L’avenir de l’énergie en Europe

1993/06/01 Aizpurua Sarasola, Joxerra Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia

Utilisation de combustibles avec une meilleure performance

En Europe, la plupart de l'énergie est utilisée pour obtenir de l'électricité. Par conséquent, le rendement de transformation de l'énergie des combustibles en énergie électrique est très important. Le rendement du cycle de vapeur dans la plupart des centrales est de 40%. Il est possible d'augmenter ce nombre jusqu'à 55% en intégrant des systèmes qui exploitent la chaleur résiduelle dans le processus technologique.

Les cellules de carburant sont une autre façon de générer de l'électricité. Ils ressemblent aux piles, mais fonctionnent avec des combustibles qui produisent de l'électricité dans la cellule elle-même en oxydant de l'hydrogène, du méthane ou d'autres combustibles. Ils ne sont pas encore utilisés pour des problèmes de coût et de durabilité, mais compte tenu de leur rendement élevé (65%) et de leur faible pollution, les portes seront ouvertes à l'avenir.

En Europe du Nord, le chauffage consomme beaucoup d'énergie. Bien qu'un bon niveau d'économie d'énergie ait été atteint ces dernières années, il est encore possible d'améliorer ce niveau en utilisant le triple vitrage des fenêtres et l'utilisation de l'énergie solaire pour le chauffage.

Si la pollution atmosphérique provenant de la combustion des combustibles fossiles est réduite, les combustibles fossiles seront utilisés longtemps à l'avenir.

La pompe à chaleur est un élément très approprié pour la production de chaleur. The air at a temperature of 5°C or 19°C by the heat pump flows at 55°C or 60°C. Étant donné que l'énergie fournie à la pompe à chaleur dans cette transformation est de 20% à 50% de l'énergie thermique apportée par elle, le rendement varie de 200% à 500%. L'énergie thermique peut être extraite du sol, de l'air ou de toute source à basse température. Toutefois, afin d'améliorer les performances, des sources plus chaudes peuvent être utilisées comme égouts et calories résiduelles des procédés industriels.

L'électricité peut être produite avec la chaleur utile. En Allemagne, par exemple, les systèmes qui produisent de l'électricité et de la vapeur à des températures supérieures à 100 °C sont conventionnels. Au Danemark 20% de l'eau chaude et le chauffage domestique est obtenu par cette méthode.

Meilleure combustion du charbon

Le prix du pétrole a subi de grandes baisses, souvent avec l'économie de toute la terre. Une des voies pour faire face à cette situation est de recourir à des énergies alternatives.

L'Europe a beaucoup de charbon dans le sous-sol, mais son utilisation génère de nombreux problèmes. Les chaudières alimentées au charbon pour l'obtention de vapeur dans les centrales électriques ont un système de lavage des gaz brûlés. Ce système sépare la poussière volatile des cendres solides. Mais des flammes (à 1500 °C) se dégagent des gaz nocifs comme des oxydes de soufre, des oxydes d'azote et de suie. De nombreuses études ont été menées pour éviter l'émission dans l'atmosphère de ces éléments polluants. Les installations nécessaires pour cela sont grandes et coûteuses. En outre, parce que les matériaux extraits contiennent des métaux lourds et d'autres substances dangereuses, d'autres problèmes sont générés pour l'élimination.

La voie de la biomasse est similaire à celle du recyclage. Tandis que le premier exploite les restes des forêts et des animaux, le second exploite les restes humains et industriels.

Les chaudières à fond fluide (c'est-à-dire celles qui brûlent des particules de combustibles et d'autres matériaux dans des courants d'air) peuvent présenter une solution au problème mentionné. Les courants d'air y flottent en mélangeant de la poussière de charbon et du sable comme s'il s'agissait d'une tempête de sable. Le fond fluide fonctionne à une température de 850ºC, ce qui réduit l'émission de polluants dans l'atmosphère.

Cependant, cette technique est en phase expérimentale et il faudra encore plus de temps et de recherche pour pouvoir accéder à la voie commerciale normale.

Biomasse

Dans les années 1970, l'énergie par la biomasse est devenue à la mode en Europe. La biomasse est constituée de plantes énergétiques et de sables biologiques. Beaucoup de recherches ont été menées sur la paille, le bois et les déchets organiques et bien que, dans certains cas, les déchets agricoles et forestiers aient été considérés comme un substitut aux combustibles fossiles, il faut noter que le potentiel européen de la biomasse en ce moment est seulement 5% des besoins énergétiques.

La majeure partie de la biomasse existante en Europe est d'origine agricole ou forestière. Toute hypothèse sur la biomasse devra donc tenir compte de la politique agraire de la Communauté économique européenne. Le coût économique de la biomasse est celui correspondant à la collecte et au transport du matériel. Par conséquent, selon le lieu et la façon dont le matériau est trouvé, le coût économique peut être plus ou moins élevé. La condition à l'environnement peut être élevée ou faible. Par exemple, les chaudières utilisant de la paille et du bois dans toute l'Europe sont devenues conventionnelles, mais la pollution atmosphérique qu'elles produisent est inacceptable.

La biomasse, le méthane, est produite par la fermentation des bactéries dans les déchets animaux. Le biogaz est l'utilisation la plus propre de la biomasse connue jusqu'ici. Le méthane peut être utilisé pour chauffer la maison ou en même temps pour générer de la chaleur et de l'électricité.

Énergie solaire solaire

Il existe d'importants programmes pour obtenir de l'électricité ou de la chaleur sur toute la terre à partir de l'énergie solaire. L'énergie par mètre carré et par an qui peut fournir un capteur solaire situé au Danemark, à haute latitude, avec une pente de 45 ° est de 1200 kWh, et l'énergie qui peut être utilisé de cette énergie est au maximum la moitié. 70% des 3500 systèmes de chauffage solaire déjà installés au Danemark produisent de l'eau chaude sanitaire et le reste génère de l'eau chaude et de l'électricité. La technologie est déjà développée, mais le coût est trop élevé.

La centrale marémotrice de La Rance est la seule de ce type sur le sol. Grâce à la marée marine, bien qu'étant une source d'énergie propre, il génère des problèmes écologiques, car la construction de la centrale a entraîné l'obstruction de la baie.

Cependant, dans les bâtiments avec une bonne isolation et le chauffage solaire, la moitié de l'énergie de chauffage est nécessaire que dans les conventionnels.

Dans les cellules solaires photovoltaïques, l'énergie radiante solaire se transforme en électricité à courant continu. Les rayons directs du soleil et la lumière diffuse de l'atmosphère sont valables dans ce processus. En l'absence de mouvement, les cellules ont une longue durée. Le seul problème est qu'une grande surface est nécessaire pour obtenir de l'électricité.

Énergie géothermique

L'énergie géothermique consiste à profiter de la chaleur dans le sol.

Dans les années 1975-1985 la production électrique basée sur des ressources géothermiques a augmenté de 10% chaque année et en 1985 a atteint 4800 MW. La puissance géothermique utilisée cette même année pour le chauffage, l'agriculture, etc. était de 7.100 MW.

Cependant, l'énergie géothermique est exploitée en très peu d'endroits. Toute la puissance de production électrique d'énergie géothermique dans la Communauté européenne (460 MW) se trouve en Italie. Les alternatives offertes par ce flacon en 2000 seront de 1.500 MW (électriques) et 7.000 MW (pour le chauffage), ce qui représente 1% de la consommation énergétique de la Communauté européenne au cours de cette année.

Ce type d'énergie a des coûts économiques importants. Les coûts de forage peuvent être élevés, mais la capacité de corrosion des eaux géothermiques entraîne des coûts plus élevés, car les systèmes de distribution et les centres de puissance nécessitent l'utilisation de matériaux spéciaux.

La recherche technologique dans ce domaine peut avoir des avantages notables. Précisément au Royaume-Uni, des systèmes de récupération de chaleur sont étudiés à partir de la roche sèche chaude et l'avenir de l'énergie géothermique sera déterminée en fonction du succès obtenu dans ces recherches.

Moulins à vent

Au milieu des années 70 a commencé le développement moderne des moulins à vent, en particulier pour la production d'électricité.

Le développement des moulins à vent a été réalisé de deux façons. D'une part, de petites installations ont été installées autour des mégawatts. Le Danemark est le pays où cette technologie a le plus évolué en Europe. Il y a actuellement 15 grands systèmes et 2.000 petits en fonctionnement. Du point de vue technologique, des progrès pervers ont été accomplis au cours de la dernière décennie, comme l'amélioration des conceptions et la réduction du coût des turbines.

En ce moment, l'objectif est que l'énergie éolienne atteigne le niveau commercial d'autres types d'énergie, ce qui implique des améliorations dans la fabrication de matériaux et aérodynamique.

Observations finales finales

Le moulin à vent n'est pas un chemin lent pour pouvoir l'utiliser comme source d'énergie dans les zones à fort vent. Cependant, son esthétique est peu spectaculaire et son emplacement sur les hauteurs des montagnes fait que les oiseaux migrateurs peuvent entrer en collision.

La majeure partie de l'énergie consommée en Europe est principalement basée sur le pétrole, le charbon et les combustibles nucléaires. Parmi les énergies renouvelables, l'hydraulique est la plus utilisée jusqu'à présent. Étant donné la capacité théorique d'autres énergies renouvelables, leur exploitation économique est relativement éloignée de ces niveaux. Son développement dépend en grande partie de la demande, le climat, la topographie, la géologie et l'hydrologie.

Les prévisions de l'EVE pour l'an 2000 visent une consommation énergétique de 1,1 milliard de tonnes équivalentes de pétrole. De ce besoin énergétique, 5% devraient être couverts par des énergies renouvelables. Bien que cette quantité semble petite, il faut se rappeler que actuellement seulement 2% est satisfait.

Si le pétrole reste bon marché, on risque de déployer les énergies renouvelables plus lentement que prévu. Cependant, il faut penser que miser sur les énergies renouvelables est avancer vers l'immigré. Par conséquent, les investissements réalisés dans cette ligne ont un avenir.

Le schéma suivant montre la section d'un moulin à vent au Danemark. Il peut donner une puissance de 2 MW en cas de vents forts.