Zoom sur une lampe qui s’éclaire grâce à la chaleur humaine !

Cette année, c’est une lampe torche alimentée par la chaleur humaine qui a gagné le premier prix du « Google Science Fair ».

C’est une jeune canadienne, Ann Makosinski, 15 ans, qui est à l’origine de cette invention. Sa lampe utilise l’effet Peltier qui permet de faire circuler la chaleur entre deux matériaux en présence d’un courant électrique. La jeune scientifique a utilisé quatre carreaux Peltier et a exploité la différence de température entre la paume de la main et l’air ambiant : une différence de 5 degrés peut produire 5 MW. Le prototype de la lampe présenté par Ann Makosinski a une portée d’un peu plus d’1,5 m.

La jeune fille, qui s’intéresse à tous les processus de récupération d’énergie est ravie d’avoir remporté ce prix et se sent prête à continuer à imaginer des équipements qui nous permettront de ne pas renoncer à nos habitudes tout en préservant la planète.

Utiliser les eaux usées pour le chauffage… C’est maintenant possible.

Petite information qui a retenu mon attention. Après la lecture de plusieurs articles, j’ai décidé de vous parler de la récupération de la chaleur contenue dans les eaux usées et réutilisée pour le chauffage d’une habitation ou de l’eau sanitaire. Une bonne idée qui mérite que l’on s’y attarde.

Le postulat de départ.

L’idée de départ est simple et presque évidente : récupérer la chaleur contenue dans les eaux usées qui proviennent soit de la douche, de la vaisselle, d’un lave-linge, d’un lave-vaisselle ou d’autres appareils. C’est un échangeur qui capte les calories contenues dans les eaux sales puis alimente une pompe à chaleur qui chauffe ou refroidit, selon la saison, l’eau à usage domestique ou les systèmes de chauffage.

On profite donc de l’énergie déjà utilisée (et payée) pour chauffer l’eau chaude sanitaire. On peut dire que l’on fait d’une pierre deux coups… Néanmoins, la chaleur disponible n’est peut-être pas suffisante pour chauffer efficacement une habitation avec des chauffages à eau ou un système de chauffage au sol. Il convient sans doute d’utiliser des systèmes de chauffage d’appoint (radiateur électrique, au gaz, au fioul, poêle…) pour pallier toute insuffisance.

La mise en place.

Il faut prendre en compte plusieurs éléments : débits et température de l’eau dans les tuyaux de récupération, proximité des sources d’eaux utilisées et des bénéficiaires dans les habitations.

Comme expliqué plus haut, c’est un échangeur thermique qui capte la chaleur des eaux usées pour qu’ensuite une pompe à chaleur la réutilise.

Pour un pavillon seul, l’opération peut s’avérer onéreuse car chaque installation est sur-mesure, adaptée à la configuration de l’habitation. L’idée est cependant séduisante, les habitants bénéficient directement du système, ils produisent des eaux usées et en récupèrent aussitôt la chaleur. C’est cher mais cela correspond aux performances que devront avoir les futures maisons à énergies positives. La quantité d’eau usagée produite par les équipements d’une seule maison reste néanmoins insuffisante pour alimenter efficacement une pompe à chaleur.

Pour un immeuble entier, l’utilisation de cette technique est bien plus intéressante. Les volumes d’eau usée produits sont plus importants. On en tirera donc plus facilement de la chaleur et les investissements seront plus rentables. Ainsi, à Courcouronnes un dispositif, installé dans un immeuble de 32 logements, tire des eaux des douches, éviers ou bains l’énergie suffisante pour chauffer de l’eau pour 94 foyers !

On peut imaginer cela à l’échelle d’un quartier entier en branchant directement l’échangeur sur le tout à l’égout. On utiliserait ici les eaux usagées de centaines de foyers. Un grand potentiel…

Ce système n’est pour le moment pas beaucoup utilisé en France, contrairement à d’autres pays comme la Suisse. Pour autant, les aides publiques et l’engouement actuel pour les énergies renouvelables devraient aider au développement de cette technologie. En effet plusieurs projets ont vu le jour et devraient rapidement montrer les avantages d’une telle installation. Plusieurs entreprises ont d’ores et déjà conquis cette niche et proposent leur savoir-faire aux particuliers, collectivités territoriales ou grandes entreprises.

La réduction des émissions de gaz à effet de serre passe par l’utilisation complémentaire de différents moyens de production d’énergie renouvelable. La récupération de la chaleur des eaux usées en fait partie au même titre que les panneaux solaires thermiques ou photovoltaïques, la géothermie, l’éolien etc.

Présentation du projet DESERTEC.

Le projet DESERTEC est un projet de très grande envergure qui a été mis en place en 2009 et qui est aujourd’hui mené par la Desertec Foundation et ses collaborateurs. Le but est de créer un réseau qui connecterait des centrales solaires, du Maroc à l’Arabie Saoudite, à l’Europe par des moyens d’interconnections et de câbles sous-marins.

Il vise en réalité à répondre de manière conséquente aux besoins des pays producteurs l’Afrique du Nord – Moyen-Orient. (Abrégé EU-MENA : European Union – Middle East North Africa) et à fournir, dans un premier temps, une quantité d’électricité à l’Europe qui atteindrait 15% des besoins nécessaires de cette matière première.

Quel est le principe ?

Le principe est simple, Desertec Foundation part du fait que chaque km2 de désert bénéficie annuellement d’une énergie solaire équivalente à 1,5 millions de barils de pétrole. Ils précisent que si on utilisait le désert dans sa totalité, on pourrait couvrir plusieurs centaines de fois l’énergie actuellement utilisée dans le monde et que si on en utilise 0,3% (des 40 millions de km de désert), on pourrait couvrir les besoins de la planète en énergie qui avait été enregistrés en 2009.

En bref, vous l’avez compris, le but est d’installer des centrales solaires, mais aussi des centrales géothermiques, des éoliennes etc. sur une portion de désert pour que des apports conséquents en énergie puissent  être effectués et redistribués dans le monde, notamment en Europe, où la demande en énergie électrique ne cesse de se développer. Ce projet s’inscrit dans la volonté politique européenne de fournir une part de plus en plus importante d’énergie renouvelable dans le mix énergétique global, au-delà des projets individuels (panneaux solaires, chauffe-eau thermodynamique…) ou régionaux.

Enfin, Desertec souhaite participer au développement des différents pays concernés par le biais de la création de nombreux emplois locaux. Il ne faut pas oublier non plus que ce projet vise aussi à fournir en énergie les pays de la zone MENA. Ces emplois sont donc la clé du bon fonctionnement des centrales et de l’acheminement de l’énergie électrique ainsi produite.

Où en est le projet aujourd’hui ?

Depuis 2009, le projet a évolué et de nouveaux acteurs sont entrés en jeu. Soutenue dès le début par plusieurs entreprises allemandes comme par exemple la Deutsche Bank, RWE ou encore Siemens, cette liste s’est élargit en Mars 2010 avec le soutient supplémentaire apporté par les entreprises des groupes Enel Green Power (Italie), Saint-Gobain Solar (France), Red Electrica de Espana (Espagnol) ou encore Nareva Holding (Maroc).

Récemment, le nombre d’associés et d’actionnaires s’est encore agrandi et on compte actuellement 35 associés et 20 actionnaires. Le projet se dessine donc mais fait toujours face à plusieurs inconnues, comme par exemple l’acheminement de l’énergie entre l’Afrique du Nord et l’Europe. Quoi qu’il en soit, Desertec est en bonne voie…

 

Les énergies fossiles, une fin programmée.

L’augmentation de la consommation mondiale d’énergie ne cesse de croître, ce n’est un secret pour personne. La demande des pays émergents en est sans doute la principale cause. Selon les estimations, plus ou moins concordantes, il ne reste environ que 80 années d’exploitation au niveau actuel, avant que le pétrole, le gaz et le charbon ne disparaissent définitivement. Avec une demande en énergie fossile qui devrait augmenter de 50% d’ici 2030, on ne peut que valider cette thèse…( http://www.energiepositive.info/fr/pourquoi/energies-fossiles.html )

Des faits sans équivoques.

Pas besoin d’être un scientifique pour savoir que les besoins énergétiques du monde dans les années à venir vont considérablement augmenter. L’augmentation de la demande de pays émergents tel l’Inde, la Chine ou le Brésil pour ne citer que les plus gros, en est l’explication majeure. L’ouverture du marché automobile ou le développement industriel de ces pays sont des exemples de leurs futurs besoins en matière première. En plus de cela, s’ajoute la raréfaction des ressources énergétiques (pétrole, gaz ou charbon). Ces sources d’énergie n’étant pas  inépuisables, il arrivera un moment où la production s’arrêtera d’elle-même…

Alors… On continue avec les énergies fossiles ?

Cette raréfaction de l’offre nous promet des tensions sur les marchés avec comme conséquence une flambée des prix de ces matières premières.

Il y aurait bien les solutions de continuer à prospecter ou de forer toujours plus profond dans l’écorce terrestre pour trouver de nouveaux gisements d’hydrocarbures ou de gaz. Or, ces recherches coûtent cher. Pas sur que se soit rentable... En plus, elles présentent de gros risquent pour l’environnement. La catastrophe de la plateforme deepwather dans le golfe du Mexique ou l’actuelle mobilisation contre l’exploitation des gaz de schiste en France en sont de parfaits exemples.

Une des solutions serait de commencer à réduire notre consommation d’énergie fossile. Les européens commencent à le faire avec la mise au point, par exemple, de moteurs moins gourmands en essence pour les voitures. Plus difficile de convaincre les Américains, pour qui la consommation « massive » d’hydrocarbures est presque culturelle, ou un Chinois, qui a autant le droit que nous d’accéder à la voiture, à l’avion etc.

Pour autant, il n’est pas sans fondement de créer des voitures hybrides ou électriques. Si nous, européens, arrivons à convaincre d’autres pays à utiliser ces technologies, ce sera un grand pas d’effectué…

De plus, beaucoup de nos équipements fonctionnent grâce à l’électricité (chauffage électrique, téléphone portable, électroménagers, ordinateurs…) il serait difficile pour nous d’une part de nous en passer, nous y étant accoutumer, et d’autres part de trouver d’autres sources d’énergie à ces équipements. Or dans beaucoup de pays, la production d’électricité provient encore de centrales thermiques qui utilisent justement des énergies fossiles…

Une autre solution serait de se tourner vers les énergies renouvelables, qui sont par définition inépuisables.

Les efforts actuels entrepris en Europe soulignent cette tendance, même si au sein de l’union, tous les pays ne fournissent pas un effort équivalent. Les innovations techniques et la production de masse de panneaux solaires, d’éoliennes ou d’autres produits tendent à les rendre plus performants et plus abordables financièrement. Ainsi, ces technologies sont utilisées dans le monde entier, aussi bien en Amérique qu’en Afrique et en Asie, avec il est vrai, des taux d’utilisation fortement disparates.

On voit au travers d’engagements nationaux ou internationaux la volonté de certains états à se défaire, même partiellement des énergies fossiles : l’Europe s’engage à produire 20% de son énergie via les énergies vertes d’ici 2020, le Danemark souhaite se débarrasser des énergies fossiles d’ici 2050 (http://www.maxisciences.com/danemark/le-danemark-debarrasse-des-energies-fossiles-en-2050_art12798.html)…

Cette énergie verte serait donc de plusieurs ordres : production de chaleur grâce à la géothermie ou aux panneaux solaires thermiques, production d’électricité grâce aux éoliennes ou aux panneaux photovoltaïques, mais aussi production de gaz grâce à la méthanisation etc.

Les solutions sont donc nombreuses. Seul bémol, la couverture des besoins en énergie allant croissante, il faudra installer beaucoup de ces systèmes si l’on veut se défaire totalement des énergies polluantes. Il existe cependant des approches plus globales, comme avec le projet Transgreen, qui prévoit la mise en place de plusieurs centrales solaires, de biomasse, d’éoliennes etc. à travers l’Europe, mais aussi et surtout en Afrique de Nord et sur une partie du Moyen-Orient. L’énergie produite suffirait à couvrir les besoins des pays du Maghreb, de l’est de la Méditerranée, ainsi qu’une partie de l’Europe.

On le voit, des solutions existent pour sortir des énergies fossiles. L’utilisation de masse et la démocratisation de moyens alternatifs de production d’énergie participent à ce mouvement.

Néanmoins, il est nécessaire de prendre des initiatives pour d’ores et déjà anticiper la pénurie de pétrole, gaz et charbon qui nous guette, à plus ou moins long terme…

Que ferons-nous lorsque les réserves de pétrole seront à sec ? Allons attendre que cela arrive sans rien faire avant ? Les lobbys pétroliers tentent par divers moyens de repousser cette échéance (forage plus profond, gaz et pétrole de schiste…), mais à quel prix ? Aux Etats-Unis, une étude pointe du doigt les méfaits de l’extraction du gaz de schiste sur l’environnement et la santé (http://www.rue89.com/planete89/2011/03/02/le-wikileaks-des-gaz-de-schiste-la-radioactivite-192960), doit-on en arriver là pour nous garantir une « indépendance énergétique » ?

Assurément non, et c’est pour cela qu’il faut exploiter les énergies renouvelables, plus vite et en plus grande quantité.

Présentation de l'aérothermie et de ses avantages.

Nous le savons tous, l’heure est aux économies d’énergie et aux énergies renouvelables. Aujourd’hui, nous allons nous intéresser plus particulièrement à l’une d’entre elles : l’aérothermie.

L’aérothermie est une technique qui permet de se servir des calories contenues dans l’air, élément qui nous entoure constamment. Première chose que l’on peut souligner, c’est le fait que l’aérothermie peut être utilisée aussi bien lorsqu’il fait chaud que lorsque les températures sont assez basses (jusqu’à -20°C pour certains modèles).

Principe de l’aérothermie

Nous connaissons déjà la géothermie, qui nous permet de puiser de l’énergie à partir du sol, eh bien cette énergie il est possible de la puiser dans l’air, et c’est le principe même de l’aérothermie. Nous savons tous que l’air est chauffé de manière perpétuelle par les rayons du soleil, l’aérothermie va permettre de récupérer cette chaleur naturelle, et cela, même si il fait froid. Jusqu’à -15/-20°, ce système est tout à fait valable et fonctionnel. Il faut savoir qu’aujourd’hui l’aérothermie reste un des systèmes les plus plébiscités parmi les différents modes de chauffages d’autant plus que l’installation n’est pas compliquée.

L’énergie est puisée dans l’air à partir d’une pompe à chaleur (PAC) aérothermique qui est en réalité comparable à une sorte de gros ventilateur qui débouche sur un échangeur d’air. Ce système est assez comparable à un climatiseur inversé.

Il peut fonctionner selon deux principes différents :

• Avec une pompe à chaleur qui extrait l’air pour ensuite le réchauffer et souffler un Air chaud : c’est une pompe à chaleur Air/Air.

• Avec un autre système qui chauffe de l’eau grâce à l’air récupéré, c’est un système Air/Eau.

Le système Air/Eau a une grande capacité à s’adapter aux différents systèmes de chauffage des maisons d’hier et d’aujourd’hui. Le principe est donc de transférer la chaleur de l’air extérieur à de l’eau, qui va être transmise à un plancher chauffant ou encore à un système de chauffage à eau. A souligner qu’il est aujourd’hui possible de remplacer sa vieille chaudière fonctionnant au fioul ou au gaz par un système aérothermique qui ne demande pas à ce que l’on modifie le circuit de chauffage. Cela permet donc de réaliser d’intéressantes économies en énergie.

Dans le monde professionnel, certains estiment que l’on peut réduire sa facture de chauffage jusqu’à 70% mais il ne faut pas oublier que ce système consomme quand même une bonne quantité d’électricité. L’autre avantage non négligeable de ce procédé est qu’il est comme je l’ai dit précédemment réversible. Cela veut dire qu’il peut chauffer en hiver mais aussi rafraichir en été.

Attention cependant au choix du matériel, il convient de privilégier des PAC avec un COP (coefficient de performance) élevé. C'est-à-dire que pour 1 kwh consommé, la pompe à chaleur en restitue au moins 2. Des systèmes avec des COP de 3 ou 4 sont fréquemment installés. Enfin, il convient de privilégier du matériel de bonne qualité. Nombre d’installations ont été réalisées à la va-vite ces dernières années, contribuant ainsi à dégrader l’image de cette technologie. Travail et matériel de mauvaise qualité ont véritablement nuits à l’aérothermie, alors que ce principe est plutôt positif et efficace.

Cette technologie comporte également quelques petits inconvénients. Pour les PAC eau/eau, il faut évidemment se trouver à proximité d’une nappe phréatique, ce qui n’est pas toujours le cas, suivant la région dans laquelle on se trouve. Certaines PAC air/air ou air/eau font beaucoup de bruit en période de fonctionnement. Des efforts ont été réalisés ces dernières années, mais beaucoup de modèles restent encore bruyants. Enfin, les forages profonds pour atteindre une nappe phréatique peuvent être onéreux et l’installation d’une pompe à chaleur nécessite une autorisation de travaux, à effectuer en mairie. La durée de travaux peut donc être allongée.

En résumé, on peut donc dire que l’aérothermie est un système plutôt avantageux et pratique. Son installation ne nécessite pas de lourds travaux et permet d’utiliser dans certains cas le circuit de chauffage déjà existant. En outre, ce système est réversible, c'est-à-dire qu’il peut produire de la chaleur comme de la fraicheur ! Plutôt pratique. Enfin, l’utilisation de ce système donne droit à un crédit d’impôts (pour en savoir plus sur ces crédits d'impôts : http://www.reponses-energie.info/aides-financieres/credit-impot-2011-isolation-chauffage-photovoltaique-previsions.html) et couplé à d’autres sources d’énergie renouvelables, il est source d’importantes économies d’énergie et financières.

Présentation de la géothermie.

La géothermie est une technique qui est aujourd’hui répandue dans le monde entier. Les centrales géothermiques occupent les 5 continents et pour cause, les bénéfices que nous retirons de cette exploitation sont nombreux : chauffage et production d’électricité.
Les Romains avaient déjà bien compris l’intérêt des sources géothermales puisqu’ils chauffaient certaines de leurs constructions (comme les thermes) grâce à l’eau chaude provenant du sous-sol.

Qu’est-ce que la géothermie ?

La géothermie désigne l’énergie thermique produite dans le sous-sol de la Terre et contenue dans de l’eau.

Il y a habituellement 3 techniques de forages géothermiques :

• la géothermie peu profonde à basse température,
• la géothermie profonde à haute température,
• et enfin la géothermie très profonde à très haute température.

Principe de la géothermie

La fonction première d’un système géothermique est de pouvoir alimenter en chauffage une habitation. En réalité, le principe est assez simple : il s’agit d’extraire la chaleur que l’on trouve dans la croûte terrestre pour ensuite la transférer à un plancher chauffant ou un radiateur. Parallèlement, il est possible d’actionner des systèmes de production d’électricité grâce à la vapeur générée par la très grande chaleur de l’eau, extraite à grande profondeur. On utilise donc la chaleur présente naturellement dans le sous-sol.

Ce système est donc émetteur de très peu de CO2 et permet de diminuer de façon conséquente les besoins énergétiques d’un logement utilisant la géothermie, ou de produire de l’électricité propre, neutre ou presque en gaz carbonique.

Les différents types de géothermie

• La géothermie très basse énergie (température inférieure à 30°C) : utilisée pour le chauffage et la climatisation, nécessite une pompe à chaleur.
• La géothermie basse énergie (30 à 90°C) : pour le chauffage, la production d’électricité ou certains usages industriels.
• La géothermie moyenne énergie (90 à 150°C) : production d’électricité.
• La géothermie haute énergie (température supérieure à 150°C) : production d’électricité.
• La géothermie profonde des roches chaudes fracturées (hot dry rock) : injection d’eau à très grande profondeur (plusieurs kilomètres) puis pompage de la vapeur ainsi créée au contact des roches chaudes du sous-sol. Pour la production d’électricité.

Le chauffage géothermique

Généralement, on utilise les techniques de forages peu profonds ou de forages profonds (très basse ou basse température) pour le chauffage géothermique.

Concernant les forages peu profonds, on creuse sur une faible distance dans la croute terrestre pour y introduire des tuyaux. Ces tuyaux contiennent un fluide (eau ou fluide caloporteur) qui fait office d’échangeur thermique.  Le fluide caloporteur est composé d’eau et d’une autre substance sensée capter plus de chaleur que l’eau traditionnelle. C’est un procédé utile pour des températures peu élevées.

Les forages plus profonds quant à eux ne nécessitent pas l’utilisation d’un fluide caloporteur (eau+composant ajouté) car la température du sous-sol est bien plus élevée qu’avec un forage à faible profondeur. La profondeur du puits variera en fonction de la température souhaitée et des spécificités géothermiques de la région dans laquelle on se trouve.

Le principe du chauffage géothermique est d’injecter le liquide dans le sol pour qu’il se réchauffe au contact de la chaleur de la terre. Une fois remonté à la surface, le fluide peut emprunter différents circuits.

Si l’eau est suffisamment pure, on peut l’injecter directement dans des radiateurs à eau. Cela sous entend que la température de l’eau soit assez élevée (mais pas trop !). C’est un mode de chauffage répandu en Islande par exemple, pays alimenté en énergie presque exclusivement par la géothermie, grâce à des nappes phréatiques chauffées par l’activité volcanique, importante sur l’île.

On peut également utiliser un circuit de tuyaux généralement posés sous le sol de l’habitation. Ainsi, on a un chauffage au sol alimenté par géothermie. Il est aussi possible de chauffer son eau chaude sanitaire grâce à ce procédé.

Si l’eau n’est pas assez pure, il existe des systèmes d’échange de chaleur entre eau ou fluide caloporteur froid et chaud, afin de ne pas rejeter dans la nature des eaux surchargées en sel ou autres substances. On extrait ainsi la chaleur du sous-sol pour la transférer ensuite au circuit traditionnel de chauffage.

La production d’électricité

Le principe :

• De l’eau s’incruste dans les différentes failles de la croûte terrestre.
• Grâce à l’utilisation d’une pompe, on fait remonter l’eau chaude à la surface. Celle-ci va pendant la remontée se transformer en vapeur. C’est de cette manière que l’eau est récupérée.
• Une fois la vapeur arrivée à la surface de la terre, elle va faire tourner un système de production d’électricité, une turbine plus exactement, qui va quant à elle actionner un alternateur. C’est cet alternateur qui va produire l’électricité.
• Enfin, l’électricité qui a été produite par l’alternateur va passer par un transformateur qui a pour but d’adapter la tension initiale à la tension des grandes lignes. Une fois cette étape franchie, l’électricité est envoyée sur nos lignes.

Pour une explication plus imagée, vous pouvez visionner cette animation fournie par EDF à cette adresse : http://www.edf.com/html/panorama/transversal/media_geo/geo_anim_01.html

On compte aujourd’hui environ 350 installations géothermiques dans le monde. La puissance mondiale de ces centrales était de 63,4 TWh en 2009 (http://www.edf.com/html/panorama/production/industriels/renouvelable/geothermie/monde.html), en d’autres termes, cela ne représente que 1,7% de la puissance mondiale électrique sur notre planète.

La production d’électricité grâce à la géothermie est encore minime par rapport à celle de   l’hydroélectricité mais la géothermie reste néanmoins, avec la biomasse et l’éolien, l’une des 3 sources principales d’électricité produites par le biais des énergies renouvelables dans le monde.

Il y a une certaine disparité géographique au niveau de la production c’est pourquoi la géothermie ne couvre qu’une part infime des besoins mondiaux en électricité.

Il n’y a actuellement pas de production d’électricité de ce type en métropole et c’est à Bouillante en Guadeloupe, que se trouve la seule centrale électrique géothermique française. Mais la géothermie va poursuivre son ascension dans le monde et les regards se tournent aujourd’hui majoritairement vers les pays en développement économique tel que les Philippines, l’Indonésie ou encore l’Amérique latine qui ont de très fort potentiel géothermique dans leur sous-sol.

La géothermie permet donc de bénéficier d’un chauffage individuel ou collectif  selon les cas, et d’une production d’électricité qui n’émet que très peu de CO2. A l’heure actuelle, c’est l’une des solutions les moins polluantes.

Mais malgré le fort potentiel qui existe, la géothermie ne représente qu’un très faible taux de la production mondiale d’énergie produite (voir ci-dessus). Cependant, elle est une source importante d’électricité pour certains pays, comme les philippines, pour qui elle représente 28% de l’énergie produite.

Une forte disparité existe aussi entre les continents. L’Amérique et l’Asie sont en pointe, tandis que l’Europe les suit et que l’Afrique reste à la traine, malgré des investissements récents au Kenya et un fort potentiel autour de la zone du Rift.

La géothermie est donc une source d’énergie d’avenir (même si elle connue depuis des siècles), efficace et rentable. Le fort potentiel que recèle le sous-sol de la Terre devrait convaincre nombre de gouvernements ou d’investisseurs privés à se lancer dans la construction de centrales géothermiques pour le chauffage ou pour la production d’électricité.

Le chauffage écologique se développe.

Selon une étude du ministère de l’écologie, (http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/Reperes-Conso_menages.pdf)  l’utilisation des énergies renouvelables s’est considérablement accrue ces dernières années, notamment dans leur utilisation pour le chauffage dans les logements individuels neufs.

Des disparités régionales existent quant à la mise en place de systèmes utilisant les énergies renouvelables pour le chauffage. Ainsi, l’Alsace, la Franche-Comté, le Rhône-Alpes ou la Corse (parmi d’autres, ce ne sont pas les seules) ont une grande proportion de maisons neuves construites avec un mode de chauffage utilisant les énergies nouvelles.

Nous apprenons également que le type de professionnels construisant le logement a une grande influence sur la mise en place de tel système de chauffage. Un architecte ou un artisan aura plus tendance à conseiller les énergies renouvelables qu’un simple constructeur de maisons individuelles ou de logements collectifs. 

Enfin, et ce n’est pas vraiment une surprise, l’accès à ce type de chauffage reste lié aux catégories sociaux-professionnelles (CSP) et aux revenus de chaque ménage. Les agriculteurs (57% en 2009) et les cadres supérieurs et professions intellectuelles (48%) sont les CSP qui utilisent le plus de systèmes de chauffage fonctionnant aux énergies inépuisables. A contrario, seul 28% des employés et ouvriers installent des appareils de ce type.

La taille de l’habitation est également liée à cette utilisation. Les grandes surfaces habitables et les grands terrains sont d’avantage concernés. Le prix souvent élevé de ce genre d’installation peut expliquer cette tendance ; plus la surface est grande, plus le coût sera élevé, donc seul une catégorie bien précise de ménages pourra investir. Heureusement des aides existent et ne limite pas l’usage des énergies renouvelables aux seules CSP aisées ou ayant de grandes propriétés.

Les énergies renouvelables pour le chauffage concernent les techniques suivantes : panneaux solaires thermiques pour le chauffage solaire ou la production d’eau chaude, la géothermie et le chauffage au bois. Les panneaux photovoltaïques ne sont pas directement utilisés pour le chauffage mais pour la production d’électricité, directement réinjectée dans le réseau d’EDF, et la pompe à chaleur n’est pas vraiment à énergie renouvelable, puisqu’elle utilise de l’électricité pour fonctionner. On ne peut donc pas les citer ici…

Cette tendance est encourageante et correspond aux réglementations thermiques récemment mises en place par le gouvernement. Si l’on veut respecter certains engagements en matière environnementale, il faut nécessairement passer par la promotion des énergies renouvelables pour le chauffage…

Le chauffe-eau thermodynamique, une alternative au chauffe-eau solaire.

Bénéficier d’eau chaude à tout moment est essentiel à notre confort. Mais sa production a un coût, aussi bien financier qu’environnemental.

La végétalisation des toitures, est-ce un bon choix ?

Je ne parlerai pas à proprement parler d’énergie renouvelable dans cet article, mais je pense que la technique de végétalisation de toitures à toute sa place sur ce blog.

On observe depuis très longtemps et dans de nombreux pays des habitations aux toits habillés par de la végétation : Allemagne, Pays scandinaves, Pays-Bas, Canada, Etats-Unis… Les vikings et certains amérindiens avaient sur leur toit de la végétation, c’est dire l’ancienneté du procédé et surtout son efficacité, car à l’époque il n’y avait pas de procédé moderne pour l’isolation.

Les éléments d’une toiture végétale.

• La structure du toit. Elle doit être suffisamment solide pour supporter le poids de la végétation, surtout lorsqu’elle est gorgée d’eau de pluie. Le toit sera de préférence plat, mais peut être incliné jusqu’à 35°.
• Une couche étanche, pour empêcher les infiltrations entre le toit et le bâtiment. Elle peut être soit en matière plastique ou bitumeuse et est souvent associé à une barrière anti-racine.
• Une couche d’éléments drainants (pierres poreuses ou pleines par exemple). Lors de précipitations, l’eau tombée sur le toit est drainée et filtrée pour ensuite être évacuée vers les canalisations. L’autre avantage de ce dispositif est sa capacité à retenir l’humidité, qui remonte vers les végétaux lors des périodes sèches. L’arrosage n’a donc pas besoin d’être très régulier, sauf lors de sécheresse. Selon la structure, on peut lui adjoindre un « filtre » en textile ou autre matériau, afin d’éviter l’accumulation de poussières ou autres particules entre ces éléments.
• Une couche d’éléments de croissance. C’est la terre pour que poussent les plantes. À une différence près, le poids de la terre classique lorsqu’elle est gorgée d’eau est important. Pour réduire le poids total exercé sur le toit, on préférera installer des mélanges de terre et de compost par exemple. Ce point est à ne pas négliger, puisqu’il conditionne la bonne croissance des plantes et la bonne tenue de l’ensemble du tapis végétal (rétention d’eau, densité de la terre, résistance à l’érosion…)
• Et enfin la couche végétale. Dans l’absolu, on peut planter ce que l’on veut sur un toit. Mais dans un souci d’entretien on privilégiera les plantes de petites tailles et les tapis végétaux. Le mieux est de planter des plantes locales, habituées au climat, et des plantes au développement rapide, afin d’éviter que le toit ne se détériore trop vite du fait de la pluie et du vent. La croissance optimale des végétaux peut prendre de 3 mois à 3 ans suivant le type de plantes que l’on installe. (source)

Par ailleurs, on distingue trois types de végétalisation de toit :

• la végétalisation intensive. C’est l’implantation d’un véritable jardin. Permet de planter des arbres sur le toit. Il est alors nécessaire de les protéger du vent et de bénéficier d’espaces suffisamment profonds pour les racines. Demande un entretien régulier.
• la végétalisation extensive. Un pose une sorte de tapis végétal, qui ne nécessite qu’un entretien limité.
• la végétalisation semi extensive. C’est le condensé des deux autres techniques. On mélange le tapis végétal avec d’autres plantes plus grandes, comme de petits arbustes, des légumes ou des fleurs. Les végétaux sont de tailles réduites par rapport à la végétalisation intensive. Un entretien fréquent est à assurer.

Les avantages de ce type de toitures.

On distingue plusieurs points positifs à l’utilisation de plantes sur son toit, que l’on peut diviser en 2 familles : les avantages écologiques et les avantages techniques.

D’un point de vue écologique, les avantages sont nombreux.

Tout d’abord, les plantes sur les toits fixent les poussières et la pollution atmosphérique. Un végétal, qu’elle qu’il soit, absorbe nombre de polluants, notamment le CO₂. L’air urbain est donc filtré par ces toits verts, qui participent ainsi à améliorer la qualité de l’air dans les agglomérations.

De même, ils participent à la régulation de la chaleur interne du bâtiment. En été, la température en ville augmente du fait du rayonnement de l’asphalte, du béton… Une étude canadienne a montré que l’implantation de végétaux sur seulement 6% des toits d’une ville (ici Toronto), peut conduire à une baisse de la température de 1.5° dans cette même ville et à une diminution de 5% de l’énergie nécessaire aux climatiseurs. (source). C’est toujours ça d’économisé.

Ensuite, ils aident à réguler la captation des eaux de pluie. En effet, Les toits sont nombreux dans une ville, et représente une surface non négligeable. Lors de fortes pluies, les réseaux de récupération d’eau sont parfois saturés. Il en résulte un engorgement de la capacité de traitement des usines de retraitement des eaux usées et des inondations souterraines qui charrient débris et polluants.

Les plantes et les sols des toits verts agissant comme des éponges, ils aident à retenir l’eau, évitant ainsi une saturation des canalisations.

C’est un habitat propice au développement de la biodiversité. Plantes indigènes, insectes, oiseaux et autres espèces peuvent trouver refuge sur ces toits qui participent ainsi à leur sauvegarde. C’est un îlot vert de plus dans une ville. Certains en profitent pour y installer des ruches, aidant ainsi à la réintroduction des abeilles en ville, essentielles à la pollinisation des plantes.

Mais les avantages ne s’arrêtent pas là, et portent aussi sur la qualité du bâtiment qui bénéficie de ce type d’installation.

L’isolation est améliorée. La végétation, le substrat et la couche isolante entre le toit et le bâtiment réduisent grandement les pertes de températures par le toit. En été, le toit permet de réguler la chaleur interne en renvoyant les rayons du soleil. En hiver le phénomène est inverse, l’éco-toit réduit les déperditions de la chaleur vers l’extérieur. Quand on estime à 30% les déperditions de chaleur par le toit, ce n’est pas négligeable. (source)

Les dépenses liées au chauffage ou à la climatisation en sont donc réduites.

La couche de végétaux protège la structure du toit contre les écarts de température, le rayonnement solaire ou les intempéries, qui contribuent à la détérioration des matériaux comme le bois ou les couches isolantes. La durée de vie du bâtiment est donc accrue.

L’isolation acoustique est également améliorée. Les plantes et les substrats ont une grande capacité d’absorption des ondes acoustiques provenant aussi bien de l’intérieur de l’habitation que de l’extérieur (bruit aériens).

Enfin, dans une certaine mesure, les toits verts sont une protection efficace au feu, surtout si les plantes et les sols sont gorgés d’eau. Néanmoins, des plantes asséchées par le soleil peuvent représenter un combustible idéal. Il convient alors de protéger son installation avec des matériaux coupe-feu comme une dalle de béton entre le toit et les immeubles, ou grâce à un système de détection et de circonscription d’incendies.

Cette pratique a de nombreux avantages et son utilisation revient doucement au goût du jour dans l’hexagone. Malheureusement, la France reste à la traine de ses voisins européens (dans certains pays comme la Suisse, l’installation de toits végétalisés est obligatoire sur tous les nouveaux toits plats construits). Au vu des bénéfices écologiques et techniques que retirent les villes et les bâtiments de ce genre de toit, il serait peut-être d’utilité publique d’encourager l’implantation de « jardins suspendus » au-dessus de nos têtes, surtout dans les grandes villes, où la qualité de l’air est médiocre par rapport aux campagnes. Mais l’intérêt des éco-toits réside aussi dans les économies et la régulation thermique qu’ils procurent. On peut donc envisager de les installer aussi bien dans des zones urbaines que rurales, où leurs avantages seront à coup sûr utilisés de façon optimale.

Le chauffage au bois

Le chauffage au bois, au-delà de son aspect chaleureux et convivial, est un des modes de chauffage les plus utilisés en France. En effet, cette possibilité de chauffage fait appel elle aussi à l’utilisation d’une énergie renouvelable, le bois, et de ce fait n’aggrave pas l’effet de serre : lors de sa combustion, le bois rejette le CO2 qu’il a absorbé durant toute sa croissance. Son bilan carbone est donc quasi nul.

Le bois

Le bois, lorsqu’on l’utilise en tant que source d’énergie dans nos habitations, représente 4% de l’énergie primaire consommée en France. En d’autres termes, c’est la principale source nationale d’énergie renouvelable thermique.
De plus, le bois est un combustible que l’on peut trouver partout et qui n’est généralement pas très cher ce qui en fait un produit accessible. Dans le domaine de la sylviculture, on s’organise de plus en plus pour pouvoir donner à cette énergie plus d’importance et plus d’impact, tout en gardant un coût stable. La France dispose en abondance de cette matière première et le bois est plus économique que les systèmes de chauffages utilisant les différentes énergies fossiles comme par exemple le gaz ou encore le fioul.

Le principe du chauffage au bois

« L’énergie du bois » consiste en la valorisation énergétique des petits bouts de bois forestiers (branchages, petits bois…) et des produits que l’on trouve dans l’industrie (copeaux, écorces…). Une fois ces matières premières récupérées, on les traite afin de les débarrasser  de leurs principaux défauts (diminution de la fumée lors de la combustion par exemple) et pour augmenter leur rendement. Une fois valorisé, le bois est utilisé comme bois de chauffage. Il y a aujourd’hui environ 6 millions de résidences principales qui utilisent ce procédé, plus communément appelé pellets ou granulés de bois.

On peut également utiliser du bois non traité, directement ramené de forêts ou de parcelles sylvicoles. Généralement conditionnée sous forme de bûches, cette matière première doit subir une période de séchage à l’air libre, qui varie selon l’essence du bois et la zone de stockage (entre 15 et 24 mois)

Les différentes options du chauffage au bois

Plusieurs options de chauffage au bois vous sont proposées quand il s‘agit de choisir son dispositif. Vous avez tout d’abord les deux principales catégories :

• Les poêles et inserts.
• Les chaudières à bois.

Les poêles et inserts sont destinés aux habitations disposant de cheminées ou de conduits d’évacuation de fumées et privilégiant la facilité d’installation et d’utilisation. Avec cette configuration, on peut très bien imaginer utiliser des systèmes de chauffage d’appoint (radiateur électrique mobile par exemple) si certaines pièces d’une habitation ne sont pas chauffées suffisamment.

Dans les autres cas, on peut opter pour des chaudières à bois qui offrent un grand rendement et sont capables de chauffer une habitation dans son intégralité.

Dans tout les cas, le chauffage à bois apparait comme un des moyens de chauffage le plus économique. En plus, les possibilités d’installation sont multiples et peuvent convenir à la plupart des besoins d’un ménage, et tout ça, en rejetant le moins de CO2 possible.

 

En 2020, l’éolien en Europe pourrait couvrir 15% de la demande

L’European Wind Energy Association estime que l’énergie éolienne pourrait couvrir jusqu’à un quart des besoins des ménages européens, à conditions que les projets en cours soient réalisés, que des investissements futurs soient prévus et enfin que des objectifs clairs et contraignants soient imposés aux différents états de l’UE.

En 2011, la production d’électricité d’origine éolienne était de 182 TWh (térawatt heures), ce qui représentait environ 5,5% de la demande en Europe. Si tout ce passe bien, elle devrait passer à 581 TWh en 2020, soit 15,7% de la demande. Selon l’EWEA, cela représente la consommation totale annuelle des ménages de pays comme la France, l’Allemagne, la Pologne, l’Espagne et le Royaume-Uni réunis.

Enfin, les estimations tablent sur une production de 1154 TWh d’énergie éolienne à l’horizon 2030, ce qui devrait représenter 28% des besoins dans l’UE des 27.

A titre de comparaison, l’énergie éolienne aujourd’hui produite couvre les besoins de 50 millions de ménages européens.

Tous les pays ne devront cependant pas fournir le même effort pour arriver à ce résultat.

La France par exemple devrait multiplier par 4 sa production d’énergie issue du vent, pour arriver à 11% de la demande d’électricité hexagonale. Parallèlement, l’Allemagne et l’Espagne n’auront pas à fournir un gros effort, car ces pays ne devront multiplier leur productions « que » par 1,8 et 1,9. Ceci s’explique par le fort développement de l’éolien dans ces pays, ce qui leur permet d’avoir une avance considérable par rapport aux objectifs à remplir.

Enfin, quelques états comme la Pologne ou la Bulgarie auront un effort plus soutenu à faire ; multiplier leur production par 8 et 9 afin d’atteindre les objectifs fixés par l’UE en 2020.

Outre un impact positif sur l’environnement, le développement de ce secteur de pointe devrait créer en principe des milliers d’emplois et permettre à l’Europe de sortir de sa dépendance aux énergies fossiles. Mais pour cela il faut que l’UE se dote d’un cadre réglementaire fort au-delà de 2020, date à laquelle les premiers objectifs chiffrés devraient être remplis.

Enfin, les différents pays de la zone euro devront s’accorder sur les quotas à atteindre, car tous ne sont pas d’accord pour suivre des objectifs contraignants.

 

Source du rapport : http://www.ewea.org/index.php?id=60&no_cache=1&tx_ttnews[tt_news]=1913&tx_ttnews[backPid]=1&cHash=e730e0cdca22ba66ec7e694c6edb8bdf

 

6 bonnes raisons d’opter pour les énergies renouvelables.

L’usage des énergies renouvelables connait actuellement une expansion sans précédent. Que ce soit chez des particuliers ou grâce à des investissements publics ou privés massifs, la production d’énergie « verte » grappille de plus en plus de part de marché.

Pourquoi un tel engouement ?

• D’abord parce qu’elles sont inépuisables. En théorie, une énergie renouvelable est inépuisable tant que la part prélevée pour produire de l’énergie est inférieure à la capacité de renouvèlement de cette même énergie. Cela s’applique pour des matériaux comme le bois ou l’eau par exemple. C’est moins vrai pour le soleil, du moins nous avons le temps de voir venir, puisqu’il est censé rayonner encore pendant environ 7 milliards d’années… (source)

• Elles sont propres : les équipements de production en fonctionnement ne rejettent pas de gaz à effet de serre. Les seules pollutions peuvent être visuelles (éoliennes, barrages) ou sonores. Néanmoins, il est nécessaire d’intégrer l’énergie nécessaire à la fabrication des équipements dans le calcul du bilan écologique de ces équipements.

• Les énergies renouvelables n’ont pas besoin d’être centralisée en un endroit pour fonctionner. On peut très bien installer des panneaux solaires thermiques pour chauffer son eau chaude chez soi. Pas besoin d’être raccordé au réseau électrique alimenté par une centrale nucléaire qui alimente toute une région. La seule contrainte étant de bénéficier d’une place suffisante sur le toit de son habitation. Les moyens de productions d’énergie décentralisés sont le contraire du concept centralisé représenté par les centrales nucléaires, les barrages hydro-électriques ou tout autre grosse centrale. On note cependant l’apparition de grosses centrales utilisant les énergies vertes, comme des centrales solaires, des parcs éoliens ou des centrales géothermiques, raccordés au réseau électrique commun.

• La diversification des  sources est le propre de ce type d’énergie. En effet, elles sont produites grâce à différents vecteurs : le soleil, le vent, le bois, la biomasse, la chaleur présente dans le sous-sol de la terre… Présentes sur toute la surface du globe à des échelles différentes, il est toujours possible d’en profiter, aussi bien dans le désert du Sahara (soleil) qu’aux pôles (vent). Il est également envisageable de les cumuler pour plus d’efficacité et de sécurité de la production.

• Les innovations technologiques ont rendu les panneaux solaires, éoliennes ou autres moyens de productions fiables et efficaces, avec un rendement bien meilleur que les années passées. Opter pour les énergies vertes n’est plus aujourd’hui l’œuvre de quelques personnes, mais bien un moyen à long terme de produire de l’énergie, parfois en grande quantité (centrale solaire, parc éolien ou encore centrale géothermique).

• Les pouvoirs publics accordent souvent des crédits d’impôts pour les personnes souhaitant installer des équipements utilisant les énergies renouvelables. Même si en France les aides diminuent, il y en a toujours. Au niveau mondial, beaucoup de gouvernements encouragent l’utilisation d’installations solaires ou autres. Dés lors pourquoi ne pas en profiter ?

Vous le voyez, les bonnes raisons pour utiliser l’énergie solaire, éolienne,  hydraulique etc. ne manquent pas. Il serait irresponsable pour l’avenir de la planète de ne pas migrer massivement vers les énergies vertes, tant par leur abondance que leur « gratuité ». Il faudra cependant encore beaucoup d’envie, surtout politique, d’investissement et de temps pour un jour arriver au stade ou la production d’énergie sera presque entièrement verte.