"LA CULTURE EN PARTAGE" avec
Frédéric MORIN architecte-conférencier

Histoires d'Architectures bioclimatiques



LA FÉE ÉLECTRICITÉ : MYTHES ET RÉALITÉS

UNE ÉBLOUISSANTE PANACÉE ?
UNE FÉE CARABOSSE BIEN ROULÉE ?
Points de vue
rassemblés par Frédéric Morin


je vous offre la santé la gaité l'éconoime le bien-être - je suis la fée Électricité - couverture de Henri Letorey ingénieur 1923
Je vous offre la santé, la gaité, l'économie, le bien-être - je suis la Fée Électricité - couverture de 1923 par Henri Letorey ingénieur.

PRODUIRE DE L'ÉLECTRICITÉ... tout un programme



Exposition universelle de Paris 1900 = la Fée Élecricité va dévoiler ses charmes grâce au Ticket universel

L'électricité n'est pas une énergie, elle n'est que l'une des nombreuses formes d'énergie.
Sa généralisation relève pour une grande part dans l'efficacité du transport d'une quelconque énergie qu'elle rend aisément disponible sous différentes manières : lumière, chaleur, mouvement...

culture hydroponique souterraine au Japon, sous éclairage artificiel

Nous allons voir que chaque fois qu'on s'oppose à l'installation d'une éolienne ou d'un champ d'éoliennes terrestres ou marines, à l'installation d'un capteur photovoltaïque ou d'une ferme solaire, ou à la réalisaton d'un barrage hydroélectrique quelle que soit sa taille, ON MILITE ACTIVEMENT POUR LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE en augmentant la pollution thermique dégagée par l'énergie primaire nécessaire à produire l'électricité que l'on consomme par ailleurs.


L'énergie est la différence entre deux états différents dans un temps donné, c'est la raison pour laquelle elle résulte du produit de la puissance par un temps : Energie (Watts.heures) = Puissance (Watts) x Temps (heures) .

Si l'on parle d'énergie chimique, l'énergie d'une pile (électrique) se mesure par la différence de potentiel (= qui fait passer les électrons d'une borne à une autre) de part et d'autre d'un empilement de plaques de zinc et d'argent alternées séparés (mais mis en contact aussi) par des feutres imprégnés de saumure (= l'électrolyte) : c'est la Pile Voltaïque d'Alessandro Volta publiée en 1800 :
Pile voltaïque de Volta : empilement alternant des disques de zinc et cuivre séparés par des feutres imprégnés de saumure (électrolyte)
L'empilement cuivre, saumure, zinc, cuivre, saumure, zinc, cuivre, saumure, zinc, etc. permet de mesurer (en Volts) une différence de potentiel = tension proportionnelle au nombre de disques de zinc, les seuls à s'user, concommitament à un dégagement d'hydrogène H2.
L'électricité produite par cette pile chimique se consomme par une ampoule électrique par exemple. Au bout d'un moment, toute l'énergie chimique est consommée et l'ampoule ne brille plus. La différence de potentiel = tension électrique résulte bien de la différence de potentiel chimique. Les batteries de nos voitures par exemple sont rechargées par injection d'électricité ce qui reconstitue leur différence de potentiel chimique (qui finit par s'user tout de même = rien n'est éternel).

En 1821, l'anglais Michael Faraday a mis en évidence les effets moteurs de électromagnétisme qui ont débouché sur l'invention du moteur électrique par Peter Barlow en 1822. Lorsqu'elle est traversée par une tension électrique, l'aiguille métallique mobile de Faraday tourne dans le bain de mercure autour de l'axe métallique recevant l'autre borne de la pile voltaïque :
Michael Faraday en 1821 : lorsqu'elle est traversée par une tension électrique, l'aiguille métallique mobile tourne dans le bain de mercure autour de l'axe métallique recevant l'autre borne de la pile voltaïque
En 1827, le hongrois Ányos Jedlik met au point un "vrai" moteur présentant un stator et un rotor chacun alimentés par du courant continu. Il "fonctionne" toujours au Musée des Arts Appliqués de Budapest :
Ányos Jedlik en 1827 : le premier moteur à rotor sur axe métallique et stator tous deux alimentés par une pile voltaïque
Depuis, les moteurs électriques ont adopté le courant alternatif à partir des années 1890 avec les inventions du transformateur par Lucien Gaulard en 1882, facilitant le transport de l'électricité sans perte de puissance en faisant varier la valeur de la tension, puis du moteur électrique synchrone par le serbe Nikola Tesla en 1888 :
moteur synchrone avec son rotor aimanté à gauche et son stator aux multiples bobinages à droite, alimenté par du courant alternatif
Depuis, les développements de la technique et de la technologie ont impulsé la 2ème Révolution industrielle en apportant des améliorations considérables dans la puissance mise à disposition des activités humaines qui sont très justement évoquées dans cette "réclame" de 1932 :
publicité comparative du confort apporté par l'électricité entre autrefois, hier et aujourd'hui, par la Société pour le Développement des Applications de l'Électricité en 1932
Permettez-moi de faire remarquer que la moitié féminine de l'Humanité est ici présentée comme étant largement "bénéficiaire" des bienfaits apportés par l'électricité. Ce qui est loin d'être faux et qui permettra de la charger d'un peu plus de travail encore... car il est rare qu'elle lise le journal en attendant que la lessive soit faite : la femme honnète en profite toujours pour repasser la lessive précédente ! (avec le fer électrique que son mari lui aura offert pour la Fête des Mères...).


L'électricité est donc un moyen extrèmement pratique pour produire un travail quelconque en bénéficiant d'une aide extérieure substantielle : un simple câble électrique autrefois, et même des batteries d'accumulateurs aujourd'hui, procurent à la main de chaque humain une "puissance de frappe" très supérieure à celle qu'il aurait en frappant tout seul avec un marteau :
spectaculaire efficacité apportée par l'électricité pour faire un trou ou souder des métaux
On voit bien le concours apporté par l'électricité (= différence de potentiel) pour passer de l'état N°1 des travaux à celui N°2 du chantier : les transferts de matière entre les deux états du chantier sont augmentés par l'intervention des machines électriques.

L'électricité est donc une forme d'énergie tout-à-fait merveilleuse dans son efficacité à augmenter les performances de l'Homme. Trois questions doivent néanmoins être posées :
- 1) comment fabrique-t-on cette merveille qu'est l'électricité ?
- 2) quels sont les inconvénients, ou le prix à payer, pour disposer de cette merveille et qui paye ?
- 3) d'un point de vue éthique et philosophique, est-ce vraiment utile de disposer d'autant de puissance ?
Je n'aborderai pas le point N°3, mais voici quelques éléments fiscaux sur le point N°2 :

Le prix officiel de l'électricité n'est pas près de baisser : d'une manière ou d'une autre son prix de référence est indexé sur celui des énergies fossiles dont voici l'historiogramme des prix :
évolution du cours du pétrole de 1970 à 2022 corrélée aux principales crises mondiales - graphique Le Monde
Chacun connaît l'ancienne TIPP = la Taxe Intérieure sur le Produits Pétroliers qui constitue avec la TVA l'essentiel du coût du carburant de nos voitures thermiques. Les voitures électriques n'y sont pas soumises, ce qui constitue une inégalité entre les citoyens devant l'impôt. Cela fait partie des raisons pour lesquelle la TIPP est (discrètement) remplacée par une Taxe Intérieure sur la Consommation des Produits Energétiques (TICPE) dont le taux varie... en fonction des besoins de financement de l'Etat et des collectivités territoriales. Après la TVA, la TICPE (soumise à TVA de 20%...) est la principale taxe de consommation percue par l'Etat français en représentant 5% des recettes de l'Etat en 2017. L'électricité est soumise à l'Accise sur l'Electricité (= nouveau nom de la TICFE = Taxes sur la Consommation Finale d'Electricié) qui représentait 2% des ressources de l'Etat en 2017, et à la Contribution Tarifaire d'Acheminement (= CTA) toutes deux soumises à TVA de 20% (comme les abonnements à partir du 1er août 2025). Le besoin de ressources de l'Etat français n'est pas près de se tarir, et il est toujours plus facile de ponctionner beaucoup de manants que quelques puissants.
Voici donc l'évolution de 2003 à 2025 du tarif de la taxe sur l'électricité (+ 20% de TVA !) :
évolution de la taxe intérieure sur l'électricité de 2003 à 2025, passant de 3,3 E/MWh HT à 33,70E/MWh HT, ce qui ressemble fortement à x10
N'a-t-on pas le sentiment que la mobilité électrique va elle-aussi devenir une vache-à-lait pour l'Etat après qu'il ait interdit la vente des véhicules thermiques neufs ?

*
**
***
Commençons-donc par les différentes manières de produire de l'électricité, au cours de l'histoire.
Si les moulins à vents sont connus depuis le haut Moyen-Age tant en Iran qu'au Portugal par exemple (cf. http://frederic-morin-salome.fr/Iran-moulins.html), l'énergie éolienne n'a pas été utilisées pour produire de l'électricité avant que les petits bateaux à voiles n'en aient eu besoin pour recharger leurs batteries grâce à de petites éoliennes embarquée.
Ce sont les moulins hydrauliques traditionnellement installés le long de nos cours d'eau qui ont initié la production d'électricité, après avoir servi à moudre le grain des meuniers, à soulever les soufflets et les marteaux des forges ou des papetteries, à filer les fibres textiles, etc. . Moyennant l'aménagement de biefs (= détournement d'une partie du débit), des canaux alimentant des réservoirs organisant une hauteur de chute (= différence de potentiel), une partie de l'énergie apportée par la chute de l'eau peut être détournée en travail pour faire tourner un alternateur (inventé en 1831 par le même Michael Faraday déjà cité) ou une dynamo (inventée en 1861 par le hongrois Ányos Jedlik déjà cité) qui produisent une différence de potentiel = tension électrique entre leurs bornes mesurée en Volts depuis 1880.

Voici la machine de Faraday : le mouvement de rotation du disque de cuivre passant entre les deux branches d'un aimant génère une tension = différence de potentiel entre l'axe du disque (= borne B) et la périphérie du disque via le collecteur m vers la borne B' :
Michael Faraday en 1831 : la rotation d'un disque de cuivre passant entre les deux branches d'un aimant génère une tension (= différence de potentiel) entre l'axe du disque (borne B) et la périphérie du disque (borne B')

*
**
***

LA "HOUILLE BLANCHE" :

Ainsi nommées par opposition avec les chaudières à charbon animant des machines à vapeur à pistons et bielles-manivelles, les premières "usines électriques" ont ainsi vu le jour en France à la fin du XIXe et au début du XXe siècles.
Par exemple dès 1903 les aménagements hydroélectriques de la Bourne dans le Vercors (38) avec une première conduite forcée de 100m de hauteur, puis en 1912 avec une 2ème de 320m puis en 1952 une 3ème avec le captage de la Grotte du Bournillon avec 110m de hauteur, le tout alimentant 2 turbines Francis et 3 turbines Pelton donc 5 alternateurs au total produisant 127 GWh annuel :
Les aménagements hydroélectriques de la Bourne dans le Vercors, en 1903 avec une première conduite forcée de 100m puis en 1912 avec une 2ème de 320m puis en 1952 avec le captage du Bournillon avec 110m
Pour plus de détails, voir http://frederic-morin-salome.fr/Bournillon-grotte-rando.html).

La turbine Francis est proposée dans les années 1820 par le français Jean-Victor Poncelet puis brevetée aux USA en 1838 par Samuel B. Wood et popularisée par James B. Francis à partir de 1840, qui lui donnera son nom. C'est une turbine centripète, à alimentation périphérique en spirale et évacuation centrale :
coupe schématique perpendiculaire à l'axe d'une turbine Francis, popularisée à partir de 1840
dessin en perspective d'une turbine Francis, popularisée à partir de 1840
usine Ganz à Budapest, construction d'une turbine Francis à double échapement axial sur axe horizontal, avant 1886
Les plus gros exemplaires de turbines Francis, de fabrication française, équipent depuis 2012 le barrage des Trois Gorges en Chine : 10m de diamètre, 450 tonnes pour une puissance unitaire de 800MW = 700 MWélectriques soit l'équivalent d'un réacteur nucléaire ancien :
alternateurs dans le hall de production d'électricité d'une centrale hydroélectrique (photo Sergueï Prokoudine-Gorski 1905-1915)
Voici des alternateurs du début du XXe siècle fabriqués à Budapest (Hongrie) dans le hall de production d'électricité d'une centrale hydroélectrique (photographie couleur (si !) de Sergueï Prokoudine-Gorski vers 1911, entre 1905 et 1915) :
alternateurs dans le hall de production d'électricité d'une centrale hydroélectrique (photo Sergueï Prokoudine-Gorski 1905-1915)
En 1924 fut inaugurée en Allemagne la Station de Transfert d'Énergie par Pompage = STEP de Walchensee en Bavière, composée de 6 conduites forcées d'un dénivelé de 201m alimentant 8 alternateur synchrones totalisant une puissance de 124MW grâce à 4 turbines Francis de 18MW et 4 turbines Pelton de 13MW :
les 6 conduites forcée de la STEP de Walchensee en Bavière inaugurée en 1924 : hauteur de chute = 201m
Ces générateurs synchrones sont réversibles, c'est-à-dire qu'ils peuvent aussi être des moteurs pour remonter l'eau dans le barrage supérieur via les conduites forcée par les 4 turbines Francis de 18MW à gauche :
à droite, 8 alternateurs synchrones dans le hall de production d'électricité de la centrale hydroélectrique de Walchensee, à gauche les 4 turbines Francis puis les 4 turbines Pelton
Alimentées par des injecteurs sous haute pression, les roues Pelton ne peuvent servir de pompe à remonter l'eau vers le lac supérieur :
centrale hydroélectrique de Walchensee, les turbines Pelton
Voici le dessin du brevet déposé par Lester Allan Pelton de la turbine qui porte son nom, une roue à augets doubles, plus performante pour les hautes pressions (hauteur d'eau nettement supérieur à 100m) et les débits moindres, autour de 15m3/s, et assurant un rendrement exceptionnel de l'ordre de 90% :
dessin accompagnant le brevet déposé par Lester Allan Pelton en 1879


En France, le dernier équipement hydroélectrique d'envergure a été réalisé en 1988 : la Station de Transfert d'Énergie par Pompage (= STEP) de Grand-Maison en Isère, avec un barrage haut et un réservoir bas du Verney séparés par un dénivelé de 926m. Douze turbines au total dont 4 turbines Pelton cumulent une puissance de 1.800 MW soit l'équivalement d'un gros réacteur nucléaire. Profondément enterrées 90m sous les turbines Pelton, 8 turbines-pompes, réversibles donc, peuvent remonter l'eau du réservoir bas du Verney vers le barrage haut de Grand-Maison au débit considérable de 135m3/s.
Ce transfert du bas vers le haut permet de stocker 36 GWh d'un surplus de production électrique nucléaire ou renouvelable intermitente sous forme d'une nouvelle différence de potentiel à venir.
Une sorte de batterie d'accumulateur :
schéma de fonctionnement de la STEP de Grand-Maison (38) : dénivelé 926m, puissance installée 1.800 MW par 4 Pelton et 8 groupes réversibles en bas permettant de remonter l'eau = stockage d'une différence de potentiel de 36 GWh
schéma de fonctionnement de la STEP de Grand-Maison (38) : dénivelé 926m, puissance installée 1.800 MW par 4 turbines Pelton et 8 groupes réversibles en bas permettant de remonter l'eau = stockage d'une différence de potentiel de 36 GWh
schéma de fonctionnement de la STEP de Grand-Maison (38) : une des roues Pelton, de rechange
La société autrichienne ANDRITZ montre un écorché de ses groupes réversibles de turbinage-pompage (la position de l'alternateur synchrone = moteur de la pompe n'est pas certaine) :
écorché d'un groupe réversible de turbinage Pelton / pompage de la société ANDRITZ (Autriche)

*
**
***

LA "HOUILLE NOIRE" :

L'extraction et l'emploi du charbon de terre (par opposition au charbon de bois) a permis la première Révolution industrielle au XIXe siècle, en Angleterre, en Belgique, en France, au Luxembourg et en Rhénanie-du-Nord-Westphalie dont la Ruhr (par ordre alphabétique...). Les principaux bassins industriels sont tous associés à des bassins miniers et sidérurgiques. L'extraction minière exige du mouvement (assenseurs et chevalements...), de l'air comprimé (pour les marteaux-piqueurs et la ventilation), de la lumière (lampes à huile, puis élecriques à partir du XXe s.)...
Les machines à vapeur à pistons et bielles-manivelles alimentées en vapeur par des chaudières tubulaires (ou chaudières à tubes de fumées inventées par le français Marc Seguin en 1827) ont offert pendant des décennies une ressource en énergie directement prélevée sur les matières extraites : un très bon exemple de "circuit court" :
Fourmies (Nord) chaudière tubulaire à charbon alimentant en vapeur une machine à pistons et bielles-manivelles
Lewarde (62) moteur du chevalement = machine à vapeur à pistons et bielles-manivelles, alimentée par une chaudière à charbon
Lewarde (62) moteur du chevalement = machine à vapeur à pistons et bielles-manivelles, alimentée par une chaudière à charbon
Ces machines à vapeur pouvaient également comprimer de l'air à destination des nombreuses machines du fond, transférant de la sorte une énergie motrice beaucoup plus sûre dans un environnement potentiellement explosif en raison du grisou. Même les montres électriques et les prothèses auditives à piles étaient proscrites au fond...

Après que l'on eut appris à en assurer l'étanchéité des circuits électriques et leur sécurité, l'éclairage des galeries de mines a pu être électrifié au XXe s. grâce à des générateurs animés par des turbines à vapeur raccordées aux traditionnelles chaudières tubulaires. La version moderne des turbines à vapeur fut inventée par Sir Charles Parsons en 1884 :
Lewarde (62) turbine à ailettes Schneider-Westinghouse à vapeur alimentée par une chaudière à charbon
Lewarde (62) alimentée par une chaudière à charbon, groupe turbine à vapeur Schneider-Westinghouse + alternateur Fives-Lille de 7.500kW sous 5.200Volts
Lewarde (62) alimentée par une chaudière à charbon, groupe turbine à vapeur Schneider-Westinghouse + alternateur Fives-Lille de 7.500kW sous 5.200Volts

Par rapport à ces éléments relevant de l'archéologie industrielle et mis en valeur pour une exploitation mémorielle et touristique tout-à-fait légitime, les versions plus récentes des centrales à charbon ou même à lignite comme ci-dessous peuvent être colossales :
Lodz (PL) centrale thermique à charbon Elecktrownia de Belchatow : 5.420 MW électriques = 12 x 380 MW en fonctionnement depuis 1982
Lodz (PL) centrale thermique à charbon Elecktrownia de Belchatow : 5.420 MW électriques = 12 x 380 MW en fonctionnement depuis 1982
Voici le schéma de fonctionnement d'une centrale électrothermique classique : un combustible fossile et de l'air alimentent une chaudière qui produit de la vapeur d'eau sous pression qui circule vers la turbine et la fait tourner grâce à la dépression créée par le refroidissement du circuit par le condenseur.
Entre la chaudière et le condenseur s'établit une différence de potentiel (thermique) dont une partie (seulement) est transférée en rotation (= travail) qui anime l'alternateur produisant une différence de potentiel (électrique) entre ses bornes :
centrale thermique classique : une chaudière produit de la vapeur d'eau sous pression qui fait tourner le turbo-alternateur grâce au refroidissement du circuit par la source froide qu'est l'environnement
Les rendements de ces différents échanges sont loin d'atteindre les 100% que les lois de la thermodynamique (Carnot) empêchent de dépasser (ce serait le mouvement perpétuel...). Compte-tenu de ces différents rendements en cascade, il faut se résoudre à admettre que l'on ne peut pas produire de l'électricité avec une chaudière sans contribuer au réchauffement de la source froide = l'environnement terrestre. Si on chauffe d'un côté, la chaleur finit toujours par atteindre l'autre côté... :
centrale thermique classique : une chaudière produit de la vapeur d'eau sous pression qui fait tourner le turbo-alternateur grâce au refroidissement du circuit par la source froide qu'est l'environnement
La chaleur de la chaudière finit par :
1- pour une petite part se transformer en chaleur chez l'usager via l'électricité produite ;
2- se disperser dans le fleuve ou l'atmosphère en cas de Tour Aéro-Réfrigérante pour les 2/3 environ.
Le fait est consacré par le coefficient de 2,30 (autrefois 2,58) appliqué aux consommations d'énergie finale électrique E.F. pour établir la consommation d'énergie primaire E.P. nécessaire à produire l'électricité :
D.P.E. constatant une différence de X 2,58 entre la consommation au compteur du consommateur final et l'énergie primaire nécessaire à produire l'électricité
Ce coefficient multiplicateur dépend du mix énergétique délivrant l'électricité consommée (il serait de 2,1 en moyenne européenne). La réduction de 2,58 à 2,30 de ce coefficient consacre le fait qu'une proportion grandissante de l'électricité facturée en France est produite sans combustible, comme l'éolien, le photovoltaïque outre l'hydroélecricité classique :
schéma de distribution d'électricité produite par une centrale thermique classique jusqu'au compteur du consommateur final
Les performances et rendements de chacune des opérations de la chaine énergétique impactent donc l'évolution du climat par la circulation des événements météorologiques répétés qui ne connaissent pas non plus de frontières... Lorsque toute l'électricité consommé aura été produite sans chaudière à combustible, alors ce coefficient du D.P.E. sera enfin égal à 1 !

Il faut accepter que chaque fois qu'on s'oppose à l'installation d'une éolienne ou d'un champ d'éoliennes terrestres ou marines, à l'installation d'un capteur photovoltaïque ou d'une ferme solaire, ou à la réalisaton d'un barrage hydroélectrique quelle que soit sa taille, ON MILITE ACTIVEMENT POUR LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE en augmentant la pollution thermique dégagée par l'énergie primaire nécessaire à produire l'électricité que l'on consomme par ailleurs.

*
**
***

LA "HOUILLE NUCLEAIRE" :

Schéma de fonctionnement d'une centrale électronucléaire à eau pressurisée (REP = PWR)
Les centrales nucléaires consomment dans leur chaudière un combustible différent, mais leur but est identique : faire tourner un alternateur grâce à de la vapeur d'eau sous pression :
Schéma de fonctionnement d'un réacteur électronucléaire à eau pressurisée (REP = PWR) Didier JACQUEMAIN/IRSN
La chaleur produite par la réaction en chaine maitrisée dans le réacteur nucléaire, isolé dans une enceinte de confinement, est extraite par un circuit primaire à haute pression (eau maintenue liquide à 320°C sous 155 bars), pour être transférée par trois échangeurs = Générateurs de Vapeur, toujours à l'intérieur de l'enceinte de confinement, à un circuit secondaire de moindre pression puisque l'eau est sous forme de vapeur.
Schéma de fonctionnement des circuits de transfert d'énergie d'un réacteur électronucléaire à eau pressurisée (REP = PWR)- IRSN
L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) indique que le débit d'alimentation en eau du circuit secondaire est de 1.800 tonnes/heure par Générateur de Vapeur (= G.V.) à pleine puissance : 3 GV pour un réacteur de 900 MWe, 4 GV pour 1300 MWe. Voir les pages autour de :
https://www.irsn.fr/savoir-comprendre/surete/description-generateurs-vapeur

Schéma de fonctionnement des circuits de transfert d'énergie d'un réacteur électronucléaire à eau pressurisée (REP = PWR) Didier JACQUEMAIN/IRSN
Ce circuit secondaire de vapeur (en bleu ci-dessous) alimente et passe par la turbine à vapeur, les turbines plutôt, qui font tourner la turbine en détendant ladite vapeur grâce au transfert de la chaleur excédentaire à un condenseur : la vapeur y devient de l'eau liquide en libérant sa chaleur. La première turbine haute-pression reçoit la vapeur à 280°C sous 67 bars, puis la température de la vapeur est remontée de 180°C sous 10 bars à 260°C sous 9 bars grâce à un complément de vapeur d'eau permettant d'animer 3 autres turbines basse-pression, toutes sur le même arbre de l'alternateur.
les circuits primaire en jaune, secondaire en bleu et tertiaire en vert d'un réacteur électronucléaire à eau pressurisée avec tour aéroréfrigérante
Absolument indispensable à la rotation des turbines et de l'alternateur en liquéfiant la vapeur d'eau qui s'y trouve aspirée par une très basse pression générée par le différentiel de température, ce condenseur absorbe ainsi l'énergie résiduelle qui n'est pas transformée en mouvement de rotation pour la transmettre au milieu extérieur réputé "froid" à 40°C, par différence avec les températures intérieures. C'est très semblable à la rotation du sifflet d'une cocotte-minute : il faut que "dehors" soit plus froid que "dedans" pour qu'il tourne !
Refroidie, l'eau liquide peut retourner se réchauffer dans l'un des 3 générateurs de vapeur dans l'enceinte de confinement pour y remonter en vapeur d'eau pressurisée et évacuer la chaleur du réacteur de 900 MWélectriques.

Le condenseur doit à son tour être refroidi par le circuit tertiaire (en vert ci-dessus) : sa chaleur sera transférée à l'eau d'un fleuve ou d'une mer, éventuellement après avoir été rafraîchie par une Tour Aéro-Réfrigérante (= T.A.R.). Celle-ci complète le dispositif en évaporant une partie de l'eau pompée dans le fleuve qualifié de "source froide", lequel est bien intégré dans le circuit de refroidissement dans le schéma ci-dessus de même que le dégagement de vapeur d'eau.

En effet, l'évaporation d'un liquide absorbe une quantité d'énergie substantielle : c'est la variation d'enthalpie lors du changement de phase. Pour l'eau, passer de l'état liquide à l'état gazeux absorbe 627 Wh par kilogramme d'eau :
graphique de la variation d'enthalpie de l'eau lors des changements de phase solide<=>liquide<=>gazeux
Cette évaporation d'eau est donc précieuse pour maintenir froid le condenseur qui permet de créer la différence de potentiel entre la chaleur nucléaire et le milieu "naturel", de faire tourner la turbine et l'alternateur pour créer une différence de potentiel électrique qui sera distribuée aux utilisateurs finaux, particuliers ou industriels.
Le problème réside dans le fait que cette chaleur absorbée grâce à la vaporisation dans les Tours Aéro-Réfrigérantes finira par se redégager dans l'atmosphère lorsque la vapeur d'eau s'y condensera pour former des nuages, à raison de 627 Wh par kilogramme de pluie (= 1 mm par m² au sol)... en plus de la pollution thermique dispersée dans les cours d'eau.


La question de la rétroaction positive générée par la vapeur d'eau et les thermies dégagées par les pertes de rendement pour la production de l'électricité n'est pas qu'un détail. Voici l'augmentation du forçage radiatif (= balance entre les intrants solaires et les ré-émissions infra-rouge terrestres) telle que constatée par Berkeley Earth.org et publiée à l'adresse : https://berkeleyearth.org/global-temperature-report-for-2024/ sous la forme d'un historiogramme 2000-2024 du bilan radiatif terrestre montrant les moyennes tracées par Berkeley Earth (à gauche) et les bandes passantes (que j'ai rajoutées à droite) des rayonnements entrant (en jaune et rouge) et sortant en bleus) :

Il est important de remarquer que les deux courbes entrante et sortante sont divergentes avec le temps, ce qui montre que le facteur de déséquilibre s'aggrave depuis 2005 et plus particulièrement depuis 2010, en augmentant à 0,86 W/m² la puissance absorbée par rapport à la puissance ré-émise par la Terre. C'est du moins la valeur écrite par Berkeley Earth alors que de toute évidence la différence entre les deux moyennes de 2024 est nettement supérieure à 1,2 W/m², soit le double de la valeur antérieure à 2005.

Le terme de "déséquilibre" (= "imbalance") est la version euphémisée du forçage radiatif.
Cet historiogramme montre que le forçage radiatif a au moins doublé depuis 2005, alors que cette valeur s'applique en moyenne annuelle jour+nuit à la totalité de la surface de la Terre soit 510.100.000.000.000m².


Se posent également les questions de la puissance des installations de production thermique d'électricité : de quelle nature et à quel endroit ? 900 MWe = 900.000 kW électriques = à la sortie de l'alternateur.
Remontons la chaine des rendements dont le total serait de 33%, jusqu'à 37% en cas de réseau de chaleur associé :
1- un alternateur moderne a un excellent rendement proche de 92% : la puissance nécessaire à sortir 900.000 kWe est de 978.260 kW.
2- l'ensemble des turbines à vapeur offre un rendement de l'ordre de 50% dans le meilleur des cas: la puissance nécessaire à sortir 978.260 kW est donc de 1.956.521 kW.
Voici une turbine à vapeur basse pression de la centrale nucléaire de Philippsburg/Allemagne, pesant 190 t, longue de 11,47 m pour un diamètre maximal de 5,62 m. La consommation est de 480 kg par seconde de vapeur sous pression d'entrée de 10,54 bar, pression de sortie de 0,0456 bar. L'arbre tourne à 25 tours par seconde = 1500 tours/minute. La forme en diabolo de ces turbines double-flux permet d'équilibrer les pressions latérales sur les roulements qui travaillent dans des conditions extrèmes :
turbine secondaire double-flux d'un réacteur nucléaire à Philippsburg-D

3- le rendement de la chaudière nucléaire (réacteur + générateurs de vapeur) n'est pas rendu public. Il faut donc se contenter de l'indication générale de 33%, ce qui fait que
la puissance nucléaire nécessaire à sortir 900.000 kW électriques est de 2.727.272 kW thermiques.

Reprenons la chaine des rendements pour le transport, la distribution et la consommation.
Le réseau Haute et Très Haute Tension (THT au-dessus de 400.000 volts triphasé) de transport de l'électricité par RTE est affecté de pertes en ligne de l'ordre de 2,5% en moyenne annuelle (entre 2 et 3% d'après https://www.rte-france.com/riverains/deperditions-denergies-ou-pertes-en-ligne-un-phenomene-naturel). Nos 900.000 kW électriques deviennent ainsi 877.500 kWe.

Le réseau Moyenne Tension (20.000 volts triphasé) de ERDF est tout naturellement moins performant, car les pertes augmentent avec le carré de l'intensité ( P = R x I² ). À puissance égale, la division par 3 de la tension multiplie par 9 le dégagement de chaleur = effet Joule. D'après ERDF (cité par https://www.connaissancedesenergies.org/questions-et-reponses-energies/electricite-combien-selevent-les-pertes-en-ligne-en-france, les pertes en ligne sur le réseau Moyenne Tension sont de 6% : nos 877.500 kW électriques deviennent 824.850 kW électriques.

Le réseau Basse Tension (420 volts triphasé / 240 volts monophasé) d'ENEDIS est lui-aussi l'objet de pertes difficilement chiffrables, car s'y ajoutent les pertes dites "non-techniques" = les vols résultant des branchements en amont des compteurs ou les compteurs défectueux... j'en ai connu 2 dans ma vie. Il est généralement admis que l'ensemble des pertes en ligne est de 10%, ce qui fait que nos 900.000 kW électriques sortis de la centrale nucléaire deviennent 810.000 kW électriques aux compteurs d'abonnés facturés aux consommateurs.

La production de ces 810.000 kW élecriques facturés aux abonnés aura engagé 2.727.272 kW d'énergie primaire nucléaire, ce qui correspond à un coefficient multiplicateur de 3,367 dans le cadre d'un D.P.E. !
schéma de distribution d'électricité produite par une centrale nucléaire jusqu'au compteur du consommateur final
Ceci dispose que pour produire 1 kWh d'énergie finale électrique, facturée au niveau du compteur Linky, il faut engager 3,367 kWh d'énergie primaire nucléaire. Le schéma du D.P.E. devient alors :
DPE comparé entre chauffage fossile = 50/90 kWh/m².an = classe B indentique à chauffage électrique nucléaire 168/303 kWh/m².an = classe D à E
Une maison très bien isolée pourrait être classée "B" parce qu'elle serait chauffée au fioul (énergie finale = énergie primaire entre 50 et 90 kWh/m².an). Cette même maison mais chauffée à l'électricité consommerait en fait entre 168 et 303 kWh/m².an si son électricité est produite par une centrale nucléaire, ce qui correspond à un classement entre D et E suivant les nouvelles normes.
Electrifier les four de verrerie ou les hauts-fourneaux de la sidérurgie n'est-il pas d'une stupidité confondante ?

Si on trouvait une source de chaleur autre que le soleil pour chauffer l'eau de nos centrales de production d'électricité, il serait judicieux de trouver aussi un moyen de conserver froide la source froide qu'est le milieu terrestre dans lequel nous vivons...(et d'autres formes de vie aussi) !

EPR de Flamanville = multiplication des retards à l'allumage et explosion du budget -encore heureux qu'il n'y ait que cela qui explose !
Plutôt que d'avoir tenté de diversifier la recherche et développement dans des dispositifs décentralisés de production d'énergie décarbonée et renouvelables tels que ci-dessous, est-on aujourd'hui vraiment certain d'avoir bien fait de consacrer l'essentiel des investissement financiers et intellectuels officiels de la Nation dans des dispositifs centralisés qui accumulent à la fois les sur-coûts (de 3,3 Mds d'Euros à 12,4 Mds d'Euros) et les retards de mise en route qui dépassent désormais 10 ans, des dispositifs qui s'avérent aussi capricieux qu'une star du Show-Bizz ?
N'est-ce pas là une nouvelle boîte de Pandore ?
« Faire émerger le nucléaire de petite taille » : est-ce vraiment utile au citoyen ordinaire ?
les leçons de l'EPR de Flamanville = après les retards à l'allumage et l'explosion du budget, Macron annonce vouloir « faire émerger le nucléaire de petite taille » : est-ce vraiment utile ?

EN FONCTION DE LA DEFINITION PRECISE DU MIX ENERGETIQUE, LA CHALEUR DEGAGEE PAR UN CHAUFFAGE ELECTRIQUE DANS UN QUELCONQUE INTERIEUR S'ACCOMPAGNE D'UN DEGAGEMENT AU MOINS DOUBLE DE CHALEUR AU NIVEAU DE L'INSTALLATION THERMIQUE (nucléaire ou conventionnelle) DE PRODUCTION DE L'ELECTRICITE.

Que se passe-t-il dans les (nombreux) pays où la production d'électricité est très très loin d'être décarbonée comme l'Inde, la Corée du Sud et surtout la Chine ?
N'est-ce pas scandaleux d'y promouvoir l'électrification ?

Les experts savent que les véhicules électriques sont vertueux... mais ils ne prennent pas la peine de vérifier dans quelles conditions ils pourraient éventuellement l'être.

Est-on vraiment certain que le vélo électrique ne réchauffe pas la planète bien davantage que le cycliste qui aurait transpiré à pédaler ?
statistiquement à la surface de la Terre, le vélo électrique est au meilleur des cas nucléaire, au pire au charbon

Chaque fois qu'on s'oppose à l'installation d'une éolienne ou d'un champ d'éoliennes terrestres ou marines, à l'installation d'un capteur photovoltaïque ou d'une ferme solaire, ou à la réalisaton d'un barrage hydroélectrique quelle que soit sa taille, ON MILITE ACTIVEMENT POUR LE RECHAUFFEMENT CLIMATIQUE en augmentant la pollution thermique dégagée par l'énergie primaire nécessaire à produire l'électricité que l'on consomme par ailleurs.
Voulez-vous réduire votre contribution personnelle à cette bêtise ?

*
**
***

LA "HOUILLE SOLAIRE" :

Nous constatons qu'il fait plus chaud au soleil qu'à l'ombre et que cette lumière suffit à chauffer l'eau d'un capteur thermique ou à produire de l'électricité photovoltaïque. Homo Sapiens n'est pas le seul animal à apprécier les zones ensoleillées en hiver et à les fuir en été ; nous ne sommes pas les seuls à avoir remarqué que le soleil réchauffe agréablement en hiver et désagréablement en été :
ferme photovoltaïque à ROM (79) couplée à un élevage avicole : suivant la saison, les animaux se déplacent pour chercher en hiver ou fuir en été le soleil

Voulez-vous apporter votre contribution personnelle à cette intelligence ?
visitez-donc ▼
7) produire localement de l'électricité sans avoir besoin d'une source froide = PHOTOVOLTAÏQUE DOMESTIQUE D'AUTOCONSOMMATION !
lutter contre le réchauffement climatique = installer des capteurs photovoltaiques domestiques sans revente pour alimenter une pompe à chaleur outre le socle de consommation
=> autoconsommation sans revente type SolarCoop (société coopérative photovoltaique https://www.solarcoop.fr/)



RETOUR VERS LES AUTRES PAGES
D'autres informations ? poursuivez en visitant :
LUTTER CONTRE LA CHALEUR = conférence de Frédéric MORIN


complété et mis à jour le 23 juillet 2025
mentions-légales


DROIT DES IMAGES :
Lorsqu'il a été enregistré
par son auteur dans
les métadonnées associées
à chaque image numérique,
le nom de chaque auteur ainsi connu
est mentionné dans la légende
qui apparaît lorsqu'on survole la photo
avec le curseur de la souris.

Si vous souhaitez que l'une de vos photos
soit supprimée de ce site pédagogique
promouvant l'intelligence et l'ingéniosité,
les qualités techniques et esthétiques du
patrimoine architectural mondial
dans le cadre du "FAIR USE" et des
conditions de l'exception pédagogique
d'utilisation des photos,
merci de contacter le webmaster :
ici
elle sera supprimée sans délai.





PARTAGE CULTUREL
HISTOIRES
D'ARCHITECTURES



terrasse pergola bioclimatique saillans vue 3 becs foret saou www.frederic-morin-salome.fr

.

pour contacter Frédéric Morin
architecte-conférencier :
morin-salome@orange.fr


DROIT DES IMAGES :
Lorsqu'il a été enregistré
par son auteur dans
les métadonnées associées
à chaque image numérique,
le nom de chaque auteur ainsi connu
est mentionné dans la légende
qui apparaît lorsqu'on survole la photo
avec le curseur de la souris.

Si vous souhaitez que l'une de vos photos
soit supprimée de ce site pédagogique
promouvant l'intelligence et l'ingéniosité,
les qualités techniques et esthétiques du
patrimoine architectural mondial
dans le cadre du "FAIR USE" et des
conditions de l'exception pédagogique
d'utilisation des photos,
merci de contacter le webmaster :
ici
elle sera supprimée sans délai.

LUTTER CONTRE LA CHALEUR :
7 RECETTES DOMESTIQUES
7 axes de lutte contre la chaleur -1)peindre en blanc -2)filtrer le soleil -3)ventiler la nuit -4)évaporer de l'eau -5)stocker l'eau de pluie -6)capter l'eau de pluie -7)installer des capteurs photovoltaïques d'auto-consommation
peindre en blanc / filtrer le soleil
ventiler la nuit / évaporer de l'eau
stocker la pluie / capter la pluie
capteurs photovoltaïques d'auto-consommation
.

HISTOIRE DU CLIMAT
histoire de l'évolution du forçage radiatif, des gaz à effet de serre et de la rétroaction positive FORCAGE RADIATIF
CO2 VS H2O
.

LA FÉE ÉLECTRICITÉ
à côté d'incontestables avantages pour aider l'humanité, la production d'électricité est rarement performante en matière de gaz à effet de serre et de rétroaction positive MYTHES ET RÉALITÉS

.

RETOUR VERS
LES AUTRES
CONFERENCES DE
FREDERIC MORIN
cliquez ici

.
Conférences proposées
dans le cadre des nombreuses
Universités Populaires de la Drôme
.

LA FLUIDITÉ DES ESPACES ENTRE DEDANS ET DEHORS, OU « À LA FOIS DEDANS ET DEHORS », AVEC L'ARCHITECTURE MODERNE DEPUIS 1900 JUSQU'À 2020 :

ARCHITECTURE et CLIMAT
Fluidité des espaces
conference sur la fluidite des espaces dans l'architecture moderne
Adaptation climatique
Architecture moderne 1900-1980

ARCHITECTURE et CLIMAT
Fluidité des espaces
conference sur la fluidite des espaces dans l'architecture contemporaine
Adaptation bioclimatique
Architecture contemporaine 1980-2019

ARCHITECTURE et CLIMAT
l'adaptation aux changements climatiques par la fluidité des espaces : 
  l'exemple des palais orientaux ; conférence de Frédéric Morin
l'adaptation des palais orientaux


ARCHITECTURE des DESERTS
conférence de Frédéric Morin sur l'architecture traditionnelle bioclimatique dans les zones désertiques
  l'adaptation aux changements climatiques : les solutions traditionnelles en Iran
adaptation des maisons en Iran


MAISONS D'ARCHITECTES
conférence de Frédéric Morin sur les maisons iconiques d'architectes vers une belle architecture bioclimatique adaptée au réchauffement
adaptation bioclimatique


.
Robie House / Wright
Robie House Chicago par Wright en 1909
Chicago (Ill) 1909

Barnsdall House / Wright
Hollyhock Barnsdall House Los Angeles par Wright en 1909
Los Angeles CA) 1921

Kings Road Chase / Schindler
Chase-Schindler House Kings Road Los Angeles par Schindler en 1922
Los Angeles (CA) 1922

Lowell Beach House / Schindler
Lowell Beach House à Newport Beach par Schindler en 1926
Newport Beach (CA) 1926

Mueller Haus / Loos
villa Mueller à Prague par Loos en 1930
Prague (CZ) 1930

Tugendhat / Mies-vd-Rohe
villa Tugendhat à Brno par Mies van der Rohe en 1930
Brno (CZ) 1930

Villa Savoye / Le Corbusier
Villa Savoye Le Corbusier Poissy 1931
Poissy 1931

Winternitz Haus / Loos
villa Winternitz à Prague par Loos en 1932
Prague (CZ) 1932

Fallingwater-Kaufmann / Wright
Cascade Fallingwater pour Kaufmann à Mill Run par Wright en 1939
Mill Run (Penn) 1939

Desert-Kaufmann / Neutra
Kaufmann Desert House à Palm-Spring par Neutra en 1947
Palm-Spring (CA) 1947

Solar Hemicycle / Wright
Solar Hemicycle de Jacobs à Middleton par Wright en 1948
Middleton (Wis) 1948

Walker House / Wright
Carmel House Carmel-by-Sea par Wright en 1948
Carmel-by-Sea (CA) 1948

Weiss House / Kahn
Weiss+Morton House à Norristown par Kahn en 1950
Norristown (Penn) 1950

Farnsworth / Mies-vd-Rohe
Farnsworth House à Plano par Mies van der Rohe en 1953
Plano (Ill) 1951

Sarabhai House / Corbusier
Sarabhai House à Ahmedabad par Le Corbusier en 1955
Ahmedabad (Gujarat) 1955

Shodhan House / Le Corbusier
Shodhan House à Ahmedabad par Le Corbusier en 1956
Ahmedabad (Gujarat) 1956

palais Alvorada / Niemeyer
palais Alvorada à Brasilia par Niemeyer en 1958
Brasilia 1958

Escherick House / Kahn
Escherick House à Philadelphia par Kahn en 1961
Philadelphia (Penn) 1961

Sheats-Goldstein / Lautner
villa Sheats-Goldstein à Los Angeles par Lautner en 1963
Los Angeles 1963

Silvertop House / Lautner
villa Silvertop à Los Angeles par Lautner en 1963
Los Angeles 1963

Fisher House / Kahn
Fisher House à Hatboro par Kahn en 1967
Hatboro (Penn) 1967

Stevens House / Lautner
Stevens beach-house à Malibu par Lautner en 1968
Malibu (CA) 1968

Korman House / Kahn
Korman House à Fort Washington par Kahn en 1973
Fort Washington (Penn) 1973

Villa Arango / Lautner
Villa Arango à Acapulco par Lautner en 1973
Acapulco (Mexique) 1973

Cité Universitaire / Kahn
Students Housing Indian Institut of Management à Ahmedabad par Kahn en 1974
Ahmedabad (Gujarat) 1974

Maison Gilardi / Barragan
house Gilardi par Barragan en 1976
Mexico 1976

immeuble Kitagana / SANAA=Sejima
logements collectifs de Kitagana à Mokuso-Gifu par Sejima en 1998
Gifu-Mokuso (JP) 1998

Bioclimatic House / Ruiz-Larrea
Maison Bioclimatique (Bioclimatic Vivienda) à Tenerife par Ruiz-Larrea en 2003
Tenerife (Canaries) 2003

Tropical House / Camarim
Tropical House à Mundau (Brazil) par Camarim en 2008
Mundau (Brazil) 2008

F-White House / Yamamoto
F-White House à Kashiwa par Yamamoto en 2009
Kashiwa (Japon) 2009

RAAS Hotel / Lotus = A+Ch+T
Hotel Raas-Jodhpur par Lotus = Arora+Choksi+Talwar en 2011
Jodhpur (Rajasthan) 2011

Friendship Center / Chowdhury
Gaibandha Friendship Center par Chowdhury en 2011
Gaibandha (Bangladesh) 2011

maison Gnana Illam / Jerald
Farmer House Gnana Illam à Ammapatti (Tamil Nadu) par Jerald en 2012
Ammapatti (Inde) 2012

Habitats ruraux / Kere & Switzer
réalisations africaines de Kere au Burkina Faso et Switzer au Ghana en 2013
Burkina Faso & Ghana 2013
White-Cave House / Yamamoto
White Cave House à Kanazawa par Yamamoto en 2013
Kanazawa (Japon) 2013

House 40 Knots / Madjdabadi
logements collectifs immeuble d'habitation House of 40 Knots à Teheran par Madjdabadi+MashhadiMirza en 2014
Teheran 2014

Tropical-Box House / WHBC Ang
Chempenai Tropical Box House à Kuala-Lumpur (Malaisie) par WHBC Ang en 2015
Kuala-Lumpur (Malaisie) 2015

Great Wall Housing / Rosselli
Great Wall Housing in Western Australia par Rosselli en 2015
West Australia 2015

Little-H-Big-Terrace / Yamamoto
Little House Big Terrace à Tokyo par Yamamoto en 2015
Tokyo 2015

operation Villa Verde / Aravena
collectivité de demi-logements d'urgence Villa Verde à Constitucion (Chili) par Aravena en 2016
Constitucion (Chili) 2016

Wafra Wind Tower / AGi
Wafra Wind-Tower vertical housing à Kuwait par Perez-Goicoechea+Abulhasan en 2017
Kuwait 2017

Imm. Saadat Abad / Kazemianfard
logements collectifs immeuble d'habitation Saadat Abad à Teheran par Kazemianfard en 2018
Teheran 2018

Brick House / Srinivas
Brick House à Trivandrum (Kerala-Inde) par Srinivas en 2019
Kerala (Inde) 2019

18 Screens House / Puri
18 Screens House au Uttar-Pradesh par Puri en 2019
Lucknow (Uttar-Pradesh) 2019

House Sridhar / P+S+P
Sridhars House à Bangalore par Pradhan+Sethi+Philip en 2020
Bangalore (Inde) 2020

.
.
ARCHITECTURE MODERNE
histoire de l'architecture moderne en Allemagne jusqu'en 1933 ; conference de Frederic Morin
LES APPORTS ALLEMANDS


LES PONTS histoire et techniques de construction des ponts depuis l'Antiquité romaine jusqu'à aujourd'hui ; conference de Frederic Morin
HISTOIRE & TECHNIQUES


MUSEES DU Architectures des musées du Sud-Est de la France ; conference de Frederic Morin
SUD-EST DE LA FRANCE


MATERIAUX de CONSTRUCTION
conference 2019 histoire techniques fabrication des materiaux de construction ; conference de Frédéric Morin
histoire de leur fabrication


ARCHITECTURE CHRETIENNE
conference 2019 histoire de l'architecture chrétienne le long du pelerinage de Saint-Jacques de Compostelle
sur les chemins de St-Jacques



RETOUR VERS
LES AUTRES
CONFERENCES DE
FREDERIC MORIN
cliquez ici

.

TOURISME CULTUREL

LA DROME ROMANE
Chabrillan : église St-Pierre XIe s. sur villae gallo-romaine
églises, chapelles et monastères


VILLAGES PERCHES
Montclar/Gervanne : village perché et église romane
fortifications médiévales


LA DROME des CHATEAUX
Pontaix : tour et château comtal commandant la vallée de la Drôme
châteaux-forts et forteresses


OPPIDUMS CELTES
Plan-de-Baix : l'oppidum du Vellan domine la vallée
Gaulois et Celtes en altitude