Variation des constantes

Que certaines choses varient rapidement, comme la popularité des présidents, ne nous choque pas, c'est même naturel ; d'autres en revanche se doivent de rester immuables, comme les steaks frites ou le rendement des moteurs thermiques. Hélas, la pomme de terre est bien une invention récente (Parmentier : 1771), et les moteurs thermiques font des progrès lents mais réels, à l'instar de nos sprinters poussés à l'EPO.

C'est dans les années 50 qu'on a commencé à développer les centrales supercritiques, capables de dépasser le fameux taux de 35 % ; le rendement a ensuite longtemps stagné aux alentours de 40 % (comme par hasard, pendant la période du pétrole bon marché). Puis les années 80 ont relancé la course au rendement, et plusieurs centrales démarrées début 90, atteignent toutes 42 à 43 % de rendement. En 2000, c'est Nordjyhand 3 qui atteint 45 %. L'amélioration des techniques et des matériaux a permis d'envisager des centrales de type ultrasupercritique, capables de tutoyer, puis de dépasser, la valeur symbolique de 50 %. Les spécialistes envisagent sereinement 52 % pour 2010.

En ce qui concerne nos valeureux fonctionnaires, ce vieux rapport parlementaire (1998) décrit en bon français les différents types de chaudières existantes à l'époque : les chiffres sont plus raisonnables, avec trois grandes familles de chaudières :
- CP 250, période 1960-70, puissance 250 MWe, rendement 37%
- Q 600, période 1980-85, 600 MWe, rendement 38 %
- Supercritique, période 2010-2020, 850 MWe, rendement 45.5%

Vallourec, bien placé sur le sujet, explique comment les paramètres de pression et température jouent de façon directe sur le rendement : "Ainsi, le rendement de la tranche d'une centrale électrique augmente de 0,005 % pour chaque bar supplémentaire de pression et de 0,011 % pour chaque degré supplémentaire de température."

Au-delà de ces chaudières improprement appelées "conventionnelles", on attaque les chaudières à cycle combiné, qui atteignent couramment des valeurs bien supérieures, de l'ordre de 60 %, telle l'unité d'Irsching en Bavière, joli bébé de 440 tonnes, inaugurée en décembre 2007.

De tels chiffres sont fondateurs de société. En effet, nos pauvres moteurs à explosion interne, toujours bloqués à 35%, ne pourront jamais entrer en compétition avec ces chiffres extrêmes. De plus, ces centrales pourront être équipées de CCS (Capture et séquestration du CO2), les rendant neutres sur le plan environnemental ; ce ne sera jamais le cas du moteur à combustion interne. Dès que les batteries électriques capables d'emporter les nécessaires kWh sont prêtes, le moteur à combustion interne est bon pour le musée.

 Sources : Année de la pomme de terre, la plus puissante TAG au monde, les centrales à vapeur supercritique, Siemens : most powerful gas turbine

Séquestration du CO2

Les énergies fossiles nous feront bientôt défaut ; quand exactement, on ne sait pas encore le dire, mais les premières difficultés d'approvisionnement commenceront quelque part autour de 2020 pour le pétrole, 10 ou 20 ans plus tard pour le gaz naturel ; ces diffficultés ne prendront pas l'aspect de ruptures, mais bien d'une franche augmentation du prix.

En 2006, il existe une autre énergie fossile dont on parle peu, le charbon : il est beaucoup moins pratique d'utilisation que le pétrole, en particulier dans le domaine du transport : le pétrole fournit des carburants par simple distillation, opération maîtrisée et peu coûteuse, alors que le charbon doit subir une transformation chimique plus poussée et coûteuse pour parvenir au même résultat. Mais il a deux avantages : le charbon est considérablement moins cher, et les réserves prouvées sont bien plus importantes. Dès que le pétrole sera durablement cher, c'est-à-dire au-delà des 100 dollars pas baril, les unités permettant de produire des carburants à partir du charbon vont fleurir, particulièrement dans les pays disposant de réserves importantes de charbon, entre autres Etats-Unis et Chine.

Le gros défaut de ces unités (appelées CTL, Coal To Liquids) est qu'elles brûlent beaucoup de charbon pour parvenir à cette conversion ; la consommation de carburants routiers produits à partir de charbon au lieu de pétrole multiplie par 4 la quantité de CO2 rejetée dans l'atmosphère. Nous allons donc aggraver l'effet de serre.

 Il existe un moyen de parer à ce problème supplémentaire, appelé Capture et Séquestration du CO2 (CCS) : il consiste à piéger le CO2 à la source, et à l'enfouir dans le sol de façon définitive.

Ce moyen est connu depuis des décennies, en particulier des pétroliers, qui injectent du CO2 sous pression dans les gisements pour faciliter l'extraction du pétrole ou du gaz ; sa mise en oeuvre est donc bien connue dans ses principes.

Il y a principalement quatre types de sous-sols dans lesquels on peut enfouir le CO2 :

• les nappes aquifères : très efficaces, elles sont rares, et parfois utilisées
• les dômes de sel : le sel est très courant dans le sous-sol, mais sa conformation n'est pas toujours idéale
• les anciens gisements d'hydrocarbures : s'ils sont rares en France, ils sont évidemment bien identifiés dans les pays producteurs
• les gisements de charbon profonds : rares également, ils contiennent fréquemment du gaz naturel ; l'injection de CO2 sous pression permettrait de récupérer une partie de ce gaz, rendant l'opération moins coûteuse.

Grâce à la diversité et au nombre de ces solutions, les premières études montrent que nous pourrions séquestrer la totalité de nos émissions ponctuelles pendant des décennies, probablement plus d'un siècle.

Qui est concerné par cette possibilité ? Dans un premier temps, les gros industriels et les centrales de production d'énergie à partir de combustibles fossiles ; tous ces sites constituent d'excellents candidats à cette technologie.

Les premiers visés sont les Etats-Unis : gros consommateurs d'énergie, gros producteurs de charbon, malgré leur attitude négative présente vis-à-vis de l'effet de serre, ils étudient dès maintenant la possibilité de rassembler les émissions de CO2 de leurs plus grosses centrales, et de rentabiliser l'opération en l'injectant dans les puits vieillissants du Texas et de Louisiane.

En France, où 76 % de notre électricité est d'origine nucléaire, cette technique ne fait pas encore parler d'elle ; elle sera une composante essentielle du défi climatique de ce siècle.

Un grand nombre d'organismes, privés, publics et internationaux, travailent sur la faisabilité technique, financière et juridique ; la section CCS des liens en signale quelques-uns.

Demain et 2100

L'environnement évolue sans nous, il se peut qu'il évolue contre nous. Voulons-nous vraiment protéger l'environnement, ou nous protéger de l'environnement ?

Protéger l'environnement est facile : retournons à l'âge pré-industriel, et la planète se débrouillera très bien pour tout remettre dans l'ordre. Mais est-ce vraiment la question ?

L'objectif est toujours, comme depuis le départ, la survie dans les meilleures conditions possibles. Il s'agit bien de protéger l'homme, et tant mieux si le reste survit aussi.

Les décisions à prendre concernent l'ensemble des citoyens et impliquent des coûts cumulés stupéfiants ; il paraît impossible de demander au public de prendre maintenant ces décisions, dont les conséquences ne seront constatées que dans un siècle.

Notre capacité à réduire notre impact sur l'environnement restera faible dans les années à venir.

Est-il envisageable, en dépit de cette inaction probable, de se préparer à ces échéances ?

Cette petite page web sans prétention vise à identifier ce qu'il est possible de faire dès maintenant, avec des moyens limités, mais avec un oeil sur le long terme : 2100, c'est demain.

"Caminante, no hay camino, se hace camino al andar".