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Quelles énergies pour demain ?. Du pétrole jusqu’à quand ? Formation des hydrocarbures Estimation des ressources L ’énergie nucléaire Géologie de l’uranium Estimation des ressources Quelles alternatives Renouvelables La fusion Conclusion: restons optimistes !.
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Du pétrole jusqu’à quand ? • Formation des hydrocarbures • Estimation des ressources • L ’énergie nucléaire • Géologie de l’uranium • Estimation des ressources • Quelles alternatives • Renouvelables • La fusion • Conclusion: restons optimistes !
Formation du charbon http://www.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque
L’énergie nucléaire • La géologie de l’uranium • Quelles réserves d’uranium ?
Uraninite (U02) La géologie de l’uranium l’Uranium naturel 99,28% d’238U 0,715% d’ 235U Lithophile et incompatible
Formation des gisements d’U • Filons uranifères: cristallisation fractionnée, hydrothermalisme • En roches sédimentaires: formations argileuses, • phosphates
Prix de l’uranium Prix de l’uranium: x10 en 2 ans…
Quelles alternatives ? • Les énergies renouvelables • La fusion
Consommation mondiale d’énergie primaire (Agence Internationale de l’Energie)
L’hydroélectricité Situation actuelle en France: puissance installée: 24000 MW production: 70 TWh, soit 14% de la production française Grande modularité: Temps de latence pour atteindre la puissance nominale: Hydraulique = 3 minutes; Centrale thermique = 11 heures Réacteur nucléaire = 40 heures
EOLIEN Au 1er mars 2007: 1,3 GW installés en France.
Une énergie intermittente ! Puissance fournie par une éolienne Jeumont 750 kW: Facteur de charge de l’ordre de 20-25%
départ d’eau chaude échangeur de chaleur isolation thermique capteur thermique alimentation d’eau froide chauffe-eau Solaire thermique: principe du chauffe-eau solaire chauffe-eau solaire En France, produit entre 40 et 70% des besoins d’une maison standard
- cellules polycristallines Solaire photovoltaique semi-conducteur : propriété de convertir l’énergie lumineuse reçue en charges électriques rendement: 12 à 16% - cellules monocristallines rendement: 11 à 13% - cellules amorphes rendement: 6 à 10%
La fusion: le projet ITER International Thermonuclear Experimental Reactor
Principe de la fusion nucléaire • Deutérium + Deutérium → Hélium 3 + neutron • Deutérium + Deutérium → Tritium + proton • Deutérium + Tritium → Hélium 4 + neutron • Deutérium + Hélium 3 → Hélium 4 + proton
Caractéristiques de ITER • Petit rayon du plasma : 2 mètres • Grand rayon du plasma : 6,20 mètres • Hauteur du plasma : 6,80 mètres • Volume plasma : 840 m³ • Courant plasma : 15 MAmpères • Puissance de fusion : 500 MWatts • Durée de maintien : de 6 à 16 minutes • Bilan énergétique : Q = 10 (Rapport entre l'énergie fournie par le plasma et l'énergie extérieure fournie au plasma) • Début construction: 2007. Durée prévue: 8 à 10 ans. Puis 20 ans de recherche/validation (un réacteur économiquement viable doit posséder Q supérieur à 50)
Principaux objectifs scientifiques • générer une puissance de 500 MW en n’en consommant que 50, durant 400 secondes (6’40’’). • record mondial actuel: 16 MW générés pour une puissance fournie de 25 MWatt, durant 1 seconde (Tokamak anglais JET) • maintenir les réactions de fusion dans le plasma pendant au moins 1000 secondes (16’40’’). • record mondial actuel: 6’30’’ , (Tokamak français Tore Supra)
conclusions • Actuellement, 87% de l’En. consommée dans le monde est fossile… • D’ici 1 à 30 ans, cette énergie fossile sera rare et chère… • Les alternatives ne sont pas prêtes • Mais gardons le moral !…
Bilan énergétique des bâtiments • Exemple: maison d’habitation avec: • Chauffe eau solaire thermique • Chauffage par géothermie • 13 m2 de panneaux PV • consommation: ~30 kWh/m2/an Moyenne nationale en 2006: 400 kWh/m2/an !!!!!!!
La ‘LOREMO’ = LOw REsistance Mobile 1,5 l/100km !!!! Commercialisation: 2009 ?
Quelles énergies pour demain ? …les NEGAWATTS