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

Je vous offre la santé, la gaité, l'économie, le bien-être - je suis la Fée Électricité - couverture de 1923 par Henri Letorey ingénieur.
EN COURS DE MISE EN LIGNE...

PRODUIRE DE L'ÉLECTRICITÉ... tout un programme

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...

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 :

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 . 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 :

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 :

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 :

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 :

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.

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.
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' :

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 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 :

Pour plus de détails, voir http://frederic-morin-salome.fr/Bournillon-grotte-rando.html).

La turbine Francis est proposée dans les années 1820 par 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 :



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 :

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) :

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 :

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 :

Alimentées par des injecteurs sous haute pression, les roues Pelton ne peuvent servir de pompe à remonter l'eau vers le lac supérieur :

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% :


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 1.8000 MW soit l'équivalement d'un gros réacteur nucléaire. Profondément enterrées 90m sous les 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 :



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) :

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 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" :



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. Ne serait-ce que les montres électrique et les prothèses auditives à piles étaient proscrites au fond...

Après que l'on eut appris à en assurer l'étanchéité des circuits et leur sécurité, l'éclairage des galeries 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 :




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 :

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 :

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... :

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 :

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 :

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" :

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 :

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.

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


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.

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 :

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.
Nous reverrons ces questions plus loin.



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.
La question de la puissance de quelle nature et à quel endroit : 900 MWe = 900.000 kW électriques = à la sortie de l'alternateur. Si l'on remonte 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 :


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.

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 kWé 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. !


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 :

Une maison classée "B" parce qu'elle serait chauffée au fioul (énergie finale = énergie primaire entre 50 et 90kWh/m².an) consomme en fait entre 168 et 303 kWh/m².an lorsque son électricité est produite par une centrale nucléaire, ce qui correspond à un classement entre D et E suivant les nouvelles normes.


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 aussi) ! Vous trouverez beaucoup plus bas dans cette page des points de vue peu orthodoxes mais très sérieusement documentés et argumentés...



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-dessus, 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 ?

« -À- »
ÉLECTRICITÉ

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**
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Par comparaison avec cette simplicité au moins apparente des capteurs solaires photovoltaïques aujourd'hui disponibles y compris pour le grand public qui peut ainsi gagner son indépendance énergétique, voici le schéma de fonctionnement du travail une machine thermique ditherme, entre une source chaude chauffée par du combustible et une source froide vers laquelle se dirige la chaleur dégagée par la combustion dudit combustible : c'est une différence de potentiel :

Une partie seulement de cette différence de potentiel peut être transformée en « travail », c'est-à-dire en mouvement, par exemple faire bouger une locomotive ou faire tourner une turbine à vapeur lorsque cette vapeur s'échappe vers la source froide (différence de potentiel). Cette turbine animera un alternateur qui va créer entre ses pôles une différence de potentiel électrique. Cette électricité est distribuée par des câbles (avec des perte en ligne liées au réchauffement des câbles) vers les utilisateurs finaux de cette différence de potentiel thermique devenu électrique :

L'énergie finalement consommée par l'utilisateur finale au bout de la ligne est nettement inférieure à la chaleur transférée par le combustible initial à la source froide qu'est le milieu dans lequel est implanté la première machine à vapeur :

Voilà comment la température de la source froide de n'importe laquelle des centrales de production d'électricité, nucléaire ou pas, est maintenue à un niveau « acceptable » : par transfert de sa chaleur dans l'atmosphère par des tours dites « Tours Aéro-Réfrigérantes » qui évaporent de l'eau comme ici à Cruas :

Voici comment ça fonctionne :
Comme toutes les matières, l'eau peut changer de phase pour passer de l'état solide, = la glace, à l'eau liquide entre 0°C et 100°C ou à l'état gazeux = vapeur au-dessus de 100°C si on augmente la pression : c'est la variation d'enthalpie. Ces changements de phases s'accompagnent d'absorption ou de dégagement de chaleur beaucoup plus importants que le simple réchauffement sans changement d'état ou de phase. La variation d'enthalpie génère un réchauffement "adiabatique" lorsque la vapeur d'eau se condense ou à l'inverse un refroidissement "adiabatique" lorsque le corps passe de l'état liquide à l'état gazeux.
Ainsi, 93 Wh sont nécessaires pour chauffer 1 litre d'eau de 20° à 99°, mais le passage de l'état liquide de 99,99°C à 100°C consommera 625 Wh. Cette énergie est apportée par une flamme sous une casserole, ou bien elle est prélevée dans le milieu ambiant lorsqu'une surface d'eau s'évapore :

Il arrive que la température locale monte un peu trop et inquiète les autorités qui envisagent les remèdes appropriés. Faut-il arrêter la production d'électricité ou bien relever le niveau des plafonds réglemntaires des températures à ne pas dépasser ? :

Ce graphique des variations d'enthalpies ci-dessus dit aussi qu'à l'inverse, la condensation de la quantité de vapeur d'eau nécessaire à produire 1 litre d'eau de pluie dégage 625 Wh dans l'atmosphère : c'est l'une des conséquence du principe de « Conservation de l'Energie » de la thermodynamique.
Peut-on vraiment affirmer que la production d'électricité par les centrales thermiques maintenues à bonne température par leurs Tours Aéro-Réfrigérantes évaporant l'eau des fleuves ne réchauffe pas l'atmosphère de la planète ?
Question subsidiaire : quid de la classification en « équivalement CO2 » de la vapeur d'eau parmi les différents gaz à effet de serre, alors que ladite vapeur d'eau participe déjà de 60 à 75% de l'effet de serre sur la Terre ?
Voici ce qui se passe à l'échelle de la planète :

Comme la production d'électricité à la surface de la Terre est constante, 24 heures sur 24, la vapeur d'eau dégagée par le refroidissement est constamment renouvellée. Il est illusoire (pour ne pas employer un autre mot plus fâcheux) de d'abriter derrière le fait que la vapeur d'eau n'a une durée de vie dans l'atmosphère que de 10 jours environ pour balayer l'impact de la production humaine de vapeur d'eau parmi les gaz à effet de serre. Ce qui est perdu un jour est instantanément remplacé. Parmi les différents gaz à effet de serre, la vapeur d'eau compte pour 60% de leur efficacité pour l'ensemble de la planète avant qu'elle ne se condense en nuages ce qui porte alors son intervention totale dans l'effet de serre entre 75% et 90% localement :

Voici la comparaison des effets des différents gaz à effet de serre sur la transmission des rayonnements dans l'atmosphère, à la réception comme à l'émission. La vapeur d'eau est transparente au rayonnement visible (sauf les nuages...) et enferme sur la planète avec efficacité les infrarouges :

L'essentiel de la production d'électricité à la surface de la Terre est assurée par des centrales thermiques classiques « à flamme » qui consomment des hydrocarbures fossiles : la proportion est de l'ordre de 62% à 63% :

En absorbant de l'oxygène, la combustion des hydrocarbures (molécules de type CH4 = méthane) dégage non seulement de la chaleur (ce qui est le but pour transformer l'eau en vapeur d'eau) mais aussi du CO2 qui est issu de la combinaison des atomes de carbone avec les oxygènes apportés par l'air. Même le fameux « Gaz Naturel ») produit du CO2, ce qui oblitère grandement les performances écologiques des véhicules électriques lorsque leur carburant effectif est pour finir du gaz, du pétrole ou du charbon.
La combustion de n'importe-quel hydrocarbure, fût-il renouvelable, dégage également de la vapeur d'eau, issue de la combinaison des atomes d'hydrogène du combustible avec les oxygènes indispensables à la combustion.

On peut donc affirmer que l'électricité issue des centrales thermiques traditionnelles chauffe déjà deux fois : une première fois par la combustion de l'hydrocarbure (serait-il renouvelable que cela ne changerait rien) et la deuxième fois pour maintenir froide la source froide de la machine ditherme au sens de la thermodynamique.
On peut encore étudier la succession des rendements de Carnot à l'occasion des différentes transformations. La turbine à gaz naturel (dont le prix de fabrication du kWh électrique sert de référence à l'établissement du prix des échanges énergétiques dans la CEE) a un rendement maximal de 35% (cf. ENGIE + Wikipedia) si elle n'est pas couplée à de la co-génération thermique. L'alternateur animé par toutes les turbines a un rendement de 92%. Les pertes en lignes Très Haute Tension et Haute Tension sont estimées à 6% par RTE. Les pertes de Moyenne Tension (20.000 V) et Basse Tension (400-240 V) sont estimées à 12% par ENEDIS.
Tous les consommateurs électriques d'une maison, par exemple un réfrigérateur ou un radiateur électrique, sont ainsi alimentés par un process qui délivre entre 26 % et 27 % de l'énergie dégagée par le gaz naturel initialement brûlé. Ainsi, la consommation par un radiateur électrique de 1.000 Wh mobilisera la consommation de la turbine à gaz naturel à hauteur de 3.700 Wh en dégageant la dispersion par la turbine dans l'atmosphère de 3.700 W x (1-35%) = 2.400 Wh et ce même si ce gaz naturel est renouvelable (= bio-masse).

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.

La charge de la batterie d'une voiture électrique n'est pas plus indolore sur le réchauffement climatique.
Le moteur de la voiture ne délivre que 85% de l'énergie accumulée par la batterie. En conséquence, l'énergie motrice appliquée au roulage d'une voiture électrique n'est que de 22 à 24 % de l'énergie utilisée pour fabriquer l'électricité avec une turbine à gaz naturel... qui dégage de la vapeur d'eau et du CO2 en brûlant.
Il faut malheureusement constater que la recharge de la batterie d'une petite voiture par une centrale thermique moderne au Gaz Naturel (= turbine à gaz) rejette environ 120 gr de CO2 par kilomètre parcouru par ladite petite voiture électrique :

Notre (petite) voiture diesel consomme un peu moins de 4 litres de gazole aux 100 km (consommation mesurée) = des dégagements thermiques de 43 kWh/100km du fait de la combustion du gazole et de CO2 inférieurs à 100 gr/km (données officielles).

Sauf si son électricité est exclusivement hydroélectrique, photovoltaïque ou éolienne, une petite voiture électrique type Renault Zoé consommant théoriquement 15 kWh/100km consomme en fait, par le biais de la remontée de la chaine des rendements en cascade, plus de 60 kWh/100km d'énergie primaire pour fabriquer "son" électricité et réchauffe donc l'environnement environ 50% de plus que notre diesel même si "son" électricité est nucléaire (43 kWh + 50% = 64,5 kWh).
De plus, si son électricité est classiquement thermique (ce qui survient nécessairement souvent dans la situation présente de carence de nombreux réacteurs nucléaires français) alors cette Zoé dégage en plus 100 gr/km de vapeur d'eau (10,10kg/100km) et 120 gr/km de CO2 (12,34kg/100km) de par la combustion des hydrocarbures, qu'ils soient fossiles ou "renouvelables".

Que se passe-t-il dans les (nombreux) pays où la production d'électricité est très très loin d'être décarbonée ?
N'est-ce pas scandaleux d'y promouvoir les véhicules électriques ?
Les experts savent que les voitures électriques sont vertueuses... mais ils ne prennent pas la peine de vérifier dans quelles conditions elles 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 ?


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

7) produire localement de l'électricité sans avoir besoin d'une source froide = PHOTOVOLTAÏQUE DOMESTIQUE D'AUTOCONSOMMATION !

=> militer pour extraire les panneaux solaires (thermiques comme photovoltaïques) de la « compétence » de l'ABF comme de « France Nature Environnement »
=> autoconsommation sans revente type SolarCoop (+ projet Dwatt parking "gare SNCF" de Saillans)
=> ombrières photovoltaïques sur parkings (cf. Casino de Crest)
=> ombrières photovoltaïques protégeant des cultures (= "agrivoltaïque" cf. à Piolenc)
=> photovoltaïque flottant sur étangs de stockage (cf. à Piolenc)

EN COURS DE MISE EN LIGNE...

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« -À- »

Vous pouvez continuer à voir comment protéger nos actuelles habitations et lieux de vie existants de l'inéluctable augmentation de la chaleur estivale à venir, pour maintenir notre perception personnelle du confort avec des moyens individuels, avec des moyens économes en énergie comme en finances.
Protéger en été sans pour autant réduire les apports solaires hivernaux qui nous sont utiles pour diminuer nos factures énergétiques et financières.

1) renvoyer le maximum de lumière hors de l'atmosphère terrestre


2) protéger ses espaces de vie du soleil direct d'été tout en bénéficiant de celui d'hiver en créant des espaces tampons périphériques utilisables (= terrasse d'été ou d'hiver y compris en toiture) ou non utilisables (= doubles-peaux verticales ou horizontales en toiture) :


3) assurer le rafraîchissement nocturne par la ventilation naturelle (ou assistée par un extracteur en toiture au fonctionnement programmable par une simple prise avec horloge)


4) climatiser "naturellement" = en réduisant la consommation énergétique :


5) stocker la (de plus en plus rare) eau de pluie pour ralentir le cycle de l'eau (les stockages d'eau de pluie ne sont pas concernés par les A.P. d'interdiction d'arrosage en cas de Crise)


6) capturer la (de plus en plus rare) eau de pluie ou plutôt d'orage une fois qu'on sait la stocker


7) produire localement de l'électricité sans avoir besoin d'une source froide = PHOTOVOLTAÏQUE DOMESTIQUE D'AUTOCONSOMMATION !

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