Solaire ou nucléaire? L'écologie de demain

        L'énergie fait beaucoup parler d'elle parce qu'elle va manquer, ou devenir chère, après une période pléthorique de gaspillage inconscient. En réalité se sont les formes d'énergies que nous utilisons qui sont concernées parce que celles-ci sont les plus faciles  d'accès donc les moins chères,  et pas nécessairement les meilleures pour l'environnement. Il faut s'intéresser au problème car nous sommes poussés par des nations géantes qui montent et qui consommeront, comme nous, et par un réchauffement climatique sinon angoissant, du moins inquiétant.

         En physique, l'énergie occupe une part honorable de cette belle science. Disons, tout simplement, que l'on ne peut, absolument pas créer ou détruire l'énergie : elle ne peut être que transformée. Si l'on considère un barrage hydroélectrique schématique nous avons une retenue d'eau qui représente une quantité d'énergie ; celle-ci dépend de la masse  d'eau et de la hauteur de chute. Cette énergie est dite potentielle. Dans la conduite forcée, l'eau prend de la vitesse, c'est de l'énergie cinétique qui apparaît et s'amplifie au fur et à mesure que l'énergie potentielle disparaît; c'est pareil pour le balancier de la pendule. Cette eau frappe les pales de la turbine en rotation, c'est de l'énergie mécanique qui apparaît. En tournant l'alternateur produit de l'énergie électrique qui peut être transportée par câbles ou charger une batterie, c'est alors de l'énergie chimique. A  l'arrivée, l'électricité sera encore transformée selon le récepteur en énergie lumineuse, mécanique, acoustique, calorifique, etc. Nous avons, chaque fois, théoriquement la même quantité d'énergie et jamais plus, c'est impossible C'est à dire que si nous voulons, à l'arrivée actionner une pompe pour relever de l'eau, dans l'exemple plus haut, nous ne pouvons pas faire mieux que relever à la même hauteur la même quantité d'eau que le barrage en a utilisée et cela uniquement théoriquement. En pratique ce sera toujours moins. Les pertes sont inévitables et l'énergie la plus dégradée sera un réchauffement de la matière absolument irréversible: les particules  constituant cette matière seront agitées et émettront des ondes électromagnétiques de basse fréquence. Il n'y a, alors, plus rien à récupérer. Ce qui manque au voilier en panne en plein océan, ce n'est pas de l'air mais du vent c'est à dire de l'air en mouvement donc de l'énergie. C'est pour cela que nous ne ferons jamais fonctionner nos voitures avec un moteur à eau. Nous voyons que nous n'avons pas créer d'énergie mais que nous savons la gaspiller. L'énergie nucléaire n'échappe pas au célébre "rien ne se perd, rien ne se crée" de Lavoisier mais elle se manifeste dans des régions plus intimes de la matière. 

     A ce point, nous comprenons que l'énergie existe partout mais, selon notre choix :

          1° elle est soit épuisable définitivement comme le pétrole, soit inépuisable comme le solaire.

          2° elle est plus difficile à être mise sous une forme  utilisable  comme le solaire ou facile comme l'électricité.

          3° l'électricité subit de grosses pertes en ligne et les câbles et les pylônes sont fragiles et disgracieux.  Le gaz, par contre se contente d'un gazoduc. En effet, l'énergie doit souvent être transportée car elle n'est pas consommée à l'endroit produite.

          4° Il est pratiquement impossible d'envisager de stocker de l'électricité en grande quantité alors que le pétrole n'exige que des citernes.

     Actuellement, nous utilisons de tout avec plus ou moins de bonheur :

          - L'électricité est la plus souple et exige rigueur. C'est l'énergie domestique idéale, mais ce n'est, dans tous les cas, qu'une forme  intermédiaire produite par les chutes d'eau, les réacteurs nucléaires, le charbon, le pétrole, le gaz, l'éolien, le solaire, la biomasse ou les marées. En outre son transport peu écologique est très coûteux et délicat. Cette électricité nécessite toujours d'être produite, à partir d'une autre forme d'énergie si nous voulons l'utiliser et c'est là que nous découvrons que la solution de facilité éternelle n'existe pas. Enfin, les possibilités de stokage sont dérisoires avec cette forme d'énergie.

          - Le nucléaire exige une très grande rigueur qui ne garantit pas totalement, malgré tout, l'intégrité de la planète. La dispersion planétaire des réacteurs rendra le problème plus aigu. Depuis les essais d'explosions atmosphériques et les accidents, dont trois sérieux, la teneur en radio-activité augmente légèrement, certains éléments radio-actifs ont une durée de vie très longue. Les accidents sont toujours possibles sauf pour ceux qui sont payés pour nier la chose. Le plutonium, sous-produit des réacteurs est un explosif atomique brigué par de nombreux états. Quant aux déchets radio-actifs, nous en réservons la primeur et l'exclusivité garantie à nos petits enfants. La solution serait de jeter le cadeau dans le soleil, mais à quel prix! L'alternative est claire ; soit mourir empoisonné soit mourir ruiné.

          - Cousine de la fission très en vogue chez nous, la fusion thermo -nucléaire étudiée depuis les années cinquante promet le nucléaire sans radio-activité, ce qui est erronée car le coeur de l'installation et toute la structure seraient soumis à des radiations très intenses, rayons X et gamma. On peut s'étonner ou s'inquiéter de la mise en oeuvre de mécanismes maîtrisant des températures de quatre cents millions de degrés; des températures si délirantes que Dieu lui-même ne les a, peut-être, jamais envisagées.

          - Le pétrole extrait du sous-sol est en quantité limitée bien que très -trop- importante. Il suffit d'un forage et d'une distillation pour obtenir un combustible pratique et bon marché. Il contribue à l'effet de serre et devrait rapidement être réservé à la pétrochimie. Le gaz naturel, un peu meilleur, ressemble à un pétrole un peu amélioré.

          - Le charbon se trouve dans le sous-sol en beaucoup plus grande quantité que le pétrole malheureusement. Ce polluant presque idéal mériterait d'être éliminé en premier.

          - L'éolien, la biomasse, les marées sont des appoints énergétiques discontinus, aléatoires et imprévisibles destinés à appliquer des accords internationaux. Sans être méprisant, ils sont l'expression de la générosité forcée des contribuables.

          - le solaire : difficile à utiliser, difficile à stocker et pouvant faire défaut plusieurs jours et toutes les nuits, le solaire n'attire pas les foules. On doit pourtant au soleil le fait d'exister car c'est lui qui a créé la terre et tout ce qui s'y trouvait avant que l'on ait l'idée saugrenue de tout arranger selon notre bon goût. Son énergie est :

           1° inépuisable

          2° propre et exempte de toutes nuisances

          3° peut être captée à grande échelle

          4° peut être stockée sur le territoire national

          5° peut être transportée facilement

Les points 3, 4 et 5 font l'objet des explications exposées ci-après.

Citons pour mémoire le solaire à petite échelle qui concerne essentiellement les capteurs intégrés à l'architecture des immeubles et maisons (chauffage, production personnelle et surtout eau chaude sanitaire et climatisation) et qui devrait être plus encouragé parce que très demandé par la population et occasion d'économie substantielle d'énergie.

           L'idée exposée ci-dessous est relative à des installations à grande échelle. Elle met en oeuvre une vieille connaissance de la chimie; l'eau est  une combinaison -pas un mélange- de deux gaz, l'hydrogène et l'oxygène. On peut décomposer l'eau par un courant électrique continu basse tension en présence d'un électrolyte, cela exige beaucoup d'énergie électrique. Inversement, la combustion de cet hydrogène, dans l'air, -dans l'oxygène de l'air- nous restitue cette même quantité d'énergie, mais sous forme de chaleur. Nous ne pourrons obtenir qu'une fraction de l'énergie sous la forme d'électricité -une grosse fraction tout de même- et de  vapeur d'eau. Nous allons voir, maintenant, les avantages de cette apparente complication.

     Le soleil éclaire, avec constance, la moitié de la surface terrestre et sa position et très bien connue à tous moments. Il est possible de capter son rayonnement sur une grande surface, donc de récolter beaucoup d'énergie, en utilisant un grand nombre de miroirs disposés selon une surface parabolique. Ces miroirs, orientés, individuellement, par ordinateurs, réfléchissent le flux solaire vers le foyer de la parabole, qui reste, à peu près fixe, et cela malgré le déplacement de l'astre. En ce point la température peut atteindre plusieurs milliers de degrés selon l'échelle de l'installation et la qualité de la lumière à un moment donné.

     Nous avons là le coeur d'une centrale thermique qui produit de la vapeur pour actionner une batterie de générateurs électriques et de gros transformateurs. Le courant redressé sert à faire l'électrolyse de l'eau douce. L'oxygène -il faut dire le diox...- est relâché dans l'atmosphère en un lieu ventilé et l'hydrogène -le dihy...-, notre combustible très énergétique, est envoyé par gazoducs vers les lieux de consommation.

     En grande quantité, l'hydrogène pourrait être stocké à très basse température à l'état liquide avec peu de pertes après un éventuel voyage dans une simple canalisation. Par rapport à une petite citerne calorifugée, une grosse, de même forme, voit la masse de gaz liquéfié augmenter plus vite que la surface de ses parois, le gaz d'évaporation étant, en outre, récupéré. Ce gaz, peu corrosif, exige une rigueur certaine comme le gaz de pétrole mais s'évacue mieux, en extérieur, car extrêmement léger . Il servirait alors de combustible pour l'industrie et les transports de masse (avions, navires). Enfin, il alimenterait     des centrales électriques locales qui desserviraient, à leur tour, tous les secteurs, notamment  les particuliers qui bénéficient du tout électrique. Ainsi la manipulation du gaz resterait l'apanage des professionnels. Outre la chaleur, la combustion de l'hydrogène ne produit que de la vapeur d'eau sans aucun autre sous produit. Une chimie sans poisons!

     Pareille centrale solaire pourrait être installée dans une zone désertique, soit en bord de mer, soit proche d'un cours d'eau conséquent, soit en montagne. Le choix de sites devrait privilégier la possibilité d'édifier plusieurs unités afin de ne pas multiplier inutilement les installations de transport. Dans le premier cas une usine de dessalement de l'eau utiliserait une  faible partie de l'énergie produite par l'ensemble pour obtenir l'eau douce nécessaire.

         Moins concentrée qu'une raffinerie ou une centrale nucléaire, la centrale solaire ne produirait pas d'effet de serre ni d'autres pollutions et respecterait ainsi l'environnement et tous ceux qui vivent à proximité (humains, animaux, végétaux et descendants). En outre, l'énergie produite serait inépuisable, facile à stocker chez nous et facile à transporter. Elle serait idéalement placée en bordure de mer d'un désert tropical ou en certains lieux arides de l'Europe du sud.

     Une centrale solaire doit pouvoir coexister dans le paysage énergétique actuel car elle peut, peut-être, montrer des qualités suffisantes pour devenir le début d'une nouvelle filière dominante en modifiant, de façon progressive les lobbies actuels qui restent nécessaires s'ils acceptent de ne pas être un frein car se sont eux qui en seront les maîtres d'oeuvre et, surtout, cette évolution ne doit  pas être une cause de réduction de la compétitivité du pays mais, au contraire, une raison d'exporter. 

       Si l'on ne voit du pétrole que la facilité de "production" donc son prix et ses facilité de stockage, "comme lui, on n'en aura plus jamais!". Aussi vaudrait-il mieux le conserver précieusement comme une matière première qui deviendra rare; et puis, il ne faut pas oublier les défauts de ce liquide: une déstabilisation du climat, une pollution dangereuse, une partie de la richesse nationale en fuite vers les pays producteurs et le caractère éphémère d'une matière en voie d'épuisement.

          La solution de l'hydrogène ci-dessus permet de disposer d'énergie sans pollution et sans risque de pénurie. Le type de centrale proposé est compatible avec une consommation raisonnable même si, au départ, le critère d'une rentabilité à mieux maîtriser n'est pas aussi aigu que d'aucun le proclament. Les réacteurs nucléaires sont presque toujours des centrales thermiques où les fuites d'énergie sont monstrueuses; que croyez-vous qu'il sorte de ces grosses cheminées? Et par quel miracle l'eau des fleuves devient-elle chaude? 

          Enfin pour ceux qui aiment les précisions:

Les miroirs peuvent être plans donc peu coûteux, en verre très transparent, mince -4 mm- et comporter une couche d'aluminium pur déposée sous vide sur la face arrière et protégée par un vernis très résistant. Il doivent pouvoir résister aux vents en conservant leurs réglages et être faciles à remplacer.

Les miroirs sont à nettoyer la nuit et après tempêtes de sable par un système automatique. Leur mobilité est obtenue en utilisant des axes polaires, parallèles à l'axe polaire terrestre pour la poursuite du soleil et des axes de déclinaison, perpendiculaires, pour les variations saisonnières avec un pilotage par ordinateur. Enfin, seuls des essais permettront de connaître la distance maximale séparant un miroir du foyer et donc de déterminer une échelle de l'installation.

 L'eau de mer est dessalée selon le procédé de l'osmose inverse en prélevant une faible partie de la production énergétique.  

         Une calamité?

- On arrête la centrale solaire.

- On éteint la centrale thermique.

- On ferme les gazoducs.

- On évacue le reliquat d'hydrogène vers des torchères.

- On combat un éventuel incendie.

           Un prototype de réacteur nucléaire à l'essai, comme l'EPR, pourquoi pas? Mais pourquoi pas, à l'essai également, une centrale solaire? On choisit une transparence totale dans le projet comme dans les travaux et le fonctionnement, on discute et, à la fin, le choix entre les deux filières sera le résultat d'un référendum. Une décision importante qui engage l'avenir devrait-elle dépendre d'intérêts de classe ou de promesses naïves? Une énergie inépuisable, une énergie sans poison immédiat ou sournoisement différés, une énergie bien à nous, sans endettement extérieur, une énergie aisée à stocker et une filière exportable, il serait anormal de ne pas réfléchir aux possibilités   que nous promettent sciences et techniques.

Merci à ceux qui ont tout lu; Susini

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