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PÔLE DE RÉFLEXION ET ACTION SUR LES ÉNERGIES ALTERNATIVES

1 - RETOUR D'EXPÉRIENCE

1.1 LES ESTIVES NUMÉRIQUES (http://www.estivenumerique.org)

Comment technologies numériques, nature et patrimoine peuvent ils s'associer? Comment passé et avenir se connectent au travers des nouvelles technologies ? Relations Art & Sciences dans le contexte rural et montagnard. Peut-on faire évoluer les productions alimentaires et industrielles dans le contexte des bouleversements climatiques et économiques ? Démocratie numérique, transparence, outils et services de partage du savoir et de l'information: comment réintégrer le citoyen dans la marche du monde ? Autarcie en 2010: nouveau modèle durable ou repli survivaliste ?

Pour comprendre les motivations profondes des estives numériques lire cet éditorial (trop long pour être mis sur ce wiki) : lien ci-dessous.

http://www.estivenumerique.org/about

wiki préparation (http://www.estivenumerique.org/wiki/index.php?title=Preparation)

Infrastructure énergétique : 16 panneaux photovoltaïques de 200W + onduleur 4kW

http://www.flickr.com/photos/paulav/4930782094/in/set-72157624688736139

1.2 LE CAMP ACTION CLIMAT (http://campclimat.org/)

Né d'un élan mondiale toujours vivant, c'est sous l'égide de plusieurs collectifs non-hiérarchisés que les premiers camps climat ont pu être établis en France en 2009 à Notre Dame des Landes pour lutter contre le futur (2nd) aéroport de Nantes en et au Havre en 2010 pour dénoncer l'injustice du pétrole et de ses exploitants comme TOTAL.

Les 4 piliers du camp action climat :

• • La résistance aux crimes climatiques et à l'affairisme irresponsable par l'action directe de désobéissance
  • Le développement d'alternatives concrète pour un mode de vie soutenable
  • L'éducation, à travers la discussion et les ateliers d'échanges de savoirs
  • La construction d'un large mouvement international pour une justice climatique

Infrastructure énergétique de 1500W (théorique) : X Panneaux solaires , 1 Éolienne grand modèle, 1 Éolienne petit modèle (300W), 1 groupe électrogène de secours fonctionnant à l'huile végétal (recyclage) 1 groupe de batterie tampon/stockage Éolien (2x4 batteries 12V serie/parallèle), 1 groupe batterie tampon/stockage Panneau solaire (2 batterie professionnelle longue durée,forte charge marque japonaise) au moins 1 convertisseur de tension 220V/500W

http://campclimat.org/local/cache-vignettes/L600xH400/100725-28_Le_Havre_DM_197__31295-267e6.jpg

1.3 Retour d'expérience

Abordé avec la simplicité propre aux énergies alternatives classiques, dans les deux cas, les sources d'énergies se sont montrées justes ou insuffisantes.

On peut supposer que :

- Le sous-dimensionnement des moyens de production et l'absence de stockage est la principale cause de l'insuffisance en énergie.

- La non prise en compte du caractère aléatoire du climat ainsi que des conditions géographiques limitant l'efficacité des moyens de production.

- La non prise en compte des postes de consommation nocturnes.

- La non prise en compte du caractère aléatoire d'un système de production d'énergie alternatif.

- L'absence de préparation et estimation des besoins réels en énergie.

2 - RECHERCHE DES LIMITES D'UN SYSTÈME DE PRODUCTION D'ÉNERGIE ALTERNATIF

2.1 ANALYSE DE LA FAISABILITÉ (ça peu marcher, ça marche pas, ça marchera jamais!!!)

C'est faisable à certaines conditions :

A condition de considérer le camp autonome comme un vaisseau spatial!

Loin de toute élucubration extra-cosmique, cela fait près de 50 ans que la société moderne envoie des vaisseaux spatiaux du type satellite dans l'espace avec un succès certain.

Et malgré des conditions environnementales extrêmes, ces satellites ou sondes arrivent à même dépasser l'ordre et le temps de mission initial (Satellites remisés de force sur une orbite poubelle malgré un état de fonctionnement suffisant : (Le jetable existe aussi dans le secteur du spatial)

Certains satellites Français ont même plus que doublés leurs temps de présences fonctionnelles dans la banlieue proche de notre planète.

Sur cette configuration et comparaison, on peut reprendre les mêmes préceptes utilisés dans le spatial pour alimenter un satellite que pour un camp sur terre.

Il est certain que les conditions environnementales terrestres diffèrent des conditions environnementales spatiales. Les nuages sont nettement moins prévisible que les éclipses, l'intensité des phénomènes naturelles sont moins maîtrisables que les extrêmes rencontrées dans l'espace mais il restera plusieurs avantages permanent pour le plancher des vaches :

• Le soleil n'est pas prêt de s'éteindre.
• Et il sera toujours possibilité d'intervenir directement sur les installations et leurs fonctionnements et leurs améliorations.

Sur ce principe et après étude d'un système d'alimentation de satellite ont s'aperçoit vite qu'il n'est pas si simple d'assurer l'alimentation d'un système sans mettre en place une infrastructure spécifique dotée d'une stratégie d'alimentation.

Enfin on s'aperçoit aussi, que la nature étant capricieuse, il faut dans tous les cas s'assurer un point d'alimentation non permanent et de secours indépendant des systèmes dépendants des phénomènes naturels.

Ce moyen supplémentaire qui assure la stabilité en cas de dysfonctionnement total nécessite d'être défini avec beaucoup de réflexion et précaution.

Exemple de document de référence : Spacecraft_power_technologies

2.2 ANALYSE PIRE-CAS (A la limite du système ou comment tripoter la loi de Murphy!!!)

2.3- LE STOCKAGE DE L'ÉNERGIE (pour éviter de faire pédaler mémé)

Trois types de stockage majeur :

A réaction chimique (batterie, etc).

A pile à combustible.

A effet mécanique (stockage de l'eau dans un réservoir, air comprimé, poids surélevé, etc...)

A réaction chimique.

Les types de batteries :

• Les batteries SLI (starting lighting Ignition) : capable de répondre à une demande sous la forme de pic de fort courant d'alimentation (démarreur)
• Les batteries Traction (service cycle) : Capable de fournir une puissance moyenne et supportant de nombreux cycle de décharge profond.(voiture de golf)
• Les batteries Stationnaires (standby battery) : A longue durée de vie et capable de délivrer un courant modéré à fort quand cela est nécessaire/
• les batteries ménagères (household) : Capable de répondre au besoin de consommation du petit électro-ménager portable (téléphone portable, console, torche...)

batterie chimique (choix, efficacité, rendement)

Tableau

Type batterie chimique	Energie massique	Durée de vie
Batterie AgZn	150 Wh/kg	2 ans	usage unique
Batterie LiSOCL2	200 Wh/kg	3 ans	usage unique
ac	ac	ac	ac
Batterie NiCd	15 Wh/kg	5 à 10 ans	Rechargeable
Batterie NiH2	30 Wh/kg	2 à 3 ans	Rechargeable
Batterie au plomb/Acide	20-40 Wh/kg	5 à 12 ans	Rechargeable

A effet mécanique

L'air comprimé :

2.4 Le recyclage des batteries (Parce que certaines se recyclent complétement)

Les batteries chimiques au plomb sont les plus faciles à recycler (Entièrement recyclable). De nombreuses filiales sont présentes sur le marché!

• recyclage par dé-sulfatage des électrodes (cyclage par impulsion électrique haute fréquence)
• recyclage par ajout de réactif chimique au sulfate
• recyclage par cyclage des batteries

2.4 STRATÉGIE D'ALIMENTATION EN ÉNERGIE ALTERNATIVE (Parce que c'est pour pas gâcher!!!Guy Roux sort de ce corps!!)

L'alimentation d'un camp alternatif est identique à l'alimentation d'un camp militaire. Les enjeux sont les mêmes mais pas les mêmes buts.

L'inaccessibilité des sources externes, l'isolement, les moyens techniques sont du même gabarit. Les militaires sont de gros consommateurs d'énergie en camp et de quasi nul consommateur en opération tactique par nécessité.

Les deux dernières guerres Américaines sources d'une forte injustice, on eu malgré tout quelques retours positifs. L'usage du panneau solaire par l'armée Américaine s'est montré très efficace dans ces pays. Au point de permettre de très forte réduction de consommation de carburant utilisé par les groupes électrogènes. Une efficacité partagée aussi avec les insurgés (source d'énergie pour portable par exemple). le panneau solaire montre une certaine neutralité et si les conditions climatiques sont réunis, une réelle efficacité de terrain.

La stratégie implique la prise en compte des limites d'un système de production, de distribution en énergie.

STRATEGIE N°1 : PRODUIRE ET STOCKER TOUTE L'ÉNERGIE POSSIBLE SANS PERTE. (ce qui n'est pas consommé est stocké)

STRATEGIE N°2 : RÉDUIRE AU MAXIMUM LES PERTES DE TRANSFORMATIONS ET RENDEMENT.

STRATEGIE N°3 : PLANIFIER LES BESOINS A L'AVANCE (comme EDF et RTE).

STRATEGIE N°4 : FAVORISER LE MODE DE STOCKAGE LE PLUS ADAPTE ET LE PLUS POLYVALENT.

STRATEGIE N°5 : RÉUTILISER LES NORMES DE CONNEXION ACTUELLES (prise 220V normalisé, prise 12C normalisé)

A compléter.

2.5 HACKING ET ENERGIE (Je te donne, tu me donnes, il te donne, nous lui donnons...)

La réalité de terrain diffère toujours de la théorie papier nécessitant une adaptation particulière.

Schéma fonctionnel

Les moyens de production classiques sont aléatoires en quantité produite. Une alternative à l'absence de production doit être définie à l'avance.

A compléter

2.6 L'INFORMATISATION DES MOYENS DE PRODUCTIONS ALTERNATIFS (source, barre, destination)

Conséquence de la mise en place d'une stratégie de production "aléatoire", alimentation&distribution "aléatoire". L'informatisation de l'ensemble du processus est inéluctable pour permettre le lissage de la demande et de l'offre.

Le bon sens exige qu'il existe quoi qu'il arrive, une barre d'alimentation exempte de tout système informatique : dite barre de "secours" ou circuit "secours" ou "secondaire" (comme sur les centrales nucléaires).

Le compteur intelligent d'EDF semble répondre à cette exigence tout en violant les droits fondamentaux individuels. Car l'information de consommation est déjà connu par EDF qui n'a besoin de répondre qu'au grande variation et n'a pas le nécessaire besoin de savoir si la ménagère de moins de 50 ans, habitante de Pétaouchnok, démarre son fer à repasser ou bien son lave-linge.

L'informatisation des moyens touchent donc principalement les sources de productions et les noeuds distribution&consommation.

Le but étant de minimiser au maximum la consommation d'énergie, ces moyens informatiques devront répondre à la règle de l'efficacité maximum.

ac

2.7 STRATEGIE DE PRODUCTION D'ENERGIE ET MOYEN DE PRODUCTION D'ENERGIE ALTERNATIF

STRATEGIE N°1 : DEFINIR LES BARRES D'ALIMENTATIONS

une barre d'alimentation primaire

une barre d'alimentation secondaire

une barre d'alimentation redondante

une barre d'alimentation secours

a.d

STRATEGIE N°2 : DEFINIR LES VALEURS DE TENSIONS.

La perte du au transport de l'électricité dépend de la valeur du courant et la distance de transit à travers la ligne. C'est pour cela que les tensions du Réseau de Transport Electrique sont élevés. Une très haute tension permet un faible courant autorisant la circulation de forte puissance sur de grande distance. P = U x I.

Cependant, la pollution électromagnétique résultante de la haute tension en courant alternatif augmente considérablement induisant des champs électromagnétiques excessif à proximité.

Le second intérêt d'une forte tension : Puissance disponible au démarrage importante. C'est la tension qui détermine l'impulsion de départ et non le courant.

Tensions disponibles  : 220V AC* 50 hz, 110V AC* 60 hz , 12V DC*, 24V DC*

AC* = Alternative current DC* = Direct current

Tensions produites par des moyens de productions alternatifs tournent des tensions normalisés. Une régulation est obligatoire pour obtenir une électricité stable et non destructive pour les équipements connectés au réseau.

Ex : tension brute d'un panneau solaire 12V : 0 - 21 V DC, tension brute d'une éolienne 12V non régulée : 0 - 16V AC.

STRATEGIE N°3 : DEFINIR LES POSTES DE CONSOMMATION

Anticiper les besoins est la clef de la réussite.

Différencier les postes de consommation par : la Puissance demandée, le temps de consommation, le type de consommation (continu, ponctuel, planifié, etc...), les conséquences sur le réseau (distorsion, parasites engendrés, déphasage, etc...)

2.8 LA TRANSFORMATION ET ADAPTATION DE NOTRE ENVIRONNEMENT (Parce que la bulb à filament de 100W, elle passe pas!!!)

Répartitions par type de consommateurs

Liste des équipements consommateurs d'électricité quotidien.

Tableau Types d'énergie et mode d'efficacité maximale (différent du rendement).

Appareil. consommation. type. rendement. Travail fourni.

A compléter

3 - LES MOYENS DE PRODUCTIONS ALTERNATIVES EN PRATIQUES (TEST ET RÉALISATION)

3.1 LE SOLAIRE (Pourquoi les satellites en ont et pas nous!!!)

Fabrication d'un panneau solaire

Recyclage des panneaux

La durée de vie d'un panneau solaire se situe entre 10 et 30 ans. C'est le rendement final qui détermine sa fin de vie. (autour de 70 % du rendement initiale)

Les panneaux se recyclent mais peuvent consommer une énergie supplémentaire pour le recyclage pouvant dégrader le rendement final!

Dans le cas de panneau poly ou monocristallins de silicium, tout est recyclable même le silicium dopé constituant les cellules! (silicium, cuivre, verre de protection, support en métal.)

les cellules en silicium sont soumises à un procédé de purification qui va permettre leur réutilisation dans des nouveaux modules PV.

Les nouvelles cellules à base de tellure de cadmium et d'indium posent actuellement un problème de recyclage (métaux lourd toxique). La demande trop faible concernant leurs recyclages n'incitent pas à la recherche! (boom dans 10 ans probablement)

Points problématiques d'une installation solaire!

• Le support

• L'orientation

• Le guidage

• La gestion du rendement par cellule

• Le cablage des installations

Le rendement et les types de cellules solaires

• Le rendement max en laboratoire : 40 %

• Le rendement max réel dans l'espace : 25%

• Le rendement max réel sur terre : 18%

Construction un panneau solaire (ajustage de cellule, stratégie de montage des cellules, etc...)

Panneau solaire plus qu'un simple panneau :

• Thermique

• Transmission de signal par opto-infrarouge

• Senseur solaire

• Mesure d'illumination.

3.2 L'ÉOLIEN (Pourquoi l'éolien industriel actuel est une gabegie!!)

Le vent le meilleur et le pire ennemi de l'éolien industriel :

L'éolien industriel a été construit trop vite et sans réflexion. L'énergie développé par les tempêtes qui naissent aléatoirement sur notre planète dépasse les limites de stress supportable sur le long terme de n'importe quelle éolienne à hélice traditionnelle. Les conséquences seront dramatiques sur le long terme et risque de tuer une filière naissante dans l'œuf! Sans oublier la nécessité d'installation THT qui défigurent les champs et compriment encore un peu plus le paysage et la liberté (risque d'électrocution et cancer).

La question du développement du secteur éolien mérite une meilleur réflexion sur le long terme!!!

Les quelques vidéos ci-dessous donnent un aperçu de ce qui devrait se répéter assez régulièrement.

http://www.youtube.com/watch?v=8D48g2Hvgow http://www.youtube.com/watch?v=aMGlxeBtkGI&NR=1

Dans le cas d'une tempête comment réagir !

Avec les éoliennes traditionnelles :

• Par vent inférieur à la vmr max : Mise en berne de l'éolienne (blocage de la rotation par frein mécanique ou magnétique), désaxe ment des pales si cela est possible!

• Par vent fort : La seule réaction efficace consiste à tomber l'éolienne à fin de protéger son mat et ses pâles. Même mise en berne ou sorti de l'axe du vent, les pâles engendrent des turbulences et vibrations destructrices pour l'axe et les structures mobiles!

Principe de fonctionnement et construction d'une éolienne.

Il existe plein de site permettant de se monter une éolienne! A vous de chercher.

Exemple de fabrication :

http://www.econo-ecolo.org/Comment-fabriquer-une-petite-eolienne

Spécificité de fonctionnement d'une éolienne traditionnelle.

Raccordement d'une éolienne au circuit d'alimentation.

Une éolienne à son propre schéma de production électrique!

3.3 LE THERMIQUE (Pourquoi le Thermique à base de charbon, pétrole, gaz reste une valeur sure mais polluante)

Sont réunis dans la section thermique, tout les moyens de productions d'énergie produisant de la chaleur par combustion (bois, biomasse, charbon, etc) et explosion (Essence, gazole, kérosène, alcool, pétrole brut, etc...)

3.4 Moyens expérimentaux alternatifs

Tout les moyens alternatifs en cours d'étude.

3.5 LE NUKE (Pourquoi c'est pas faisable sur un camp alternatif...bien que!!!)

Fabriquer son réacteur nucléaire... c'est possible!

http://www.youtube.com/watch?v=i0TlECFbjvM

Cette technologie "chouchou" des industriels a plusieurs défauts majeurs : sa dangerosité (le plus haut niveau de risque existant dans l'échelle des catastrophes), sa complexité (idéal pour créer de l'emploi artificiel) et son cout pour les générations présentes (en cas de catastrophe) et futures (gestion des déchets impossibles).

Le niveau de radioactivité d'un environnement détermine la différence entre un environnement viable et non viable à long terme.

Le pilotage d'un réacteur est difficile. Un réacteur ne peut répondre à un besoin brutale d'énergie nécessitant une planification permanente et par anticipation des besoins. La nuit les réacteurs produisent à perte. Un réacteur est mal adapté à des besoins en diminution.

Il existe des mini-réacteurs portables utilisés dans les sous-marins nucléaires notamment. Récemment les Russes ont développés un mini-réacteur sur barges flottantes.

Si il est possible de fabriquer et faire fonctionner un mini-réacteur sur un camp, le fonctionnement et la gestion compliquerait considérablement la vie du camp tout en restreignant certaine liberté.

Le principale problème concerne les mesures de sécurité nécessaire, les risques de fuite accidentel ou pas, et la nécessité d'une filière complète de gestion du combustible et des déchets.

si la fabrication du combustible ne pose pas un problème majeur outre la forte consommation d'énergie nécessaire à 'extraction et l'enrichissement, les déchets par contre rentre en totale contradiction avec le principe de durabilité et développement soutenable.

4 - LA PRATIQUE : L'ALIMENTATION D'UN CAMP.

Alimenter un camp en énergie alternative : UN VÉRITABLE CHALENGE

Jusqu'à aujourd'hui et à l'exception de l'armée, aucun camp n'a été alimenté suffisamment en énergie, au point de ressentir une sensation de confort (notion subjective).

Aucune expérience à grande échelle n'a été opérée sur le terrain.

L'alimentation en énergie d'un camp constitue la fondamentale de viabilité du camp lui même.

Hors, la seule manière de vérifier, tester et déterminer les limites de viabilité d'un système reste le test grandeur nature.

Il s'agit donc, d'un véritable challenge d'explorateur!

Les limites liées aux impératifs de sécurité.

La mise en place de moyen de production en énergie réclame la prise en considération des risques :

Liste :

Risque lié à la Haute-tension et fort courant. Risque chimique. Risque radio.

5 - EN MARGE

- Réaliser un poste à souder AC pour l'aluminium

6 Un mot sur l'auteur

Émargé involontairement de la société très tôt par les circonstances de la vie, l'auteur se situe en dehors de la matrice société crée artificiellement par les grandes comptes. Attaché à la liberté, Apolitique, ni libertaire, ni anarchiste, l'auteur cultive le sens de l'équilibre et s'attache à la préservation de l'environnement et des libertés. Insensible aux paradis artificiels et plutôt observateur et discret, l'auteur a d'autre ambition initiale que le développement du sujet traité dans cette page. Mais il considère que cela ne sert à rien de travailler pour un projet (fut il important pour lui-même), si les bases fondamentales de l'équilibre et de l'environnement ne sont pas préservées dans un futur proche. L'enjeu est donc la préservation des conditions de vie et de la biodiversité et ensuite terminer ce qui a été commencé.