Les projets cleantech les plus importants au monde

Nous avons souvent, sur ce blog, évoqué les records du secteur des technologies propres : bolides éolien (192 km/h), solaire (150km/h) et hydrogène (393km/h), plus grande éolienne (126m) plus vaste champ solaire… De quoi marquer les esprits et souligner l’importance de ce secteur… mais aussi suivre le rythme rapide auquel ces maxima sont régulièrement dépassés. Forbes nous propose un point d’étape intéressant en recensant, pour le moment (février 2010) quelques grandes statistiques du monde des technologies propres.


Sur les 10 projets les plus importants, 5 ont été réalisés ces deux dernières années, le rythme de l’innovation est donc en train de s’accélérer. Autre chiffre intéressant et qui nuance la percée des énergies nouvelles : la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique est de près de 10% aux Etats-Unis (3% si l’on exclut l’hydroélectricité), et 20% au niveau mondial (dont seulement 3 points de sources « nouvelles » non hydroélectriques comme le solaire ou l’éolien).



Côté exploitation, la « gratuité » des sources d’énergie renouvelable (le vent, le soleil, la pluie) sont compensées par la faible productivité des générateurs d’électricité. Si une centrale nucléaire peut ainsi produire 95% de sa production maximale théorique, ce chiffre tombe à 20-40% pour l’éolien et 10-20% pour le solaire, la ressource n’étant pas stable (vents variables voire nuls, soleil masqué). Des solutions sont à l’étude pour contrer cette faible productivité (des innovations dans le design des éoliennes par exemple, ou la capacité toujours recherchée de stocker la production d’énergie issue de sources renouvelables).

Les plus grandes installations actuelles sont les suivantes :

· Plus grand champ éolien au Texas (Roscoe Wind Farm), avec 782MW (200 000 foyers alimentés) depuis 2009

· Plus grand champ éolien offshore au Danemark (Horns Rev 2 Farm) avec 209MW installés depuis 2009

· Plus grand champ solaire thermique en Californie (Désert Mojave) avec 354MW installés depuis 1990

· Plus grand champ solaire photovoltaïque en Espagne (Olmedilla) avec 60MW installés depuis 2008

· Plus grande installation hydroélectrique en Chine (Trois-Gorges) avec 18 000MW installés depuis 2008. C’est tout simplement le plus grand générateur d’électricité au monde.

· Plus grand champ géothermique en Californie (The Geysers) avec 1000 MW installés depuis 1921

· Plus grande unité de traitement de la biomasse en Finlande (Ostrobothnia), avec 240 MW installés depuis 2001

· Plus grande unité d’énergie des marées en France (Rance) avec 240MW installés depuis 1966 !

· Plus grande unité de génération d’énergie marine par vagues au Portugal (Agucadoura) avec 2MW installés depuis 2008

· Plus grande unité de traitement des déchets en énergie aux Pays-Bas (Rozenburg) avec 108MW installés depuis 1972


A la clé, ce sont évidemment des emplois (on pense aux 5 millions d’emplois verts promis par Obama). Ce sont aussi des gains nets en termes de santé (à 40$ la tonne de Co2 évitée, c’est la Sécu que l’on aide).

A noter également, le poids croissant de la Chine dont nous vous offrons un aperçu plus qu’impressionnant (tous les records sont battus à plate couture !), avec 5 des plus grands projets sur 10 en cours se situant dans l'Empire du Milieu.


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Les voitures électriques de demain faites entièrement de batteries ?

On le sait, la question des batteries est cruciale pour le succès auprès du grand public du véhicule électrique. De nombreux chantiers sont en cours, comme la réduction de son poids, de son coût (en remplaçant certains métaux rares par d’autres alliages), l’allongement, évidemment, de son autonomie (voir les derniers records en date). Cleantechies nous montre une autre voie, celle de la « batteri-fication » de la voiture électrique, qui pourrait ainsi gagner de nombreux points.

C’est le constructeur suédois Volvo qui s’est lancé le premier sur ce segment intéressant du véhicule électrique. En collaborant avec une équipe de recherche de l’Imperial College de Londres, ils ont développé une matière hybride entre les fibres de carbone et la résine de polymère, qui permet de recharger et stocker l’énergie des batteries plus rapidement. En cas de succès du projet, cette matière pourrait fort bien être utilisée pour recouvrir les panneaux extérieures de la carrosserie de la voiture (capot, coffre, ailes, portières, toit), comme une combinaison en panneaux solaires.



L’objectif est donc d’améliorer l’alimentation énergétique du véhicule, mais aussi de l’alléger de près de 15%, ce qui lui confère automatiquement une plus grande autonomie. L’équipe de Volvo a un autre projet également, pour la même voiture, qui va chercher à récupérer l’énergie perdue au freinage. Nous avions vu que le métro de la ville de Philadelphie, aux Etats-Unis, comptait économiser 40% sur sa facture d’électricité annuelle en récupérant cette énergie.



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Des éoliennes qui « voient » le vent venir

L’innovation dans le secteur de l’éolien bat toujours son plein ! Après les différentes possibilités de miniaturisation (de l’éolienne à domicile jusqu’à l’éolienne USB !), les records de taille (avec la plus grande éolienne du monde ou le projet géant des Trois-Gorges en Chine) et les recherches techniques (avec la « collerette » pour amplifier les vents reçus ou le premier modèle d’éolienne flottante), c’est désormais une sorte d’œil que vont arborer les turbines (Cleantechnica).

La technologie LIDAR, développée par Riso DTU (au Danemark) permet aux nouvelles turbines de « voir » le vent avant qu’il n’arrive, et de se mettre en branle conséquemment. Un anémomètre (qui mesure la vitesse ou la pression du vent) qui fonctionne grâce à un laser est fixé dans le rotor, ce qui permet à l’éolienne d’identifier les rafales de vent et leur direction.

Résultat : la production d’énergie est optimisée et les turbines fonctionnent plus longtemps. Selon Lars Fuglsang, directeur scientifique de LM Glasfiber, « la système LIDAR peut être utilisé pour optimiser la réaction des pâles à l’irrégularité des vents. Il est donc possible de fabriquer des pâles plus grandes, ce qui accroît le rendement par éolienne et donc la compétitivité de l’éolien ».

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Le Mondial de l'automobile joue la carte des véhicules propres

Le Mondial de l'automobile a battu des records de fréquentation ; les véhicules verts y étaient à l'honneur, à tel point que d'un article à l'autre, les déclarations des industriels de l'automobile présents au salon de Paris se suivent et se ressemblent : c'est à qui en rajoutera sur le caractère écologique de sa marque.

Ainsi Fiat se vante-t-il d'afficher la meilleure moyenne sur l'ensemble de sa gamme en terme d'émission de CO2, tandis que Porsche avance des gains de consommation de l'ordre de 40% par rapport à ses anciens modèles et un taux de longévité record ; un peu plus loin, on mise chez PSA sur un marché 50% hybride durant la prochaine décennie.

Les innovations et nouveaux modèles présentés qui viennent étayer ces déclarations vont du concept-car (presque) « propre » à la trouvaille marketing ayant simplement vocation à surfer sur les émois écologisants à la mode pour porter un modèle quelconque sur les fonts baptismaux. Chacun jugera, du concept Citroën C-Cactus (en photo) à la énième Golf Blue Motion, en passant par les Fiesta Econetic ou les Astra EcoFlex.

Mais la voiture propre de série, abordable, avec une vraie autonomie, n'est semble-t-il pas pour demain, même si le président Sarkozy a annoncé jeudi 9 octobre une enveloppe de 400 millions d'euros dédiée à la recherche sur ce projet...

Peut-être la véritable « rupture » viendra-t-elle d'ailleurs ?

Car derrière le battage médiatique des grands constructeurs qui mettent en scène les évolutions de modèles pour la plupart déjà existants, d'autre travaillent dans l'ombre sur des concepts entièrement nouveaux : la Chine ou l'Inde n'ont certes pas d'expertise sur les moteurs thermiques, mais ce retard technologique pourrait tourner à leur avantage s'il les incite à se lancer directement dans la course de la propulsion par air comprimé ou à l'eau... affaire à suivre.

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Cartographie : le potentiel éolien, solaire et biomasse des Etats-Unis

Voici une série de carte qui nous montre le potentiel des différentes régions des Etats-Unis dans quelques unes des énergies renouvelables dont on parle souvent ici…. Nous espérons trouver un moyen d’avoir les mêmes cartes pour la Chine, car dans les cleantech, la bataille se joue aussi entre ces deux grandes puissances qui rivalisent d’innovation et de projets records.

Potentiel éolien des Etats-Unis

Potentiel solaire des Etats-Unis

Potentiel biomasse des Etats-Unis

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La relance verte en action : 2 milliards de dollars pour le solaire aux Etats-Unis

Nous vous parlons régulièrement de l’intervention des différents Etats de la planète dans les cleantech, et pour cause, il s’agit d’un moteur important de l’innovation et de son financement. La crise « aidant », si l’on peut dire, de nouveaux fonds ont été débloqués, dont une partie pour les technologies propres dont les Etats pensent, à juste titre, qu’ils constituent un secteur porteur en termes d’emploi mais aussi de compétitivité à l’international. Il n’y a qu’à voir la lutte qui se joue entre les Etats-Unis et la Chine pour s’en convaincre.

Après les annonces importantes d’Obama lors de son élection (les 5 millions d’emplois verts), voici une nouveau pas dans la bonne direction avec près de 2 milliards de dollars qui viennent d’être débloqués dans le cadre du Recovery Act américain (leur plan de relance de près de 800 milliards de dollars). Les heureux bénéficiaires font tous les deux parties du secteur de l’énergie solaire, puisqu’il s’agit de Abengoa Solar et Abound Solar Manufacturing. Voici quelques détails (Cleantechnica).




Abengoa Solar est sur le point de construire l’un des plus grands champs solaires au monde (voir notre récent « livre des records » des cleantech, qui pourrait donc être mis à jour une fois ce projet signé !), en Arizona. 1 600 emplois dans le secteur de la construction seraient créés, avec près de 70% des matériaux utilisés fabriqués aux Etats-Unis. Le champ sera capable d’alimenter en énergie renouvelable près de 70 000 foyers.

Abound Solar Manufacturing construira deux nouvelles centrales, dans le Colorado et l’Indiana, avec 2 000 emplois à la clé dont plus de 1 500 permanents qui fabriqueront les panneaux solaires dernier cri.



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Une moto électrique atteint 267km/h

Nous avons à TechnoPropres une fascination légitime pour les bolides propulsées avec de l’énergie renouvelable. Côté automobile, nous avions déjà parlé du bolide éolien (192km/h), du bolide solaire (150km/h), du bolide à l'hydrogène (393km/h), mais les motos n’avaient pas encore eu droit à de tels records. C’est désormais chose réglée avec le prototype conçu par Lightning, qui a atteint sur la « plage de sel » près de Salt Lake City la vitesse de 267km/h (TreeHugger).

« Cette semaine, sur les « Sables plats » de Bonneville, un nouvel acteur dans le secteur en plein boom des motos électriques a émergé. Lightning Motors, qui y montrait l’un de ses prototypes, a réussi à atteindre la vitesse de 267km/h. Cet exercice fait donc de Lightning Motors le constructeur de la moto électrique la plus rapide au monde », selon le communiqué de l’entreprise.

Quand on sait que les essais de ce type se retrouvent assez rapidement sur le marché grand public (un peu comme la F1, mais en toute propreté !), c’est une excellente nouvelle.

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A la découverte du biomimétisme

Voici un sujet dont on ne parle pas assez souvent, et qui pourtant incarne bien la philosophie du secteur des technologies propres. Le biomimétisme n’est pas une science à proprement parle mais plutôt une méthodologie assignée à la science, qui consiste à observer dans la nature les modèles existants pour en comprendre l’intelligence, et tenter in fine d’en faire des applications concrètes dans des secteurs de l’économie très variés. L’homme aurait en effet tort de se priver de siècles d’évolution des végétaux et animaux qui ont su s’adapter aux circonstances pour survivre et optimiser leur fonctionnement et leurs relations avec l’environnement. Il y a donc un peu de darwinisme dans le biomimétisme, mais surtout une prise de conscience qu’il n’y pas forcément lieu de créer de l’innovation ex nihilo en permanence quand le monde qui nous entoure, la nature en l’occurrence, nous fournit des exemples intéressants de bonnes idées.

Un premier exemple nous vient de la NASA. L’agence spatiale américaine s’est inspirée du lotus, le végétal bien connu, pour améliorer le revêtement des équipements spatiaux. En observant de plus près les feuilles de lotus, la NASA a découvert que celles-ci étaient recouvertes de petites denticules qui empêchent la poussière de se déposer à leur surface. Les débouchés sont assez évidents pour l’aéronautique, que ce soit pour la coque externe des navettes ou les équipements des cosmonautes. La feuille du lotus est aussi aquaphobe, ce qui permet aux équipements qui fonctionneront avec un revêtement similaire de ne pas être parasité par l’eau et la poussière.




Autre cas, toujours dans l’aéronautique, celui des avions en bouchon de liège. Le Portugal, principal producteur mondial de ce matériau avec 157 000 tonnes par an, a trouvé un débouché nouveau pour un produit qui peut remplacer le PVC poreux des fuselages. L’application, un liège-carbone, est un matériau à la fois léger et ininflammable, qui est utilisé sur les ailes de certains avions mais également pour la protection thermique des réservoirs d’essence des navettes spatiales.

Dernier exemple dans le secteur des énergies renouvelables cette fois-ci, l’utilisation d’un matériau qui copie la peau des requins pour recouvrir les pales des éoliennes. La peau des squales a progressivement évolué pour leur permettre des mouvements rapides lors de la chasse, alors que l’on sait que l’eau ralentit considérablement les mouvements. Les reliefs de la peau du requin ont inspiré les ingénieurs de l’éolien qui ont conçu une peinture en « peau de requin » pour améliorer la résistance des pales au vent, mais également le sport avec les fameuses combinaisons de natation qui ont permis de battre de nombreux records !


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A l'intérieur d'une éolienne ! (vidéo)

Nous couvrons régulièrement l’actualité des éoliennes, que ce soit les derniers records en date, les innovations dans leur design ou leur multiples utilisations. Mais il nous manquait quand même un aperçu « de l’intérieur ». C’est désormais réglé avec cette passionnante vidéo qui nous montre l’intérieur d’une éolienne, et de son fonctionnement. Alors profitez de cette visite guidée offerte par First Wind !



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Une nouvelle façon de produire de l’énergie à partir du vent

Nous pouvons constater que l’ère des records de taille d’éolienne est déjà probablement derrière nous. Après l’éolienne de 126m de haut, les recherches portent de plus en plus sur le design des éoliennes existantes : éoliennes capables de tourner et « voir » le vent venir pour optimiser leur rendement, collerettes installées à leur base pour faire remonter les vents vers les pâles, et même plus récemment l’invention d’une peinture effet « peau de requin » qui améliore la productivité des éoliennes.

Une nouvelle innovation qui nous vient du groupe de recherche Vibro-Wind de la prestigieuse Cornell University tente de maîtriser l’énergie du vent de manière moins coûteuse et plus efficace que les éoliennes, en transformant les vibrations du vent en électricité (Treehugger).

C’est grâce à un financement de 100 000$ de l’une des branches de l’université que le groupe a créé ce panneau « vibro-wind ». Il s’agit d’un panneau sur lequel des oscillateurs en mousse ou en polystyrène convertissent les vibrations du vent en courant électrique. Ceci grâce à un transducteur piézo électrique, un composant en céramique de polymère qui libère des électrons une fois mis en mouvement.


Comparativement aux éoliennes, le dispositif ne nécessite pas autant d’espace qu’une éolienne et est bien moins cher à construire. Si les éoliennes se sont récemment mis à conquérir l’espace urbain (avec les éoliennes verticales, ou encore ces alvéoles éoliennes intégrées aux nouveaux gratte-ciel), la solution proposée par l’équipe de Cornell mérite que l’on s’y intéresse, l’énergie des vibrations est également étudiée dans les stades et les foules qui pourraient produire par leur mouvement une énergie renouvelable d’origine humaine.


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Les technologies propres en Chine : un bilan

Nous vous parlons régulièrement des efforts entrepris par la Chine pour se mettre aux énergies renouvelables et aux cleantechs en général. C’est notamment dans l’éolien que ses progrès ont été les plus remarquables (en devenant un leader mondial de ce secteur, en innovant sur des gratte-ciel à alvéoles éoliennes tout à fait remarquables ou encore du gigantesque projet du barrage des Trois-Gorges), mais ce grand pays fait des efforts dans d’autres technologies (Cleantechnica). Ceci peut-être pour répondre à cette phrase d’Obama qui affirmait que « le pays qui sera leader dans les technologies propres sera la locomotive économique du monde ».

Une statistique pour montrer le terrain sur lequel nous nous trouvons : le magazine Forbes a récemment classé les plus grands investissements dans les cleantechs, et 5 des 10 premiers se situent en Chine. Et comme souvent lorsque l’on parle de ce pays, c’est la taille qui fait la différence.



Dans l’éolien, si le plus grand champ au monde se trouve actuellement au Texas (782MW), la Chine est en train de construire un véritable corridor éolien qui devrait atteindre les 5 000MW cette année et 20 000 MW à terme. Soit 25 fois le record actuel, qui fait passer le champ de Roscoe au Texas pour un jouet.

Toujours dans la comparaison des records, la Chine a annoncé qu’elle était sur le point de construire un projet de champ solaire thermique de 2 000MW, soit 5 fois la taille du record actuel détenu par la Californie. Le photovoltaïque est aussi à l’honneur avec un projet de la même taille (2 000MW), loin, très loin devant le plus grand champ actuel qui se situe en Espagne et dont la capacité est d’un « petit » 60MW.

Qu’est ce qui explique ce gigantisme ? Voici quelques pistes proposées par Jonathan Fahey du magazine Forbes :

« Si les économies d’échelles permettent d’amoindrir le coût du MW supplémentaire, il ne faut pas oublier que les risques augmentent aussi. Donc pour le développeur, « bigger is better », mais pas forcément pour les financeurs et assureurs, ce qui limite, aux Etats-Unis, la taille de ces projets. Autre motif : le plan de relance, qui n’est pas infini, du coup, ce sont les petits projets, plus facile à mettre en œuvre et à « vendre », qui sont sélectionnés, au détriment d’un ou deux « giga-projets » qui consommeraient la totalité de ces crédits. Enfin, le cadre juridique est plus strict aux Etats-Unis. Pour la géothermie, la barre des 50MW entraine une procédure très différente – et plus complexe ».

Au final, la Chine bat les Etats-Unis à plate couture en ce qui concerne les dépenses prévues ces prochaines années dans les cleantechs, avec près de 440 milliards de dollars côté chinois contre 69 côté américain. Un rapport de 7 à 1. Enfin, tout n’est pas si noir puisque pour l’instant, la Chine s’appuie sur des technologies principalement américaines. Et l’on ne sait pas si la gestion de parcs si grands peut être viable.

Lien image : http://cleantechnica.com/2010/02/02/wow-china-is-serious-about-clean-energy/


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L'énergie renouvelable moins chère que le charbon

On ne le cache pas, à TechnoPropres, on évite le charbon, quand on ne le critique pas ouvertement pour la pollution qu’il entraîne. Bien sûr, il y a les développements de la capture et du stockage du CO2, une technologie qui se développe un peu partout et qui pourrait permettre de reconsidérer la question, nous aurons l’occasion d’en reparler. Cependant, mis à part cette technologie, le charbon est l’un des facteurs de risques les plus importants pour le climat au XXIe siècle : il reste l’une des principales sources d’énergie Mais au-delà des arguments écologiques, il y a aussi un argument économique qui commence à être médiatisé contre le charbon, c’est le cas en Australie par exemple, où un récent rapport du CNRS local (le CSIRO), a évalué le coût d’un équipement en énergie renouvelable moins cher que le charbon. Quelques précisions via Treehugger.



Si l’on a longtemps considéré les énergies propres comme coûteuses, c’est bien évidemment parce qu’elles en sont à leurs débuts, quoique les derniers records en date (de taille d’éolienne, de taille de champ, etc.) montrent que l’on entre dans une phase industrielle de développement. Par ailleurs, le coût des matières premières fossiles (charbon, pétrole) n’a pas semblé justifier un changement radical de comportement. Mais même au niveau de prix actuel, le renouvelable commence à être tout à fait compétitif.

L’étude du CSIRO utilise une simulation pour parvenir à satisfaire la demande australienne d’énergie en 2020. Si l’on décide de construire des centrales à charbon, le coût sera de 30 milliards de dollars, contre 27 milliards si l’on passe par un système de plus petites sources d’énergies renouvelables dispersées sur le territoire (voir à ce sujet le concept des micro-sources d’énergie comme la micro-hydroélectricité).

L’élément clé du rapport du CSIRO est l’efficacité énergétique. En utilisant les systèmes de cogénération, de dispersion (limitant donc les frais & déperditions liés au transport de l’énergie d’une grosse centrale) et de smart grid (voir nos posts sur ce concept d’optimisation du réseau électrique par l’informatique), c’est donc un peu d’argent qui peut être économisé, mais surtout des millions de tonnes d’émissions de Co2.

+ le charbon, "une énergie pas très clean"
+ l'appel de l'AIE en faveur de la capture et du stockage du Co2
+ le savoir-faire allemand dans la capture du gaz carbonique

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