Ce forum à pour objectif de résoudre des questions qui n'ont pas été couvertes par les autres rubriques et les aides et infos déjà en ligne. Il ne s'agit pas d'une page de vulgarisation. Pour cela il y a Swissolar, le WWF, Greenpeace, la LSPN, l'ADER etc. De ce fait
1. Ce n'est pas une bourse d'échange ou un espace de commerce. De telles demandes seront retirées du forum.
2. Ce n'est pas non plus un bureau d'ingénieur gratuit découvert miraculeusement sur Internet. Nous ne répondons pas aux demandes personnelles. De telles demandes seront retirées du forum.
3. Nous vous prions de poser des questions à priori non couvertes par les rubriques et aides, souvent déjà en page d'acceuil, fournies au prix de nombreuses heures-hommes par le centre régional.
4. De même, veuillez parcourir le forum de manière à ne pas reposer des questions auxquelles il a déjà été répondu.
5. Pour ce faire, veuillez utiliser les OUTILS DE RECHERCHE du site et votre CERVEAU qui tous 2 sont à votre disposition.
D'avance merci. Service technique Sebasol Vaud.
|
| Date : 21.10.2004 01:57:01 De : Service Technique Sebasol VD |
impact écologique | Bonsoir,
Bonne question. Nous l'attendions depuis longtemps dans ce forum et c'est étrange qu'elle vienne si "tard".
Pour la peine, avant d'y répondre, nous aimerions nous faire un peu plaisir et commencer par une parenthèse sociologique et philosophique. Un petit peu de patience alors M. Clary, ou alors sautez directement vers la fin, ou vous aurez votre réponse.
Depuis des années voire des décennies (si plus de 1 décennie alors disons "des") que nous travaillons dans les énergies renouvelables, nous avons toujours été impressionnés par le fait que la question du temps de retour financier ou écologique ou de la pérennité ou non de la pollution est une question qui semble particulièrement préoccuper le public pour les énergies renouvelables ou écologiques justement, et beaucoup moins pour les autres...
En effet, nombreux sont les gens qui, lorsqu'on leur parle du solaire thermique ou PV, voire d'autre énergies renouvelables, posent la question "oui mais en combien de temps mon argent revient" ou encore "oui mais est-ce que cela ne pollue pas plus que l'énergie que ça produit pour enlever la pollution" ou encore "oui mais est-ce qu'il ne faut pas plus d'énergie pour fabriquer le panneau que l'énergie renouvelable qu'il va produire dans sa durée de vie" etc. Toutes ces questions sont honorables, sensées, pertinentes et rationnelles. Il est juste et même INDISPENSABLE qu'elles soient posées parce que ce sont des questions vitales pour la survie de notre civilisation. Elles sont vitales car elles touchent à ce que nous appellerons la "thermodynamique de la civilisation", à savoir le Premier et Second Principe appliqué à la civilisation et la vie sur Terre.
Il y a pas mal de gens qui se préoccupent de ces questions, dans la mouvance de ce qu'on appelle la Décroissance. Et il y a un économiste et chercheur, M. Georgescu-Roegen, qui a parmi les premiers théorisé la problématique, peut-être avec une conclusion trop abstraite et donc pessimiste. C'est sur la base de ses travaux et de ceux d'autres personnes, que certains écologiste fondamentalistes ont ensuite déterminé via des calculs à composantes arbitraires (car comme les modèles économiques, basés sur tant de paramètres qu'on peut leur faire dire n'importe quoi, y compris à posteriori) la population maximale que la Terre peut supporter si cette population vit avec un certain niveau de vie. Inutile de vous dire qu'avec notre niveau de vie ou le niveau de vie US, le chiffre n'est pas très grand, ce qui bien sûr implique, en froide logique, une "solution finale" pour la population superflue. En cela, de telles idéologies rejoignent l'idéologie néolibérale la plus pure qui dit que cela ne sert à rien de laisser vivre des insolvables, or le but du système étant justement de s'enrichir toujours plus, cela implique que dans un système fermé du point de vue de la ressource, il y ait de plus en plus d'insolvables si les autres monopolisent de plus en plus de ressources (ie "riches"). Finalement les écologistes fondamentalistes qui veulent une nature pure comme dans un tableau de Rousseau finiront pas s'entendre avec les néolibéraux disciples de Malthus qui ne veulent pas de gueux qui chient dans leur jardin...
Mais il est vrai que, cela nous plaise ou non, ces questions d'écobilan et de survie thermodynamique ne peuvent être éludées. Monsieur Pierre Lehmann, un scientifique très bien de chez nous, a résumé cette question avec l'affirmation suivante, que nous citons à l'à peu près en l'étendant un peu (qu'il nous pardonne la liberté prise avec ses paroles) : "la gauche veut la croissance et la justice tandis que la droite veut la croissance par l'injustice. L'un comme l'autre ne tiennent absolument pas compte des lois élémentaires de la nature, qui disent que la croissance dans un système fermé est impossible, mais la gauche est plus hypocrite que la droite, car son projet est vraiment impossible, tandis que celui de la droite l'est dans une certaine mesure à l'échelle humaine : il suffit de tuer tous ceux qui gênent. La droite compte sur le fait qu'il y ait dans la société suffisamment d'imbéciles pour ne pas voir ce que justement son programme implique pour les "perdants", à moins qu'elle ne table sur le réflexe arriviste de la majorité qui préfèrera collaborer pour se sauver individuellement et tant pis pour les autres, tandis que la gauche, elle, table sur la croyance irrationnelle de l'homme dans le mouvement perpétuel". A priori, toute la géopolitique mondiale donne pour l'instant raison à M. Lehmann.
On peut néanmoins pondérer ce constat pessimiste frappé à l'aune de notre impatience d'espèce trop jeune de deux observations
1) avec le cycle du carbone et l'énergie solaire, la nature a réussi pendant 1 mia d'années à résoudre parfaitement ce problème, avec des systèmes à recyclabilité proche de 100%, amplement suffisants pour aller bien au-delà de la mort du Soleil et entre-temps accoucher d'une complexité croissante avec la réussite géniale ou le raté lamentable, c’est selon l’opinion et surtout ce qu’en dira l'avenir, que constitue notre civilisation de primates manieurs d’outils
2) on pourrait peut-être, vu qu'on a justement avec 1) un bon exemple d’exercice réussi, essayer de faire preuve d'un peu d'imagination pour trouver un autre équilibre dans la biotechnosphère avant de se tirer une balle dans la tête (par déprime ou via une guerre civile mondiale).
Voilà. Mais pour clore la parenthèse (oui-oui M. Clary, on y vient) nous faisons juste remarquer que à la question de M. Clary, on ne se la pose guère pour une chaudière à mazout, une voiture, ou quoi que ce soit d'autre qui fonctionne aux énergies fossiles. Car oui, en effet, en combien de temps la chaudière à mazout récupère-t-elle l'énergie de mazout (on dit "énergie primaire non renouvelable ou ENR") qui a été investi dans sa fabrication ? En combien de temps la centrale nucléaire récupère-t-elle l'ENR de source nucléaire investie dans sa fabrication (plus la mise HS en fin de vie, le traitement des déchets, la dépollution du territoire etc.) ? Peut-être ne pose-t-on pas ces questions parce que la réponse est simple et logique : JAMAIS. On ne peut par récupérer de l'énergie fossile avec un système fossile, vu que l'énergie pour sa fabrication et son opération viennent de l'intérieur du système. Les systèmes renouvelables, d'aussi faible rendement soient-ils (exemple : la chlorophile, rendement 2%, soit 6 x moins que les cellules PV actuelles), seuls peuvent récupérer l'énergie, renouvelable ou non renouvelable, investie dans leur fabrication. Et ceci parce que l'énergie qu'ils produisent vient de l'extérieur du système (on a donc plus affaire à un système fermé, mais à un système ouvert avec un flux qui le travers, le flux solaire justement, obtenu par le "sacrifice" du soleil). Et cela, en soi, est déjà une révolution.
Donc si donc quelqu'un pose le type de questions cités, et ceci sans les éluder, il est important de toujours souligner ce fait fondamental, car seul celui-ci permet de considérer ces questions avec la bonne échelle et la bonne perspective.
Dans le cas contraire, vous vous laissez entraîner sur "le terrain de l'adversaire", dans des séries de comparaisons biaisées. Par exemple, n'avez-vous jamais vu ces graphiques comparatif de la production de CO2 du gaz naturel par rapport au mazout, pauvre en souffre ou non ? On a l'air de gagner beaucoup avec le gaz, non ? On voit nettement la différence de hauteur... Mais ce que le graphique ne montre pas, c'est le chauffage à bois ou le solaire thermique à côté, car s'ils figuraient sur le graphique, alors la production de CO2 du mazout et du gaz seraient deux buildings de 100 étages à côté de petites maisons de... quelques étages, et les gens se poseraient fort à propos la question : pourquoi choisir entre 120 ou 102 étages, quand je peux avoir quelques étages (les quelques étages proviennent de l'énergie non renouvelable investie pour la construction et l'opération du bois ou du thermique) ?
Voilà pour les parenthèses. A présent, pour répondre à la question de M. Clary, il faut à nouveau distinguer 2 cas :
a) le temps de retour énergétique de l'installation solaire thermique d'une part et
b) celui d'une installation non sélective par rapport à une sélective d'autre part.
A nouveau, il y a entre les deux cas une différence d'ordres de grandeurs (un bon scientifique, avant de faire à toute vitesse des calculs faux sur une machine surpuissante, détermine d'abord au crayon sur un tiquet de bière les ordres de grandeur). D'une part nous parlons de tout une machine qui comprend un chauffe-eau (en fer émaillé ou en inox), des lignes, de l'isolation, de l'aluminium, du verre, du cuivre, du bois, des pièces usinées comme le circulateur, de l'électronique et donc du silicum comme la régulation, du PE, du caooutchouc EPDM etc. A côté de cela, le fait qu'une feuille de cuivre soit sélective ou non tient à l'unique différence d'un procédé industriel de déposition d'une couche d'oxydes de quelques centièmes de mm. Donc très peu de matière. Ce serait proprement stupéfiant que la déposition de ces quelques grammes de matière par m2 nécessite autant voire beaucoup plus d'énergie que la production, par exemples, des 250 kgs de fer double émaillé à chaud du chauffe-eau. Si c'était le cas, votre question aurait sa réponse depuis longtemps, parce que vous ne pourriez pas la poser, vu qu'on ne FABRIQUERAIT PAS de plaques sélectives, ça coûterait beaucoup trop cher en matière et en énergie.
Donc la première question serait plutôt : en combien de temps l'énergie primaire non renouvelable investie dans la construction de l'installation est-elle récupérée par cette même installation ? Réponse : selon tous nos calculs, environ 2 ans. Ces calculs sont réalisés avec des matrices ENR/matériaux à présent largement acceptées, telles qu'elles ont été popularisée en Suisse par les travaux de l'OFEFP (en allemand BUWAL) selon les bilans LCA (Life Cycle Assessment) de, entre autre, M. Frischknecht et son équipe. Si vous googlez tout cela vous aurez les références.
Ensuite, seulement, on peut répondre à la seconde question, et même, là, il nous faut prendre certaines précautions et rappeler certaines choses plus significatives dont
1. Le premier facteur qui détermine la production d'une installation solaire c'est la CONSOMMATION en litres par personne et par jour et non la performance du capteur.
2. Le second facteur qui détermine le choix d'un type de capteur (non sélectif, sélectif, sous vide etc.) c'est le NIVEAU DE TEMPéRATURE de l'eau chauffée qu'on en attends. Il y a donc un facteur qualitatif, qui fait par exemple qu'on utilise pas de capteurs vitrés pour une piscine, parce que la température voulue pour une piscine c'est 25°C et que pour cette température, utiliser du plan vitré sélectif c'est tirer au canon (technique et économique) sur une mouche.
3. Il y a d'autres facteurs, comme par exemple la température moyenne, qui sont parfois plus déterminants sur la production que la performance de la couche. Ainsi, par exemple, en Afrique, ce n'est pas nécessaire sous des températures moyennes de 30 à 35° d'utiliser des capteurs plan vitrés sélectifs, vu que par la simple température de l'air, l'eau est déjà à 35°C.
Donc votre question ne peut avoir un sens qu'à consommation égale pour des installations qui sont semblables en tous les autres points. A ce moment, la différence de rendement est de l'ordre de 30% soit, sur 500 kWh/m2 an pour du sélectif plan vitré, 350 kWh/m2 an pour du non sélectif plan vitré. En termes énergétiques, à première vue, vous ajoutez donc 1 année au temps de retour de l'installation, mais à seconde vue, le problème est moins simple, car le niveau de température que vous pouvez obtenir avec le non sélectif plan vitré n'est pas le même qu'avec le sélectif plan vitré : outre produire moins, avec un taux de radiation donnée, vous produisez moins chaud, ce qui veut dire que vous atteignez moins souvent la température de consigne, ce qui implique que l'appoint doit être branché sur une plus longue période. Sous nos latitudes cela veut dire : y compris l'été. En d'autre mots, vous faites plus d'eau tiède et moins d'eau chaude. A ce moment vous devez rajouter en négatif au bilan toutes les pertes de maintien en température, ventilation brûleur, et départs nocturnes de la chaudière par exemple, qui n’existeraient pas car celle-ci serait arrêtée sinon 6 mois par ans avec du plan vitré sélectif.
Voilà pour le quantitatif de production. A présent le quantitatif de fabrication et recyclage du panneau solaire sélectif par rapport au non sélectif. Il y a dans ce problème plusieurs aspects, d'une part l'investissement en énergie pour la production (que vous soulevez) et d'autre part les autres impacts (chimiques, gazeux etc.), qu'on peut dans un premier temps supposer minimisables avec de l'énergie aussi.
Parenthèse : mais cette affirmation est en grand partie gratuite car on sait que ce n’est pas toujours vrai. Par exemple, Georgescu-Roegen l'a bien fait remarquer, dans l'état actuel de nos connaissances, aucune quantité d'énergie ne permet pour l'instant d'aller rechercher les 12 Salopards (les 12 produits chimiques non dégradables les plus dangereux répertoriés par Greenpeace), ou les atomes de cuivre dispersés dans l'environnement, ou le Césium137 disséminé après Tchernobyl, simplement parce que nous n'avons pas les procédés qui permettent de le faire. Mais peut-être à l'avenir, et là nous donnerions tort à Georgescu-Roegen, des nanorobots de Von Neumann trieront atome après atome la moléculomerde que notre civilisation aura disséminé partout. Ce n’est pas une totale vue de l’esprit. Ainsi par exemple, des champignons permettent dors et déjà d’extraire une partie des métaux lourds dans les boues des stations d’épuration. Dans le cas de nos nanorobots baladeurs, il resterait encore à savoir s’ils ne seraient pas source d’une nanomerde encore plus dangereuse que la moléculomerde qu’ils seraient sensés traiter. Il n’y donc pas de réponse définitive à cette question, ni dans un sens, ni dans l’autre. Au grand dam d’ailleurs de bien des charlatans scientifiques qui pour vendre leur soupe passent soigneusement sous silence que nul ne décide du progrès scientifique et que pas toutes les catastrophes ne sont réparables... quand le concept de réparation à encore un sens une fois le dégât fait.
Pour revenir à l'énergie de fabrication, nous n'avons aucune donnée précise. Il faudrait demander au fabricant (simplement le bilan annuel de consommation de l'usine par rapport au nombre de m2 produits), mais nous le supposons très faible, eut égard à l’expérience qui enseigne qu’en première approximation la consommation énergétique des procédés industriels est proportionnelle à la masse de matériau traité (ie ici les faibles quantités de matière investies dans la fabrication du panneau). A cela s’ajoute le fait que lorsque nous avons fait l’écobilan de quelques installations, pour nous convaincre de ce qui vous préoccupe justement, nous n'avons jamais vu cité (dans Frischknecht at all. ou autre) cet aspect comme significatif.
Joint à cette réponse vous avez le scan d'info de Krosol-MTI qui donne une quantité de 36 grammes de chrome et de nickel par m2 de feuille sélective. Nous pensons que pour les procédés plus modernes comme ceux de Black Cristal, Sunselect ou TiNOx (déposition plasma ou sous vide) les quantités de matières sont encore plus faibles. Au niveau du recyclage, Krosol-MTI fonctionne en circuit fermé (ou presque, vu que le 100% est impossible). Enfin, au niveau de la récupération de la feuille une fois en fin de vie, se pose justement la question de la fin de vie, car jusqu'à présent on a pas observé de dégradation notable de la couche sélective en 30 ans pour les installations solaires les plus anciennes (pour autant qu'elle soit protégée sous un verre, ie à l'abri de l'érosion).
Une autre manière de prendre le problème est de considérer ce qu'il faut faire pour que l'installation non sélective soit de même rendement que la sélective. Pour obtenir un rendement grosso modo équivalent, il faut faire la non sélective en double vitrage, donc de mettre soit un verre de plus, soit un film de téflon à l'intérieur, et cela c'est de l'énergie aussi qu’il faudrait comparer à l’énergie pour la production de la couche sélective.
Enfin, jadis, avant de passer au sélectif simple vitrage, nous faisions du non sélectif double vitrage. Et donc nous peignions les plaques de cuivre avec la laque solaire de Transfert Electric (émissivité 86%, que certains se sont fait décrire comme "sélective" par des charlatans cf. autres interventions de ce forum). Tout ce que nous pouvons dire c'est que du point de vue pratique, l'opération peut n'être pas être très propre si on y prends pas garde. La laque est décrite comme minérale et non toxique, mais nous ne savions ni sa composition exacte ni l'énergie nécessaire à sa fabrication.
En espérant avoir répondu un tant soi peu à votre question.
Salutations ensoleillées
Le Nain dans les Tuyaux
> Répondre à ce message > Revenir à la page 3
Messages sur le même sujet de discussion | impact écologique Posté par Cédric Clary le 20.10.2004 23:12:12
impact écologique Posté par Service Technique Sebasol VD le 21.10.2004 01:57:01
|
|
|
