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EnR : Les émirats se tournent vers l’Allemagne

Une prospérité bâtie sur le pétrole et le sable : la fin proche des réserves de pétrole contraint les souverains du Golfe à asseoir leurs richesses sur des sources d’énergie alternatives. Chaque habitant des Emirats Arabes Unis (EAU) consomme chaque année environ 17.000 kWh d’électricité et 219.000 litres d’eau, des quantités plus élevées qu’un américain en moyenne [1].

“Nous n’avons encore aucun problème d’énergie”, affirme Sultan Ahmed Al-Dschaber, directeur de la société pour les énergies d’avenir à Abu Dhabi. “Mais nous pensons déjà à l’ère du “post-pétrole”. Avec l’initiative de l’éco-cité de Masdar [2], nous voulons donner à notre économie un nouveau soutien sur lequel elle peut s’appuyer.” Les entreprises allemandes constituent souvent des partenaires précieux pour les pays Arabes et sont leaders dans les technologies où les Emirats voient leur avenir : techniques solaires, énergie éolienne et dessalement de l’eau de mer.

Dans le cadre de cette initiative, les cheiks ont rassemblé plusieurs projets prometteurs, grâce auxquels les Emirats souhaitent se positionner à la pointe mondiale de la vague énergétique. Chaque jour, leurs pompes extraient environ 2,5 millions de barils de pétrole. Les recettes sont investies dans des installations solaires et des éoliennes. Depuis août 2008 est planifiée une immense centrale solaire dans le désert, qui devrait coûter 350 millions de pétrodollars et devrait fournir 100 MW d’électricité. Actuellement, 35 installations sont testées et une décision concernant l’attribution à un exploitant devrait tomber cet automne. L’extension ultérieure des panneaux solaires à 500 MW est déjà prévue.

Environ 22 milliards d’euros sont investis par les gouvernants dans l’éco-cité de Masdar (“source” en arabe), Mecque mondiale des bâtiments à haute efficacité énergétique dans le désert. A côté de l’aéroport international d’Abu Dhabi se dresse la ville de 50.000 habitants, qui devrait s’approvisionner à long terme uniquement à partir d’énergie renouvelables. D’immenses surfaces de toiture sont prévues pour installer des panneaux solaires. Les cheiks n’achètent pas de modules solaires, mais des usines entières pour fabriquer eux-mêmes les panneaux de verre.

Le savoir-faire allemand est ici très recherché : en effet, les machines proviennent du fournisseur Applied materials d’Alzenau en Bavière. D’autres usines implantées à Abu Dhabi viendront augmenter les capacités de production de Masdar en photovoltaïque à 210 MW. Les dirigeants du Golfe pensent déjà plus loin : les EAU veulent produire eux-mêmes un total de 630 MW de modules solaires par an.

Cependant, la technique allemande du solaire n’est pas transférable d’emblée aux EAU : la poussière de sable fine et tranchante et les tempêtes de désert poncent le verre des modules et empêchent l’accès aux surfaces de silicium. C’est pourquoi des instituts de recherche comme le Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) à Cologne et l’Université technique d’Aix-la-Chapelle (RWTH) se sont engagés à développer des solutions spéciales pour le monde arabe.

Il n’y a pas qu’à Abu Dhabi qu’un avenir vert se profile. En effet, tous les pays limitrophes du Golfe et de la mer méditerranée bénéficient d’un ensoleillement conséquent avec une température allant jusqu’à 50°C en journée, et un vent violent la nuit. Ainsi, le fournisseur solaire allemand Coenergy construit une installation solaire qui produit 2 MW d’électricité sur le toit de l’Université du Roi Abduhlah, à Riad, capitale d’Arabie Saoudite. Ce projet est financé à hauteur de 11,3 millions d’euros par Saudi Aramco, l’une des plus grosses entreprises de pétrole du monde.

Le Maroc quant à lui investit dans l’énergie éolienne : à côté de Tanger, se dresse depuis 8 ans le premier grand parc éolien d’Afrique du Nord, comprenant 7 générateurs éoliens. Le projet a été financé par la banque publique allemande KfW. Depuis, les Français [3] ont bâti dans la même région un gigantesque parc contenant 84 éoliennes d’une puissance totale installée de 50,4 MW.

A Kuraymat, au sud du Caire, une centrale moderne a été érigée, qui utilise la chaleur du soleil et le gaz naturel pour approvisionner la capitale égyptienne avec 150 MW d’électricité. Ainsi, des collecteurs solaires avec des anneaux paraboliques sont installés pour capter la lumière du soleil. L’entreprise de Cologne Flagsol, filiale de Solar Millenium AG d’Erlangen, est associée au projet et à la construction du champ solaire. Les collecteurs couvrent une surface de 130.000 m2. Chaque collecteur est large de 6 mètres et long de 150 mètres. Environ 53.000 miroirs sont utilisés, dont la plupart provient d’Allemagne, entre autre de Schott Solar.

D’autres appels d’offre sont lancés en Algérie, Maroc, Israël et aux Emirats.

[1] Consommation d’électricité d’environ 12.500 kWh/hab en 2007 aux US
[2] Informations supplémentaires sur Masdar “Installation de l’Agence internationale pour les énergies renouvelables aux Emirats arabes unis”, BE Allemagne 444 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/59882.htm – 09/07/2009
[3] Parc éolien possédé par la Compagnie éolienne du détroit (CED), filiale marocaine de la société française Theolia – Informations supplémentaires : http://www.lejournaldetanger.com/avant_imp.php ?a=2245

[BE Allemagne numéro 447 (30/07/2009) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/60153.htm]

Enel développe les capacités de la Sicile

L’Italien Enel vient d’obtenir le feu vert de la Sicile pour y construire un terminal GNL à Porto Empedocle. Le groupe développera également sur l’île ses capacités de production d’énergie renouvelable.

Selon l’accord conclu entre la Région et Enel, une unité de regazéification de GNL sera implantée en Sicile. Le développement du terminal sera assuré par Nuove Energie SpA, pour un investissement de 650 millions d’euros.

Un autre volet de l’accord comprend le renforcement de l’efficacité de 5 centrales thermiques existantes. Elles offrent à ce jour une puissance installée totale de 2 486 MW. 9 centrales hydoélectriques (713,5 MW) seront également rénovées. Ce programme représente un investissement de 70 millions d’euros entre 2009 et 2013.

Enfin, l’accord porte sur les énergies renouvelables : Enel prévoit en effet un développement d’au moins 400 MW d’énergie éolienne et solaire sur les 4 prochaines années. Ces investissements sont évalués à près d’un milliard d’euros, indique le groupe italien.

15 000 h de fonctionnement pour une pile à combustible

Le 15 mai 2009, des scientifiques du Centre de recherche de Jülich (FZJ) ont élargi le champ d’application de la technologie énergétique très prometteuse des piles à combustible en atteignant une durée d’exploitation de 15.000 heures.

Les piles à combustible à haute température avec électrolyte solide (SOFCs) [1] sont des candidates excellentes pour une future mise en place dans les bâtiments, les centrales thermiques et les véhicules. Elles transforment l’énergie chimique de façon directe et efficace en énergie électrique – et épargnent ainsi les ressources naturelles tout en évitant les émissions polluantes. Soutenues par des budgets de projets de l’Union Européenne, les piles de génération 3 ont été construites au FZJ. Par la technique dite plane, développée à Jülich, les cellules uniques sont superposées dans ces empilements, pour atteindre une haute tension.

Des scientifiques de l’Institut de recherche énergétique (IEF [2]) et du Service central de technologie (ZAT [3]) ont désormais fait fonctionner avec succès deux piles de ce type pendant plus de 15.000 heures. “Elles ont produit en moyenne une puissance de 0,4 W/cm2, environ le double de ce qui est observé actuellement dans les systèmes commerciaux”, selon le Dr. Robert Steinberger-Wilckens, directeur du projet “piles à combustibles” au FZJ. Une durée de vie de 5.000 à 10.000 heures suffit déjà à la mise en place dans les véhicules, mais pour un approvisionnement électrique stationnaire, des temps d’activité supérieurs à 40.000 heures sont nécessaires. “Nous poursuivons l’objectif de réaliser de tels temps de fonctionnement, et nous venons d’effectuer une bonne avancée dans ce sens, se réjouit le Dr. Steinberger-Wilckens.

“De plus, nous avons utilisé les piles à longue durée de vie à une température de seulement 700 °C, ainsi les cellules vieillissent plus lentement”, selon Steinberger. Le vieillissement ou la dégradation d’une pile à combustible a des effets de déperdition progressive sur la performance – comme pour des batteries. De façon remarquable avec les piles de Jülich, la dégradation des cellules était de seulement 10% au bout de la durée d’exploitation maximale atteinte auparavant sur d’autres piles à combustibles. Communément, on décrète la fin de vie d’une pile lorsque la perte de performance atteint 20%. Ainsi les piles continuent à être utilisées sans altération et elles ont théoriquement un potentiel de 30.000 heures – un temps d’activité considéré jusqu’à présent comme inaccessible pour des piles de cette nature. Ainsi elles seraient qualifiées pour environ quatre ans d’activité non interrompue. Pour une utilisation discontinue, comme par exemple dans le chauffage de bâtiments, la durée de vie pourrait s’élever de 5 à 10 ans.

Le contexte du succès de Jülich est le suivant : des cellules performantes avec des couches fonctionnelles minces reliées de façon précise permettent une diminution de la température d’utilisation. Par ailleurs, les cellules spéciales acier-SOFC CroFer (ThyssenKrupp [4]) développées par Jülich et l’acier ITM choisi dans le cadre du projet européen Real-SOFC [5] (Plansee [6]) empêchent, avec les couches de protection correspondantes, la libération de produits de corrosion et rallongent ainsi la durée de vie.

Le projet Real-SOFC a été mené avec le soutien de l’UE entre 2004 et 2008. 26 institutions partenaires ont participé au succès du projet, entre autres des entreprises comme Topsoe Fuel Cells, Wärtsilä, RollsRoyce, H.C.Starck, HTCeramix et Hexis, ainsi que des institutions de recherche comme le CEA, ECN (Pays-Bas), VTT (Finlande), DTU Risø (Danemark), Imperial College (Royaume-Uni) und EMPA (Suisse).

[1] SOFCs : Solid Oxide Fuel Cells

[2] IEF : Instituts für Energieforschung

[3] ZAT : Zentralabteilung Technologie[4] Informations supplémentaires sur le groupe Thyssenkrupp (en anglais) : http://www.thyssenkrupp.com/

[4] Informations supplémentaires sur le groupe Thyssenkrupp (en anglais) : http://www.thyssenkrupp.com/

[5] Projet européen Real-SOFC (en anglais) : http://www.real-sofc.org/

[6] Informations supplémentaires sur le groupe Plansee (en anglais) : http://www.plansee.com/

[BE Allemagne numéro 437 (20/05/2009) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/59184.htm]

Le dernier aimant du LHC descendu sous terre

Le 53e et dernier aimant de rechange pour le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN a été descendu dans le tunnel de l’accélérateur fin avril.

Cette opération marque la fin des travaux de réparation menés en surface à la suite de l’incident de septembre dernier qui a interrompu l’exploitation du LHC. Dans le tunnel, on procède à l’interconnexion des aimants et de nouveaux systèmes sont installés pour éviter les incidents de ce type à l’avenir. Le LHC devrait redémarrer à l’automne et fonctionner en continu jusqu’à ce que des données aient été collectées en quantité suffisante pour que les expériences du LHC puissent annoncer leurs premiers résultats.

Le dernier aimant, un quadripôle servant à focaliser le faisceau, a été descendu le 30 avril et a commencé son voyage à destination du secteur 3-4, lieu de l’incident de septembre dernier. Tous les aimants étant maintenant descendus, l’essentiel du travail dans le tunnel sera de connecter entre eux les aimants et d’installer de nouveaux systèmes de sécurité. En surface, les équipes s’emploieront à réapprovisionner la réserve d’aimants de rechange pour le LHC.

Au total, 53 aimants ont été retirés du secteur 3-4. Seize, qui avaient subi des dommages minimes, ont été rénovés et remis dans le tunnel. Les 37 autres ont été remplacés par des aimants de rechange et seront eux-mêmes rénovés pour pouvoir servir de pièces de rechange à l’avenir.

“Nous allons maintenant nous répartir en deux groupes, explique Lucio Rossi, chef adjoint du département Technologie du CERN. Le groupe le plus nombreux réalisera les travaux d’interconnexion dans le tunnel pendant qu’un deuxième groupe reconstituera notre stock d’aimants de rechange.”

La réparation du LHC comporte trois parties. En premier lieu, la réparation elle-même, qui est en passe de s’achever avec l’installation du dernier aimant aujourd’hui. En second lieu, l’installation de systèmes permettant de suivre de près la machine et veiller à ce que des incidents semblables à celui de septembre dernier ne puissent pas se reproduire. Ce travail se poursuivra pendant l’été. En troisième lieu, la mise en place de soupapes supplémentaires, qui est en cours. Ainsi, l’hélium pourra être évacué de façon sûre et maîtrisée si une fuite se produit à l’intérieur du cryostat au cours des 15 à 20 ans d’exploitation prévus du LHC.