C'est le prix d'un prototype de la Panda à hydrogène présenté lors de l'exposition HY-Park, à Turin, par le groupe Fiat et qui anticipe l'auto-traction à émission zéro : le rêve des écologistes est déjà réalisable en laboratoire, il le deviendra aussi sur les routes grâce aux transports en commun entre 2010 et 2015, et grâce à un nombre significatif d'automobiles privées après 2020. Pour le Centre de Recherche Fiat, cette Panda à hydrogène inaugure la seconde génération de voiture à pile à combustible. Un programme a été mise en place soutenu par le Ministère de l'Environnement et inséré dans le pôle Piémont Hydrogène, qui coordonne 31 centres. Les caractéristiques du prototype sont comparables aux automobiles conventionnelles : 4 places, 140 km à l'heure, 60 kW de puissance, une accélération de 0 à 50 km/h en 5 secondes, 220 km d'autonomie en ville, un temps de recharge de 5 minutes et enfin un poids de 1150 kg.
Mais le coût reste encore élevé : 600.000 euro, la moitié destinée aux piles à combustible et l'autre moitié, destinée aux sous-systèmes nécessaires à son fonctionnement. "Mais une production de série - remarque Giuseppe Rovera, responsable au Centre de Recherche Fiat du secteur autotraction à hydrogène - réduirait ce chiffre à un dixième". Aujourd'hui une puissance d'un kW produit à l'aide d'une pile à combustible coûte 5 000 euro et peut descendre à 500 euro si on passe à l'échelle industrielle, ce qui reste encore trop par rapport aux 50 euro d'un moteur conventionnel. Mais grâce à d'autres progrès technologiques et quelques subventions, on pourra obtenir des prix compétitifs. L'avantage réside dans le fait qu'on dispose d'un moteur qui n'émet pas de gaz polluants, le seul rejet des piles à combustibles étant l'eau pure.
L'architecture de la Panda à hydrogène est entièrement d'origine. Les piles à combustible -qui forment le coeur du système, où l'hydrogène et l'oxygène s'unissent pour générer de l'électricité- sont placés sous la plateforme - 360 piles en série, chacune possédant une tension de 1,2 Volt et formée de deux plaques métalliques, deux électrodes et d'un catalyseur de Platine. Le moteur électrique à courant alternatif se situe entre les roues avants. Le réservoir se trouve sous le coffre, où l'hydrogène est comprimé à 360 atmosphères : il contient 68 litres de gaz pour un poids d'1,6 kg, mais des réservoirs à 700 atmosphères avec une capacité double sont à l'étude. Les sous systèmes y sont disposés autour : le séparateur hydrogène/eau, le système qui récupère de l'hydrogène, celui qui humidifie l'air, le compresseur, l'échangeur thermique, le moteur de lancement, les filtres, l'injecteur, l'alternateur pour transformer le courant continu en alternatif et les dispositifs de sécurité et de contrôle. Le problème fondamental reste la production et la distribution de l'hydrogène, un élément abondant mais qui n'existe pas à l'état libre dans la nature, et donc n'est pas une source d'énergie mais un vecteur, au même titre que l'électricité. On peut l'extraire du méthane, mais nous resterions ainsi dans la dépendance d'une source fossile. On peut aussi l'extraire de l'eau mais cela nécessiterait énormément d'énergie. Deux autres processus paraissent plus intéressants. Le cassage de la molécule d'eau après réchauffement à 1000°C : un système qui serait convenable en utilisant les centrales nucléaires de nouvelle génération, et le processus d'électrolyse, mais pour ne pas se retrouver avec un bilan énergétique déficitaire, il faudrait obtenir l'électricité à partir de cellules photovoltaïques. Le coût serait alors proche des autres sources d'énergie.
(Source ADIT)
Les technologies de fabrication d'éthanol à partir du maïs impliquent le fractionnement enzymatique de l'amidon en sucres élémentaires, puis la fermentation de ces sucres. Mais ce procédé courant laisse de côté environ 20% de la matière première, en particulier des chaînes de sucres qui ne peuvent être fermentées.
Une équipe de biochimistes dirigée par le Dr Brent Shank, d'Iowa State University, cherche à appliquer les derniers développements de la catalyse hétérogène à l'échelle nano pour transformer les chaînes longues en sucres élémentaires. Selon ces chercheurs, le procédé pourrait augmenter de 10 à 15% le rendement de la fabrication de biocarburant à partir de maïs. De plus, les résidus de la fabrication d'éthanol, couramment utilisés en alimentation animale, verraient leur concentration protéinique augmenter.
L'Iowa est un Etat particulièrement important dans l'économie actuelle des biocarburants aux Etats-Unis. 14 usines de transformation y sont installées. Elles ont représenté 30% de la production américaine d'éthanol en 2005 (4,3 milliards de gallons) et généré près de 4000 emplois et 2,6 milliards de $ de revenus pour l'Etat. 75% des carburants vendus dans l'Iowa contiennent de l'éthanol.
(Source : ADIT)
Des chercheurs de General Electric ont mis au point un prototype de production d'hydrogène par électrolyse en réduisant considérablement les prix de revient. Ils prétendent ainsi avoir atteint un coût consolidé de 3$ par kilogramme d'hydrogène, contre environ 8$ pour les procédés classiques actuels. Ce prix de revient comprend le coût de la cellule, celui de l'électricité et les frais d'opération et de maintenance. Un kilogramme d'hydrogène est thermiquement équivalent à un gallon US d'essence (3,785 litres) dont le prix de détail actuel est de l'ordre de 2,5 dollars.
L'innovation principale tient à la structure de la cellule, conçue dans un plastique "maison" (le Noryl) résistant à l'électrolyte alcalin. Les électrodes sont matérialisées par des films métalliques minces appliqués sur le squelette plastique. Actuellement, le coût élevé de la cellule d'électrolyse est un frein à l'abaissement des coûts de production de l'hydrogène dans les installations fixes destinées à alimenter les postes de distribution de l'hydrogène.
L'équipe de Richard Bourgeois, à GE, envisage de réduire encore d'un facteur 2 d'ici 2010 le coût de fabrication des cellules pour parvenir à un équivalent de 0,4$ par kilogramme d'hydrogène. De même, le recours à des énergies électriques distribuées et moins coûteuses (comme l'éolien) devrait contribuer à abaisser fortement la part de l'énergie dans le coût total. Quant au rendement de conversion, il devrait passer de 68% à 76% dans les cinq années à venir.
Ce programme s'inscrit dans le cadre de la New York State Highway Initiative qui a reçu 2 millions de dollars du congrès fédéral au cours de l'année fiscale passée.
(Source : ADIT)
Des chercheurs de l'Université d'Illinois à Urbana Champaign travaillent en collaboration avec l'industrie de l'énergie pour développer une usine pilote de conversion du lisier de porc en pétrole brut. Cette usine doit être adjointe à un gros élevage porcin commercial. Le procédé est basé sur une technologie mise au point par Yuanhui Zhang, ingénieur de UIUC, de conversion thermochimique (TCC) de la matière organique via une enceinte chauffée et pressurisée. La nouveauté du procédé présenté en 2004 réside dans l'absence de catalyseur et d'étape de séchage du fumier.
Le rendement de conversion de lisier de porc en pétrole ayant atteint en laboratoire jusqu'à 70%, les scientifiques estiment qu'un porc pourrait produire 80 litres de pétrole brut durant son cycle de production, soit un gain de 10 dollars supplémentaires par porc. Rapporté à la production américaine de porc, ce procédé pourrait rapporter jusqu'à 1 milliard de dollars à la filière porcine.
Les partenaires du projet, UIUC, Illinois Pork Producers Association et Worldwide BioEnergy LLC (WWBE) attendent que l'usine pilote valide la rentabilité économique de la conversion. WWBE a obtenu une licence exclusive de UIUC pour la commercialisation de la technologie.
Si ce procédé se révélait vraiment efficace à l'échelle industrielle, les applications pourraient être multiples, en particulier pour la conversion des déchets humains, sur laquelle travaille déjà l'équipe du Dr Zhang.
(Source ADIT)
En voilà une probable bonne nouvelle pour les producteurs de porcs qui ne savaient plus quoi faire de leur lisier. Une bonne nouvelle pour l'environnement aussi ! Ce processus semble en fait n'offrir que des avantages : ratio énergétique de 3 pour 1, diminution des odeurs, revenu supplémentaire pour les producteurs, réduction de notre dépendance au pétrole, etc.. Je suis curieux de voir ce que donnera le pilote...
En France, l'Office parlementaire des choix scientifiques et technologiques vient de présenter son rapport sur les "Nouvelles technologies de l'énergie" , un ensemble de recommendations et priorités en matière de R&D sur les énergies
En voici un résumé :
Priorités
1. Accorder la priorité à la R & D pour la maîtrise de l'énergie (amélioration de l'efficacité énergétique et bilan carbone) dans les trois grands usages de l'énergie (transport,habitat/tertiaire, industrie). Accroître sensiblement les dotations publiques et privées pour l'habitat/tertiaire et l'industrie.
2. Pour l'offre d'énergie, accorder une priorité :
-Pour les renouvelables : carburants de synthèse issus de la biomasse
-Pour les fossiles : séquestration
-Pour le nucléaire : sûreté, déchets, génération 4
La France doit pouvoir jouer un rôle de leader (ou co-leader) sur ces thèmes.
Les dotations devront être accrues sur les deux premiers thèmes, en partie par redéploiement.
3. La France doit se fixer pour objectif d'être un partenaire important dans les programmes de recherche concernant hydrogène et pile à combustible, photovoltaïque, réseaux et stockage de l'électricité, production de carburants liquides à partir d'énergie fossile et géothermie profonde, sujets pour lesquels l'effort doit être accru, ainsi qu'à la fusion,l'éolien off-shore, l'exploitation-production des énergies fossiles.
Organisation
4. La maîtrise d'ouvrage publique de la R & D dans l'énergie doit être sensiblement renforcée pour faire face aux nouveaux enjeux et devra s'exercer dans un cadre plus interministériel.
Sans compromettre la stabilité des établissements publics de recherche, elle devra disposer de crédits incitatifs en croissance pour infléchir la recherche de ces organismes vers les programmes prioritaires.
5. Améliorer sensiblement notre connaissance des stratégies des autres pays industriels et des moyens de mise en oeuvre (dépenses publiques et privées, mécanismes d'incitation,…).Confier cette mission à l'Observatoire de l'énergie.
6. Recentrer l'Adème sur sa fonction de maîtrise d'ouvrage déléguée (agence d'objectifs) pour la R & D de maîtrise de l'énergie dans les usages (efficacité énergétique et bilan carbone).
7. Pour l'habitat/tertiaire, les principaux secteurs industriels concernés et éventuellement l'agriculture, organiser la fixation des objectifs, la programmation de la R & D et l'évaluation dans le cadre de réseaux inspirés du réseau Prédit fonctionnant pour les transports terrestres.
8. Des fondations de recherche en énergie bénéficiant du nouveau régime fiscal devront être créées afin de dynamiser la recherche des entreprises dans les secteurs qu'elles estiment prioritaires et en partenariat avec les établissements publics de recherche.
9. Le redéploiement déjà engagé par plusieurs organismes de recherche vers l'efficacité énergétique et les énergies à faible contenu en carbone sera poursuivi, après un examen des priorités de recherche sous l'égide des ministères en charge de la recherche, de l'énergie et de l'environnement.
10. Un examen précis des recherches effectuées par le CNRS, en partenariat avec les universités devra être réalisé, afin d'être en mesure d'orienter davantage ces recherches vers les programmes prioritaires identifiés.
Partenariat européen
11. La France proposera à l'Europe d'affirmer son leadership pour la conduite des recherches sur la fusion, l'hydrogène et la pile à combustibles, la séquestration et, d'une manière appropriée, les grands réseaux électriques.
12. La France lancera un programme « hydrogène et pile à combustible » et un programme « séquestration » dans le cadre des dispositifs pilotés par l'Europe.
13. La France proposera à l'Europe de soutenir financièrement les programmes de recherche consacrés à la maîtrise de l'énergie bénéficiant du label « Eureka » en complément des dotations publiques nationales.
14. La France proposera pour le 7e PCRD l'affichage d'une priorité consacrée à l'énergie (sous contrainte effet de serre) et la gestion de cette priorité par une seule direction générale.
Coopération
15. La France prendra en compte dans ses programmes de R & D les besoins spécifiques des pays du sud et les associera à certains de ses programmes.
J'espère que la la ventilation des budgets en R&D sera un peu différente que par le passé ! Pour rappel, en 1999 la recherche sur le nucléaire s'était octroyée la part du lion avec plus de 90% du budget, les ER ne bénéficiant que d'un petit 2%
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