L'énergie solaire et le
moteur Stirling
Les USA : leaders dans ce domaine
13 août 2005
Mes lecteurs me donnent beaucoup de travail. Mais c'est bien comme ça. C'est mon travail de de tirer les sonnettes d'alarme et aussi de diffuser les idées. Certes, c'est plus agréable de proposer des solutions que d'insister de façon lassante sur toutes les détresses du monde. Frédéric Deroche me branche sur un nouveau dossier en ajoutant "désolé, c'est en anglais". Bon, je vais devoir traduire, à la fraîche, ce matin.
Le moteur Stirling est une façon d'exploiter une différence de température entre une source chaude et une source froide. Cherchez sur Google comment ça marche. Dans ce qui va suivre des gens utilisent le solaire comme source chaude.
C'est là qu'on mesure toute l'absurdité du monde. Voilà une solution intelligente. Il se trouve qu'elle est mise en oeuvre par les ... Laboratoires Sandia, haut lieu de la technologie militaire US, que j'ai visités en 76. Preuve que la science peut engendrer le pire comme les meilleur. C 'est le résultat de gros investissements. Si nous n'étions pas en France des abrutis complets, c'est vers des formules comme celle-là que nous nous orienterions. Actuellement, sauf erreur, les systèmes Stirling sont étudiés par des écolos-bricoleurs ( à moins que je ne me trompe ).
Mais qu'est-ce qu'un ministre de la recherche et de la technologie en France, sinon un incapable de plus en poste, grassement payé ? On avait bien assis sur ce siège une astrononaute, sans l'ombre d'une idée.
Avant d'aborder ce dossier je pense à tout ce que j'ai vu aux Emirats. Regardez ce dossier. Comme si l'économie d'un "pays" pouvait reposer sur un tourisme de luxe. A notre époque c'est simplement révoltant. Nous sommes partis là-bas, Tardy et moi, avec des idées écologiques en tête, dans ce style de ce que je vais vous exposer ici. Arriverons-nous à faire comprendre aux émirs "qui cherchent à laisser une trace dans l'histoire, avec leur argent" que la façon la plus fantastique de le faire serait au contraire d'investir dans ...le solaire, de se positionner comme des leaders là-dedans. Ce serait d'ailleurs un meilleur calcul. Un jour le pétrole arrivera à son terme. Si ça n'est pas dans trente ans, ça sera dans cinquante. Alors les réalisations délirantes de Dubaï finiront comme ces villes mortes de l'ouest américain. Les bâtiments ne seront même pas squattés. Comment occuper des constructions de 170 étages, véritables tours de Babel, quand les ascenseurs ne marcheront plus ?
Sans argent, on ne fait rien, ou pas grand chose. On bricole. C'est hélas une réalité. Ou alors on fait ce que je fais depuis 25 ans : mettre de l'encre sur du papier, aligner des équations. A propos, la bagarre a commencé pour la publication de nos derniers travaux. " It's something", pourrait-on dire. Gros enjeu, grosse percée, avec des cosignataires de poids. On a graissé la tube, on s'est mis en immersion périscopique et on a lancé la torpille. Le blocage se met déjà en marche. Mais, en science, on sait à quoi s'en tenir. Il est inutile de cogner gentiment sur les huis : il faut enfoncer les portes. Il va falloir appeler les "ténors" dans les arènes où ils ne se pressent pas de descendre. Le plus terrible c'est ... le mur du silence. Il n'y a qu'à penser à celui qui a salué la sortie de "On a perdu la moitié de l'uniers en 1997, Albin Michel.
Elle est pas belle, la science ?
A part ça on me signale, de temps à autre, que je suis attaqué par de gens qui s'abritent courageusement derrière des pseudonymes en se défoulant sur des forums. Avant de partir aux Emirats j'ai eu un échange avec un certain "Kouropoulos", qui n'y va pas main morte à mon sujet, en affectant de savoir tout sur tout. Je l'ai questionné. Canadien, 47 ans, vivant à Genêve. Me demande instamment de conserver le secret sur son véritable nom : Couropoulos à avec un C. Eh puis quoi encore ? Non, ça n'est pas un chercheur. Il n'a rien publié. De son propre aveu, niveau DEA ( diplôme d'étude approfondie ). Autodidacte qui n'émarge dans aucune instance université-recherche. Pas pu savoir de quoi il vivait. Il habite peut être chez sa mère.
C'est un début de réponse à une question maintes fois posée : " Que pensez vous de ce que dit Kouropoulos sur vous ? ". Ma réponse :
- Ce brave garçon se surestime.
Revenons à des choses plus sérieuses.
La source : http://pesn.com/2005/08/11/9600147_Edison_Stirling_largest_solar
Je commence à traduire.
Comment ça marche
Le système Stirling convertit l'énergie solaire en électricité en envoyant l'énergie solaire sur le récepteur du moteur. Chaque panneau est motorisé pour pouvoir suivre les raysons du soleil est les suivre au mieux possible.
Récepteur du système de Sandia.
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Le projet. L'état actuel avec six récepteurs.
Bush visitant les installations du laboratoire de Sandia ( Nouveau Mexique )
Ici, remarque : Comme le miroir est sur l'arrière plan, on peut évaluer sa surface à 100-120 mètres carrés. Plus loin il est dit que les miroirs font 12 mètres.
Là, une remarque JPP, concernant ce sur quoi nous tenterons d'attirer l'attention des émirs, à Dubaï, Christophe Tardy et moi, si faire se peut. Il existe une façon de concentrer l'énergie solaire, beaucoup plus rationnelle qu'en utilisant ces miroirs concaves, encombrants et sensibles au vent. Nous pourrions, en France, développer cela aisément, si nous n'étions pas dirigés par le complets imbéciles. C'est d'ailleurs sur notre sol qu'est né l'inventeur de ces système, un certain ... Fresnel.
Augustin Fresnel ( 1788 - 1827 )
A l'époque de Fresnel on souhaite améliorer la sécurité maritime en développant phares et balises. Mais comment installer des lentilles d'un mètre et quelque de diamètre en haut des phares ? Fresnel a une idée. Il "segmente" d'objet :
Lentille de Fresnel
Ce type de lentilles, vous en trouvez soius forme d'autocollants à "microsillons" dans tous les supermarchés. Vous pouvez même en fixer sur la vitre arrière de votre van. C'est ce qui permet à la caissière d'explorer le concenu de votre caddy.
Lentille de Fresnel avec micro-sillons.
Dans le même ordre d'idée on peut concevoir un miroir de Fresnel, sphérique ou cylindrique.
Miroir de Fresnel
On pourrait même passer à un système à "microsillons". D'où un gadget que l'automobiliste pourrait replier dans sa malle et qui lui permettrait de se cuire des saucisses avec un four solaire improvisé, dans l'air de repos en bordure d'autoroute. Sachez que le Soleil nous envoie généreusement un kilowatt et demi par mètre carré.
Au delà du gadget il y a là un moyen extrêmement commode de capter l'énergie solaire. Je me souviens ( c'était il y a trente ans ) avoir trouvé à l'INPI ( Institut National de la Propriété Industrielle ) un brevet concernant une "maison solaire".
Le brevet de maison solaire. Pas de plus commodes.
L'auteur avait imaginé capter l'énergie du soleil en transformant un pan de toiture en miroir cylindrique concave. Refaites la même chose avec des éléments préfabriqués, qui seraient produits en grands nombres et vendus chez des marchands de matériaux, vous permettant de transformer un des pans de toiture en miroirs de Fresnel. Focalisation sur un segment, mobile. Il est facile de déplacer celui-ci sur un bras, avec une vis sans fin et un système d'engrenagge pour qu'il se situe à chaque instant au foyer du système. Avec un pan de toiture de 10 mètres sur cinq c'est 50 kilowatts qui déboulent. Pas mal pour chauffer votre bain ou alimenter vos radiateurs.
Maison équipée d'un pan de toiture en miroir de Fresnel
A droite, le nettoyage automatique de la toiture avec un ... essuie-glace à mouvement linéaire. Injection d'eau au faîte du toit. Brossage du miroir. Une boite pourrait produire des éléments adaptables pour composer des toitures de taille variable. Mais qui fera cela ?
14 août. Remarque : Voici un site américain je crois ou vous trouverez des lentilles de Fresnel de 38"x50": http://www.alltronics.com/lenses.htm mais pas des miroirs.
Lentilles de Fresnel de grande taille, simplement fixées sur une monture de bois. USA
Le stockage de l'énergie ? Si je devais me construire une maison je prévoierais un vaste volume d'eau, enterré et soigneusement isolé. Je stockerais simplement ... de l'eau chaude. Il faudrait faire des calculs de déperdition. Savoir combien de dizaines de mètres cube d'eau à bonne température il faudrait stocker pour pouvoir se chauffer pendant un bon moment. Il y a aussi la concentration de la chaleur. Un soleil d'hiver, focalisé sur un segment, donnera de l'eau bouillante. J'ai expérimenté cette affaire il y a une bonne trentaine d'années, à Aix. j'avais loué un cabanon sur la plaine des Verguetiers. L'eau douce était amenée par un long tuyau noir, depuis un bassin situé à deux ou trois cent mètres de distance. Au printemps j'étais ennuyé. L'évaporation de la rosée faisait geler l'eau dans mon tuyau. j'ai alors accroché celui-ci à la branche des arbres. Et là, horreur, je n'avais plus que de l'eau brûlante à mon robinet. Mais, compensation : je pouvais prendre des bains chauds gratuits.
Le Soleil nous dispense une énergie folle dont nous ne faisons RIEN. Si j'étais ministre de la recherche et de la technologie j'aurais développé cette affaire de miroirs de Fresnel, à échelle industrielle. Mais les ministres de la technologie ne sont pas là pour impulser des projets. Ils sont là pour parler, parler....Rappelez vous les propos creux de Haygnerie, dans le chapitre composé par notre Ministre de l'éducation Nationale, Luc Ferry :
- J'aurai à coeur de faire en sorte que les chercheurs se voient dotés de moyens à la hauteur des missions qu'ils se seront fixés....
Bla bla bla....
Des ministres, j'en ai rencontrés. j'ai même déjeuné un jour avec Madelin, il y a ... 25 ans. Je lui ai montré un logiciel de CAO qui tournait sur un micro-ordinateur de 64 K. A l'époque c'était un Amstrad. J'était le premier au monde à faire cela. Il a pris ça pour un ... jeu vidéo. Il avait réuni à l'époque des gens qui étaient en pointe en informatique. A l'époque c'était mon cas et j'avais même présenté ce logiciel à tf1, tournant sur un Apple II. En balançant sur écran des "images précalculées" avec parties cachées éliminées, stockées sur "une carte d'extension de mémoire de 256 K" je produisais même une ... animation. On obtenait un survol d'un village sur 360°, en boucle. Bref, en 79 j'avais inventé le ... CD-rom, sans le savoir. Madelin nous a sorti un beau discours. J'ai eu envie de lui dire :
- Dites, pour une fois, vous ne pourriez pas nous sortir autre chose qu'un truc qui ressemble à vos discours électoraux ?
Madelin, Edith Cresson, Curien, les gens de la Villette. Je les ai tous rencontrés. En France, en faisant du porte à porte avec mille idées, on perd son temps.
Si j'étais ministre, je m'inspirerais de l'expérience de Sandia, plus les miroirs de Fresnel. Mais revenons à cette affaire et reprenons notre traduction.
Il y en a qui pourraient développer tout cela.
ce sont les émirs de Dubaï. On peut toujours essayer. Mais il faudra
qu'ils construisent "les plus grands miroirs de Fresnel du Monde".
Do soleil, de la place, il en ont. Ils ont tout un désert, derrière,
à perte de vue.
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Une dernière remarque : A notre époque, la limitation de consommation du pétrole, celle du rejet de CO2 sont des problèmes cruciaux. D'où la nécessité de porter l'intérêt vers des énergies à la fois renouvelables et non polluantes comme celle que nous délivre si généreusement le Soleil et dont nous ne faisons rien. Dans cette optique le travail fait par les Américains semble très intéressant et je pense qu'en optant pour des miroirs fixes, de type Fresnel, avec système de collecte de l'énergie mobile on perdrait peut être un peu en rendement, mais on gagnerait en simplicité de construction et d'entretien. Ca n'est pas simple de mouvoir tout l'ensemble miroir plus convertisseur, en gardant l'axe du système pointé vers le Soleil. Ca n'est pas non plus simple de nettoyer des miroirs sphériques. Il faudrait les doter d'essuie-glaces avec vaporisation d'eau. Avec un miroir fixe, collé sur une simple structure en béton, il n'y a plus de problème de résistance aux vents les plus violents. En cas de tempête on n'a qu'à escamoter le convertisseur et son bras dans un logement protecteur ( ce qui peut s'opérer automatiquement, quand le vent dépasse une certaines force ). Là où le labo de Sandia a sans doute apporté un plus c'est dans le perfectionnement du système Stirling.
On voit poindre alors un problème bêtement politique. Ces systèmes pourraient permettre d'apporter de l'énergie électrique, en toute autonomie, dans les régions les plus reculées du globe. Avec 20 kilowatts d'énergie électrique on peut faire énormément de choses, comme permettre à une unité hospitalière ou à un petit atelier de mécanique de fonctionner. On peut aussi recharger les accus de véhicules électriques, etc. Le geste politique fort consisterait à mettre cette réalisation dans le domaine public, au lieu de chercher à en tirer profit. Or ça n'est pas dans la mentalité américaine où au contraire la quête du profit est quasiment un "principe moral". En fait, les Américains devraient implanter des systèmes de ce genre en Irak, en Afganistan, dans de très nombreux endroits du monde. L'électricité peut rendre des services.. partout, et il n'y a pas de retombée négative. On ne peut pas transformer de tels systèmes en armements.
Au lieu de chercher à assurer l'avenir économique du pays en développant un tourisme de luxe les émirs de Dubaï devraient se concentrer sur ces solutions, truffant le désert auquel le pays est adossé de tels systèmes de conversion d'énergie solaire en électricité. Quel fierté, quand on en a les moyens, de pouvoir dire :
- Nous sommes à la pointe du progrès. Nos villes, nos installations sont les premières à être alimentées en énergie en utilisant celle que nous envoie le soleil.
Pour installer ces capteurs il faut de la place, beaucoup de place. Paradoxalement ils collent alors très bien avec les régions désertiques. A travers ce dossier on voit que des solutions, il y en a.
Moteur Stirling ( Comment ça marche )
Les explications dans le site en question sont excellentes et très claires. Allez y jeter un oeil.
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Des gens disent : ce qui nous faudrait, c'est une nouvelle révolution. On connaît la phrase " seule la vérité est révolutionnaire !" . Parfait. Ayant réalisé cela, tous les gens descendent dans la rue et commencent à s'entretuer, chacun brandissant sa vérité. Mais la révolution contemporaine offre un autre visage. Elle s'appelle don, communication, aide, partage. C'est aussi simple que cela. Si les gens de Sandia voulaient mettre dans le domaine public les plans de leur convertisseur à moteur Stirling, au lieu de chercher à en tirer profit, ils iraient dans ce sens.
On peut toujours rêver. Mais seuls les rêves font réellement progresser les choses. Autrement dit :
Soyez réalistes, envisagez l'impossible
17 octobre 2005 : En France :
17 août 2005 : M. Stéphane Roussel me signale que je ne suis pas le seul à avoir envisagé d'utiliser des miroirs de Fresnel pour capter l'énergie solaire. Le mouvement est en marche :
http://www.klimaschutz.com/synth/sfc021001.htm
Le texte en français : Convertisseurs solaires avec miroirs de Fresnel
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