Parmi les nouvelles technologies de l'énergie, l'utilisation de l'hydrogène
comme vecteur d'énergie est une solution séduisante. La filière hydrogène
ne peut, cependant, se développer qu'avec la maitrise de deux étapes clés :
d'une part la production d'hydrogène en grande quantité par électrolyse de
l'eau dans des dispositifs appelés électrolyseurs, et d'autre part
l'utilisation de l'hydrogène dans des piles à combustible pour fournir de l'énergie
par une réaction d'oxydation de cet hydrogène. Actuellement, ces processus nécessitent
l'utilisation de platine comme catalyseur (substance qui permet d'accélérer
une réaction chimique). Cependant, ce métal est extrêmement rare (abondance
terrestre de l'ordre de 5ppm, équivalente à celle de l'or) et donc très coûteux.
S'affranchir du platine et mettre au point des catalyseurs efficaces ne
contenant que des éléments abondants et bon marché constitue ainsi un enjeu
majeur pour l'avenir de la filière hydrogène.
Les recherches menées aujourd'hui pour substituer au platine des métaux
abondants et à bas coût s'inspirent des processus chimiques à l'œuvre dans
certains organismes vivants. Ceux-ci possèdent des systèmes enzymatiques
fascinants, appelés hydrogénases et utilisant exclusivement des métaux
abondants comme le fer et le nickel, qui leur permettent d'utiliser l'hydrogène
comme source énergétique ou de le produire à partir de l'eau. Ces enzymes
constituent une source d'inspiration unique pour le chimiste qui synthétise
des composés à base de nickel et de fer, analogues structuraux des hydrogénases,
et élabore ainsi de nouveaux catalyseurs. On parle de chimie bio-inspirée.
Cependant, pour être utilisables dans des dispositifs technologiques, ces
catalyseurs synthétiques doivent, comme le platine, être fixés en très
grande quantité sur des électrodes. Cela nécessite une surface disponible
importante, ce que n'offrent pas les matériaux classiques. Par leur géométrie,
qui permet d'augmenter considérablement la surface potentielle de liaison du
catalyseur, et leur grande conductivité électrique, les nanotubes de carbone
représentent une solution pour contourner cette difficulté.
Dans cette étude les chercheurs ont ainsi réussi à immobiliser un de ces
catalyseurs bio-inspirés, à base de nickel, via un greffage par liaison
covalente, sur des nanotubes de carbone. Le matériau obtenu présente une
activité catalytique prometteuse à la fois pour la production et
l'utilisation de l'hydrogène. Il se révèle de plus extrêmement stable et
capable de fonctionner en milieu très acide ce qui lui permet d'être
compatible avec les membranes échangeuses de protons, utilisées de manière
quasi-universelle dans les piles à combustible fonctionnant à basse température.
Le développement de ce nouveau matériau constitue une nouvelle étape «
dans la course à l'amélioration » de la filière hydrogène.
Notes :
(1) LCBM : Laboratoire de chimie et biologie
des métaux.
(2) Le LCBM fait partie de l'Institut de recherche en technologies &
sciences du vivant – Direction des sciences du vivant du CEA.
(3) Iramis : Institut rayonnement matière de Saclay - Direction des sciences de
la matière du CEA. Les travaux ont été effectués par les chercheurs du
Laboratoire de chimie des surfaces et interfaces.
(4) Liten : Laboratoire d'innovation pour les technologies des énergies
nouvelles et les nanomatériaux - Direction de la recherche technologique du CEA
Références
:
From
hydrogenases to noble-metal free catalytic nanomaterials for H2 production and
uptake hydrogen. Le Goff A., Artero V., Jousselme B., Dinh Tran P., Guillet N., Métayé
R., Fihri A., Palacin S., Fontecave M., (2009), Science, in press.
11Dec Wind
Turbines Take a Lesson From Lance Armstrong
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2009/1124/1
Arranging wind turbines like a school of fish could reduce the amount of land
they take up by 100-fold while maintaining their electrical output, say
researchers. Wind farms based on the approach might also be considerably safer
for migrating birds.
Whether it's Lance Armstrong bicycling behind his teammates in the Tour de
France or a storm of fish slicing their way through the ocean, animals benefit
from drafting. The leader breaks through the calm air or water, while the
followers enjoy the reduced resistance in the leader's wake. The
same doesn't hold true for horizontal-axis wind turbines(HAWTs), the most common
kind of windmill. Placing one HAWT in another's draft drastically reduces the
efficiency of the trailing windmill. That's because the turbulent breeze created
by the leading turbine's blades can't propel the trailing blades as well as an
unobstructed airflow. So engineers spread the giant fans across hundreds of
hectares of land--a practice that has created a backlash from people who find
the turbines unsightly. Turn a windmill on its side, so to speak,
and the drafting benefit returns. That's what two fluid dynamicists from the
California Institute of Technology in Pasadena have discovered. Robert
Whittlesey and John Dabiri decided to study how a new type of generator, called
a vertical-axis wind turbine (VAWT), stacked up against its more conventional
counterpart. VAWTs resemble giant versions of the lawn ornaments that gardeners
install to scare away birds and other veggie-loving critters (see picture). The
researchers measured airflows at a prototype VAWT array in Glendora, California.
They then compared that data with existing studies of how water flows through
schools of swimming fish to see how geometrically arranging the arrays affected
their performance.
Bunching up the
vertical-axis turbines behind a leader pays off, Whittlesey and Dabiri reported
yesterday at the annual meeting of the American Physical Society in Minneapolis,
Minnesota. In fact, using a new mathematical model they developed from the
Glendora data, the researchers found that arranging the VAWT arrays just like
schools of fish produced the best results. Such tightly packed VAWT arrays can
produce as much electricity as conventional windmills, all while using as little
as one-hundredth of the land area. "I don't think I expected to see as
great an improvement in the land use," says Whittlesey.
The study revealed that
the most efficient arrangement involved alternating the rotational direction of
the turbines: a clockwise rotation in the lead turbine, say, with two
counterclockwise rotators next in line, followed by three clockwise rotators,
and so on. Whittlesey notes that the models are preliminary, so even greater
improvements might be possible with further study. And he says that the VAWT
arrays could be much less deadly to birds because "the faster they spin,
the more solid they appear," thereby allowing birds to see the turbines
more easily and navigate around them.
The study shows
"great promise," says mechanical engineer Lex Smits of Princeton
University. Even if VAWT configurations achieve only half of the land-use gain
as suggested, he says, "it would be a major improvement."
10Dec
Carbon capture with nanotubes
http://www.technologyreview.com/energy/24021/
Startup Porifera is
developing membranes to separate greenhouse gases from smokestacks.
Membranes made with carbon nanotubes could reduce
the amount of energy needed to capture carbon-dioxide
emissions from smokestacks, and therefore cut costs,
according to a company that will receive $1 million from the new
advanced-research projects agency for energy, Arpa-e, to develop the technology.
The company, Hayward, CA-based Porifera, claims that its carbon-nanotube membranes could capture one billion to
three billion tons of carbon dioxide a year and save $10 billion a year compared
to existing CO2 capture technology. At this point, however, the work
is at an early stage, says Olgica Bakajin, Porifera's chief technology officer.
She expects that it will be another year before the first prototype is ready.
The company hopes to make use of some peculiar properties of nanotubes to
capture carbon dioxide. Membranes for capturing CO2 from smokestacks
need to have two features. They need to be selective, allowing carbon dioxide to
pass through and not the other exhaust gases. This produces a concentrated
stream of carbon dioxide that can then be compressed and stored. The membranes also need to be highly
permeable--allowing CO2 to pass through freely to minimize the energy
needed to pump it.
Carbon nanotube membranes are particularly good for this second property. Gases
can move through the interior of nanotubes extremely quickly--at rates 100 times
as fast as through conventional membrane materials, according to experiments
Bakajin led at Lawrence Livermore National Laboratory. Those
results were published in the journal Science in 2006. As a
result, membranes based on nanotubes would require far less energy than
conventional membranes.
The challenge with carbon nanotube membranes is selectively transporting carbon
dioxide and not the other gases in a smokestack. This is particularly difficult
because the main component of flue gas, nitrogen has many properties that are
very similar to CO2, says Karl
Johnson, professor of chemical and petroleum engineering at
the University of Pittsburgh.
One approach to selecting the carbon dioxide is to bind compounds to the ends of
the carbon nanotubes that chemically attract carbon dioxide but not other gases.
Attracting the CO2 would create high concentrations of it near the
membrane, increasing the amount of carbon dioxide that gets transported through
relative to the nitrogen and other flue gases. Attaching these compounds is
particularly easy because the ends of nanotubes have open locations for binding
with such molecules, Bakajin says.
Bakajin says this has been tried with more conventional membrane materials, but
adding compounds for attracting carbon dioxide decreases the permeability of
these membranes to the point that they are no longer practical. The
extraordinarily high permeability of carbon nanotubes could help with this
problem. "We have a lot of permeability to lose," she says. "If
the permeability goes down as much as with other membrane materials, we're still
fine."
She says the company has identified several promising candidates for modifying
the nanotubes, but says the details are proprietary. In addition to selecting
one of these, she says, the company is also working out how best to manufacture
the carbon nanotube membranes, which includes deciding what material to use to
bind the nanotubes together and serve as a support material. "Some have
advantages in fabrication, some are better structurally, some are more resistant
to harsh environments," she says. "The more we do it, the more we
think of new things to try."
Bruce
Hinds, a professor of chemistry at the University of
Kentucky who has also demonstrated the high permeability of nanotube membranes,
isn't convinced that carbon capture is the best use for these membranes, in part
because of the challenge of making carbon nanotube membranes selective for
carbon dioxide. He's starting with pharmaceutical applications--such as using
the membranes to deliver drugs or to separate chemicals during drug
manufacturing. These don't require large-scale manufacturing, which is good,
since large-scale manufacturing of the membranes hasn't been demonstrated yet.
The drug applications also command higher prices, allowing for more expensive
materials.
Porifera is also pursuing other potential applications. It recently announced funding from DARPA, the research and development
office for the U.S. Department of Defense, for producing portable desalination
systems for soldiers. Carbon nanotubes can transport fluids 1,000 times as fast
as conventional membranes. In addition to saving energy, such fast transport
makes it possible to use much smaller membranes, which are better suited for
portable devices.
9Dec
L'atterrissage "vert" ou le vol plané au service du climat
DANS
LE COCKPIT D'UN AIRBUS A321 (AFP)
-
A 9.000 mètres d'altitude, réacteurs au point
mort, l'Airbus amorce une descente silencieuse de 25 minutes en vol plané pour
un atterrissage "vert" sur l'aéroport de Stockholm.
En planant à travers le ciel blanc de l'hiver
suédois, le commandant de l'A321 Henrik Ekstrand a épargné 300 litres de kérosène
à sa compagnie charter Novair, permettant de réduire les coûts et les émissions
de CO2.
La compagnie suédoise a bouclé cette semaine
une série de dix vols expérimentaux, les premiers en Europe à combiner un
atterrissage moteurs au ralenti avec une approche dite "en courbe", réduisant
de plusieurs kilomètres la distance parcourue, hors des habituels longs
couloirs aériens.
Ce type d'atterrissage "vert" qui
utilise la navigation par satellite est en plein essor dans les pays nordiques
et notamment en Suède, sous l'impulsion de la première compagnie scandinave
SAS et de l'aéroport international de Stockholm-Arlanda.
"C'est très silencieux, on note vraiment
la différence au niveau du bruit. C'est beaucoup plus confortable, sans à-coups",
note Mathias Klarowski, un étudiant allemand en aéronautique de 23 ans, invité
à bord grâce à son université de Stockholm.
Dans une Suède très soucieuse d'écologie,
SAS a commencé en janvier 2006, à Stockholm, ces atterrissages à faible
consommation de kérosène, qui rallongent de quelques minutes la durée des
vols mais qui sont moins coûteux et moins polluants en termes de bruit et de
C02.
"Bien sûr, je pourrais voler plus
vite", a expliqué à l'AFP Ulf Martinsson, un pilote de SAS. "Mais le
gain de l'approche verte vient du fait qu'on va plus lentement", souligne
le pilote.
Le type d'atterrissage mené par Novair est
plus subtile car il combine la route plus courte de l'approche par GPS avec un
atterrissage moins gourmand.
"C'est le début d'une évolution d'un
système fondé sur la réglementation vers un système fondé sur l'efficacité",
se félicite Lars Lindberg, président d'Avtech, la société aéronautique suédoise
qui dirige le projet.
Depuis juin dernier, l'expérience menée sur
plusieurs vols commerciaux avec passagers a permis d'économiser en moyenne 165
litres par vol avec divers types d'appareils.
Cette technique, impossible en cas de mauvaise
visibilité, favorise également une approche mieux synchronisée, permettant près
d'une demi-heure à l'avance de savoir quand l'avion se posera, à une dizaine
de secondes près.
L'aéroport international de Stockholm-Arlanda,
où plus de 2.000 atterrissages "verts" ont été menés depuis
janvier 2006 --le plus souvent par SAS-- s'est fixé un objectif de 80%
d'atterrissages de ce type d'ici à 2012, afin de réduire les émissions.
Quelque 17 autres compagnies, comme Air France,
Nav Portugal, TAP Portugal, Icelandair ou Iberia, ont également mené des
essais, selon le Sesar, l'organisme européen chargé de coordonner l'espace aérien
en Europe.
Les compagnies aériennes, en difficulté à
cause de la crise économique mondiale, sont sous pression pour réduire leurs
coûts mais aussi leurs rejets polluants.
Selon le Groupe intergouvernemental d'experts
sur l'évolution du climat (Giec), le transport aérien représente 2% des émissions
de CO2 et 13% des émissions liées au transport, une proportion en constante
augmentation.
8Dec
La membrane photovoltaïque pour de grandes superficies
Le Groupe d'immobilier et de services Salini a
décidé d'intégrer l'ensemble des solutions d'efficacité énergétique dans
ses constructions et réhabilitations de locaux et bureaux professionnels.
La
société a récemment inauguré à Béziers (34), pour le compte de LIDL, une
plateforme logistique de 36 000m², en installant sur ce bâtiment 11 000 m² de
membrane photovoltaïque.
Cet
aménagement permettra de produire non seulement de l'eau chaude solaire mais également
500 kWc d'électricité (environ 650 000 kWh / an), soit l'équivalent de la
consommation annuelle de 260 foyers
Stéphane
Salini, président du groupe précise : "Nous ne pouvons plus nous
contenter d'être uniquement des constructeurs de bâtiments, nous avons
aujourd'hui la responsabilité d'accompagner nos clients dans une démarche de réduction
de consommation, d'économie et de production d'énergie et d'intégrer les
besoins des collaborateurs dans la vie de son entreprise".
7Dec
Next-generation
solar cells get boost
http://www.abc.net.au/science/articles/2009/12/02/2759825.htm
Scientists
have worked out how to make printable solar cells more efficient by stacking
them on top of each other.
By creating a
new type of dye, the researchers, led by Dr Udo Bach of Monash
University in Melbourne, have produced a solar cell device that could one day
provide a more affordable alternative to non-renewable energy sources.
The findings are reported online in the journal Nature Materials.
The team, involving scientists from Monash University, the University of
Wollongong and Germany's University of Ulm, are the first to succeed in making
'stacked printable' solar cells work together to generate more power.
Currently, printable solar cells can't capture as much of the sun's energy as
traditional solar cells on the market.
But the fact that they can be printed onto thin polymer means they're extremely
cheap to make, and with further development could be used on a variety of
surfaces, including water, says Bach.
"Increasing the efficiency of these cells even slightly will make them a
competitive alternative to heavy, expensive solar panels."
Working together
"Generally
you can increase the efficiency of any solar device by creating stacks of cells
and putting them on top of each other, like a sandwich," says Bach.
But putting two printable solar cells together results in them cancelling each
other out, unless one of the cells is inverted, he adds.
Until now, the problem was that the inverted printable solar cells hadn't been
efficient enough to create a high power device.
By developing a new type of dye for these inverted cells, Bach and his team have
shown for the first time that the efficiency of the stacked cells can exceed
that of the cells on their own.
"We've managed to show that tandem structures can occur with high
efficiency, previously people had only shown that they worked," says Andrew
Nattestad of Monash University, who also worked on the project.
"Although they're still a lot less efficient than silicon solar cells, it's
estimated they could be around a quarter of the cost," he adds.
First step
According to Bach, the dye will need to be tweaked
further to make the tandem devices even more efficient. Currently they can
harness 2.4% of the sun's energy, whereas the more expensive silicon-based cells
capture around 20%.
"This is just the first step, but we've shown that with more work, we can
create very cheap and efficient solar cells by stacking two electrodes."
Despite having the potential to be more efficient, Bach says that the stacked
printable solar cells will be only slightly more expensive than the individual
ones, as they don't require additional plastic to make.
"Printable solar cells already contain two layers of electrodes - but one
of them is inactive," says Bach. "We're simply replacing the inactive
one with inverted solar cells."
"The tandem devices will still be able to be printed out cheaply by the
metre and have the commercial edge of being flexible and light; they just have
the potential to capture a lot more energy."
6Dec
De l'hydrogène moins cher grâce à un matériau inspiré par le vivant
PARIS (AFP) -
Des chercheurs français ont mis au point une méthode de production et
d'utilisation d'hydrogène en remplaçant le platine par une enzyme de synthèse,
ouvrant une nouvelle perspective de rentabilité à la pile à combustible,
selon leur étude publiée jeudi dans le magazine Science.
Les scientifiques du Laboratoire de chimie et de biologie des métaux (LCBM) de
Grenoble et de l'Institut du rayonnement de la matière de Saclay (Iramis) se
sont inspirées des hydrogénases, des enzymes naturelles présentes notamment
dans des bactéries, qui utilisent ou produisent de l'hydrogène à partir de
fer et de nickel, deux éléments abondants dans la nature.
"Nous en avons fait une version qui ne contient que du nickel", a précisé
à l'AFP Vincent Artero, chercheur au LCBM et co-auteur de l'étude.
L'hydrogène (H2), qui est notamment l'un des deux éléments de l'eau, est l'un
des éléments chimiques les plus abondants dans la nature. Mais pour en
produire ou pour l'utiliser afin de produire de l'électricité, il faut un
catalyseur, dont le meilleur est et reste encore le platine, un métal rare et
très cher.
Dans une pile à combustible, l'hydrogène se combine avec l'oxygène de l'air
pour produire de l'électricité. Mais si 500 millions de véhicules utilisaient
des piles à combustible au platine, les réserves mondiales de ce minerai s'épuiseraient
en 15 ans.
Pour fixer leurs catalyseurs synthétiques sur des électrodes sur une surface réduite,
les chercheurs ont eu recours à des nanotubes de carbone.
"Nous avons utilisé des nanotubes de carbone qui nous permettent
d'utiliser une grande surface d'électrodes tout en ayant une bonne connectivité
des électrons", a détaillé M. Artero.
"Nous avons démontré qu'on pouvait se passer de platine, même si nous
n'arrivons pas encore à des performances équivalentes", s'est réjoui le
chercheur. Pour l'heure, le rendement du catalyseur de synthèse est de 50 à
100 fois moins bon que celui du métal précieux.
Mais "c'est un écart qu'on peut combler" en améliorant le matériau,
assure M. Artero qui estime que "cela peut prendre une dizaine d'années".
5Dec
Prix
des Techniques Innovantes pour l'Environnement 2009 : l'audace récompensée
Mardi
1er décembre étaient décernés au salon Pollutec Horizons, en partenariat
avec l'Ademe, les Prix des Techniques Innovantes pour l'Environnement.
Soulignant la qualité et l'audace de tous les projets présentés, le jury a récompensé
un total de 12 projets de recherche. La
suite
4Dec
Des épaves de véhicules transformées en carburant
04.12.09
- 15:19
Comet, société de Chatelet, leader
européen dans la valorisation des déchets métalliques, a mis au point, dans
le cadre du projet Phoenix, un processus qui permet de transformer les épaves
de voitures ainsi que les déchets électriques et électroniques en carburant.
Après deux ans de recherches en
laboratoire, les ingénieurs de Comet Traitement ont pu adapter le procédé mis
au point par Marcello Fieni afin de traiter les résidus de broyage. Celui-ci,
testé sur les bancs d'essais du Campus automobile de Spa-Francorchamps, ne sera
pas commercialisé mais servira à produire de l'électricité.
En 2008, la Région wallonne, dans le
cadre du plan Marshall, a lancé un appel à projet sur l'efficience énergétique.
Le projet Phoenix, financé par la Région wallonne à concurrence de 4,2
millions d'euros sur les 6,69 millions d'euros que représente le projet, permet
d'augmenter la valorisation énergétique des déchets broyés en produisant du
carburant équivalent à de l'essence 98.
Durant les cinq années à venir, les
ingénieurs de la société hennuyère vont poursuivre leurs recherches afin d'être
la première entreprise européenne à atteindre les 95% de valorisation des déchets,
tel que demandé par l'Union Européenne pour 2015.
Le carburant produit grâce à au
broyage des résidus ne sera pas commercialisé mais servira à produire de l'électricité
qui pourra alimenter entre 10 000 et 12 000 foyers.
À terme, Comet créera 58 emplois
directs et 32 emplois indirects grâce au projet Phoenix qui permettra de
traiter 70 000 tonnes par an.
Belga
3Dec
Le CR5 convertit le dioxyde de CO2 en carburants
(src
: Sandia National Laboratories)
Les chercheurs du Sandia National Laboratories
ont mis au point un prototype expérimental destiné à "redynamiser"
chimiquement le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone grâce à l'énergie
solaire.
Le
monoxyde de carbone pourrait alors être utilisé pour fabriquer de l'hydrogène
ou servir de brique dans le but de synthétiser des combustibles liquides, tels
que le méthanol, l'essence, le diesel et le kérosène.
Le prototype, appelé "Counter Rotating Ring Receiver Reactor Récupérateur"
(CR5), brise la liaison carbone-oxygène en dioxyde de carbone d'une part pour
former du monoxyde de carbone et en oxygène d'autre part. Cet appareil
constituera un composant essentiel à la conversion du dioxyde de carbone en
carburants à partir de la lumière solaire.
"A court terme, nous considérons cela comme une alternative à la séquestration
(de CO2)", explique James Miller, ingénieur chimiste au SAML (Sandia
Advanced Materials Laboratory).
Au
lieu de stocker d'une manière permanente le CO2 sous terre, l'énergie
abondante du soleil pourrait être captée pour réaliser la "combustion
inverse" convertissant le dioxyde de carbone en carburants. "Concrètement,
la capture du CO2 pourrait s'immiscer dans le processus d'une centrale à
charbon, d'une brasserie, ou de tout autres industries similaires émettant ce
type de pollution". D'après les chercheurs, le but ultime serait même
d'extraire directement le CO2 de l'air.
Un prototype de
démonstration a été testé avec succès cet automne. Les scientifiques
ont utilisé un concentrateur solaire pour chauffer l'intérieur d'une chambre
à 1.500 °C. Le CR5 déclenche alors une réaction thermo-chimique dans un matériau
composite enrichi de fer. Le matériau est conçu pour fournir une molécule
d'oxygène lorsqu'il est exposé à une chaleur extrême. A l'inverse, une molécule
d'oxygène est récupée une fois celui-ci refroidi.
L'inventeur du CR5, Rich Diver précise que "l'idée intiale du
dispositif était de décomposer l'eau en hydrogène et en oxygène".
Le même procédé pourrait donc être utilisé pour produire de l'hydrogène,
la seule différence étant d'injecter de l'eau à la place du dioxyde de
carbone.
Les
scientifiques estiment que cette technologie ne sera pas sur le marché avant
une quinzaine d'années. En attendant cette échéance, l'objectif est de développer
un prototype de nouvelle génération tous les trois ans.
Des
améliorations sont prévues sur les types de matériaux utilisés comme
certaines céramiques capables de libérer de l'oxygène à basse température
et permettant de stocker plus d'énergie solaire.
http://www.enerzine.com/14/8757+le-cr5-convertit-le-dioxyde-de-co2-en-carburants+.html
2Dec BIPV
: Konarka construit une façade solaire flexible
(En
savoir +)
La société Konarka
connue pour son système photovoltaïque flexible a lancé un projet pilote
avec la compagnie Arch Aluminum & Glass (AAG) qui pourrait déboucher à
terme sur un nouveau développement d'intégration du photovoltaïque au bâti
(BIPV).
Ce
projet va permettre dans un premier temps d'intégrer les modules solaires en
plastique de Konarka dans les façades murales (Est et Sud) des bureaux d'AAG,
à Tamarac en Floride.
Les
panneaux solaires, d'une
puissance installée de 1,5 kW devraient être pleinement opérationnels
d'ici la fin de l'année. Ce prototype devrait selon Konarka "faire
progresser le développement du panneau solaire en verre coloré".
La technologie brevetée de Konarka se base sur des supports photoréactifs conçus
à partir de polymères conducteurs et de matériaux
organiques nanostructurés qui peuvent être imprimés ou enduits sur des
feuilles plastiques souples. Le taux de rendement des cellules Konarka
atteint 6,4% en laboratoire, mais pour des usages commerciaux, il tombe à 3%.
C'est pourquoi, une autre variante colorée (du vert à la place du rouge)
devrait être commercialisée sur le marché en janvier 2010. La
cellule pourrait alors atteindre 4 à 5 % de rendement.
"Le but de ce projet est de tester les performances et la robustesse de
notre solution de panneaux solaires sur façades dans des configurations et dans
des conditions d'ensoleillement multiples", a commenté le Dr Terri
Jordanie, vice-président du développement commercial chez Konarka.
Le mur solaire est composé de verre, d'aluminium et d'une rangée de panneaux
solaires d'une puissance maximale de 40 watts par panneau. Konarka précise
qu'entre 2010 et 2011, "les données recueillies seront partagées avec
les architectes, promoteurs immobiliers, propriétaires et quelques clients sélectionnés
afin de connaître plus précisément les coûts de fabrication et
d'installation".
En mai dernier, les
deux sociétés avaient annoncé une collaboration renforcée sur les systèmes
photovoltaïques intégrés au bâti (BIPV), pour lesquels les matériaux
photovoltaïques utilisés seront à même de remplacer les matériaux de
construction classiques.
http://www.enerzine.com/603/8688+bipv---konarka-construit-une-facade-solaire-flexible+.html
1Dec
Artica remporte le concours de " l'Entrepreneur vert "
(En
savoir +)
La société de
climatisation écologique Artica, basée en angleterre a remporté le concours
de « l'Entrepreneur vert ».
Son
fondateur, Mathew Holloway, a créé Artica en 2008 avec quatre amis rencontrés
dans le cadre d'un cours de design industriel au Royal College of Art de
Londres.
Artica
fabrique un système
de réfrigération, de ventilation et de récupération de chaleur qui réduit
la consommation énergétique de 90 %.
Sa
technologie fait appel aux piles thermiques pour capter l'énergie disponible et
la libérer au moment requis, réduisant ainsi les factures énergétiques tout
au long de
l'année. Elle fonctionne sans
les HFC utilisés par les climatiseurs traditionnels et qui dégagent un
volume important de gaz à effets de serre.
Le système tire parti de la différence de température qui existe
naturellement entre le jour et la nuit. Pendant la nuit, l'installation
d'Artica capte l'air frais extérieur et le transmet à des piles
thermiques pour les recharger. Pendant la journée, l'installation d'Artica
contrôle la qualité et la température de l'air ambiant et délivre de l'air
frais ou refroidi en fonction des besoins.
Il l'a emporté sur deux autres finalistes : Craig White, PDG de Modcell,
constructeur de maisons individuelles à émissions négatives basé à Bristol,
qui utilise des matériaux renouvelables (bois, paille et chanvre notamment), et
Marco Cremona, de Malte, qui a mis au point un système d'épuration des eaux
non polluant et réduisant de 80 % la consommation d'eau.
« Je suis très heureux et honoré d'être ainsi nommé « Entrepeneur vert
». Depuis le début, notre équipe travaille dur pour mettre en œuvre ce
projet. Cette récompense nous permettra de passer à l'étape suivante et de
poursuivre la réalisation de notre ambition, à savoir réduire l'impact de
l'homme sur l'environnement par le développement de produits de conception
innovante. » a déclaré M. Holloway.
La société gagnante s'est vue attribuer une enveloppe évaluée à plus de 250
000 €, incluant une aide financière, un créneau publicitaire sur CNBC et un
soutien commercial de la part du groupe Allianz.
Le concours de l'Entrepreneur vert, imaginé par la chaîne télévisée
d'actualités économiques et financières CNBC et le prestataire de services
financiers Allianz, a été lancé au début de cette année avec pour objectif
d'identifier l'entrepreneur soutenant le meilleur concept d'éco-entreprise
durable, responsable et innovante.
Le concours, qui a attiré plus de 200 concurrents venus de toute l'Europe,
s'est terminé par la diffusion sur CNBC d'une émission en quatre parties qui a
présenté les trois finalistes recevant des conseils et bénéficiant du
mentorat de grands leaders du monde économique. L'émission complète est
disponible sur www.goodentrepreneur.com.
http://www.enerzine.com/14/8772+artica-remporte-le-concours-de-lentrepreneur-vert+.html
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30Nov
New hydrogen-storage method discovered
Contact: Maddury
Somayazulu
zulu@gl.ciw.edu
202-478-8911
Carnegie
Institution
New hydrogen-storage method
discovered
Caption: This schematic shows the structure of the new material, Xe(H2)7.
Freely rotating hydrogen molecules (red dumbbells) surround xenon atoms
(yellow).
Washington, D.C.—Scientists at the Carnegie Institution have found for the
first time that high pressure can be used to make a unique hydrogen-storage
material. The discovery paves the way for an entirely new way to approach the
hydrogen-storage problem. The researchers found that the normally unreactive,
noble gas xenon combines with molecular hydrogen (H2) under pressure to form a
previously unknown solid with unusual bonding chemistry. The experiments are the
first time these elements have been combined to form a stable compound. The
discovery debuts a new family of materials, which could boost new hydrogen
technologies. The paper is published in the November 22, 2009, advanced online
publication of Nature Chemistry.
Xenon has some intriguing properties, including its use as an anesthesia, its
ability to preserve biological tissues, and its employment in lighting. Xenon is
a noble gas, which means that it does not typically react with other elements.
As lead author Maddury Somayazulu, research scientist at Carnegie's Geophysical
Laboratory, explained: "Elements change their configuration when placed
under pressure, sort of like passengers readjusting themselves as the elevator
becomes full. We subjected a series of gas mixtures of xenon in combination with
hydrogen to high pressures in a diamond anvil cell. At about 41,000 times the
pressure at sea level (1 atmosphere), the atoms became arranged in a lattice
structure dominated by hydrogen, but interspersed with layers of loosely bonded
xenon pairs. When we increased pressure, like tuning a radio, the distances
between the xenon pairs changed–the distances contracted to those observed in
dense metallic xenon."
The researchers imaged the compound at varying pressures using X-ray
diffraction, infrared and Raman spectroscopy. When they looked at the xenon part
of the structure, they realized that the interaction of xenon with the
surrounding hydrogen was responsible for the unusual stability and the
continuous change in xenon-xenon distances as pressure was adjusted from 41,000
to 255,000 atmospheres.
Why was the compound so stable? "We were taken off guard by both the
structure and stability of this material," said Przemek Dera, the lead
crystallographer who looked at the changes in electron density at different
pressures using single-crystal diffraction. As electron density from the xenon
atoms spreads towards the surrounding hydrogen molecules, it seems to stabilize
the compound and the xenon pairs.
"Xenon is too heavy and expensive to be practical for use in
hydrogen-storage applications," remarked Somayazulu. "But by
understanding how it works in this situation, researchers can come up with
lighter substitutes."
"It's very exciting to come up with new hydrogen-rich compounds, not just
for our interest in simple molecular systems, but because such discoveries can
be the foundation for important new technologies," commented Russell
Hemley, director of the Geophysical Laboratory and a co-author. "This
hydrogen-rich solid represents a new pathway to forming novel hydrogen storage
compounds and the new pressure-induced chemistry opens the possibility of
synthesizing new energetic materials."
###
This research was funded by the Department of Energy, Basic Energy Sciences
hydrogen storage, and the National Science Foundation, Division of Materials
Research.
The Carnegie Institution for Science (www.CIW.edu) has
been a pioneering force in basic scientific research since 1902. It is a
private, nonprofit organization with six research departments throughout the
U.S. Carnegie scientists are leaders in plant biology, developmental biology,
astronomy, materials science, global ecology, and Earth and planetary science.
29Nov
Focus sur une maison à énergie positive (29 -
Hanvec)
(En
savoir +)
Pour nos amis bretons,
une journée portes ouvertes est organisée samedi prochain à Hanvec afin de présenter
une maison à énergie positive en cours de
réalisation.
Une maison, respectant les règles de base du bioclimatisme
(compacité, orientation au sud, disposition des pièces…), utilisant
les énergies renouvelables (panneaux photovoltaïques, chauffe-eau
thermodynamique) et faite à base de matériaux sains, est réalisée à plus de
80% en auto construction, avec l'aide des Castors de l'Ouest.
La maison est actuellement hors d'eau/hors d'air. Les cloisons de distribution (également
en béton cellulaire) ainsi que les menuiseries intérieures sont montées.
L'isolation des combles en Métisse (isolant solidaire à base de fibres
textiles, fabriqué par l'association Le Relais, filiale d'Emmaüs) est terminée.
La VMC est installée (il s'agit d'une VMC double flux) ainsi qu'une partie des
pieuvres électriques.
L'avancement actuel du chantier laisse espérer un emménagement fin février/début
mars 2010.
La suite de
l'article ici
28Nov
Bioengineers succeed in producing plastic without the use of fossil fuels
Contact: Ben Norman
Benorman@wiley.com
44-124-377-0375
Wiley-Blackwell
A team of pioneering South Korean scientists have
succeeded in producing the polymers used for everyday plastics through
bioengineering, rather than through the use of fossil fuel based chemicals. This
groundbreaking research, which may now allow for the production of
environmentally conscious plastics, is published in two papers in the journal Biotechnology
and Bioengineering to mark the journal's 50th anniversary.
Polymers are molecules found in everyday life in the form of plastics and
rubbers. The team, from the prestigious KAIST University and the Korean chemical
company LG Chem, led by Professor Sang Yup Lee focused their research on
Polylactic Acid (PLA), a bio-based polymer which holds the key to producing
plastics through natural and renewable resources.
"The polyesters and other polymers we use everyday are mostly derived from
fossil oils made through the refinery or chemical process," said Lee.
"The idea of producing polymers from renewable biomass has attracted much
attention due to the increasing concerns of environmental problems and the
limited nature of fossil resources. PLA is considered a good alternative to
petroleum based plastics as it is both biodegradable and has a low toxicity to
humans."
Until now PLA has been produced in a two-step fermentation and chemical process
of polymerization, which is both complex and expensive. Now, through the use of
a metabolically engineered strain of E.coli, the team , have developed a
one-stage process which produces polylactic acid and its copolymers through
direct fermentation. This makes the renewable production of PLA and
lactate-containing copolymers cheaper and more commercially viable.
"By developing a strategy which combines metabolic engineering and enzyme
engineering, we've developed an efficient bio-based one-step production process
for PLA and its copolymers," said Lee. "This means that a developed E.
coli strain is now capable of efficiently producing unnatural polymers,
through a one-step fermentation process,"
This combined approach of systems-level metabolic engineering and enzyme
engineering now allows for the production of polymer and polyester based
products through direct microbial fermentation of renewable resources.
"Global warming and other environmental problems are urging us to develop
sustainable processes based on renewable resources," concluded Lee.
"This new strategy should be generally useful for developing other
engineered organisms capable of producing various unnatural polymers by direct
fermentation from renewable resources".
27Nov
Le
CNRS découvre un champignon qui mange la pollution
(src : CNRS)
Trois laboratoires**
associés au CNRS, publient une étude qui prouve que le champignon filamenteux,
"Podospora anserina" est capable de « digérer » des molécules
polluantes en les modifiant chimiquement grâce à une de ses enzymes.
Le résultat
est surprenant. Car d'après les scientifiques, "là où une autre espèce
vivante aurait succombé, le champignon assimile le polluant et le transforme en
un autre composé non nocif. Et le milieu s'en trouve assaini". Cette
découverte permettrait de purger les sols des nombreuses substances d'origine
industrielle, suite aux quelques décennies d'agriculture intensive dans
notre pays.
L'idée a germé lors de la rencontre de deux chercheurs. Philippe Silar
explique à son confrère Jean-Marie Dupret à quel point les champignons représentent
un incroyable réservoir d'enzymes aux propriétés étonnantes. Les
scientifiques décident alors de tester la résistance de plusieurs espèces de
moisissures à une classe majeure de polluants, les amines aromatiques. Deux
d'entre elles survivent, ce qui signifie que ces champignons possèdent les
enzymes leur permettant de mettre hors d'état de nuire ces composés
aromatiques. Entre les deux rescapées, les scientifiques choisissent de
concentrer leurs efforts sur Podospora anserina, déjà bien connue des
laboratoires.
À partir de ce champignon, les biochimistes identifient, clonent et purifient
une enzyme impliquée dans ces mécanismes de résistance, qu'ils nomment
PaNAT2. Et les mettent à l'épreuve d'un dérivé de pesticide trouvé dans
certaines terres agricoles, la 3,4-dichloroaniline (3,4-DCA). Lors de ces tests
réalisés en milieu liquide, environ 45 % du polluant est dégradée par la souche normale
de Podospora anserina au bout de trois jours, contre seulement 5 % par la
souche mutée du champignon ! « Ces résultats sans ambigüité prouvent que la
voie enzymatique de PaNAT2 est bien impliquée dans la capacité de ce
champignon à se nourrir de certaines molécules aromatiques » assure
Jean-Marie Dupret.
Mais avant d'imaginer des tests sur un champ entier, l'équipe de chercheurs
doit encore éclaircir quelques points : comment produire ce champignon en
grande quantité ? Est-il préférable de l'enfouir ou suffit-il de le déposer
à la surface de la terre ? Etc.
Après ces études préliminaires, les scientifiques envisageront un partenariat
pour tester la méthode en grandeur nature.
26Nov
Produire de l'électricité à partir des eaux usées
(src : Times of India)
Une équipe de cinq étudiants de l'Institut
Indien de Technologie de Kharagpur a développé un concept de bio-batteries
capable non seulement de traiter les eaux usées, mais également de générer
de l'électricité.
La
technologie se base sur la croissance de millions de bactéries anaérobies
(LOCUS) utilisables dans le traitement des eaux usées. Dans le processus de
nettoyage, elles vont également émettre des électrons qui pourront alors être
exploités à leur tour.
Les premiers prototypes actuels ont fait l'objet d'un brevet et selon Times of
India, "ils sont en mesure de dépolluer 50,000 litres d'eaux usées
soit le volume utilisé par 100 appartements en un jour".
L'un
des étudiants précise que "l'eau purifiée a été testée et certifiée
pour être propre et apte à l'usage domestique. Elle n'est cependant pas
potable".
L'équipe a même produit de l'électricité avec la bio-batterie. "Un
canton de 100.000 personnes a besoin d'environ 2,3 MW d'électricité par jour.
Il faudra des années avant de parvenir à ce stade. Mais nous avons déjà été
en mesure de produire de l'électricité. L'an prochain, nous voulons générer
350 unités, soit suffisamment pour satisfaire 50% de la demande de 100
appartements, hors climatisation", indique Prateek Jain, étudiant au
département d'ingénierie de l'agriculture et l'alimentation.
25Nov
Low carbon straw house passes fire safety test
mercredi
18 novembre 2009 Bath,
University of
BaleHaus@Bath - built of pre-fabricated straw-bale and hemp panels - has fire
resistance as good as houses built of conventional building materials according
to new research.
Researchers at the University of Bath tested a pre-fabricated panel, as used in
the construction of Balehaus@Bath, for fire safety by exposing it to
temperatures over 1000°C. To reach the required standard the panel had to
withstand the heat for more than 30 minutes. Over two hours later - four
times as long as required – the panel had still not failed.
BaleHaus@Bath is part of a major new research project into how these renewable
building materials can be used for homes of the future.
The research work on BaleHaus has been funded by Carbon Connections and the
Technology Strategy Board. Researchers Dr Katharine Beadle and Christopher
Gross, from the University’s BRE Centre in Innovative Construction Materials,
will be monitoring the house for a year for its insulating properties, humidity
levels, air tightness and sound insulation qualities to assess the performance
of straw and hemp as building materials.
The ModCell BaleHaus system consists of prefabricated panels made of a
structural timber frame infilled with straw bales or hemp and rendered with a
breathable lime-based system. It is the creation of White Design in Bristol and
Integral Structural Design in Bath, and was used last year by Kevin McCloud to
build an eco-friendly house in six days for the Grand Designs Live
exhibition.
ModCell is carbon negative in manufacture. Due to the high insulating properties
of the panels, the BaleHaus minimises additional heating requirements reducing
heating bills in housing by up to 85 per cent, and CO2 emissions by 60 per cent.
Kevin McCloud will be officially opening the BaleHaus@Bath on 19 November. A
film of the opening ceremony will be available on the site at:
http://www.bath.ac.uk/features/balehaus/
Professor Pete Walker, Director of the University’s BRE Centre in Innovative
Construction Materials said: “Straw is an ideal environmentally-friendly
building material because it is renewable and is a by-product of existing
farming production.
“Whilst we’ve previously done tests on individual ModCell panels, this is
the first time data have been collected from a complete house. We’re hoping
this will lead to these renewable materials being used more widely in the
building industry for housing in the UK.
“The crop used for the straw can be grown locally, and because it absorbs
carbon dioxide as it grows, buildings made from it have a very low carbon
footprint.”
Craig White, Director of ModCell, said: “It is unacceptable that 27 per cent
of CO2 emissions currently come from the energy we use in our homes,
it is just as unacceptable to continue to emit CO2 through the energy
we use to make them. If we are completely serious about being “carbon free”
we need to rethink the design of our buildings on a large scale. The ModCell
BaleHaus system is designed to deliver just such a sustainable method of
construction. These tests will offer proof that sustainable building
materials are a realistic option for building on a large scale.”
Kevin McCloud said: “I welcome the ongoing testing on the Balehaus. I
expect the results will show people that we can minimise the use of highly
processed materials in building and genuinely make use of such sustainable
building materials. It’s vital that we encourage people to recycle,
insulate and minimise the use of fossil fuels to keep our buildings warm.”
The project is already being followed by people across the world on the web,
where visitors watched the building of the house via “Strawcam”.
The researchers at Bath have already started collecting data from the house, and
have been posting online blogs on the progress of the project.
Other industrial partners on the research project are Agrifibre Technologies,
Lime Technology, Eurban, the Centre for Window & Cladding Technology, and
Willmott Dixon.
http://www.bath.ac.uk/news/2009/11/18/balehaus-opening
http://www.bath.ac.uk/features/balehaus/
http://www.modcell.co.uk/
24Nov Une
éolienne sur le parking d'un hypermarché
(src : Weole Energy)
Le nouveau centre
commercial Auchan de La Croix-Saint-Ouen situé au Nord-Est de Paris (60 Oise)
innove, avec l'installation d'une éolienne à proximité de sa station service.
L'éolienne
de 7,5m de haut a été mise en service par Weole Energy. D'une puissance de 10kW,
elle permettra au site de produire sa propre électricité, afin d'alimenter le
magasin et éventuellement, dans le futur, les voitures électriques qui feront
le plein à la station service...
Au dela d'une démarche éco-responsable souvent évoqué pour justifier
l'installation d'équipements "verts", il faut savoir que
le Grenelle de l'environnement a rendu obligatoire la réalisation d'un bilan
carbone pour les entreprises de plus de 500 salariés. De plus, les
directives européennes imposent pour 15 de ses pays membres, 20% d'énergies
renouvelables d'ici 2020, dont 10% issu de l'éolien.
L'offre de Weole Energy permet de se faire installer - sans permis - une petite
éolienne sur un parking ou sur le fronton d’un établissement, pour un budget
de départ de 10.000 euros. La société estime que "sur un site
moyennement venteux, une éolienne de 20kW peut produire jusqu’à 45 000
kWh/an, ce qui correspond aux consommations standards pour un magasin de 1000 m2
ou une PME de 20 personnes".
Il y a
fort à parier que ce genre d'initiative se multipliera dans les mois et années
à venir. Les éoliennes tout comme les panneaux photovoltaïques feront alors
partie intégrante du paysage de nos chers parkings.
Enerzine a
recensé pour vous quelques exemples de ce type :
Des
centrales photovoltaïques chez Casino
Des
caddies à l'ombre des panneaux solaires
Economies
d'énergies: supermarchés Delhaize visent 35%
Premières
éoliennes intégrées à un édifice commercial
23Nov
Le projet DESERTEC prend forme avec la société DII
(En savoir
+)
Une initiative
industrielle unique destinée à développer, à partir des déserts du
Moyen-Orient et d’Afrique du Nord (MENA), un approvisionnement en énergie
solaire est en train de prendre forme.
Les
statuts de la société DII GmbH ont été signés vendredi dernier à Munich
par le groupe des membres fondateurs composé de douze sociétés et de la
Fondation DESERTEC.
Le travail
de DII consistera à réaliser une analyse approfondie et à mettre en place une
structure pour les investissements destinés à l’approvisionnement de la région
MENA et de l'Europe en électricité produite à partir des sources d’énergie
solaire et éolienne. L’objectif à long terme est de satisfaire une part
substantielle des besoins en électricité des pays de la zone MENA et de répondre
à hauteur de 15 % à la demande d'électricité de l'Europe d'ici à 2050.
Ce projet
pharaonique recquiert toutefois un financement à la hauteur de ses ambitions
avec un coût
estimé à 400 milliards d'euros, dont 50 employés à la mise en oeuvre
d'un réseau électrique jusqu'en Europe.
Les déserts
de notre planète reçoivent en 6 heures plus d'énergie solaire que n'en
consomme l'humanité en toute une année. C'est pourquoi, la raison d'être du
projet Desertec reviendrait à savoir "comment transformer économiquement
cette énergie rayonnante en énergie utilisable et transportable jusqu'aux
consommateurs."
Des études effectuées par le Centre Aérospatial Allemand (DLR) montrent que
les centrales thermiques solaires pourront, surtout dans les régions désertiques,
couvrir dans les 40 ans à venir plus de la moitié des besoins énergétiques nécessaires
sous forme d’électricité de la région EUMENA (Europe, Moyen Orient, Afrique
du Nord) d’une manière économique.
Il suffirait, pour couvrir les besoins mondiaux actuels en électricité de 18
000 TWh / an, d’équiper trois millièmes seulement des 40 millions de km2 des
surfaces désertiques de notre planète en centrales thermiques solaires dotées
de champs de capteurs paraboliques ou de collecteurs. Il suffirait de 20 m2 de désert
par personne pour couvrir jour et nuit, sans émissions de CO2, les besoins en
électricité d’une personne. Si les pouvoirs publics étaient prêts à créer
les conditions d’encadrement nécessaires à un tel projet, il serait possible
dans un délai de moins de 30 ans de concrétiser à l’échelle mondiale le
concept DESERTEC.
Selon DESERTEC, comme les lignes de transmission modernes en Courant Continu
Haute Tension (CCHT) permettent de transporter le courant avec des pertes inférieures
à 3% par 1.000 km de distance,
plus de 90 % de l'humanité dans des rayons jusqu'à 3 000 km pourraient en
profiter. Toujours selon les calculs du DLR, les coûts estimés pour la
construction de 20 lignes de 5 GW chacune s’élèverait au total à environ 45
milliards d’euros.
Les pays
qui disposent aujourd'hui encore de pétrole et de gaz naturel se doteraient
ainsi d'une ressource supplémentaire qui les rendrait indépendants des périodes
de crises. Le concept DESERTEC proposerait aux pays européens, une option supplémentaire
face aux ressources énergétiques fossiles, tels que le gaz naturel et le
charbon, et permettrait de réduire la dépendance de ces derniers.
"Nous pensons et sommes même fortement persuadés que la vision du
concept DESERTEC constitue le pivot de la transition vers un approvisionnement
durable en énergie dans les pays de la région MENA et en Europe. L’heure est
maintenant venue de faire de cette vision une réalité. Pour y parvenir, une
coopération intensive entre les différentes parties et cultures impliquées
est nécessaire afin de pouvoir créer une base solide pour la réalisation
d’investissements dans les technologies touchant aux énergies renouvelables
et aux réseaux électriques interconnectés. DII se concentrera principalement
sur les conditions économiques, techniques et réglementaires qui doivent être
remplies pour que la mise en oeuvre du projet soit une réussite. Les premiers
projets de référence nous permettront de tirer des enseignements qui nous
serviront pour les plans qui seront lancés par la suite par DII et les autres
parties impliquées. », a déclaré le directeur fraîchement promu, Paul
van Son.
Depuis l’annonce de sa création en juillet, DII a reçu le soutien d’un très
grand nombre d’institutions politiques et gouvernementales dans la région
MENA et en Europe. Il est ainsi prévu par exemple que DII collabore étroitement
avec le Plan Solaire Méditerranéen (PSM), une initiative lancée en
2008 par la présidence française du Conseil de l’Union européenne dans le
cadre de l’« Union pour la Méditerranée ». Le Plan Solaire Méditerranéen
vise à la création d’un nouvel équilibre dans les relations nord-sud basé
sur le développement de projets énergétiques durables. Les deux initiatives
– initiative politique pour le PSM et initiative privée pour DII –
partagent des objectifs similaires et peuvent donc s’apporter un soutien
mutuel.
Plusieurs
entreprises se sont associées pour créer DII : ABB, ABENGOA Solar,
Cevital, la Fondation DESERTEC, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar
Millenium, Munich Re, M+W Zander, RWE, SCHOTT Solar et Siemens. Dans un avenir
proche, d’autres sociétés de différents pays rejoindront DII en tant
qu’associées ou partenaires, afin d’élargir la base du soutien apporté
par les pays de la zone EUMENA. Les bureaux de DII seront situés à Munich.
Tous les signataires de DII reconnaissent la nécessité d'introduire des
mesures efficaces de protection du climat. Torsten Jeworrek, membre du
Directoire de Munich Re, s'exprimant au nom des membres fondateurs de DII, a
ainsi déclaré : "La question n’est pas de savoir si l’on devrait
faire quelque chose, mais comment on peut réduire les émissions de gaz à
effet de serre dans l’atmosphère et comment parvenir à ce but de façon
intelligente, de sorte qu’il en résulte une situation gagnante à la fois
pour l’environnement et pour l’économie. Dans la perspective de
l’important Sommet de l’ONU sur le climat qui se tiendra à Copenhague,
cette initiative du secteur privé démontre que l’exploitation des potentiels
d’affaires est conciliable avec des objectifs de développement durable."
22Nov
le Japon annonce avoir développé la batterie miracle
http://www.techniques-ingenieur.fr/article/article_6375/le-japon-annonce-avoir-developpe-la-batterie-miracle.html?utm_source=ABO&utm_medium=newsletter&utm_content=ESE8&utm_campaign=859C8
Le National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
japonais annonce avoir développé une technologie de batterie qui permettrait
de renvoyer le Lithium-Ion aux oubliettes. En vue : une grande amélioration de
la densité énergétique. La densité énergétique, c'est en quelque sorte la
puissance de la batterie rapportée à son poids. Une caractéristique phare
pour une utilisation au sein d'une automobile.
Deux fois plus performant que le Li-Ion ?
La densité énergétique est fonction du
voltage par élément et de la capacité, exprimée en Ah/kg. En théorie, la
technologie Ni-Li permet de combiner le voltage par élément du Li-Ion à la
grande capacité de stockage du Ni-MH. En simplifiant, la batterie combine le
nickel (faisant office de cathode) et le lithium métal (l'anode), utilisant une
électrolyte organique et séparés par un film de céramique. Affichant ainsi
une tension par élément de 3.49 v et une capacité de 268 mAh/kg, la densité
énergique atteint ainsi 935 Wh/kg, à comparer aux 400/450 du Li-Ion. Un
comparatif de performances est récapitulé dans le schéma ci-dessous.
Le travail sur les batteries au Ni-Li en est toutefois à ses débuts. Par le
passé, de nombreuses technologies n'ont pas concrétisé tout le potentiel
qu'on voyait en elles. C'est ainsi le cas du vieillissant NiMH (qui ne peut
monter au-dessus d'un voltage par élément de 1,32 v à cause de la limitation
de son électrolyte aqueuse) et même du Li-Ion, dont les performances actuelles
sont notamment limitées par les qualités intrinsèques du matériau composant
sa cathode. Malgré les problématiques restant à dépasser, les chercheurs
sont toutefois confiants pour dépasser significativement les capacités
actuelles des batteries au Li-Ion.
Plus d'informations sur le Journal
of the American Chemical Society.
21Nov
Ces éoliennes qui produisent de l'eau
http://www.techniques-ingenieur.fr/article/article_6395/ces-eoliennes-qui-produisent-de-l-eau.html?utm_source=ABO&utm_medium=newsletter&utm_content=ESE8&utm_campaign=859C8
DÉVELOPPEMENT
DURABLE
27-oct.-2009
Boirons-nous un jour de l'eau captée dans l'air par des éoliennes ? La
question n'a rien de saugrenu : plusieurs prototypes d’éoliennes produisant
de l'eau douce grâce à l'humidité présente dans l’air, sans rejet de CO2
et sans consommation d'énergie externe, sont en cours de développement.
L'air contient en effet de l'eau à l'état gazeux. Sa quantité dépend à la
fois de la température ambiante et du taux d'humidité relative. La ressource
est potentiellement énorme : la quantité d'eau douce sous forme de vapeur
d'eau présente dans l'air est équivalente à celle sur terre à l'état
liquide. Alors que l'eau douce est une denrée rare (elle ne représente que 2,5
% de l'eau présente à la surface de la Terre) et sera l'un des enjeux majeurs
du XXI ème siècle, le marché pourrait être prometteur.
Plusieurs
sociétés sur les rangs
Une jeune PME française, Eole
Water (anciennement Eole Tech), vient de breveter son système après dix
ans de recherche. Implantée à Sainte-Tulle, dans les Alpes de Haute-Provence,
elle conçoit des dispositifs éoliens de production d'eau par condensation,
sans rejet de CO2, en générant aussi de l'électricité.
Elle a conçu toute une gamme d'éoliennes à eau.
Son modèle mobile "WMS 500", haut de 14 mètres et muni d'une turbine
de 8,5 mètres, produit 514 litres d'eau en 24 heures, dans des conditions
normales, selon la société (photo ci-dessus). La société cherche aujourd'hui
des partenaires financiers pour lancer l'industrialisation.
Mais elle n'est pas la seule sur les rangs. En Australie, Maxwell Edmund
Whisson, un inventeur, a été parmi les premiers à concevoir un
prototype, présenté dès 2007. Son engin, un moulin à vent au design
avant-gardiste, est capable de capter l'eau présente dans l'air.
L'eau est récupérée par un système de réfrigération condensation. Le tout
est greffé sur une éolienne futuriste, sans pales et disposant d'un aileron
d'avion. Pour l'instant, son invention n'a pas été commercialisée.
Autre exemple, Dutch
Rainmaker, une entreprise néerlandaise, qui a mis au point un prototype
capable de produire jusqu'à 500 litres d'eau potable par jour.
L'énergie du vent alimente un système frigorifique installé dans un pylône,
l'eau étant récupérée ensuite par condensation. Un projet pilote est installé
à Wetsalt, en Allemagne (voir la vidéo en cliquant ici).
Encore
des freins
Ces technologies pourraient déboucher sur de
nombreuses applications, commerciales, agricoles ou humanitaires. Mais si le
marché mondial est potentiellement très important, plusieurs freins
subsistent. Les prototypes doivent faire la preuve de la fiabilité de leurs
performances en termes de production d'eau. Et ils devront ensuite passer le cap
de l'industrialisation pour arriver à des niveaux de prix acceptables.
La question de l'impact de ces éoliennes à eau sur le climat pourrait aussi se
poser : si l'eau se raréfie dans l'atmosphère, son cycle sera perturbé et,
par exemple, la formation des nuages serait alors altérée. Une question qui ne
se posera toutefois qu'en cas de déploiement de ces éoliennes à grande échelle.
Source :
Green
Univers
20Nov
Peugeot : le BB1 électrique fait sa promo européenne
(src : Peugeot)
La capitale britannique
a accueilli le temps d'un week-end, le BB1, un prototype de voiture électrique
inspiré de la réglementation des quadricycles et conçu par Peugeot.
Ce dernier
avait été dévoilé lors du 63ème Salon de l'auto à Francfort.
D'une
longueur de seulement 2,5 mètres, l'habitacle est en mesure de transporter
jusqu'à quatre personnes.
L'originalité du concept-car réside dans les roues arrières - développées
en collaboration avec Michelin - comprenant chacune un moteur électrique. Ce
système astucieux permet entre autres, de gagner de l'espace intérieur. Le
rendement net développé est de 15 kW (20 ch), soit 7,5 kW par moteur, ce qui
donne un bon ratio entre le poids et la puissance pour un usage urbain.
Par
ailleurs, Peugeot annonce "une accélération de 0 à 30 km/h en 2,8
secondes pour des reprises de 30 à 60 km/h en seulement 4 secondes",
une autonomie de "120 kilomètres" et des panneaux solaires
sur le toit qui aideront à alimenter en électricité le système de
ventilation de manière permanente.
Après
Berlin et Londres, la tournée européenne de présentation du BB1 continuera en
Espagne les 21 et 22 novembre puis en Italie où le BB1 sera exposé à Milan
les 28 et 29 novembre. Enfin, la tournée se terminera à Paris durant le
week-end du 12 décembre 2009.
19Nov
Green heating and cooling technology turns carbon from eco-villain to
hero
http://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/green_heating_and/
http://www.sorptionenergy.com/
10 November 2009 Warwick, University of
Carbon is usually typecast as
a villain in terms of the environment but researchers at the University of
Warwick have devised a novel way to miniaturise a technology that will make
carbon a key material in some extremely green heating products for our homes and
in air conditioning equipment for our cars.
Most domestic heating and automotive air conditioning requires a lot of energy.
Domestic space heating and hot water account for 25% of energy consumption in
the UK. Across the EU, vehicle air conditioning uses about 5% of the
vehicle fuel consumed annually, and within the UK it is responsible for over 2
million tonnes of CO2 emissions.
To combat global warming, new technologies to reduce these emissions are vital.
Researchers at the University of Warwick have been working on practical
solutions for many years and are now developing new energy saving technologies.
In houses, the best condensing boilers are about 90% efficient. There are
electric heat pumps on the market that use electricity to extract heat from the
outside air or the ground to heat homes more efficiently, but the electricity
used still incurs large CO2 emissions at the power station.
Researchers have long been aware of a much more energy efficient way to drive
heat pumps (or air conditioners) using adsorption technology. This uses heat
from a gas flame or engine waste heat to power a closed system containing only
active carbon and refrigerant. When the carbon is at room temperature it adsorbs
the refrigerant and when heated the refrigerant is driven out. A process which
alternately heats and cools the carbon can be used to extract heat from the
outside air and put it into radiators or hot water tanks. In the case of
air conditioning it extracts the heat from the inside of the car. The major snag
has been that adsorption technology to date would need to be roughly 300 litres
in volume for a car air conditioner and larger for a heat pump to heat your
house. Clearly that is not going to fit into a car and the
volume of unit required for domestic heating probably couldn’t fit under your
stairs at home either…
However University of Warwick researchers have made a breakthrough in adsorption
systems design that dramatically shrinks these devices making them small and
light enough for use in both domestic heating and automotive air conditioning.
They have devised and filed a patent on a clever new arrangement that
distributes thin (typically 0.7mm thick) sheets of metal throughout the active
carbon in the heat exchanger. Each of these sheets contains more than a hundred
tiny water channels (typically 0.3mm in diameter) designed to make the heat
transfer much more efficient. This has enabled the Warwick team to create
adsorption based equipment that is up to 20 times smaller than was previously
possible.
The researchers expect that their new adsorption technology can create domestic
heat pumps that will produce a 30% or more reduction in domestic fuel bills (and
CO2 emissions) compared to even the best condensing boiler. In car
air conditioning systems their new system can exploit waste heat from the
engine, converting it into useful cooling. Because no (or very little)
mechanical power is then taken from the engine it will reduce both fuel
consumption and CO2 emissions by nearly 5%. The research team also
anticipate that in new vehicle models the system can be integrated with little
or no extra cost.
The University of Warwick engineers have had significant interest in the new
technology from a range of companies, and they have already entered a technical
partnership with a major global vehicle manufacturer to develop and demonstrate
the technology. There has also been considerable interest from the
domestic heating and hot water market
This significant commercial interest has led to a new spin-out company, Sorption
Energy Ltd, being set up by Warwick Ventures, the university’s technology
transfer office, and H2O Venture Partners. Initially the company will use the
new patent pending technology to focus on two high value markets: greener
heating and hot water systems for houses and air conditioning for cars.
Lead researcher on the new technology, University of Warwick’s Professor Bob
Critoph said:
“My team has been working on these developments for several years, supported
by grants from EPSRC and the EU totalling over £2.5million. The
technology is now ready for commercialisation and we are very excited by the
opportunities which are developing. It is particularly pleasing that the
technology will significantly help reduce CO2 emissions.”
Dr David Auty, Chief Executive of Sorption Energy said:
“This is exciting stuff. The technology has been proven in the University's
laboratories at the sizes needed for vehicles and domestic systems, and there
are several other large markets. The ability to provide products which
make significant reductions in both energy consumption and CO2
emissions at a similar price to existing products will make Sorption Energy very
attractive to customers, and is very satisfying for the team.”
“The UK is the global market leader in gas boilers. There are 21 million gas
boilers in the UK with 1.7million installed each year, mainly replacements, and
around 11 million units sold annually worldwide. For domestic housing the
retrofit market is the primary interest: 80% of the housing for 2050 has already
been built. This presents both a massive opportunity both for emission
reduction and for UK industry.”
http://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/green_heating_and/
18Nov
Quand le gaz carbonique est transformé en éthanol
http://www.joulebio.com
Joule Biotechnology
annonce avoir développé une nouvelle technologie qui produit directement du
carburant renouvelable à partir du dioxyde de carbone mais aussi grâce à
l'utilisation de microbes photosynthétiques.
La société se base sur une nouvelle approche de production
axée sur la photosynthèse et prétend éviter le lourd tribut économique et
environnemental que nécessite les autres procédés à base de celluloses ou
issus de la biomasse algale.
A l'intérieur des bioréacteurs spécialement conçus, les micro-organismes ont
été modifiés pour sécréter directement des molécules d'hydrocarbures sous
l'effet du CO2 et de la lumière du soleil. En retour et selon le type du
micro-organisme sélectionné, les chercheurs auraient réussit à produire
directement de l'éthanol, du diesel et d'autres types d'hydrocarbures. Ils
auraient fait la découverte de gênes uniques codant le mécanisme des enzymes
et permettant ainsi la synthèse
directe des 2 molécules d'alcane et d'oléfines entrant dans la composition
chimique du diesel.
A souligner que la production a été réalisée en
conditions contrôlées ou de laboratoire.
Joule estime que sa biotechnologie permettra d'éviter les coûts
induits par la collecte à grande échelle de la biomasse et par la consommation
d'énergie nécessaire lors des phases de raffinage. Par ailleurs, le processus
exigerait des terres non cultivables, aucune culture et aucune eau (potable).
17Nov
Hybrid3 EVol : le scooter hybride à 3 roues motrices
(src : Peugeot)
Enerzine avait découvert
le 3 roues HYbrid3 du constructeur automobile Peugeot,
lors de sa visite au Mondial de l'Automobile de Paris en 2008. Cette
année, la firme au lion va présenter l'HYbrid3 Evolution, à l'occasion du
salon du deux-roues de Milan qui se tient du 10 au 15 novembre 2009, une version
améliorée et plus puissante.
Les
deux roues à l'avant du véhicule intègrent chacune un moteur électrique et,
à l'arrière un moteur thermique suralimenté.
Cette
solution technologique hybride permet à chacune de ses roues d'être motrice.
Cet ensemble (3 roues + freinage du moteur électrique) permet également de réduire
la distance de freinage d’environ 30 % par rapport à un scooter deux roues
doté d'un freinage classique.
Le moteur thermique à essence de 300 cm3 suralimenté délivre 30
kW (41 ch). Compact, il est associé à un compresseur lui permettant
d'atteindre les performances d'un 500 cm3 tout en maîtrisant son niveau de
rejet de CO2.
Les deux moteurs électriques d'une puissance de 2x3
kW, sont alimentés par des batteries de type lithium-ion qui peuvent être
rechargées par un système de récupération d'énergie à la décélération
et au freinage.
Peugeot précise qu'il n'y a aucune liaison mécanique entre l'avant et l'arrière,
le tout étant géré électroniquement (« by wire »), ce qui favorise la
compacité de l’engin.
Ainsi l'HYbrid3
Evolution a la possibilité de fonctionner de différentes façons :
·
en mode électrique seul (au démarrage, à faible
vitesse et en décélération pour une autonomie allant jusqu’à 10 km) ;
·
en mode thermique seul, à vitesse stabilisée sur
route, lorsque le moteur essence suralimenté atteint son rendement optimal ;
·
avec les motorisations thermique/électrique combinées,
l'implantation de cet ensemble hybride électrique/thermique permettant la
motricité des trois roues, lorsque les conditions d'adhérence le nécessitent
ou lors de phases d'accélération pour un surcroît de puissance (fonction «
boost ») et d’adhérence (30 + (3x2) = 36 kW (49 ch)).
Le système STOP &
START complète
le dispostif. Il permet la mise en veille du moteur thermique lors des phases
d'arrêt (à un feu, lors d’un stop ou dans les embouteillages) ou de roulage
en mode électrique du véhicule. Cette technologie que l'on retrouve déjà sur
certaines voitures procure des gains de consommation et d’émissions
significatifs, surtout lorsque le trafic se révèle particulièrement dense.
Elle permet également le redémarrage instantané du moteur thermique, de façon
imperceptible pour le conducteur, lorsque cela est nécessaire.
Pour terminer, l'HYbrid3 Evolution consomme en cycle normalisé 2,0 l au
100 km pour 48 g/km de CO2.
16Nov
UT Knoxville and ORNL researchers turn algae into high-temperature
hydrogen source
Contact: Jay Mayfield
jay.mayfield@tennessee.edu
865-974-9409
University
of Tennessee at Knoxville
Platinum-catalyzed photosynthetic
process creates high-yield sustainable source of hydrogen
KNOXVILLE -- In the quest to make hydrogen as a clean alternative fuel source,
researchers have been stymied about how to create usable hydrogen that is clean
and sustainable without relying on an intensive, high-energy process that
outweighs the benefits of not using petroleum to power vehicles.
New findings from a team of researchers from the University of Tennessee,
Knoxville, and Oak Ridge National Laboratory, however, show that photosynthesis
– the process by which plants regenerate using energy from the sun – may
function as that clean, sustainable source of hydrogen.
The team, led by Barry Bruce, a professor of biochemistry and cellular and
molecular biology at UT Knoxville, found that the inner machinery of
photosynthesis can be isolated from certain algae and, when coupled with a
platinum catalyst, is able to produce a steady supply of hydrogen when exposed
to light.
The findings are outlined in this week's issue of the journal Nature
Nanotechnology.
Bruce, who serves as the associate director for UT Knoxville's Sustainable
Energy and Education Research Center, notes that we already get most of our
energy from photosynthesis, albeit indirectly.
The fossil fuels of today were once, millions of years ago, energy-rich plant
matter whose growth also was supported by the sun via the process of
photosynthesis. There have been efforts to shorten this process, namely through
the creation of biomass fuels that harvest plants and covert their hydrocarbons
into ethanol or biodiesel.
"Biofuel as many people think of it now -- harvesting plants and converting
their woody material into sugars which get distilled into combustible liquids --
probably cannot replace gasoline as a major source of fuel," said Bruce.
"We found that our process is more direct and has the potential to create a
much larger quantity of fuel using much less energy, which has a wide range of
benefits."
A major benefit of Bruce's method is that it cuts out two key middlemen in the
process of using plants' solar conversion abilities. The first middle man is the
time required for a plant to capture solar energy, grow and reproduce, then die
and eventually become fossil fuel. The second middle man is energy, in this case
the substantial amount of energy required to cultivate, harvest and process
plant material into biofuel. Bypassing these two options and directly using the
plant or algae's built-in solar system to create clean fuel can be a major step
forward.
Other scientists have studied the possibility of using photosynthesis as a
hydrogen source, but have not yet found a way to make the reaction occur
efficiently at the high temperatures that would exist in a large system designed
to harness sunlight.
Bruce and his colleagues found that by starting with a thermophilic blue-green
algae, which favors warmer temperatures, they could sustain the reaction at
temperatures as high as 55 degrees C, or 131 degrees F. That is roughly the
temperature in arid deserts with high solar irradiation, where the process would
be most productive. They also found the process was more than 10 times more
efficient as the temperature increased.
"As both a dean and a chemist, I am very impressed with this recent work by
Professor Bruce and his colleagues," said Bruce Bursten, dean of UT
Knoxville's College of Arts and Sciences. "Hydrogen has the potential to be
the cleanest fuel alternative to petroleum, with no greenhouse gas production,
and we need new innovations that allow for hydrogen to be readily produced from
non-hydrocarbon sources. Professor Bruce and his team have provided a superb
example of how excellence in basic research can contribute significantly to
technological and societal advances."
###
Co-authors on the paper along with Bruce include Infeyinwa Iwuchukwu, a UT
Knoxville graduate student in chemical and biomolecular engineering; Michael
Vaughn, a research technician; Natalie Myers, a UT Knoxville graduate student in
microbiology; Hugh O'Neill, a UT Knoxville-ORNL research professor and Paul
Frymier, a UT Knoxville professor of chemical and biomolecular engineering.
Caption: This image shows the process by which Photosystem I in
thermophilic blue-green algae can be catalyzed by platinum to produce a
sustainable source of hydrogen. The system was highlighted in a paper by
University of Tennessee, Knoxville research Barry Bruce, et al. in Nature
Nanotechnology.
15 Nov
SAAB et MINESTO inventent une nouvelle technologie marine : Deep Green
Turbine
http://www.techniques-ingenieur.fr/article/article_6419/saab-et-minesto-inventent-une-nouvelle-technologie-marine---deep-green-turbine.html?utm_source=all_users&utm_medium=email&utm_term=veille2&utm_content=midest&utm_campaign=alerte_actu_sem46
28-oct.-2009
Le développement
d'un concept complètement nouveau de récupérateur d'énergie des courants
marins utilisant une mono turbine de 7 tonnes couplée à un cerf-volant
sous-marin vient d'être rendu public par Minesto, une compagnie qui travaille
en collaboration avec l'armée suédoise et la division aéronautique du Groupe
Saab.
La Deep Green Turbine (c'est le nom de cette technologie) capture l'énergie des
courants sous-marins exactement comme le fait un cerf-volant (ou un planeur)
avec l'énergie du vent ; dans ce cas, les courants marins remplacent le vent. A
l'origine d'ailleurs, cette turbine a été développée pour être une turbine
éolienne, mais les ingénieurs de SAAB
ont fini par estimer qu'elle serait beaucoup plus efficace sous l'eau, 832 fois
plus dense que l'air. D'après le constructeur, ce système pourrait produire
assez d'électricité pour fournir près de 4 millions de foyers chaque année
(chiffres constructeur).
Comment ça marche ? Vraiment comme un cerf-volant, mais dans l'eau. Le
cerf-volant tourne dans l'eau en décrivant de grand "8" au gré des
courants, attaché au fond par un câble qui le laisse libre de ses mouvements
(vidéo-boucle de démonstration ICI
http://www.ebase.se/minesto/animation.htm
).
Une vitesse d'écoulement multipliée par dix
La turbine cerf-volant est fixée sur un fond marin entre 60
et 120 mètres de profondeur dans un courant dont la vitesse serait de 1 à 2 m
par seconde (chiffres constructeur) ; le cerf-volant turbine est automatiquement
dirigé dans les trajectoires spécifiques par un système de contrôle. Le
principe de fonctionnement de cette technologie est détaillé par le fabricant
en deux étapes.
La première étape consiste à augmenter la vitesse du flux entrant dans la
turbine. Lorsque les courants frappent l'aile ils créent une force de portance.
Fixé au fond de l'océan par un câble, le cerf-volant est contrôlé par un
gouvernail, et peut être dirigé dans la trajectoire souhaitée, (dans la vidéo
ce parcours prend la forme d'un "8" perpétuel). Cette méthode
multiplierait, selon le constructeur, la vitesse d'écoulement de l'eau dans la
turbine par 10 par rapport à la vitesse du courant réel. La deuxième étape
consiste à utiliser un générateur pour convertir cette énergie cinétique en
énergie électrique.
Une turbine de sept tonnes !
Selon Minesto,
pour produire 1 mégawatt, il faudrait une turbine cerf-volant de 14 tonnes. Le
développement envisagé concerne pour l'instant une turbine de 7 tonnes qui
produirait 500 KW, ce qui, toujours d'après les constructeurs, serait largement
compétitif avec les coûts de l'éolien. Selon l'estimation du PDG de Minesto,
Anders Jansson, de l'énergie électrique pourrait être produite dans une
fourchette entre $ 0,09 et $ 0,20 cts par kWh (à peu près l'équivalent en
euros).
Ce qui intéresse les investisseurs qui se sont déjà montrés attirés par la
simplicité du projet. La balance coût des matières premières utilisées pour
la fabrication de la technologie, électricité produite, coût de transports
vers le réseau terrestre et maintenance de la technologie est présentée comme
plus avantageuse que celle de l'éolien.
The
Carbon Trust basé au Royaume-Uni, qui décidément semble être à
l'affût de la moindre innovation dans le domaine des technologies renouvelables
marines, a déjà appuyé le développement du Deep Green de Minesto, si bien
que cette technologie à peine née se trouve être déjà financée en
partiepar les gouvernements britannique et suédois ! Par ailleurs, les sociétés
impliquées dans son développement sont : le Groupe Saab, Midroc
New Technology, Verdane Capital et Encubator.
Des noms que je conseille aux lecteurs de retenir et des liens que je les invite
à visiter sans tarder.
Source :
Les
énergies de la mer
Francis Rousseau est rédacteur en chef de plusieurs blogs portant
sur l'environnement et les énergies renouvelables, dont un spécialisé dans
les énergies marines : Les
Energies de la mer. Ces blogs sont réalisés pour 3B Conseils,
cabinet conseil en communication scientifique et technique et bureau d'études,
organisateur des Entretiens Science et Ethique.
14Nov
Voiture électrique: la SimpliCity en rodage avant la production
industrielle
http://www.la-croix.com/afp.static/pages/CPS.UJU81.131109171937.photo00.photo.default-512x337.jpg
http://www.charentelibre.com/article-11-region-voiture-electrique-la-simplicity-en-rodage-avant-la-production-industrielle.html?id_article=296054
La petite
voiture électrique conçue à Chauvigny et soutenue par la Région sera
produite l'an prochain chez Heuliez à Cerisay. Objectif: 2.100 exemplaires
14.11.2009
Patrick SERVANT
L'entreprise relevait du pari un peu fou: vouloir sortir un prototype de voiture
électrique à 10.000 euros en quelques mois en a fait ricaner plus d'un. Ségolène
Royal, peu effrayée par les sarcasmes, a maintenu le cap et proposé aux
industriels de la région de phosphorer sur le sujet. Hier, à Chauvigny, en présentant
les premiers exemplaires de présérie de la Simplicity, elle n'a pas manqué de
célébrer cette «première en Europe» (1). Moins de deux
ans après avoir lancé un appel à projets pour un véhicule électrique, écolo
et à bas coût, les prototypes sont en effet sortis des usines.
Du «sur-mesure» aussi
À l'exemple de cette Simplicity, fruit des
cogitations des équipes de la société Eco et Mobilité, à Chauvigny (2),
dont les premiers exemplaires de présérie ont été présentés devant un
parterre de responsables économiques régionaux et de journalistes.
«On va sortir 30 exemplaires en pré- série d'ici
la fin de l'année, détaille Eric Llinarès, le patron d'Eco et Mobilité, exemplaires
que l'on améliorera en permanence, ce qui est le principe même de la présérie.»
Cette première étape sera suivie de la mise en production industrielle. Précision
de taille, celle-ci ne se fera pas à Chauvigny, mais chez Heuliez à Cerisay. «L'objectif
industriel, reprend Eric Llinarés, c'est de sortir 2.100 Simplicity des
chaînes d'Heuliez en 2010, sachant qu'ici, à Chauvigny, on continuera à faire
du cousu-main, du sur-mesure, pour coller aux demandes spécifiques des clients.»
Pour lancer la Simplicity, la PME de Chauvigny - qui
emploie une cinquantaine de salariés - a bénéficié du soutien de la Région
à hauteur de 1,7 million d'euros (3). «Nous sommes en train de
lancer un second tour de table financier, précise Eric Llinarès, qui
devrait réunir de 4 à 5 millions d'euros, dont deux en fonds propres.» Et
si Eric Llinarès parvient à se montrer persuasif, il comptera peut-être parmi
ses partenaires les banquiers du secteur, jusque-là, selon lui, plus que
frileux, ainsi que des industriels comme Saft ou Leroy-Somer, attentifs au
projet mais pas encore engagés. L'objectif d'Eco et Mobilité, c'est de
commercialiser la petite voiture électrique prioritairement auprès des
organismes publics et des collectivités locales, tout en ne se privant pas
d'une clientèle de particuliers sensibilisés aux questions environnementales.
(1) La Simplicity est à 11.000 €, desquels on enlève
une subvention de la Région (3.000 €) et de l'Ademe (3.000 €). Soit un véhicule
à 5.000 €.
(2) Eco et Mobilité est une filiale de
la société Formes et Outillage, créée en 2000 à Chauvigny.
(3) Deux autres prototypes, ceux
d'Heuliez et Diedre, ont été également soutenus par la Région.
8Nov
Technology to Reduce Energy Demand in Steel Plants
http://energy.sigmaxi.org/?p=1250
http://energy.sigmaxi.org/?cat=9
Download this paper in pdf format
Abstract: Worldwide growth of economy and population has caused
an immense increase in demand for energy. Furthermore, energy prices have always
been volatile. These trends are expected to continue and even worsen in coming
years. These trends create both pressure and opportunities in the steel industry
to seek new technologies for conservation, substitution of fuels, and ultimately
the development of new steelmaking processes which are environmentally friendly.
Such measures are intended to reduce the steel industry’s reliance on energy
sources, as well as the volume of greenhouse gases it introduces to the
environment. This paper discusses a technology to improve the energy efficiency
of the Electric Arc Furnace (EAF) in the steelmaking process by utilizing the
heat of the waste gases from the EAF to generate steam that can be used in other
applications within the steel plant.
7Nov
An extremely green house rises in Roxbury
http://www.boston.com/news/science/articles/2009/10/25/home_is_where_the_heat_is_off/
Home is where the heat is off
By Carolyn Y.
Johnson, Globe Staff | October 25, 2009
At
a time when most people are contemplating whether to give in and turn up the
thermostat, Simon Hare and his family are embarking on a bold experiment in green living: a winter with no heat.
Their modest, two-story cottage in Roxbury will be warmed by the sun, the body
heat of Hare, his wife Damiana, and his 16-month-old daughter Lulu, and even the
heat thrown off by its energy-efficient appliances. The airtight, well-insulated
house is part of a small but growing movement to design and build extremely
green dwellings by rethinking what is essential in a house.
“You make it really efficient; you design your house to do your work for
you,’’ Hare said. “On a February day of 6 degrees, if it’s getting cool,
we can heat the house by making a second batch of pancakes for my
daughter.’’
As world leaders prepare to negotiate a new climate change agreement in
Copenhagen in December, some homeowners are taking matters into their own hands,
building structures that show just how far it is possible to shrink a house’s
carbon footprint. While many green
buildings are built from scratch on lots ideally situated for sunlight, a
growing number of builders and designers are, like Hare, working with existing
buildings, and studying the best ways to integrate green building techniques to
densely populated, built-out urban areas like Boston.
Hare - owner of a small design and build firm called Placetailor - had hoped to
save the original building, a gunsmith’s cottage from 1850, but the structure
was too damaged. Instead, he salvaged portions of the chimney and some of the
timber, and built his 750-square-foot house in the same footprint.
Hare has yet to spend winter in his new abode, but based on preliminary data and
his own calculations, he believes the house will stay around 63 degrees.
That’s a level he and his wife are comfortable with, in part because the
temperature will be constant with no drafts. The house project is a match for
Hare’s ideals. He travels to jobs on a bike, not by company truck, and took
his own house as the first project, both to demonstrate these techniques to
future clients and to provide for his family.
The key to the house is its ability to
retain heat. Hare started with a foot of insulation in the walls and roof.
The concrete floors are 2 1/2 inches thick, and its cement-based plaster walls
are far denser than drywall - creating a “thermal mass’’ that will act
like a heat battery, absorbing heat during the day and slowly radiating it back
into the house at night. In the summer, the walls and floor will absorb heat and
be cooled at night with natural ventilation. There are three patio doors on the
south side and three windows on the north side, located to maximize heating from
the sun.
Hot water will come from a tankless heater, a device that takes incoming cold water and heats it up as needed,
instead of wasting energy keeping a large tank of water hot all the time. To
test for airtightness, Hare used a fog machine and a “blower door test,’’
which pressurizes the house and looks at how much air leaks out. The house
turned out to be virtually airtight.
The lungs of the house will be a heat recovery
ventilator, a device in the basement that sucks
stale, warm air out of the house and injects fresh air from outside. To keep the
house warm, air leaving the house will pass next to the stream of new cold air,
heating it as it exits. Much of the work takes its cues from the Passive House
standard, which certifies that houses are virtually air tight, thereby retaining
heat and cutting energy use by as much as 90 percent. But much of the science
behind such extremely insulated homes come from New England, where early and
iconic work was done in the 1970s, said Paul Eldrenkamp, owner of Byggmeister, a
Newton firm that does energy-efficient renovations.
“For the moment, it appeals more to the crusader who
has some resources than to the average person, but there are more and more
people who instead of going for the luxury kitchen or the master suite addition
are more inclined to put that money into a deep energy reduction,’’ Eldrenkamp said. “Partly because, to
be honest, in 20 years that luxury kitchen is going to look like a 20-year-old
kitchen. But that insulation is going to look like gold.’’
Hare said his small house will cost about $250,000, with costs
inflated by the money he spent trying to save the original structure. A second
project his firm is building in Jamaica Plain, a gut renovation
called the JP Green House, will cost about $225,000, and there are plans to seek
certification for it as a Passive House. Generally, Passive
House construction costs about 5 to 10 percent more than standard construction,
Hare said. While there will be dramatic energy savings in both projects, the
homeowners are making a choice based more on their ideals than on economy, and
are paving the way for such building techniques to become more standard and
familiar. Ken Ward and his partner Andree Zeleska are both climate activists who
decided to build the JP Green House because they wanted to do something tangible
and show that it could be done within a reasonable budget.
For green renovations to have an impact on the climate, it will require more
than just a few one-off projects. William Moomaw, a professor at the Fletcher
School at Tufts University, said that was part of the motivation when he built
his own superefficient house in 2007 in Williamstown, which uses 14 percent as
much heat as a normal house.
“Getting these examples out there is really important, it makes a huge
difference,’’ said Moomaw, who was a member of the Intergovernmental Panel
on Climate Change, an international panel of scientists that concluded human
activity was causing global warming. “A person looked at our house, shook his
head and said, ‘I guess if it exists, it must be possible.’ ’’
The state is also examining how it might help encourage more highly-efficient
construction. It convened a Zero Net Energy Buildings Task Force focused on
structures that are essentially off the grid because they generate enough energy
to meet their needs. Ian Bowles, secretary of the Executive Office of Energy and
Environmental Affairs, said such efficient buildings are a “beacon on the
horizon,’’ something to inspire people and push the building standards
forward - while in the short term, homeowners can take advantage of increased
energy-savings programs. The technology exists, said Dr. Keith
Collins, who just finished spending the first year in his ultra-efficient home
in Rockport, Maine, with no furnace. Collins’s home stays comfortable at 68
degrees, heated by the sun shining through the windows and by water heated by
solar thermal panels on the roof.
“It’s not like turning on the heat. I remember this in having other
houses,’’ Collins said. “ ‘Oh, how late can I go before I have to turn
on the furnace?’ The sun comes up everyday; my heater comes on everyday.’’
That may be true, but in Roxbury, Hare’s wife got a commitment from her
husband. Damiana Diaz-Reck said that while she is not worried about the
approaching winter, she has told Hare that if it gets too cold,
she has the right to plug in a space heater.
Carolyn Y. Johnson can be reached at cjohnson@globe.com.
6Nov
Exploiter le potentiel des cellules à hétérojonction
(src : CEA - Liten)
Le CEA-Liten et
le groupe suisse 3S (Swiss Solar System) ont signé un partenariat commun de
trois ans portant sur la mise au point de modules photovoltaïques intégrant
des cellules solaires à hétérojonction*, et d'outils associés pour produire
ce type de modules.
Les
recherches concernent toutes les améliorations permettant de rendre efficace
les cellules solaires. Cela passe aussi bien par l'optimisation des processus de
fabrication, que par l'introduction de nouveaux designs de cellules basés sur
les micro et nanotechnologies. A l'INES*, le CEA-Liten* travaille sur les
cellules photovoltaïques en silicium à hétérojonction qui permettent
d'atteindre un taux de rendement supérieur à 20% (actuellement, le rendement
des cellules solaires classiques, dites à homojonction, avoisine les 17%).
L'objectif du programme de recherche commun est d'accélérer le développement
de panneaux solaires (ou modules) utilisant ces cellules à hétérojonction en
trouvant le mode d'assemblage le plus efficace. Les défis techniques posés par
la mise au point de tels modules photovoltaïques concernent l'interconnexion et
l'encapsulation des cellules à hétérojonction, ainsi que les tests consécutifs
des modules.
Selon les termes du partenariat, 3S livrera l'expertise et les équipements nécessaires
à l'interconnexion et l'encapsulation des cellules à hétérojonction. Ces équipements
seront installés à l'INES, au Bourget-du-Lac (Savoie, Rhône-Alpes), où le
CEA-Liten travaille sur de nouvelles méthodes d'encapsulation et
d'interconnexion visant à réaliser des modules photovoltaïques moins chers et
plus simples à recycler.
La prochaine étape consistera à exploiter tout le potentiel des cellules à hétérojonction.
Cette technologie offre la possibilité de recueillir l'énergie du soleil à
partir des deux côtés de la cellule. Quand ce potentiel bifacial est
pleinement exploité durant la conception et la fabrication d'un module,
l'efficacité du module peut être accrue de 30%.
MAJ : suite à la remarque de Trimtab
Fin
septembre, Sanyo annonçait la
commercialisation d'une technologie HIT (17,4%) basée sur un modèle
hybride composé de film de silicium amorphe recouvrant un substrat de silicium
cristallin.
[Credit
image : CEA]
http://www.enerzine.com/1/8620+exploiter-le-potentiel-des-cellules-a-heterojonction+.html
Notes
3S
: fabriquant de lignes de production manuelles et semi-automatiques de panneaux
solaires
Liten :
Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energie Nouvelles et les
Nanomatériaux
INES :
Institut National de l'Energie Solaire
Hétérojonction
: utilisation de deux semi-conducteurs matériels (silicium cristallin et
silicium amorphe) afin d’obtenir une meilleure efficacité de conversion des
cellules photovoltaïques. La technologie de l’hétérojonction nécessite un
développement technologique plus avancé et spécialisé que celle de
l’homojonction. Cette dernière technique, conventionnelle, est utilisée pour
produire un effet photovoltaïque en combinant deux surfaces fabriquées à
partir du même matériau.
5Nov
Areva teste sa pile à combustible dans un drone AUV
(src : Areva / Ifremer)
Entre le 12 et le 22
octobre dernier, Areva a expérimenté sa technologie de pile à combustible*
pour propulser un drone sous-marin autonome (AUV : Autonomous Underwater
Vehicle) exploité par l’Ifremer : l'Idefx.
Conçu
pour la surveillance sous-marine en zone côtière, l'autonomie de ce robot
sous-marin est généralement d'une centaine de km. Il a été doté d'une pile
à combustible développée par la société Hélion (filiale du groupe Areva),
qui va lui permettre de parcourir une distance de près de 300 km en Méditerranée.
Le sous-marin a effectué sept plongées cumulant ainsi 65 heures de
fonctionnement à la fois en surface et à différentes profondeurs et cela sans
avaries. Le remplissage des bouteilles en hydrogène et en oxygène nécessaires
à son fonctionnement a été réalisé en pleine mer avant chaque plongée.
Enfin, la maintenabilité** du système de bord a été démontrée au cours des
essais réalisés.
Testé dans des conditions opérationnelles en Méditerranée, la pile a répondu
aux attentes de ses concepteurs et sa fiabilité a été validée.
Ces résultats encourageants permettent d'envisager la mise sur le marché des
solutions basées sur la technologie des piles à combustible et de l'hydrogène
pour l'alimentation énergétique de sous-marins et de navires de surface électriques
voire d’aéronefs.
Le
programme PANH (Plan d’Action National sur l’Hydrogène et les piles à
combustible) soutenu par l'Agence Nationale de Recherche (ANR) a nécessité la
coopération de plusieurs acteurs, dont Areva, l'Ifremer, organisme de recherche
en sciences marines, les pôles de compétitivité Mer PACA et CAPENERGIES.
L'objectif principal du projet PACSM est de concevoir, de mettre au point et
d’expérimenter des systèmes de piles à combustible de type PEMFC hydrogène-oxygène
pour les applications sous-marines inhabitées.
*
La pile à combustible (PAC) est un générateur de courant qui transforme l’énergie
d’une réaction chimique (de l’hydrogène et de l’oxygène) en énergie électrique
combinée à un dégagement de chaleur de façon continue. Le fonctionnement
d'une telle pile est particulièrement propre puisqu'il ne produit que de l'eau.
** La maintenabilité est la capacité d'un système à être simplement et
rapidement réparé
[ Credit image : Ifremer/Stéphane Lesbats ]
http://www.enerzine.com/14/8606+areva-teste-sa-pile-a-combustible-dans-un-drone-auv+.html
4Nov
Quand l'asphalte des chaussées produira de l'énergie
Alors que beaucoup de
scientifiques travaillent exclusivement sur la technologie solaire, quelques-uns
comme ceux de Novotech se focalisent sur un système qui pourrait canaliser la
chaleur issue de matériaux de revêtement comme l'asphalte des routes.
Contrairement aux panneaux solaires qui fonctionnent uniquement pendant la journée,
l'asphalte est un isolant qui garde la chaleur bien après le coucher du soleil.
Pour récupérer cette chaleur, les chercheurs ont expérimenté l'assimilation
dans la chaussée de tuyaux de cuivre gainés dans du graphite. Ils ont également
étudié l'utilisation d'une série de dissipateurs thermiques similaires à
ceux utilisés dans certains systèmes de chauffage résidentiel par le
plancher.
La viabilité économique de ce procédé, en particulier sur de longues
distances, demeure cependant extrêmement faible. Pour cette raison, les
chercheurs ciblent certains endroits comme les parcs de stationnement à côté
des centres commerciaux. L'électricité produite serait alors utilisée par des
bâtiments situés à proximité (susceptibles de chauffer l'eau), résolvant du
coup le problème de la distance.
En plus de l'énergie générée directement par l'asphalte, ce processus
permettrait également de faire baisser à l'intérieur même de la chaussée
les contraintes de frottement, ce qui réduirait les «îlots
de chaleur". Ces derniers se produisent lorsque la chaussée réchauffe
l'air environnant. Moins d'îlots de chaleur entraîneraient une diminution de
l'air conditionné dans les zones urbaines, et donc une demande en énergie
moindre.
http://www.enerzine.com/603/8585+quand-l-asphalte-des-chaussees-produira-de-l-energie+.html
3Nov
Les piles rechargeables zinc-air, bientôt une réalité
(src : Technology Review)
Une entreprise suisse
basée à Staefa affirme avoir mis au point une pile rechargeable zinc-air
capable de stocker trois fois plus d'énergie (densité) que des batteries au
lithium-ion, tout en coûtant deux fois moins cher.
La société
ReVolt devrait commercialiser une pile "bouton" pour appareils
auditifs à partir de l'année prochaine.
Elle prévoit
également d'intégrer dans les années à venir sa technologie dans des
batteries plus volumineuses comme le téléphone portable, et les vélos électriques.
Elle commence aussi à développer des batteries à destination des véhicules
électriques.
Contrairement aux piles classiques contenant tous les réactifs nécessaires
pour générer de l'électricité, les piles zinc-air font appel à l'oxygène
de l'atmosphère pour produire du courant.
"A la fin des années 1980, ces piles étaient considérées comme
l'une des technologies les plus prometteuses, en raison de leur capacité de
stockage à haute densité énergétique" précise M. Gary Henriksen,
Directeur du département de l'énergie électrochimique de stockage à
"Argonne National Laboratory" dans l'Illinois. Les composants de la
batterie reste relativement stable puisqu'ils ne nécessitent pas de matières
volatiles, et les
piles zinc-air ne sont pas enclins à prendre feu, comme dans les batteries
lithium-ion.
Mais après des cycles répétés de charge et de décharge, l'électrode Air
peut donner des signes de faiblesse et ralentir ou arrêter les réactions de
l'oxygène. La batterie peut ne plus fonctionner si elle sèche ou si le zinc
s'accumule de façon inégale, formant une structure qui créée un
court-circuit entre les électrodes.
ReVolt précise qu'il a développé des méthodes pour contrôler la forme de l'électrode
Zinc (en utilisant certains gélifiants et agents contrôlés) et la gestion de
l'humidité dans la batterie. Il a également testé un nouvel électrode Air,
qui combine des catalyseurs capables d'améliorer la réduction de l'oxygène de
l'air lors de la décharge et de stimuler la production d'oxygène pendant la
charge.
Des prototypes
ont fonctionné pendant plus d'une centaine de cycles, et les premiers
produits commercialisés par la société devraient durer quelques centaines de
cycles. ReVolt espère porter ce chiffre entre 300 et 500 cycles, ce qui les
rendraient intéressant pour les téléphones mobiles et les vélos électriques.
http://www.enerzine.com/603/8594+les-piles-rechargeables-zinc-air-bientot-une-realite+.html
2Nov
Valorisation
des déchets biodégradables : un logiciel pour évaluer les coûts
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61036.htm
Si la valorisation
des déchets biodégradables semble avoir le vent en poupe, soutenue qu'elle est
par les pouvoirs publics, reste à savoir pour les collectivités comment faire
les bons choix d'investissement parmi les différentes solutions qui leur sont
proposées. C'est dans ce contexte que le Cemagref a créé, en partenariat avec
Veolia Propreté, ECOBIO. Logiciel d'évaluation des coûts de production liés
à la valorisation des déchets biodégradables (biodéchets, déchets verts,
ordures ménagères résiduelles), cet outil économique permet de comparer les
choix techniques entre eux, ceci à différentes échelles, à savoir celle de
l'équipement utilisé, du traitement choisi et du mode de collecte adopté sur
le territoire.
L'autre intérêt d'ECOBIO réside
dans la possibilité de construire différents schémas de gestion des déchets
biodégradables, en fonction des situations locales (collecte des biodéchets,
possibilité de valorisation du compost et du biogaz) et de simuler les
investissements et les coûts de fonctionnement associés. Souple, adaptable et
pouvant être actualisé, ECOBIO est également susceptible d'évoluer en
fonction des données et des contextes territoriaux. Fondé pour l'heure sur l'évaluation
technique et économique de la filière, il pourrait aussi constituer le support
à une évaluation environnementale, sous réserve de déterminer et d'intégrer
les coûts des impacts et des bénéfices environnementaux sur le long terme.
Contact: Cemagref / Rennes :
- André
Le Bozec : tél. +33 (0)2 23 48 21 38 - email : andre.le-bozec@cemagref.fr
-
Marie-Emilie Mollaret : tél. +33 (0)2 23 48 21 11 - email : m-emilie.mollaret@cemagref.fr
Source: BE
France numéro 234 (2/11/2009) - ADIT / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61036.htm
1Nov
Tokyo
Motor Show 2009 - Le salon fait la part belle aux voitures électriques
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61030.htm
Le salon de
l'automobile de Tokyo a ouvert ses portes du 24 octobre au 4 novembre 2009 au
Hall d'exposition de Makuhari dans la préfecture de Chiba. Les grandes vedettes
de cette 41e édition sont incontestablement les voitures électriques.
Nissan présente sa voiture
électrique Leaf qui sera commercialisée à partir de 2010 aux Etats-Unis et au
Japon (2011 pour l'Europe et la Chine). Cette voiture à cinq places est équipée
d'une batterie Li-ion située sous les sièges passagers. Rechargeable en huit
heures sur du 200 V, elle dispose d'une autonomie de 160 km. Après 10 minutes
de charge rapide, le véhicule peut parcourir 50 km supplémentaires, 100 km après
20 minutes. Son moteur de 80 kW permet d'atteindre une vitesse de 140 km/h. Par
ailleurs, l'arrière du toit a été recouvert de cellules photovoltaïques.
Enfin, grâce à son téléphone portable et à un site Internet dédié,
l'utilisateur peut connaître en permanence l'état de charge de la batterie, ou
encore régler à l'avance l'air conditionné. La Leaf est également équipée
d'un système d'inversion du fonctionnement du moteur qui permet de récupérer
de l'énergie lors du freinage.
Autre véhicule présenté
par Nissan, le concept-car Land Glider est une petite voiture pour deux
personnes assises l'une derrière l'autre, qui ne mesure que 3,1 m de long pour
1,415 m de haut et 1,1 m de large ! Comme un deux-roues, elle se penche dans les
virages (avec une inclinaison qui peut atteindre 17 degrés). Une batterie
Li-ion alimente les deux moteurs qu'actionnent chacun une des roues arrières.
Un autre moteur assiste l'inclinaison du véhicule. Cette voiture se veut une
" nouvelle proposition à la mobilité urbaine ".
Outre ces deux nouveaux véhicules
électriques, Nissan présente son concept de " zéro émission ". La
marque envisage en effet une nouvelle manière d'organiser la conduite dans la
ville, qui favoriserait la voiture électrique. Celle-ci pourrait être rechargée
sur secteur chez soi ou sur son lieu de travail. Dans la ville ou sur les
autoroutes, des voies de circulation seraient réservées aux véhicules électriques.
Certaines de ces voies pourraient contenir, sous le revêtement, des bornes qui
permettraient la charge des batteries sans contact avec le véhicule (par
induction électromagnétisme) et sans que celui-ci ne n'arrête. Un tel système
pourrait également être installé sur les places de parking. Même si cette
technologie n'est encore qu'à l'étude, la marque avait présenté un modèle
de démonstration il y a quelques mois [1].
La i-MiEV, premier véhicule
électrique à avoir été commercialisé (juin 2009), est évidemment présente
sur le salon. Mais Mitsubishi en dévoile une version utilitaire : la i-MiEV
Cargo. De même longueur (3 395 mm), et de même largeur (1 475 mm) que la
version passager, elle est un peu plus haute (1 860 mm au lieu de 1 610 mm). La
caisse arrière mesure 1,35 m sur 1,18 m. Elle est équipée du même moteur de
47 kW et de la même batterie Li-ion de 16 kWh. L'autonomie des deux véhicules
est de 160 km.
Honda de son côté expose
sa petite EV-N (2,860 m de long pour quatre passagers). Malgré son aspect rétro,
cette voiture électrique n'en dispose pas moins de quelques avancées
technologiques : son toit est entièrement recouvert de cellules photovoltaïques
CIGS (cuivre, indium, gallium et sélénium), sa porte passager abrite le robot
unicycle U3X, une télécommande permet de communiquer avec la voiture et de
connaître par exemple l'état de charge de la batterie. Le rendement de
conversion du panneau solaire est de 11%.
Toyota présente sa
mini-citadine FT-EVII. Dotée d'une batterie Li-ion et d'un moteur électrique,
elle atteindrait les 100 km/h et disposerait d'une autonomie de 90 km. Le volant
de ce concept-car a été remplacé par un "joystick".
Enfin, la société coréenne
City EV expose toute une gamme de mini-citadines et mini-utilitaires électriques.
Leur particularité réside dans leur batterie lithium-ion polymère (batterie
lithium ion où l'électrolyte solide est remplacé par un polymère
solide).
Source:
BE
Japon numéro 519 (30/10/2009) - Ambassade de France au Japon / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/61030.htm
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31Oct Testing
Cheap Wind Power
http://www.technologyreview.com/energy/23823/
Thursday,
October 29, 2009
A
continuously variable transmission could lead to cheaper wind power--if it is
rugged enough.
By Peter Fairley
Federal stimulus
funds awarded to a wind-energy research consortium led by Illinois Institute of
Technology will accelerate testing of small wind turbines that could point the
way towards more efficient utility-scale machines. The eight-kilowatt turbines,
the product of Cedar Park, TX-based Viryd Technologies, use a
mechanical approach--continuously variable transmission (CVT) technology--to
convert fluctuating wind speeds into the precise stream of alternating current
required by power grids. If it can replace the pricey power electronics that
regulate power in most turbines today, the same technology could cut the cost of
wind-power generation at any scale.
The question is whether the CVT is tough enough. Viryd parent company Fallbrook
Technologies has already commercialized its technology as a smooth-shifting
alternative to gears and derailleurs in high-end bicycles and is working on
larger vehicle applications. Wind power, however, is a particularly demanding
application, according to Jason Cotrell, a senior engineer at the Department of
Energy's National
Wind Technology Center in Golden, CO. "Wind turbines are subject to very high torque for
80,000 hours of operation, so it's a very challenging environment," Cotrell
says. "CVTs tend to be complex, and we haven't yet verified that they're
suitably robust."
Most CVTs vary transmission ratios by sliding metal belts up and down a set of
precision curved parts--a design that is expensive to implement at high torque.
Fallbrook's technology relies on comparatively simple parts, promising lower
cost and greater durability, according to CTO Rob Smithson. "It's basically
a big ball bearing, which is a global commodity," Smithson says.
The CVT transfers power between a set of rings--an input ring and an output
ring--via a set of rolling balls sandwiched between them (seven or eight balls,
each slightly smaller than a golf ball, in Viryd's case). Tilting the balls'
axis of rotation causes the rings to travel
different distances with each rotation of the balls. A pressurized
transmission fluid keeps the balls and rings from chewing each other up in the
process.
Viryd CEO John Langdon says that its turbine control system manages the balls'
tilt to spin the turbine's rotor at the optimum frequency to maximize energy
capture for a given wind speed, and to synchronize the AC power output from the
turbine's generator with the power grid. As a result, they use substantially
less power electronics, and less sophisticated generators. He promises the
turbines will be 20 percent less expensive than existing eight-kilowatt
turbines, which currently cost about $40,000 installed.
The $8 million project, led by Illinois
Institute of Technology's Wanger Institute for Sustainable Energy Research, is one of several to test whether the cheaper turbines can endure. If
these prototypes pass muster, Langdon's plan is to install 50 more during the
first half of next year for dealers and then to begin marketing the turbine to
homeowners and small businesses in the second half of the year. The turbine is
rated to generate about 10,000 kilowatt-hours of electricity annually, which is
close to the average U.S. homeowner's power budget. Langdon predicts a ready
market, thanks to state and federal incentives.
Viryd's eventual goal is to scale up to utility-scale wind farms. Scaling up the
CVT technology to deliver on that promise is a matter of increasing the size and
number of balls to handle the higher torque coming from the utility-scale
machine's larger blades, which can exceed 60 meters in length (15 times longer
than the blades on Viryd's eight-kilowatt turbine). A utility-scale turbine
could require 12 half-meter-diameter balls, says Langdon.
At least one other startup is chasing the same opportunity--Israel's IQwind.
Last month IQwind signed up Spanish engine manufacturer Grupo Guascor to produce
its variable-speed transmissions as a retrofit for 750-kilowatt wind turbines.
Photo
sur le site, vidéo sur :
http://www.technologyreview.com/video/?vid=475
30Oct
High-energy batteries coming to market
www.technologyreview.com/business/23812/
Wednesday, October 28,
2009
Rechargeable
zinc-air batteries can store three times the energy of a lithium-ion battery.
By Kevin Bullis
A Swiss company says it has developed rechargeable
zinc-air batteries that can store three times the energy of lithium ion
batteries, by volume, while costing only half as much. ReVolt, of Staefa, Switzerland, plans to sell small
"button cell" batteries for hearing aids starting next year and to
incorporate its technology into ever larger batteries, introducing cell-phone
and electric bicycle batteries in the next few years. It is also starting to
develop large-format batteries for electric vehicles.
The battery design is based on technology developed at SINTEF, a research institute in Trondheim, Norway. ReVolt
was founded to bring it to market and so far has raised 24 million euros in
investment. James McDougal, the company's CEO, says that the technology
overcomes the main problem with zinc-air rechargeable batteries--that they
typically stop working after relatively few charges. If the technology can be
scaled up, zinc-air batteries could make electric vehicles more practical by
lowering their costs and increasing
their range.
Unlike conventional batteries, which contain all the reactants needed to
generate electricity, zinc-air batteries rely on oxygen from the atmosphere to
generate current. In the late 1980s they were considered one of the most promising
battery technologies because of their high
theoretical energy-storage
capacity, says Gary
Henriksen, manager of the electrochemical energy storage
department at Argonne
National Laboratory in
Illinois. The battery chemistry is also relatively safe because it doesn't
require volatile materials, so zinc-air batteries are not prone to catching fire
like lithium-ion batteries.
Because of these advantages, nonrechargeable zinc-air batteries have long been
on the market. But making them rechargeable has been a challenge. Inside the
battery, a porous "air" electrode draws in oxygen and, with the help
of catalysts at the interface between the air and a water-based electrolyte,
reduces it to form hydroxyl ions. These travel through an electrolyte to the
zinc electrode, where the zinc is oxidized--a reaction that releases electrons
to generate a current. For recharging, the process is reversed: zinc oxide is
converted back to zinc and oxygen is released at the air electrode. But after
repeated charge and discharge cycles, the air electrode can become deactivated,
slowing or stopping the oxygen reactions. This can be due, for example, to the
liquid electrolyte being gradually pulled too far into the pores, Henriksen
says. The battery can also fail if it dries out or if zinc builds up unevenly,
forming branch-like structures that create a short circuit between the
electrodes.
ReVolt says it has developed methods for controlling the shape of the zinc
electrode (by using certain gelling and binding agents) and for managing the
humidity within the cell. It has also tested a new air electrode that has a
combination of carefully dispersed catalysts for improving the reduction of
oxygen from the air during discharge and for boosting the production of oxygen
during charging. Prototypes have operated well for over one hundred cycles, and
the company's first products are expected to be useful for a couple of hundred
cycles. McDougal hopes to increase this to between 300 and 500 cycles, which
will make them useful for mobile phones and electric bicycles.
For electric vehicles, ReVolt is developing a novel battery structure that
resembles that of a fuel cell. Its first batteries use two flat electrodes,
which are comparable in size. In the new batteries, one electrode will be a
liquid--a zinc slurry. The air electrodes will be in the form of tubes. To
generate electricity, the zinc slurry, which is stored in one compartment in the
battery, is pumped through the tubes where it's oxidized, forming zinc oxide and
releasing electrons. The zinc oxide then accumulates in another compartment in
the battery. During recharging, the zinc oxide flows back through the air
electrode, where it releases the oxygen, forming zinc again.
In the company's planned vehicle battery, the amount of zinc slurry can be much
greater than the amount of material in the air electrode, increasing energy
density. Indeed, the system would be like a fuel-cell system or a conventional
engine, in that the zinc slurry would essentially act as a fuel--pumping through
the air electrode like the hydrogen in a fuel cell or the gasoline in a
combustion engine. McDougal says the batteries could also last longer--from
2,000 to 10,000 cycles. And, if one part fails--such as the air electrode--it
could be replaced, eliminating the need to buy a whole new battery.
As with fuel cells, this system may need to be paired with another type of
battery for bursts of acceleration or to capture energy from processes such as
braking. Also, Henriksen notes that other experimental zinc-air batteries have
already achieved 200 cycles.
Commercial success of the more conventional flat design could depend on other
factors, such as whether the new batteries deliver energy at higher rates than
other experimental zinc-air batteries, as the company claims, and whether the
goals for higher cycle numbers can be met. The new tube-based design is still
years away from production.
29Oct
L'Oréal inaugure sa
première centrale biogaz
(src : L'Oreal / Eneco / Bio Energie Europa)
Le groupe des cosmétiques L'Oréal a inauguré
hier dans le Sud de la Belgique, à Libramont, une installation de biométhanisation
d'une puissance de 3,2 MW, faisant de ce site sa première "île énergétique
durable".
Le
site de production est prévu pour être déconnecté complètement du réseau
public d'électricité et de gaz naturel en pourvoyant entièrement à ses
propres besoins en énergie. Le concept et la technologie ont été développés
au cours des trois dernières années par le fournisseur belge d'énergie
renouvelable Bio Energie Europa et l'entreprise énergétique Eneco.
La biomasse, composée de résidus issus de l'industrie agro
alimentaire, est récoltée (54.000 tonnes par an) dans une cuve étanche
à l’air. Grâce au processus biologique de fermentation, les bactéries
transforment la biomasse en méthane. Ce biogaz est ensuite transporté vers
l'usine au moyen d'une canalisation souterraine de 600 mètres.
Le biogaz acheté par L'Oréal est utilisé par 3
moteurs de cogénération (production combinée de chaleur et d’électricité),
produisant aussi bien de la chaleur que de l'électricité. La chaleur produite
est ensuite revalorisée sous forme de vapeur, et entièrement injectée et
utilisée par L'Oréal. En outre, comme la production d'électricité est supérieure
aux besoins du site, l'excédent (équivalant aux besoins de +/- 4.000 ménages)
est réinjecté dans le réseau public.
Détail
du projet :
Selon les prévisions d'Eneco Belgique, quelque cinq installations dans le
secteur du “biogaz” seront construites chaque année, représentant un
investissement annuel de 75 millions d'euros.
Pour L'Oreal le projet réalisé demeure une étape importante dans l'objectif
de réduire ses émissions de CO2 dans le monde de quelque 50% à l'horizon
2015. Elle ajoute "qu'une étude visant à appliquer des concepts
similaires aux usines françaises est également en cours".
.28Oct
Sharp
améliore le rendement de sa cellule solaire
(src : Sharp)
La compagnie niponne Sharp a obtenu un
rendement de conversion de 35,8% en laboratoire pour une cellule photovoltaïque
d'1 cm2 qui utilise un procédé dît de "triple jonction".
La
cellule solaire triple jonction est constituée d'un empilement de trois couches
qui absorbent chacune des longueurs d'onde de lumière différentes. En raison
de leur rendement de conversion élevé, ce type de cellule solaire est
principalement employé dans les panneaux solaires des satellites spatiaux.
Généralement, le Germanium (Ge) est appliqué dans la couche inférieure, en
raison notamment de sa grande facilité de fabrication. En termes de performance
par contre et bien que le Germaniun génère une grande quantité de courant, le
constat demeure que plus de la moitié de ce courant électrique reste inutilisée.
L'astuce pour résoudre ce problème a donc été de remplacer le germanium (Ge)
situé dans la couche basse par de l'arséniure de gallium indium (InGaAs).
La cellule solaire nouvellement créée est composée au final de phosphure de
gallium indium pour la couche haute, d'arséniure de gallium pour la couche du
milieu, et d'arséniure de gallium indium pour la couche bass
Le taux de rendement de conversion qui était de 31,5% précédemment (en 2003)
a atteint au final les 35,8%. Un taux de 45% serait même envisageable grâce à
l'association d'un concentrateur solaire x 1000.
27Oct Toshiba lance sa première pile à combustible à méthanol
(src : Toshiba)
Toshiba a annoncé jeudi, le lancement de sa
première pile à combustible à méthanol direct (DMFC), une source d'énergie
externe capable de fournir de l'électricité à des appareils numériques
portables grand public.
Baptisé
Dynario, le système sera commercialisé au Japon le 29 octobre prochain en
vente directe exclusivement sur internet (http://shop1048.jp),
en quantité limitée à 3.000 unités, pour un prix de 29.800 yens (soit 217
euros), auquel il faudra adjoindre la cartouche de carburant liquide (50 ml)
pour 3.150 yens (soit 23 euros).
Toshiba met en avant la
faiblesse des batteries actuelles en terme d'autonomie pour justifier la mise
sur le marché de ce générateur d'énergie (Direct Methanol Fuel Cell). La
pile à combustible - Dynario - produit de l''énergie grâce à une réaction
chimique engendrée par le mélange du méthanol et de l'oxygène issu de l'air
ambiant.
D'un
poids de 280 grammes à vide, le Dynario délivre du 5V (400 mA) avec un réservoir
d'une contenance de 14 ml.
La firme nippone affirme qu'avec une injection de solution au méthanol sur une
période d'environ 20 secondes, "le Dynario est en mesure de générer
assez d'énergie pour alimenter (directement ou via les batteries) deux téléphones
portables standards à travers d'une prise USB par exemple".
Les
piles à combustible à méthanol direct ou DMFC sont une sous-catégorie de
piles à combustible à membrane
d'échange de protons dans lesquelles le combustible, le méthanol
(CH3OH), n'est pas reformé mais est fourni directement à la pile à
combustible. Le méthanol demeure l'un des rares réactifs avec l'hydrogène
comportant des propriétés d'oxydation suffisamment intéressantes pour pouvoir
être utilisé dans les piles à combustible fonctionnant à basse ou moyenne
température.
26Oct
Dye-Sensitized Solar to Go
The low-cost cells make their
debut on electronics-charging bags.
By Prachi Patel
Wednesday,
October 21, 2009
The
first commercial product to incorporate dye-sensitized thin-film solar cells
will soon be on the market. Backpacks coated with the cheap, lightweight, and
flexible solar cell, for on-the-go recharging of portable gadgets, were unveiled
at the Hong
Kong Electronics Fair last week.
|
Solar on the go: Flexible dye-sensitized solar panels
incorporated into this bag make it capable of recharging electronic
gadgets.
Credit: Mascotte Industrial Associates
|
The
solar cells, made by Cardiff, U.K.-based G24
Innovations, are based
on technology invented by Michael
Grätzel, a chemistry professor at the École Polytechnique Fédérale
de Lausanne in Switzerland.
In
this type of solar cell, dye-coated semiconductor nanocrystals are sandwiched
between glass panels or embedded in plastic along with an electrolyte. The dye
absorbs light and creates electrons, which are transferred to the semiconductor
and then out into a circuit. Dye-sensitized cells have lower
light-to-electricity conversion efficiencies than the best thin-film solar
cells, but they are considerably cheaper to manufacture and can also be printed
on flexible surfaces.
Grätzel
says that dye-sensitized solar cells have further practical advantages over
other thin-film solar technologies. Amorphous silicon thin-film cells degrade in
sunlight over time, and their efficiency also goes down if sunlight hits them at
an angle. Dye-based cells work well at wide angles and are longer lasting. Plus,
they work more efficiently in indoor light, because the dye absorbs diffuse
sunlight and fluorescent lighting well.
G24
Innovations says that it uses a low-cost, roll-to-roll process to make its
flexible solar modules, which produce 0.5 watts of power under direct sunlight.
Last week, the company shipped its first solar-module shipment to Hong
Kong-based company Mascotte Industrial Associates, which makes the new bags. G24
uses ruthenium dyes coated on titanium dioxide nanocrystals and an
iodide-containing nonvolatile electrolyte. The company's cells are over 12
percent efficient at converting light into electricity.
G24
plans to market modules that could be patched on clothing, tents, and awnings.
The modules could also be cheaply incorporated into power-generating windows and
billboards. "It's definitely a great moment for us," Grätzel says.
"There has been talk of when the first commercial product will be coming
out, and this has happened now."
Only
one other company, Dyesol, is close to making commercial dye-sensitized
solar-cell products. In October 2008, Dyesol opened a factory in Queanbeyan,
Australia, to make tiles that can be integrated into building facades.
Electronics giant Sony is also conducting research on dye-sensitized solar
cells and announced last year that it had reached efficiencies of 10 percent--a
level necessary for commercial products. The electronics maker showcased
conceptual lamps based on these cells, but it doesn't have commercial products
in the pipeline yet.
The
solar cells may have a small niche in the market right now. But, says Michael
McGehee, materials science and
engineering professor at Stanford University, "in the future we may see
this technology compete with the more traditional thin-film solar technologies
based on amorphous silicon, cadmium telluride, and cadmium indium gallium
arsenide if the combination of efficiency, cost, and durability improves."
"It's
an exciting time for dye-sensitized solar cells," Grätzel says, adding
that he expects to see many more products on the market soon.
Other
researchers, meanwhile, are working on advanced
versions of the cells using nonvolatile electrolytes and
organic dyes, which could make them even cheaper
and more robust
24Oct
un jeu pour conjuguer rénovation de bâtiment et économies d'énergie
Cliquez sur :
http://www.simurenov.com/
SIMUrénov : faites des économies
d'énergie dans votre maison
Un des gros problèmes environnementaux actuels est la perte de chaleur dans les
résidences occasionnant une consommation d'énergie excessive et nuisible pour
la planète. Pourtant des modifications efficaces de nos bâtiments préviendraient
ce phénomène, si seulement on savait lesquelles faire.
C'est pourquoi le
FFB (Fédération Française du Bâtiment) de la région Rhône-Alpes
propose SIMUrénov, un serious game qui la vocation de sensibiliser aux rénovations
permettant de diminuer les émissions de gaz à effet de serre, via la
conservation de chaleur et d'énergie et donc les économies. Le jeu s'adresse
autant aux spécialistes du bâtiment qu'aux citoyens en général. D'ailleurs,
on offre deux difficultés de jeu: "facile" pour ceux qui en savent
peu sur la rénovation et "expert" pour les connaisseurs.
Peu importe la difficulté, vous vous retrouverez avec une maison que vous
devrez rénover de manière adéquate pour limiter les pertes d'énergie et la
diffusion de dioxyde de carbone. Que ce soit une maison à la ville, à la
campagne ou en montagne, vous aurez dix minutes pour effectuer le maximum de
changement afin d'améliorer le classement écologique/énergétique de la
maison. Le tout en gérant au mieux les crédits (l'argent) que vous possédez.
En cours de route, des événements aléatoires vous feront perdre ou gagner des
crédits. De plus, vous aurez parfois à répondre à des questions dont la
bonne réponse équivaudra à un gain de crédits. À la fin de la période
allouée de dix minutes, on évaluera les répercussions de vos rénovations.
Le jeu est simple, ludique et nous en apprend beaucoup sur toutes les possibilités
d'améliorations qu'il est possible de faire sur nos bâtiments, pour préserver
le climat et notre porte-monnaie, sans perte de confort. On n'a qu'une seule
envie une fois le jeu terminé: recommencer avec la même ou une nouvelle maison
pour obtenir un meilleur score.
http://www.cursus.edu/?module=directory&action=getMod&subMod=PROD&uid=13918
23Oct
The green tower of Guangzhou City
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8317211.stm
The Pearl River
Tower in Guangzhou City stands 309m tall
Harrabin's Notes: Green tower
BBC
environment analyst Roger Harrabin reports on the tower block under construction
in China which could lead the way in green building technology. THE GREEN TOWER
OF GUANGZHOU CITY
Rising high through the
polluted air of Guangzhou City in southern China is a 71-storey tower block
which, according to its designers, will be the most energy-efficient in the
world.
Among a host of
features designed either to make or save energy, the one that caught my eye was
the shape of the Pearl River Tower itself. It is built in a curve,
facing the prevailing winds. And it has been deliberately sculpted to increase
the speed of that wind and force it through slots in the building where wind
turbines will be located.
Now, on many buildings,
wind turbines are a waste of space because there's so much turbulence in cities.
I heard an apocryphal story about a Japanese firm that installed a turbine which
needed electric power to keep it turning to save the face of its would-be-green
owners.
But the American
architects of this tower - SOM - insist that their experiments in a wind tunnel
show this building will generate economically viable wind power.
The vertical axis
turbines will be located in the mechanical floors mandated by the Chinese
government as emergency muster floors, so no usable office space will be lost.
SOM claims that by
thinking carefully about the use of space combined with energy-saving and
energy-generating technology, they have been able to make unprecedented gains,
so this building will potentially create as much energy as it uses.
They are by no means
the only architects to espouse the principle of integrated design, of course.
But some observers believe that too many buildings are still being put up with a
few bolt-on green features, without proper thought as to what could be achieved
through a more considered approach.
Keeping cool
Take the cooling system
in the tower. Most of the time, air conditioning is done by fat air ducts which
gobble both energy and space between floors and ceilings. Here the cooling is
done by a cool water system.
The water flows in
ducts through concrete beams, and cool air descends upon the toiling masses from
cold water radiators in the ceilings.
This doesn't
just save energy. SOM say it saves so much space that it's allowed the
building's owners to put in an extra five storeys of usable office floor at
little extra cost. Indeed, they predict that the extra investments in the
building will start making the money in five years. There are other
green features too. There's a wide-spaced double-glazed wall, which channels hot
air upwards to a mechanical floor where it's harnessed for dehumidification.
There's also
substantial use of solar photovoltaic technology on the frontages of the
building, which curve upwards toward the sun, although the current cost of
photovoltaic arrays militated against cladding the building completely in
energy-generating glass.
Inside there are
numerous automatic control systems to make sure power isn't being wasted.
SOM say they could have
coaxed the building to produce more energy but it would have been futile because
there's no facility in Guangzhou to feed self-generated power back into the
grid. To many, this will be a familiar tale.
'Radical' design
I can't verify whether
all its claims are true, but the building is undoubtedly an exciting project.
Ame Englehart, director
of SOM's East Asia office said: "This building is so radical it could only
have been commissioned in China. The owners are very self-confident and have
been prepared to push the design as far as it will go."
SOM insists that the
design is site-specific and can't just be replicated elsewhere.
But the sad observation
from my viewpoint standing on the girders of the 24th floor is that this tower
is very much the exception rather than the rule.
The Chinese government
has increased building standards recently but they still don't lead to anything
like the performance of the Pearl River Tower.
A report in the China
Daily during my trip suggested that 40% of bribery cases in China involve
property development.
And a Western businesswoman I bumped into told me
her firm couldn't persuade Chinese clients to invest in more energy-efficient
vehicles even if she could prove that they would start paying back their owners
in energy costs is just 10 months.
21Oct
More efficient and cheaper solar cells
http://www.technologyreview.com/video/?vid=431
http://www.technologyreview.com/video/?vid=432
http://www.technologyreview.com/video/?vid=433
http://www.technologyreview.com/printer_friendly_article.aspx?id=23459&channel=energy§ion=
New
manufacturing techniques could cut solar power costs by 20 percent.
Monday,
September 14, 2009
By Kevin Bullis
Improvements to
conventional solar cell manufacturing that could significantly increase the
efficiency of multicrystalline silicon cells and bring
down the cost of solar power by about 20 percent have been announced by startup 1366
Technologies of Lexington, MA.
Such cost reduction would make solar power more competitive with conventional
sources of electricity. In sunny environments, this could bring the cost of
solar down to about 15 or 16 cents per kilowatt hour, says Craig Lund, 1366
Technologies's director of business development. That's cheaper than some
conventional sources of electricity, especially those used during times of peak
electricity demand.
1366 Technologies has developed three processes that can be incorporated into
existing solar cell manufacturing lines to improve cell efficiency. It has shown
that these technologies can be used to produce multicrystalline solar cells that
are 18 percent efficient at converting sunlight into electricity. The current
industry standard for such solar cells is 15 percent to 16 percent, according to
Joonki Song, a partner with Photon Consulting, based in Boston, MA, although
higher efficiencies have
been reported. The company has demonstrated
the new technologies before, but only with
very small, experimental solar cells in a laboratory. Now it's made full-size
solar cells using the type of equipment used in large-scale manufacturing.
The key to the startup's technologies, however, isn't the efficiency that it's
achieved, but how little that efficiency costs. Lund says that the new processes
add only a few cents per watt to the cost of fabricating solar cells, but this
investment leads to much greater cost savings in the final product. Improving
the amount of power each solar cell generates lowers materials costs, solar
module manufacturing costs (in which cells are assembled into solar panels), and
installation costs. In the end, Lund says, the cost of an installed solar panel
will be reduced by 50 cents to 80 cents per watt.
The new processes, which were invented by Emanuel Sachs, the company's chief
technology officer and a professor of mechanical engineering at MIT, all
increase the amount of light that solar cells can absorb.
In a normal silicon solar cell, electrons generated in the silicon must make
their way out of the material to produce an electrical current, traveling first
to the top layer of the silicon and then along this layer to narrow silver lines
called "fingers." The fingers then conduct the electrons to the
busbars, two or three prominent silver bands seen on the surface of most silicon
solar cells. These bands shade the silicon under them, reducing the amount of
light the cells can absorb.
The first new process developed by 1366 Technologies produces grooved busbars
that prevent light from being reflected out of a solar panel. Instead, the
grooves cause light to be redirected along the glass on top of solar panels.
That light can then be absorbed by unshaded areas of the solar cell.
The second process improves the cell's electron-conducting fingers. Although
these silver lines are much narrower than the busbars, there are many more of
them on a solar cell, and together they shade a significant portion of the
silicon. Sachs developed a process for making much narrower lines without
sacrificing their conductivity. Instead of using conventional screen-printing
technology, his process involves etching troughs into the surface of the silicon
and depositing silver particles into the troughs. Metal is then added to these
particles via electroplating to build up the fingers. The trough keeps the lines
narrow but allows the silver to be stacked relatively high, maintaining
conductivity. Typically busbars and fingers shade 9 percent of a cell surface,
1366 Technologies says, but with the company's new processes, this shading can
be reduced to 2 percent. Others have developed techniques for reducing shading,
but these have been expensive.
The third process decreases the amount of light reflected off the surface of the
cell's silicon by texturing its surface. This is an approach that's been taken
by others, but the texturing is done in a very regular pattern that creates less
surface area than other approaches. Surface area is a problem in solar cells,
because electrons are often trapped at the surface of materials, Sachs says.
Because 1366 Technologies's processes can be incorporated into existing
manufacturing lines, they could be adopted by solar cell manufacturers quickly
and inexpensively, Sachs says. The company is working to further decrease the width of the
silver fingers and improve the texturing, with the goal of reaching an
efficiency of 19 percent.
17Oct
Oil rig of the future: a solar panel that produces oil
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=biofuel-diatoms
Researchers
propose a novel approach to producing biofuel using diatoms
BANGALORE, India—In the ongoing hunt for
alternative fuel sources that are also cost-effective, researchers are looking
into making biofuel from genetically engineered diatoms, a type of single-celled
algae with shells made of glasslike silica.
These microscopic plants, commonly observed as a brown skin coating
submerged stones in rivers and lakes and as phytoplankton in seas and oceans,
typically contain oil droplets inside their cells. The oil is a food source for
the plants in lean times. Scientific analysis of diatom oil has shown that it is
very suitable for use as biofuel, says T.
V. Ramachandra, a professor of ecological sciences at the Indian
Institute of Science (IISc) here who is working on this project with IISc
researchers Durga Mahapatra and Karthick Balasubramanian, along with Richard
Gordon, a radiology professor at the University of
Manitoba in Winnepeg.
Sitting in his book-lined office in a leafy corner of the IISc campus in
Bangalore, Ramachandra proposes it might just be possible "to milk diatoms
for oil just as we milk cows." He and his colleagues have been talking
about a solar panel that could extract this oil instead of producing
electricity.
The oil can be as much as a quarter of the total mass of a diatom cell, and if a
way could be found to efficiently wrest it from diatoms, he adds, a hectare of
"diatom cultivation could produce 10 to up to 200 times the oil that is
produced by soybean cultivation," Ramachandra says. (This
estimate has been borne out by other, independent research groups, as well.)
The researchers propose creating a biological solar panel, which will contain
diatoms instead of photovoltaic cells. Diatoms would float about in a
nutrient-rich water solution and produce oil when exposed to sunlight.
Diatoms already secrete silica by exocytosis—a biological process by which
cells direct secreted material outside the cell walls. If diatoms could be made
to similarly secrete the oil they produce, then it could be easily harvested.
(Because the oil is used as a reserve nutrient—like fat—diatoms have evolved
no mechanism to secrete it.)
New diatom species
Diatoms may have other advantages when it comes to oil production. They multiply
rapidly—some species double their biomass in as little as five hours. Diatoms
are also quite numerous, with the estimated number of species exceeding one
million. "There are 2,500 species of diatoms in India alone," says
Balasubramanian, who is writing his doctoral thesis on these algae. He
discovered three new species in India while hunting for those with the most oil
content.
Ramachandra and his colleagues propose to genetically modify diatoms by
manipulating the genes that produce oil so that they enhance its production.
"It may be possible to genetically engineer diatoms so that they exocytose
[release] their oil droplets," the researchers wrote in a paper outlining
their thoughts, published in a recent issue of the American Chemical Society's
journal Industrial & Engineering Chemistry Research: "This could lead to continuous harvesting
with clean separation of the oil from the diatoms, provided by the diatoms
themselves."
For instance, the water-based nutrient solution in the solar panel will
cause the oil to separate out. Ramachandra envisages a process similar to cream
rising to the top in milk.
As he and his collaborators put it, "with at least a boundary layer of
water on the diatoms, secreted oil droplets would separate under gravity, rising
to the top of a tilted panel forming an unstable emulsion, which should
progressively separate. The oil could then be skimmed, very similar to the cream
that rises to the top of mammalian milk that has not been homogenized."
Production cost
Many experts are intrigued by this study but point out that it is still too
early to know how it will play out. Mark
Hildebrand, a researcher at the Scripps Institution of Oceanography at the University of California, San Diego, says,
"A major consideration" in development of such technology "is the
economic costs of production."
To date, models have shown that "the only economically viable way to
produce the large amount of biomass required to supplant a large portion of our
fossil-fuel needs requires an open-pond system," Hildebrand says. Although
he does not discount the value of systems such as proposed by Ramachandra, which
could be especially useful for research, he says it's still too early to know.
"The basic concept is similar to proposing to grow agriculture crops in
greenhouses instead of in open fields," he says. "On a large scale, it
just costs too much."
Sustainable farming
But Ramachandra insists an advantage of the diatom solar panel is that it can be
created and maintained with equipment and methods that are inexpensive. This is
different from photovoltaic solar panels, which require sophisticated
fabrication facilities, Ramachandra says. In tropical countries like India with
an abundance of sunlight, biofuel-producing solar panels containing local
diatoms could be placed in every village. Investigation has shown that diatom
oil can be used as biofuel without further processing, says
Ramachandra—another advantage. A further advantage is that diatoms consume
carbon dioxide, so the diatom solar panels would be very sustainable.
So far, the team has cultured and studied different diatoms and explored
approaches to genetically engineering them, but has yet to build a solar panel.
Nevertheless, corporations such as Hindustan Unilever, Ltd., (the Indian
subsidiary of the multinational Unilever) have shown interest by talking to the
researchers a number of times.
The next step, Ramachandra says, is to figure out how to implement the diatom
solar panel at the lowest possible cost.
16Oct
Reinventing the humble brick to cut carbon emissions
http://business.timesonline.co.uk/tol/business/industry_sectors/construction_and_property/article6870177.ece
http://calstarproducts.com/
http://www.seriousmaterials.com/
From
The
Times
October 12, 2009
Michael
Kane, chief executive of Calstar Products, with experimental bricks undergoing
tests
Mike Harvey in San Francisco
A technological
breakthrough may be about to help the humble brick play a small but significant
part in helping to reduce greenhouse gas emissions.
The makers of a new “green brick” say that the chemical manufacturing
process requires up to 90 per cent less energy and generates 90 per cent less
CO2 than traditional bricks.
The brick is made mostly of fly ash, a powdery residue that is a by-product of
coal-fired power plants. It is usually considered a pollutant, with costs and
environmental risks associated with its disposal, often in landfill sites.
Clay bricks have been made much the same way for 3,000 years, fired for 24 hours
at 1,093C (2,000F) as part of a process that can last a week, while the new
green bricks are heated at temperatures below 100C (212F) and take only ten
hours to manufacture.
Related
Links
·
Green
dream rises from the ‘dustbin of Leeds’
·
Builders
fear rising prices of 'green' homes
The fly-ash brick is being developed by CalStar
Products in California, after research conducted at the University of Missouri.
Buildings account for almost half of CO2 emissions. While most green efforts
have gone into conservation — improving buildings that spill all the heating
and cooling energy poured into them — companies are beginning to look at
providing more environmentally friendly construction materials, including
concrete that absorbs carbon dioxide and windows that insulate better than
walls.
In Britain, The Green Brick Company, based in Surrey, has licensed the
manufacturing process and is in the process of testing sources of fly ash in
Britain and Ireland to see if they are suitable for production.
The UK has some of the most ambitious targets for reducing carbon emissions,
especially for new buildings. New houses have to be zero carbon by 2016 and
other buildings by 2019.
Last week the UK Green Building Council (UK-GBC) called on governments to
recognise the importance of carbon savings from buildings in the Copenhagen
climate change talks, coming up this year. Paul King, UK-GBC’s chief
executive, said that, because of the large carbon footprint of the built
environment, there was no bigger and more cost-effective option for achieving
global cuts in carbon emissions.
“The Kyoto Treaty rightly acknowledges the role that deforestation, transport
and energy generation play in contributing to climate change. However, buildings
have been poor relations up to now. Inclusion of buildings within the Copenhagen
agreement would encourage the setting of ambitious targets for carbon reductions
for the building sector,” he said.
CalStar will market its products as an environmentally friendly choice for the
construction industry.
The manufacturing process swaps baking in a kiln for a curing process with
chemical catalysts. CalStar mixes fly ash, sand and its chemicals, which are
then poured into moulds to shape it and eliminate voids. The bricks can be
formed and coloured to resemble any brick or paving material.
Michael Kane, the chief executive, said that his products looked and performed
exactly like traditional bricks. “The technology of brickmaking has not
changed in thousands of years and the industry is not used to new entries. This
is a sea change for the industry.”
Yet thousands of years of tradition will be difficult to leave behind. The Brick
Industry Association in the United States, for example, said that its members
had been working to improve energy efficiency in the manufacturing process and
had increased the percentage of recycled materials.
Dick Jennison, president and chief executive of the association, said that he
objected to CalStar calling its product a brick, accusing the company of
hijacking a name that had a long and illustrious history.
“While I admire their innovation, to call it a brick is an insult to the brick
industry,” he said. The association would prefer the name “fly ash modular
unit”.
CalStar’s headquarters and research facility is based in a warehouse on the
shores of San Francisco Bay. Its first plant is under construction in Caledonia,
Wisconsin. It is near a Wisconsin Energy plant that can supply calcium-rich fly
ash and is due to begin production by the year’s end.
The company, backed by venture capital, has signed 16 distributors to sell 12
million or more bricks in the first year and plans to make 100 million bricks
for sale throughout the Midwest and the South of the US.
Nor is it alone in alone in the sector: Serious Materials, a clean-tech start-up
based in Sunnyvale, California, has secured $60 million (£38 million) in
third-round venture capital funding for its energy-saving windows, drywall and
other products.
15Oct Improved
redox flow batteries for electric cars
http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2009/10/improved-redox-flow-batteries-for-electric-cars.jsp
http://www.fraunhofer.de/en/Images/rn10_FERTIG_tcm63-28729.pdf
( 16 pages )
12 October 2009 Fraunhofer-Gesellschaft
A new type of redox flow battery presents a huge
advantage for electric cars. If the rechargeable batteries are low, the
discharged electrolyte fluid can simply be exchanged at the gas station for
recharged fluid – as easy as refilling the petrol tank.
Electric mobility is becoming increasingly important. The German government’s
ambitious plan envisages one million electric cars being sold in Germany by the
year 2020. Until then, however, researchers still have to overcome some hurdles,
such as the question of energy storage. Lithium-ion batteries offer a possible
solution, but it takes hours to charge them – time that an automobile driver
doesn’t have when on the road. Researchers from the Fraunhofer Institute for
Chemical Technology ICT in Pfinztal near Karlsruhe see an alternative in redox
flow batteries. “These batteries are based on fluid electrolytes. They can
therefore be recharged at the gas station in a few minutes – the discharged
electrolyte is simply pumped out and replaced with recharged fluid,” says
engineer Jens Noack from ICT. “The pumped-off electrolyte can be recharged at
the gas station, for example, using a wind turbine or solar plant.”
The principle of redox flow batteries is not new – two fluid electrolytes
containing metal ions flow through porous graphite felt electrodes, separated by
a membrane which allows protons to pass through it. During this exchange of
charge a current flows over the electrodes, which can be used by a battery
powered device.
Until now, however, redox flow batteries have had the disadvantage of storing
significantly less energy than lithium-ion batteries. The vehicles would only be
able to cover about a quarter of the normal distance – around 25 kilometers
– which means the driver would have to recharge the batteries four times as
often.
“We can now increase the mileage four or fivefold, to approximately that of
lithium-ion batteries,” Noack enthuses. The researchers have already produced
the prototype of a cell. Now they must assemble several cells into a battery and
optimize them. This further development is being carried out with colleagues
from the University of Applied Sciences, Ostphalia, in Wolfenbüttel and
Braunschweig. They are testing electric drives and energy storage units on model
vehicles that are only a tenth of the size of normal vehicles. The research team
has already built a traditional redox flow battery into a model vehicle. A
vehicle on a scale of 1:5 can be seen in action on a test rig set up at the
eCarTech in Munich (Hall C3, Stand 424) from 13 to 15 October. In the coming
year the researchers also want to integrate the new battery, with four times
greater mileage, into a model vehicle.
http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2009/10/improved-redox-flow-batteries-for-electric-cars.jsp
12Oct
The Solar Decathlon House
vidéo : http://uanews.org/node/27719
Contact: Johnny Cruz
cruzj@email.arizona.edu
520-621-1879
University
of Arizona
New designs for smarter
buildings : The small Solar Decathalon home inspires big ideas on how to live
more sustainably
After two years of design, experimentation,
fund-raising and building, the University of Arizona's Solar Decathlon team has
completed construction of its 800-square-foot solar-powered house on the
National Mall in Washington, D.C.
The UA's team will compete with entries from 14 other states, Puerto Rico,
Canada, Germany and Spain.
The Solar Decathlon effort is but one of the UA's efforts to broaden the horizon
of sustainable architecture and building.
"I think what you're looking at is a college that has made a strategic
decision to really focus in on sustainability," said Janice Cervelli, dean
of the UA College of Architecture and Landscape Architecture. "What we
specialize in is the practice of – we're not theoretical, we're not
conceptual."
One of the signature features of the Decathlon house – a water-filled Trombe
wall that forms a solar thermal collector – came together in a capstone class.
Eddie Hall, who recently earned an architecture degree but remains with the
Decathlon team, said the idea evolved from his work with Álvaro Malo, director
of the UA's emerging materials technology program.
"The principle," Hall explained, "is that you put a piece of
glazing over something with high density." Sunlight comes through the glass
and the radiant heat is absorbed by the mass and warms the air between the glass
and the wall.
"At nighttime, when the temperature drops, that heat can't get back out
through that glass. It has no direction to go but in." Warm air rises in
the cavity and can be directed into the house through louvers in winter, or
vented outside in summer.
With a particular interest in materials, Hall began investigating plastic
packaging technology. "How do they make water bottles?" he said.
"How do they make blister packaging? Why is it considered so cheap and
throwaway and then it ends up in our ocean and causes all sorts of problems?
Well, what if you were to take it and use it in a more permanent
application?"
His vacuum-sealed panels, made of the same material as plastic water bottles,
contain football-shaped cavities that are filled with water. They're recyclable.
"You can literally pull it out and recycle it and turn it into a water
bottle," he said.
The system holds 215 gallons of water – just over 2,000 pounds. Every cubic
foot of water can hold 64 Btu's for every degree Fahrenheit of temperature
change, Hall said, making the system three times more efficient than concrete.
It's also much lighter to ship to Washington because the water can be added at
the end of the journey.
"Just for general use in Tucson – water is so important here – it sort
of becomes an ephemeral thing," Hall said, "living next to a water
wall." He said it also has "some really neat optical effects and
lighting effects."
"It's actually a really flexible system when you use this passive strategy
in addition to some simple air-flow things – just open up a louver or turn on
a fan," Hall said.
He cautions that, like many things in the experimental house, his water wall is
a prototype. But he says it is a system that's been refined after a year and a
half of experimentation.
"It's OK just to get a bunch of plastic and go into the shop and goof
around for awhile," Hall said. "But at the end of that process you go
back upstairs and say, 'All right, what about this? What about that? What have I
learned? I didn't do this well; I did this great. That one caught on fire; that
one exploded.'"
At the Solar Decathlon, the house will be inspected, analyzed, toured by the
public and tested by required loads of laundry. And then there are the dinner
parties.
"They're required to do two dinner parties and you invite your neighbors
from the neighboring set of houses and then they come and score you," said
Larry Medlin, a professor of architecture and a faculty adviser who will
accompany the team to Washington. Medlin said that Oscar Blazquez, a lecturer in
landscape architecture, had developed an Arizona-themed cuisine for the dinner.
The centerpiece of the competition, a creation of the U.S. Department of Energy,
is energy efficiency and solar power.
"Using off-the-shelf technology, the teams must produce enough electricity
and hot water from solar panels to run a modern home with all of the
conveniences we've come to expect," U.S. Energy Secretary Steven Chu wrote
in defining the objective. "Competitions like this one can lead to new
solutions and inspire a new generation of problem solvers."
The roof of the UA house holds an arsenal of photovoltaic panels that can
produce more than eight kilowatts of electricity – twice what would be needed
to power a much larger home. Of 10 competition categories, the one for which the
most points are awarded is energy generation. The houses will be awarded points
for producing as much energy as is consumed and for generating surplus power for
the grid.
In addition to the dinner parties, the teams must hold a movie night for
neighbors, who rate their hosts based on the quality of the home theater system,
as well as "design, ambiance, and overall experience." Architecture,
market viability and engineering are also graded.
Medlin said the hope is the solar homes could become a stimulus for a
sustainable lifestyle. "Rather than say this is a piece of high technology
that's imposed upon the landscape and often does substantial damage," he
said, "it's something that steps back and responds to and attempts to put
people in a position to be stewards of their interaction with nature."
Most of the houses in the three past competitions have ret
urned to their campuses as learning centers. Cornell has sold its houses to
private owners, but continues to collect data on energy efficiency. It remained
to be determined what would happen with the Arizona house, named SEED [pod] for
Solar Energy Efficient Dwelling.
The winner of the Solar Decathlon will be announced Oct. 16, and the UA house
will return to Arizona on four trucks, the team's long journey complete.
"An experience like this," said Medlin, "of going from a moment
of conceptualization, planning, making judgments about what's included and
what's not included and getting it realized, encountering problems and executing
and still maintaining a very high standard and level of quality – it's given
them a great personal confidence to be able to lead and direct and participate
in that kind of process in the future. Which is exactly what a university should
be about."
11Oct
Plasma gasification
technology eliminates waste, creates power
http://www.biomassmagazine.com/article.jsp?article_id=3127
By
Anna Austin
Posted October 5, 2009, at 4:24 p.m. CST
A company based in Israel says it has developed a plasma gasification melting
(PGM) technology that transforms municipal solid waste (MSW) into synthesis gas
and products suitable for construction materials.
The core of Environmental Energy Resources Ltd.’s technology was developed at
the Kurchatov Institute in Russia, according to Liran Dor, chief technology
officer and technical director, and has been used for more than a decade for the
treatment of low- and intermediate-level radioactive waste in Russia. It is also
applicable to MSW, municipal effluent sludge, industrial waste and medical
waste.
Describing how the PGM system works, Dor said first the waste is fed into a
vertical shaft vessel through an airtight feeding chamber at the upper portion
of the system, and moves downward to pass through a drying zone where moisture
in the waste is evaporated. The putrescible (decomposable) organics are
converted into a pyrolysis gas, which forms a synthesis gas along with the
gasification products, and is then evacuated from the vessel.
Oxidizing agents are then introduced to gasify the carbonic residues of the
pyrolysis, producing carbon monoxide and hydrogen, which join the pyrolytic
gases to increase calorific value. At the bottom of the vessel, plasma torches
form an electric arc which ionizes air flowing through the torch to form a
plasma jet, which may reach up to 4,000 degrees Celsius (7,232 degrees
Fahrenheit). The plasma jet melts the inorganic fraction of the wastes to form
an inert vitrified slag that can be used in construction materials or as roadbed
aggregate.
The syngas can be
combusted directly in a gas turbine to provide required power for the facility,
and excess electricity can be sold to the grid or for other users. In a
combined-cycle arrangement, the system has an electrical efficiency of about 40
percent to 45 percent, according to Dor. In terms of volume, approximately 1,000
cubic meters of syngas are generated in the PGM from 1 ton of MSW. PGM
facilities produce up to 70 percent lower volume of gas to be cleaned, as
compared with incineration.
“The process generates very little toxic fly ash, compared with 2 [percent] to
5 percent by weight in incineration of MSW,” Dor said. “The PGM also has the
additional capability of feeding the fly ash back into the vessel.”
EER has operated a demonstration facility in Yblin, Israel, since late 2006
where it processes 12 to 20 tons of MSW per day. The company also has a 20-year
agreement with Gowing & Pursey, a London-based waste management company, to
construct a PGM plant in the U.K. According to the agreement, EER will supply
the technology to construct and operate the plant, which will have a 30,000 ton
per year capacity. G&P will supply the MSW.
Additionally, EER is currently in the permitting stage for the construction of a
medical waste processing plant in Houston, Texas.
To learn more about EER, visit http://www.eer-pgm.com.
10Oct
Stockage
géologique du dioxyde de carbone
Vidéo :
http://fr.euronews.net/2009/05/07/stocker-le-co2-sous-terre-pour-soulager-notre-atmosphere/
Et si la lutte contre le changement climatique se jouait sous terre ? En
Allemagne, sur un site unique en Europe, des scientifiques expérimentent le
stockage géologique du dioxyde de carbone dont les rejets contribuent à
l’effet de serre.
Dans le même temps, en Italie, d’autres chercheurs participent à la mise au
point du procédé en peaufinant de nouvelles techniques de mesures.
http://www.co2sink.de/
http://www.co2geonet.com/
9Oct
Carbon capture remains elusive
http://www.technologyreview.com/energy/23574/?a=f
Capture this: A carbon capture and
sequestration facility operated by American Electric Power and Alstom at the
Mountaineer Power Plant in New Haven, WV.
Despite subsidies and new projects, carbon
dioxide sequestration is still a long way off.
By
Phil McKenna
On October 1, a
coal-fired plant in West Virginia operated by American Electric Power (AEP)
became the first power station in the U.S. to pump a portion of its carbon
dioxide emissions underground. At the same time, the U.S. Department of Energy
is funneling billions of stimulus dollars into carbon capture and sequestration.
And FutureGen, a government-backed project to build the first zero-emissions
coal-fueled plant, looks set to rise
from the ashes.
At first blush, it seems carbon capture and sequestration (CCS) is on its way to
making clean coal a reality. However, no commercial-scale CCS operation is near
completion in the U.S., and until a market price is set on carbon dioxide,
experts say things aren't likely to change.
"Until there is a market, the technology won't take off," says Howard
Herzog, principal research engineer with the MIT Energy Initiative. "It's
amazing that there are as many projects going on that there are today; they are
all research and development projects that are funded with subsidies."
The American Recovery and Reinvestment Act of 2009 provided $3.4 billion in
federal funding for CCS projects, including $1 billion for FutureGen and more
than $1 billion for other commercial-scale operations. Yet even with this money,
significant hurdles remain.
"There are an array of technical challenges that have to be overcome,"
says Tom Williams, a spokesperson for utility company Duke Energy, which
recently invested $17 million in carbon-capture research at a coal gasification
power plant in Edwardsport, IN, and is currently seeking federal funding to
further develop capture and sequestration technology at the plant.
"Permitting challenges, sequestration challenges, geological challenges,
[and] efficiency challenges all have to be figured out," Williams says.
One of the geological challenges faced by Duke Energy and others investigating
in CCS is ensuring that the pressure inside reservoirs deep beneath the surface
of the earth doesn't climb too high as carbon dioxide is injected. "There
are only certain safe levels that you can raise the pressure to before you get
into issues of seismicity," Herzog says.
Ernest
Majer, a seismologist at Lawrence Berkeley National Laboratory, briefed
members of the U.S. Senate in September on these potential hazards. He says that
pumping pressurized, liquid carbon dioxide underground has the potential to
cause minor earthquakes, although with proper site selection and injection
rates, this shouldn't be an issue. "If you inject great volumes into an
active fault, then yes, you are going to have problems, but we've been injecting
wastewater from municipalities for years without a problem," he says.
"You just have to engineer it properly."
In particular, this means implementing reliable monitoring systems to track the
movement of carbon dioxide deep underground. Sensors used in oil and gas fields
are well developed for this purpose, though less-expensive monitoring systems
would make carbon dioxide sequestration for coal plants more cost-competitive.
"Every time you place a sensor thousands of feet down, it requires drilling
a well bore that, depending on depth and diameter, can cost between 5 [million]
and 10 million dollars," says Ken Humphreys, of the FutureGen Alliance.
Humphreys says less-expensive systems such as acoustic sensors that monitor the
movement of carbon dioxide from the surface are currently under development.
As engineers develop new technologies for carbon capture and sequestration,
technical setbacks may be inevitable. AEP, the utility company that began
pumping 2 percent of its carbon dioxide emissions underground on October 1, had
hoped to begin sequestration earlier, but the project was delayed when sensors
showed higher-than-anticipated moisture content in the carbon dioxide. If the
liquefied gas contains too much water, carbonic acid can form, corroding the
steel pipes used to transport it underground.
To bring the water content down to a safe level, AEP said it would have to
further cool the carbon dioxide to remove water through precipitation before
pumping it underground. Additional testing, however, revealed that the moisture
content had been misread and was actually within safe levels.
"There are definitely teething pains in getting it up and running,"
says Gary Spitznogle of AEP. "It's just the nature of a new process. Not
everything works right in the first iteration."
The cap-and-trade
legislation now making its way through Congress could help hasten solutions to many
of the technical issues that CCS still faces. But one of the biggest remaining
questions is whether sufficient reservoirs exist to store all of the carbon
dioxide that may be captured.
The best-studied storage deposits are former oil and gas reservoirs capped by
layers of nonporous rock that kept the petrochemicals locked deep underground
for millions of years. Yet of an estimated 3,947 gigatonnes of carbon dioxide
storage capacity under the U.S., only 1 percent consists of depleted natural gas
and oil reservoirs. The vast majority of capacity--3,630 gigatonnes--consists of
deep saline formations that have received less scrutiny.
"We're at the place where there is no problem doing millions of tonnes a
year, but to solve the climate problem we need to do billons of tonnes or
gigatonnes a year, and at that scale, storage becomes a real issue," Herzog
says.
Majer, of Lawrence Berkeley National Laboratory, says small-scale tests such as
AEP's pilot project will go a long way toward determining the viability of
storage in saline aquifers. "We don't know all the answers yet, but we
pretty much know how to get the answers," he says. "And who knows, the
answer may still be, it ain't gonna work."
8Oct
Honda unveils U3-X, a new personal mobility device
http://www.youtube.com/watch?v=CBnu5tnpwUU
http://www.youtube.com/watch?v=7-pe3_Fwa5o
7Oct
Task force proposes regional hubs for energy research
http://www.scidev.org/en/news/task-force-proposes-regional-hubs-for-energy-research-1.html
Ola Al-Ghazawy
29 September 2009 |
EN
A research network would collaborate on renewable energy
AEDB
A global network of energy research centres should be established to enhance
climate change mitigation around the world, says an expert taskforce.
The 'Consultative Group on International Energy Research' (CGIER) would be
modelled on the Consultative Group on International Agricultural Research
(CGIAR), an international group of regional centres that collaborates on
agricultural research.
It was mooted by the Task Force on Low-Carbon Prosperity of the World Economic
Forum (WEF) in their report published last week (22 September).
The task force was formulating 'bottom-up' strategies to speed green innovation
and clean development in the private sector to complement the 'top-down'
directives agreed by at the UN climate change meeting in Copenhagen in December.
CGIER would give practical solutions and technical advice to governments,
businesses, and consumers on how to implement energy efficiency measures within
the context of national mitigation plans. The group could also facilitate
technology transfer and promote research into clean energy.
Munqeth Mehyar, Jordanian director of Friends of the Earth Middle East (FoEME),
says that some oil-producing developing countries oppose clean energy for the
sake of "cashing in" on oil profits.
"The lack of such [networks] is strengthening these countries' position.
But if we have organisations that are hosting field trips and capacity building,
then eventually [the countries] will submit to the reality that climate change
is not something to be ignored," he says.
Mehyar says CGIER would be an essential step and that the Arab League nations
could form such a network in the region.
Wael Hmaidan, executive director of environmental nongovernmental organisation
IndyAct, says: "It will take time before there is trust between the [public
and private] sectors but this is necessary, especially in developing
countries".
According to Mehyar , the local public sector and businesses would be interested
in funding these initiatives. But Mohammed El-Raey, professor of environmental
studies in Alexandria University, Egypt, says that developed countries should
take responsibility for funding.
The task force's report recommended energy efficiency measures as the most
cost-effective and realistic way to reduce harmful emissions, as well as halting
deforestation and planting forests.
It also proposes a financing mechanism where regional public-private investment
funds — administered by the private sector and in part guaranteed by
development banks — could generate US$1 trillion for investment in low-carbon
infrastructure in developing countries in the next 15 years.
Link
to full report
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6Oct
Sugar + weed killer = potential energy source
http://byunews.byu.edu/archive09-Sep-sugar.aspx
A spoonful of herbicide helps the sugar break down in a most delightful way.
Researchers at Brigham Young University have developed a fuel cell – basically
a battery with a gas tank – that harvests electricity from glucose and other
sugars known as carbohydrates.
The human body’s preferred energy source could someday power our gadgets, cars
or homes.
“Carbohydrates are very energy rich,” said BYU chemistry professor Gerald
Watt. “What we needed was a catalyst that would extract the electrons from
glucose and transfer them to an electrode.”
The surprising solution turned out to be a common weed killer, as reported by
Watt and his colleagues in the October issue of the Journal
of The Electrochemical Society. Watt shares his wonderfully appropriate last name
with his great-great-uncle James
Watt, the inventor of the steam engine.
The effectiveness of this cheap and abundant herbicide is a boon to
carbohydrate-based fuel cells. By contrast, hydrogen-based fuel cells like those
developed
by General Motors
require costly platinum as a catalyst.
The next step for the BYU team is to ramp up the power through design
improvements.
The study reported experiments that yielded a 29 percent conversion rate, or the
transfer of 7 of the 24 available electrons per glucose molecule.
“We showed you can get a lot more out of glucose than other people have done
before,” said Dean Wheeler, lead faculty author of the paper and a chemical
engineering professor in BYU’s Fulton College of Engineering and Technology.
“Now we’re trying to get the power density higher so the technology will be
more commercially attractive.”
Since they wrote the paper, the researchers’ prototype has achieved a doubling
of power performance. And they’re pursuing an even stronger sugar high.
5Oct
Waste-based biofuel could cut global emissions by over 80 percent
Is trash the
solution to tackling climate change?
SINGAPORE —September 2009 – Converting the trash that fills the world's
landfills into biofuel may be the answer to both the growing energy crisis and
to tackling carbon emissions, claim scientists in Singapore and Switzerland. New
research published in Global Change Biology: Bioenergy, reveals how
replacing gasoline with biofuel from processed waste could cut global carbon
emissions by 80%.
Biofuels produced from crops have proven controversial because they require an
increase in crop production which has its own severe environmental costs.
However, second-generation biofuels, such as cellulosic ethanol derived from
processed urban waste, may offer dramatic emissions savings without the
environmental catch.
"Our results suggest that fuel from processed waste biomass, such as paper
and cardboard, is a promising clean energy solution," said study author
Associate Professor Hugh Tan of the National University of Singapore. "If
developed fully this biofuel could simultaneously meet part of the world's
energy needs, while also combating carbon emissions and fossil fuel
dependency."
The team used the United Nation's Human Development Index to estimate the
generation of waste in 173 countries. This data was then coupled to the
Earthtrends database to estimate the amount of gasoline consumed in those same
countries.
The team found that 82.93 billion litres of cellulosic ethanol could be produced
from the world's landfill waste and that by substituting gasoline with the
resulting biofuel, global carbon emissions could be cut by figures ranging from
29.2% to 86.1% for every unit of energy produced.
"If this technology continues to improve and mature these numbers are
certain to increase," concluded co-author Dr. Lian Pin Koh from ETH Zürich.
"This could make cellulosic ethanol an important component of our renewable
energy future."
Contact: Ben Norman
Benorman@wiley.com
44-012-437-70375
Wiley-Blackwell
4Oct Des
atolls artificiels pour stocker l'électricité
http://www.lesechos.fr/info/metiers/020147007952-des-atolls-artificiels-pour-stocker-l-electricite.htm
Les Danois étudient l'exploitation de
gigantesques réserves d'eau pour stocker les énergies renouvelables
intermittentes.
( ...)
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26Sept
Longer-running electric car batteries
http://www.technologyreview.com/energy/23516/
Silicon-nanotube
electrodes may enable lithium-ion batteries to store 10 times more charge.
In an advance that could help electric vehicles run longer between charges,
researchers have shown that silicon nanotube electrodes can store 10 times more
charge than the conventional graphite electrodes used in lithium-ion batteries.
Researchers at Stanford University and Hanyang University in Ansan, Korea, are
developing the nanotube electrodes in collaboration with LG
Chem, a Korean company that makes lithium-ion batteries,
including those used in the Chevy
Volt. When such a battery is charged, lithium ions move from the cathode to
the anode. The new battery electrodes, described online in the journal Nano
Letters, are anodes and can store much more
energy than conventional graphite electrodes because they absorb much more
lithium when the battery is charged.
"In a hybrid car, the battery lasts only 30 minutes using the current
technology," says Jaephil
Cho, associate professor of applied chemistry at Hanyang University, who led
the research on nanotube anodes. If the new silicon anode can be matched to a
cathode with comparable storage capacity, the resulting battery should be able
to run a car for three to four hours without recharging, says Cho.
25Sept
GE drabs gearless wind turbines
http://www.technologyreview.com/energy/23517/
New direct-drive turbines promise to lower the cost
of offshore wind energy.
With a new purchase, GE is betting on an early-stage turbine technology that could make offshore
wind farms much cheaper to maintain. The acquisition of ScanWind, based in Trondheim, Norway, has also secured GE a foothold in the
growing offshore wind energy market.
Instead of gearboxes, ScanWind uses a novel direct-drive generator technology in
its 3.5-megawatt turbines. This makes the turbines more reliable, the company
says, by cutting downtime and repair costs--an especially important
consideration for turbines offshore, where it's more expensive to send
technicians for maintenance. ScanWind has been testing the turbines on the
Norwegian coast since 2003.
GE, based in Fairfield, CT, is the world's second-largest maker of wind
turbines, with more than 12,000 turbines installed globally. But GE's offshore
wind energy portfolio has been minimal so far, and the company wants to expand
its offshore offerings. By acquiring ScanWind, transferring its expertise and
understanding of onshore wind, and adding technologies such as remote monitoring
and sensing, GE hopes it can make a solid, cost-effective offshore wind product.
In conventional wind turbines, the blades spin a shaft that is connected through
a gearbox to the generator. The gearbox converts the turning speed of the
blades--15 to 20 rotations per minute for a large, one-megawatt turbine--into
the faster 1,800 rotations per minute that the generator needs to generate
electricity. "Wind turbines are very different than any other gearbox
application," says Sandy Butterfield, chief engineer of the wind program at
the National
Renewable Energy Laboratory in
Golden, CO. "You're going from a very low speed to a high speed."
Typically it's the opposite.
The multiple wheels and bearings in a wind turbine gearbox suffer tremendous
stress because of wind turbulence, and a small defect in any one component can
bring the turbine to a halt. This makes the gearbox the most high-maintenance
part of a turbine. Gearboxes in offshore turbines, which face higher wind
speeds, are even more vulnerable than those in onshore turbines. Butterfield is
leading a gearbox-reliability study with turbine makers to identify design
weaknesses that could be avoided.
ScanWind's turbine design gets rid of the gearbox completely. Instead, the rotor
shaft is attached directly to the generator, which spins at the same speed as
the blades.
In a turbine generator, magnets spin around a coil to produce current--the
faster the magnets spin, the more current is induced in the coil. To make up for
a direct-drive generator's slower spinning speed, the magnets in ScanWind's
turbine circle with a larger diameter, boosting the amount of current that is
induced in the generator by increasing the torque.
24Sept Desert
greening could slow climate change
http://www.scidev.org/en/news/desert-greening-could-slow-climate-change.html
Source: ScienceNOW
A Eucalyptus tree
FAO
Researchers say they have found a way to 'green' the Sahara desert with
swathes of trees — and put the brakes on climate change at the same time.
Leonard Ornstein, a cell biologist from the Mount Sinai School of Medicine in
the United States, and NASA climate modellers David Rind and Igor Aleinov, say
that water from the desert's neighbouring oceans could be desalinated and
transported inland with pumps and aqueducts.
Heat-tolerant, fast-growing species such as eucalyptus could be planted, with
drip irrigation — using plastic tubing to deliver water to roots — to
minimise evaporation.
Such forests could cool the Sahara by up to eight degrees Celsius and return
rain to the region, they say. Clouds would also help to reflect the sun's rays.
The fast-growing trees could absorb eight billion tonnes of carbon dioxide per
year — the amount emitted from burning fossil fuels and forests today — and
could do so for decades.
The price tag of US$2 trillion a year is not low. But Ornstein and colleagues
say that after several decades the forests would provide a sustainable source of
firewood, making them carbon neutral.
Drawbacks of the increased moisture are the possibility of more locust plagues
and the prevention of iron-rich dust blowing into the Atlantic Ocean where it
feeds sea life, the researchers say.
Nevertheless, the idea "is incredibly important and definitely worth taking
seriously," says atmospheric scientist Richard Anthes, president of the
University Corporation for Atmospheric Research.
The model will be published in Climatic Change next month.
Link
to full article on ScienceNOW
23/9
le cheval, nouvel employé municipal
Pour
ramasser les ordures ou les feuilles mortes, le cheval fait son grand retour
dans les agglomérations. Il devient l’employé idéal : beaucoup moins cher
et beaucoup moins polluant que le camion !
Selon l’association Equiterra, c’est 35% d’émissions de CO2 en moins par
rapport à un camion classique et le budget diminue de moitié voir plus !
Les Haras nationaux et SITA, filiale de Suez spécialiste des déchets et de la
propreté, ont même signé un partenariat pour développer le ramassage à
cheval dans les villes. Entre autres Beauvais (Oise), Etretat (Seine Maritime),
et Lyon s’y essayent avec succès.
_ _ _
Le cheval, nouvel employé municipal
http://bonnenouvelle.blog.lemonde.fr/2009/09/21/le-cheval-nouvel-employe...
Collecte des déchets : le grand retour du cheval
http://www.lefigaro.fr/environnement/2009/09/18/01029-20090918ARTFIG0039...
Collecte des ordures ménagères : le cheval pourrait (re)prendre du service !
http://www.actu-environnement.com/ae/news/partenariat_haras_nationaux_SI...
22Sept
la ville de Shirdi se dote du plus grand four solaire au monde
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/60510.htm
Inde
Le
Ministre aux Nouvelles Energies et aux Energies Renouvelables Farooq Abdullah a
inauguré un four solaire à vapeur dans la ville de pèlerinage de Shirdi;
celui-ci serait le plus grand au monde selon les représentants officiels. Ce
four peut générer jusqu'a 3500 kg de vapeur chaque jour, suffisamment pour
cuisiner pour 20.000 personnes
Ce système a été mis en place pour
cuisiner pour l'ensemble des pèlerins qui visitent le temple dédié à Sai
Baba (Sufi du XIXème siècle honoré par les Musulmans et les Hindous). Le coût
de développement et de mise en place est estimé à 1.33 crore roupies soit
200000 euros pour lesquel une aide du Ministère aux énergies renouvelable de
58,4 lack soit 70000 euros à été fournie. Ce système conçu de telle façon
que le four continue à générer de la vapeur même en cas de coupure de la
pompe électrique d'alimentation en eau, va économiser plus de 100.000 kg de
gaz par an.
Le ministre offre des subventions allant
jusqu'à 50% du coût d'installation de ce genre de système pour les
organisations à but non lucratif et jusqu'à 35% pour les organisations à but
lucratif. 40 systèmes ont été installés à ce jour pour une surface de
cuisson d'environ 12000 mètres carrés.
21Sept
More efficient and cheaper solar cells
http://www.technologyreview.com/energy/23459/?a=f
New manufacturing
techniques could cut solar power costs by 20 percent.
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Light trap: Incoming light reflects off grooves in a silver band
and is redirected along a glass cover. This light, which is usually lost,
can then be absorbed by the solar cell. The grooved band is one of three
improvements that could significantly lower the cost of making solar
power.
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By Kevin Bullis
Improvements to
conventional solar cell manufacturing that could significantly increase the
efficiency of multicrystalline silicon cells and bring
down the cost of solar power by about 20 percent have been announced by startup 1366
Technologies of Lexington, MA.
Such cost reduction would make solar power more competitive with conventional
sources of electricity. In sunny environments, this could bring the cost of
solar down to about 15 or 16 cents per kilowatt hour, says Craig Lund, 1366
Technologies's director of business development. That's cheaper than some
conventional sources of electricity, especially those used during times of peak
electricity demand.
1366 Technologies has developed three processes that can be incorporated into
existing solar cell manufacturing lines to improve cell efficiency. It has shown
that these technologies can be used to produce multicrystalline solar cells that
are 18 percent efficient at converting sunlight into electricity. The current
industry standard for such solar cells is 15 percent to 16 percent, according to
Joonki Song, a partner with Photon Consulting, based in Boston, MA, although
higher efficiencies have
been reported. The company has demonstrated
the new technologies before, but only with
very small, experimental solar cells in a laboratory.
Now it's made full-size solar cells using the type of equipment used in
large-scale manufacturing.
The key to the startup's technologies, however, isn't the efficiency that it's
achieved, but how little that efficiency costs. Lund says that the new processes
add only a few cents per watt to the cost of fabricating solar cells, but this
investment leads to much greater cost savings in the final product. Improving
the amount of power each solar cell generates lowers materials costs, solar
module manufacturing costs (in which cells are assembled into solar panels), and
installation costs. In the end, Lund says, the cost of an installed solar panel
will be reduced by 50 cents to 80 cents per watt.
The new processes, which were invented by Emanuel Sachs, the company's chief
technology officer and a professor of mechanical engineering at MIT, all
increase the amount of light that solar cells can absorb.
In a normal silicon solar cell, electrons generated in the silicon must make
their way out of the material to produce an electrical current, traveling first
to the top layer of the silicon and then along this layer to narrow silver lines
called "fingers." The fingers then conduct the electrons to the
busbars, two or three prominent silver bands seen on the surface of most silicon
solar cells. These bands shade the silicon under them, reducing the amount of
light the cells can absorb.
The first new process developed by 1366 Technologies produces grooved busbars
that prevent light from being reflected out of a solar panel. Instead, the
grooves causes light to be redirected along the glass on top of solar panels.
That light can then be absorbed by unshaded areas of the solar cell.
The second process improves the cell's electron-conducting fingers. Although
these silver lines are much narrower than the busbars, there are many more of
them on a solar cell, and together they shade a significant portion of the
silicon. Sachs developed a process for making much narrower lines without
sacrificing their conductivity. Instead of using conventional screen-printing
technology, his process involves etching troughs into the surface of the silicon
and depositing silver particles into the troughs. Metal is then added to these
particles via electroplating to build up the fingers. The trough keeps the lines
narrow but allows the silver to be stacked relatively high, maintaining
conductivity. Typically busbars and fingers shade 9 percent of a cell surface,
1366 Technologies says, but with the company's new processes, this shading can
be reduced to 2 percent. Others have developed techniques for reducing shading,
but these have been expensive.
The third process decreases the amount of light reflected off the surface of the
cell's silicon by texturing its surface. This is an approach that's been taken
by others, but the texturing is done in a very regular pattern that creates less
surface area than other approaches. Surface area is a problem in solar cells,
because electrons are often trapped at the surface of materials, Sachs says.
Because 1366 Technologies's processes can be incorporated into existing
manufacturing lines, they could be adopted by solar cell manufacturers quickly
and inexpensively, Sachs says. The company is working to further decrease the width of the
silver fingers and improve the texturing, with the goal of reaching an
efficiency of 19 percent.
20Sept
Superefficient Solar from Nanotubes
http://www.technologyreview.com/computing/23471/
Carbon nanotube
photovoltaics can wring twice the charge from light.
&n
