine, ITER, génération IV...).

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Message par Transparence » 17 sept. 2007, 14:23

Anode inerte : Vers une solution du problème CO2 lors de la réduction de l'alumine en aluminium ?
- Aluminium : produire autrement (Voir paragraphe "Des ruptures techniques en attente")
http://www.usinenouvelle.com/article/al ... ment-95308

- Une nouvelle technologie aide Alcoa à réduire les émissions de GES
Alcoa cherche à mettre au point une technique qui permettrait de remplacer les anodes de carbone par des anodes qui ne réagiraient pas avec l'oxygène dégagé durant le processus d'électrolyse, éliminant la création de GES. Le seul sous-produit de cette « anode inerte » (ou non réactive) serait de l'oxygène.
http://usinfo.state.gov/xarchives/displ ... s0.1483728
Ce CO2 lors du recyclage de l'alumine et aluminium est le seul gros problème. Si Alcoa parvient à rejetter de l'O2 au lieu du CO2, c'est franchement une grande rupture technologique.

Concernant la consommation énergétique, le solaire concentré (ainsi que la géothermie - puis la fusion nucléaire au siècle prochain) permet de produire chaleur et électricité nécessaire au recyclage de l'alumine. Dans le contexte énergétique actuel ce recyclage libère beaucoup de CO2, mais si l'on se projette dans une hélio-société, ce n'est plus le cas.
Le Monde a écrit :...Et suffisamment de réserves de gallium connues pour faire rouler un milliard de voitures.
Si il n'y a pas de limite à l'innovation scientifique, il n'y en a pas non plus à l'imbécilité journalistique !
C'est un scientifique qui l'affirme, pas le journaliste du Monde :
"This technology is feasible for commercial use," Woodall said. "The waste alumina can be recycled back into aluminum, and low-cost gallium is available as a waste product from companies that produce aluminum from the raw mineral bauxite. Enough aluminum exists in the United States to produce 100 trillion kilowatt hours of energy. That's enough energy to meet all the U.S. electric needs for 35 years. If impure gallium can be made for less than $10 a pound and used in an onboard system, there are enough known gallium reserves to run 1 billion cars." - http://www.physorg.com/news107446364.html

Le Gallium est une ressource rare (et donc cher) mais, d'après cette équipe, il est entièrement recyclé dans le processus. Quelles sont les réserves connues en Gallium ?

In a person with a mass of seventy kilograms, there are 0.7 milligrams of gallium in the body - http://www.lenntech.com/Periodic-chart- ... /Ga-en.htm

Le 20% de Gallium permet d'avoir un mélange GaAl à l'état liquide, ce qui permet une réaction optimale de l'Al avec H2O pour produire H2. le Gallium empêche aussi la fixation d'un film d'oxyde sur la surface du métal qui stopperait le processus.
Rien que l'image me donne envie de gerber
On remet à Jerry Woodall la National Medal of Technology pour ses nombreux travaux. Cela montre que ce scientifique n'est pas n'importe qui. C'est tout. Tu peux imaginer Bill Clinton ou Al Gore à la place du Président des USA.


25 grammes d'aluminium => 30 litres d'Hydrogène (pression d'1 atmosphère)
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par Transparence » 17 sept. 2007, 16:08

17 septembre 2007
L'allumage à l'alu magique
http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /50973.htm

Des chercheurs de la School of Electrical and Computer Engineering de l'Université Purdue (Indiana) ont perfectionné une technologie de production d'hydrogène utilisant un alliage Aluminium-Gallium. Cette technologie, mettant en oeuvre un alliage plus riche en Aluminium (80% contre 28% dans la version de mai 2007) sous la forme de particules à très haute surface spécifique, franchit l'objectif de 6% de fraction massique en hydrogène fixée pour l'horizon 2010 par le Department of Energy. Si elle présente des particularités intéressantes en matière de sécurité et d'infrastructures, la technologie en question soulève en revanche des interrogations en matière de filières de recyclage des produits de réaction, notamment l'alumine (Al2O3), ce qui, pour l'instant, devrait la confiner à des usages de niche.

En 1967, alors chercheur chez IBM, Jerry Woodall avait mis en évidence la production spontanée d'hydrogène à température quasi-ambiante par de l'eau mise au contact d'alliages liquides Al-Ga (la température de fusion du Gallium pur sous pression atmosphérique est légèrement inférieure à 30°C). L'aluminium se combine à l'oxygène de l'eau pour former de l'alumine, libérant de la chaleur et de l'hydrogène. La présence du Gallium est indispensable pour que la réaction se poursuive. Il empêche en effet la fixation d'un film d'oxyde sur la surface du métal qui stopperait le processus. Cette découverte avait débouché sur un dépôt de brevet en 1982. Depuis lors, le Dr. Woodall et ses collègues ont perfectionné cette technologie en mettant au point un alliage solide métastable à 28% d'aluminium, puis d'un alliage à 80% d'Al sous forme particulaire, stable à l'air sec et très réactif obtenu par refroidissement modéré. Cette nouvelle avancée a été présentée lors de la 2nd Energy Nanotechnology International Conference (5-7 septembre 2007, Santa Clara, Ca).

Outre le fait que ce produit offre plus de possibilités pour un usage commercial, en franchissant les spécifications affichées comme objectif pour 2010 par le DoE (6% de stock d'hydrogène rapporté au poids total du système de production, incluant les réservoirs et la plomberie), il permettrait de résoudre un des obstacles majeur à la conception de véhicules commerciaux à combustion interne d'hydrogène : la sécurité du réservoir. En effet, un véhicule utilisant le procédé à l'Aluminium ne nécessiterait qu'un petit réservoir-tampon d'hydrogène pour les phases de roulage fortement consommatrices d'énergie (accélération notamment). De plus, en délocalisant dans les véhicules la production d'hydrogène, il permettrait de contourner le défi technologique et financier représenté par la création d'infrastructures lourdes de production et de transport de l'hydrogène vers les détaillants.

La médaille a cependant un revers, à savoir le recyclage de l'alumine produit par la réaction. La récupération du gallium ne poserait pas de problème, mais celle de l'aluminium, indispensable pour rendre le procédé compétitif, nécessiterait la collecte et l'acheminement de l'alumine vers des centres de raffinage. Le problème des infrastructures serait donc déplacé vers l'aval, avec pour difficulté supplémentaire la performance imparfaite de la collecte chez les particuliers. Les promoteurs de la technologie estiment cependant que le procédé est dès à présent compétitif pour des usages de niches comme les applications médicales (générateurs portables d'urgence), les sous-marins et la mise en veille des poids-lourds (l'interdiction des moteurs tournants à l'arrêt se généralisant).
J.M. Jancovici : "[Le CSP] est d'ores et déjà économiquement compétitif dans les zones très bien insolées. Certains pays tropicaux pourraient exporter de l'électricité solaire ! (...) nous résoudrions au moins pour partie le problème du RC"

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Message par LeLama » 17 sept. 2007, 16:23

mobar a écrit :
Multiplier par mille un niveau de production - qui ne part pas non plus d'absolument rien- ca ne demande pas une avalanche de projet comme tu dis ca demanderait un deluge.
Disposera-t-on d'assez d'ingenieurs? alors que l'europe voit se reduire chaque années les etudiant des filiere scientifique.
Aura on les moyen financier? alors que l'europe d'ici quelques année croulera sous ses retraités.
Pour multiplier par mille un niveau de production il suffit de doubler chaque année ce niveau de production pendant 10 ans.
Vraiment trop facile. Et pour avoir vraiment beaucoup d'argent pour financer les retraites, il suffit de doubler les cotisations par 2 tous les ans.

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Message par mobar » 17 sept. 2007, 16:39

LeLama a écrit : Vraiment trop facile. Et pour avoir vraiment beaucoup d'argent pour financer les retraites, il suffit de doubler les cotisations par 2 tous les ans.
Ce qui freine l'investissement des entreprises ce n'est pas le manque d'argent, c'est le manque de perspectives de gain. Que le politique ouvre la porte à ces perspectives de gain et l'investissement croitra de façon exponentielle.

Pour financer les retraites, c'est beaucoup plus facile, il suffit d'augmenter la durée du travail soumis à cotisation ou de faire marcher la planche à billets. Les plus malins font les deux en même temps. :lol:

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Message par GillesH38 » 17 sept. 2007, 16:47

mobar a écrit :
Multiplier par mille un niveau de production - qui ne part pas non plus d'absolument rien- ca ne demande pas une avalanche de projet comme tu dis ca demanderait un deluge.
Disposera-t-on d'assez d'ingenieurs? alors que l'europe voit se reduire chaque années les etudiant des filiere scientifique.
Aura on les moyen financier? alors que l'europe d'ici quelques année croulera sous ses retraités.
Pour multiplier par mille un niveau de production il suffit de doubler chaque année ce niveau de production pendant 10 ans.
et pour multiplier par un milliard, suffit de doubler tous les ans pendant 30 ans ! :-D

petite question, quelqu'un sait-il combien de gens travaillent dans le secteur du solaire actuellement?
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Message par Transparence » 17 sept. 2007, 17:01

mobar a écrit :Ce qui freine l'investissement des entreprises ce n'est pas le manque d'argent, c'est le manque de perspectives de gain. Que le politique ouvre la porte à ces perspectives de gain et l'investissement croitra de façon exponentielle.
Excellente remarque.

--------------------


Comparons le système Woodal (aluminium - eau -> hydrogène -> pile à combustible) avec celui de Bolloré (batterie Lithium Métal Polymère http://www.batscap.com ) :
- avantages ? inconvénients ? ...Bilan.


"Notre batterie Lithium Métal Polymère ne comprend ni liquides toxiques, ni métaux lourds. Elle est entièrement recyclable."
http://www.batscap.com/la-batterie-lith ... efault.php

Image

Bon j''opte pour Bolloré ;)
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Message par GillesH38 » 17 sept. 2007, 17:29

mobar a écrit :
LeLama a écrit : Vraiment trop facile. Et pour avoir vraiment beaucoup d'argent pour financer les retraites, il suffit de doubler les cotisations par 2 tous les ans.
Ce qui freine l'investissement des entreprises ce n'est pas le manque d'argent, c'est le manque de perspectives de gain. Que le politique ouvre la porte à ces perspectives de gain et l'investissement croitra de façon exponentielle.

Pour financer les retraites, c'est beaucoup plus facile, il suffit d'augmenter la durée du travail soumis à cotisation ou de faire marcher la planche à billets. Les plus malins font les deux en même temps. :lol:
le manque de rentabilité commerciale est bien le signe d'une efficacité moins grande !

si tu fais gagner plus d'argent aux developpeurs d'une technique par des subventions ou des détaxes (ce qui revient au même), c'est que fondamentalement tu prends l'argent ailleurs. Si la productivité réelle n'augmente pas (et ça , ça depend de la VRAIE rentabilité "énergétique", pas financière), ça veut dire que tu auras appauvri la société sans l'enrichir par ta technique. Personne n'y voit que du feu, si je puis dire, mais on se mettra a s'etonner "oh c'est bizarre on n'a plus de croissance et il n'y a personne qui veut nous acheter nos kWh solaires pourtant subventionnés".

quelle que soit la manière de retourner le probleme, la rentabilité economique va etre contrainte par la rentabilité energétique. Si il faut plus de monde pour produire un kWh utile, encore une fois, on devra le payer ailleurs : "There is nothing like a free lunch....".

donc SOIT le solaire est pluus rentable que les fossiles (mais on peut s'etonner de ne pas s'en etre deja aperçu depuis le temps), SOIT il est moins rentable et il n'arrivera pas à les remplacer quantitativement.
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Message par mobar » 17 sept. 2007, 17:51

Ce n'est pas comme ça que cela va se passer.

Le solaire est aujourd'hui plus couteux que les fossiles pour tout un tas de bonnes et de mauvaises raisons :

- une technologie relativement récente,
- des moyens de productions encore embryonnaires,
- des évolutions techniques toujours en cours d'industrialisation,
- les difficultés inhérentes à toute nouvelle techno ...

- les fossiles sont installés,
- leur coût d'acquisition est sous évalué ...

Mais demain, lorsque les prix des fossiles vont brusquement exploser, le solaire deviendra compétitif ... si le terrain a été préparé, c'est à dire si des investissements importants ont éte réalisés pour préparer une réponse à une brusque explosion de la demande.

C'est sur ce plan que doivent se positionner les politiques et les industriels visionnaires pour anticiper l'avenir.

Nous savons tous qu'il restera toujours du pétrole au fond des puits, ce que nous ne savons pas encore, c'est à quel moment il sera plus intéressant d'arrêter de pomper pour passer à autre chose.

Mais ce n'est pas le plus important de ne pas connaitre la date, ce qui est important c'est de se préparer à l'après pétrole en investissant et en se concentrant sur les sujets qui seront les solutions de demain.

Le solaire est indéniablement une des énergies primaires les mieux placées. Il y aura surement des énergies de transition, comme le nucléaire, la biomasse et des énergies exotiques comme la houle, la géothermie profonde ...

Avant l'heure c'est pas l'heure, après l'heure non plus!

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Message par Transparence » 17 sept. 2007, 17:55

A bien y réfléchir, ce système Woodal n'est pas vraiment intéressant :

- Avec le système Woodal, c'est très pratique de mettre une cartouche d'aluminium et de l'eau quand ou fait le plein, mais après il faut vider l'alumine (puis cette alumine doit être transportée vers un centre de recyclage). C'est déjà beaucoup moins pratique.
- Ensuite, cette alumine, pour la recycler en alumium, cela consomme beaucoup d'énergie comme l'a indiqué Cécile et, pire, au stade de la technologie actuelle, cela libère du CO2 (réduction carbothermique de l'alumine)
- Enfin, il semble y avoir trop d'étapes de transformation pour que cela soit vraiment intéressant :
> production de l'aluminium à partir de l'alumine (conso énergétique importante)
> fabrication du mélange GaAl80 (liquide)
> réaction Al + H20 => H2 + Al2O3 + perte sous forme de chaleur
> H2 utilisé dans la pile à combustible pour produire de l'électricité
...Bilan : pas terrible...

----------------------
Le système Bolloré est de loin préfèrable :

Image

Cette batterie Lithium Métal Polymère est (bien entendu) rechargeable tandisqu'il faut sans cesse recycler l'alumine en aluminium avec le système Woodal.

La batterie électrique Bolloré présente les caractéristiques suivantes :
• 5 fois plus légère que les batteries au plomb
(lithium = densité 0,5 - plomb = densité 11),
• sans liquide (évite explosions), polymère avec sels de lithium,
• entièrement recyclable,
• durée de vie estimée à 10 ans (150.000 km),
• rechargeable en 6 heures pour 100% mais permet, en cas d'urgence, de retrouver en quelques minutes, une autonomie de plusieurs dizaines de kilomètres,
autonomie de 200 km suivant conduite et équipements,
• vitesse de pointe de la Bolloré Blue car : 125 km/h
http://www.batscap.com/actualites/commu ... 3-2005.pdf


• une autonomie de 200 km
• pollution zéro
• silence de fonctionnement
• transmission automatique gérée par électronique
• récupération d'énergie au freinage
• centre de gravité très bas (environ 7 cm plus bas que celui d'un véhicule classique)
• fiabilité mécanique spectaculaire : moteur garanti 1 million de kilomètres !
De plus, il bénéficie d'importants avantages économiques :
• stationnement gratuit en ville
• prime gouvernementale à l'achat de 3 050 € en France
• tarifs d'assurance réduits : - 20% en France
• un prix du « plein » imbattable : environ 1 € pour 100 km

http://www.batscap.com/la-batterie-lith ... arches.php
Dernière modification par Transparence le 17 sept. 2007, 18:12, modifié 4 fois.
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Message par Transparence » 17 sept. 2007, 18:01

Solaire concentré saharien + HVDC + batterie Bolloré = une solution concernant l'énergie dans les transports. (sans oublier le PhotoVoltaïque sur le toit de la voiture en complément... ;) )

Image Bolloré Blue car
Dernière modification par Transparence le 17 sept. 2007, 18:04, modifié 4 fois.
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