Stocker les énergies renouvelables grâce à l’hydrogène solide

Publié  le 10 mars 2014 dans Sciences et technologies

McPhy Energy, une jeune société française spécialisée dans le stockage de l’énergie et la production d’hydrogène solide, va bientôt entrer en bourse.

Ajuster la production d’électricité à la demande est devenu un véritable casse-tête avec l’essor des énergies renouvelables. La multiplication des sites de production éoliens ou solaires soulève des problèmes de saturation du réseau électrique, et génère des gaspillages importants du fait de leur caractère intermittent. Parvenir à stocker le surplus d’énergie généré pendant les pics de production afin de le consommer durant les mauvaises périodes est donc un enjeu majeur.

De nombreuses sociétés dans le monde se sont lancées dans une course technologique avec pour objectif de trouver la « solution miracle » au problème du stockage de l’énergie. Alstom par exemple travaille sur la batterie MaxSine eStorage d’une capacité de 12 mégawatts, en cours de test dans le quartier solaire Nice Grid. D’autres ont choisi de se focaliser sur le stockage mécanique, thermique ou électrochimique à base d’hydrogène liquide ou gazeux.

Mais pour l’heure, le stockage de l’électricité est surtout représenté par les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). C’est-à-dire des barrages hydroélectriques qui sont capables, en cas de surproduction électrique, de transférer l’eau en altitude dans un ou plusieurs réservoirs. Lorsque la demande grimpe, l’eau est ensuite libérée pour récupérer astucieusement l’énergie en se servant de la gravité. Fiable et rentable, cette technique a pour principal défaut de ne pouvoir être utilisée que dans des zones géographiques spécifiques.

De son côté, la PME française McPhy Energy propose un procédé technique qui pourrait changer la donne. Une solution de stockage sous forme d’hydrogène solide, issue d’une décennie de recherche et développement en association avec le CNRS et le CEA.

Le concept repose tout d’abord sur la conversion de l’énergie électrique issue des éoliennes et des panneaux photovoltaïques en énergie chimique par électrolyse. Après avoir plongé deux électrodes dans de l’eau, le courant électrique excédentaire est utilisé pour casser les molécules H2O afin de récupérer le dihydrogène, avec un rendement énergétique de 60 à 70%. Autrement dit, les 2/3 de l’énergie électrique qui aurait été perdue sinon serait récupérée pour fabriquer de l’hydrogène.

Dans un second temps, cet hydrogène est stocké sous forme solide en le fixant sur des galettes de magnésium, un métal abondant sur terre et fort peu coûteux. Le matériau obtenu, que l’on nomme hydrure de magnésium, offre de multiples avantages :

◾Il permet un gain de place considérable par rapport au stockage de l’hydrogène liquide ou gazeux. Une seule galette de magnésium de 30 cm de diamètre pour 1,5 cm d’épaisseur peut contenir l’équivalent de 600 litres d’hydrogène !

◾La forme solide est beaucoup plus stable et sécurisée que la forme liquide ou gazeuse, ainsi l’énergie stockée est facilement transportable sur un territoire donné.

◾Le processus peut être aisément inversé en chauffant les galettes à quelques centaines de degrés, ce qui a pour effet de libérer l’hydrogène avec un rendement de 90%.

Toutefois, le meilleur reste à venir ! Car le système combiné alliant un générateur d’hydrogène avec une capacité de stockage est aussi bon marché qu’écologique ! D’après les équipes McPhy Energy, il serait possible de produire 1 kilogramme d’hydrogène pour seulement 5 €, en ne consommant que de 10 litres d’eau à peine ! L’hydrogène serait semble-t-il revendu à 9 € le kilo sur le marché…

Cela ouvre un large éventail de nouvelles applications industrielles très intéressantes. Les galettes d’hydrure de magnésium pourraient notamment être utilisées comme piles à combustible dans des véhicules adaptés. 5 kilogrammes d’hydrogène solide suffirait à offrir aux voitures une autonomie de 500 kilomètres, contre 100 en moyenne pour les modèles électriques actuels. Et le coût de la recharge serait proche du prix d’un plein d’essence d’un véhicule thermique (5 Kg X 9 € = 45 €) !

En outre, l’hydrogène après inversion du processus pourrait être directement injecté dans le réseau de gaz naturel, à condition de ne pas dépasser 20% du mélange.

L’entreprise McPhy Energy, qui revendique déjà plus de 1000 clients dans le monde dans le secteur des électrolyseurs, a annoncé sa prochaine introduction en bourse afin de lever une vingtaine de millions d’euros, destinés à accélérer le développement de sa technologie de stockage.

 

 

 

 

 

 

 

 

Découverte d'un étrange dinosaure à plumes aux allures de poulet géant

 

Haut de 1,5 mètre aux hanches et long de 3,5 mètres pour un poids de 200 à 300 kilos, ce dinosaure baptisé Anzu Wyliei avait un cou très allongé, un bec sans dent et une crête ronde sur la tête...

Des paléontologues américains sont parvenus à reconstituer une espèce de dinosaure à plumes aux allures de poulet géant qui vivait en Amérique du Nord il y a 66 millions d'années, grâce à trois squelettes fossilisés.

Haut de 1,5 mètre aux hanches et long de 3,5 mètres pour un poids de 200 à 300 kilos, ce dinosaure baptisé Anzu Wyliei avait un cou très allongé, un bec sans dent et une crête ronde sur la tête comme celle des casoars, un oiseau d'Australie de la famille des autruches. Sa queue était relativement courte et épaisse et il avait de puissantes griffes au bout de longues pattes fines.

La découverte des trois squelettes, annoncée mercredi, lève le voile qui entourait ce groupe de dinosaures depuis près d'un siècle. Les scientifiques n'avaient en effet en leur possession que quelques fragments. Les fossiles ont été trouvés à la fin des années 90 dans la formation rocheuse de Hell Creek dans le Dakota du Nord et le Dakota du Sud, deux Etats du nord des Etats-Unis. Dès lors, les scientifiques se sont attelés à reconstituer le dinosaure.

De l'espèce des caenagnathidae

Cette nouvelle espèce appelée caenagnathidae appartient à la famille des dinosaures oviraptorosaures, connus grâce aux fossiles souvent bien préservés trouvés en Mongolie et en Chine. Il a été baptisé Anzu Wyliei. Anzu pour sa ressemblance à une divinité sumérienne démoniaque à l'apparence d'un aigle léontocéphale et Wyliei, d'après le nom du petit-fils d'un administrateur du musée d'Histoire naturelle Carnegie de Pittsburgh (Pennsylvanie), où se trouvent les trois squelettes fossilisés.

 "Anzu est de très loin le caenagnathidae le mieux préservé jamais découvert. Après presqu'un siècle de recherches, nous avons finalement trouvé des fossiles qui montrent à quoi ressemblaient ces créatures de la tête au pied", explique Matthew Lamanna, paléontologue au musée Carnegie qui a mené ces travaux publiés dans la revue américaine PLOS ONE.

La description détaillée de Anzu, qui était probablement omnivore, a pu être réalisée à partir des trois spécimens fossilisés qui, ensemble, ont permis de reconstituer un squelette presque complet. Les scientifiques ont pu étudier son anatomie et ses relations dans l'évolution par rapport aux autres caenagnathidae, ce groupe longtemps mystérieux de dinosaures théropodes auquel il appartient.

 "Il devait être terrifiant"

 "Anzu était une sorte de raptor géant avec une tête de poulet probablement doté de plumes. Il devait être terrifiant", explique Emma Schachner de l'Université d'Utah, co-auteur. "Cette découverte est emballante, car Anzu est le plus grand oviraptorosaure trouvé en Amérique du Nord", souligne-t-elle. "Ce groupe de dinosaures est très étroitement apparenté aux oiseaux", précise la paléontologue.

Elle relève aussi que Anzu "est l'un des plus récents oviraptorosaures, à savoir qu'il vivait à une époque très proche de l'extinction des dinosaures" attribuée à la chute d'un astéroïde il y a 65 millions d'années. La découverte d'oviraptorosaures en Asie et en Amérique du Nord n'est pas surprenante car ces continents ont été fréquemment reliés à l'ère Mésozoïque (-251 millions à -65,5 millions d'années), expliquent les scientifiques.

 "Toutefois, vu le peu de fossiles de caenagnathidae découverts jusqu'alors, cette espèce était de loin la plus énigmatique des oviraptorosaures, et en réalité l'un des principaux groupes de dinosaures les moins connus", explique à l'AFP Hans-Dieter Sues, conservateur du département de paléontologie des vertébrés au musée national Smithsonian d'Histoire naturelle à Washington.

L'analyse de Anzu réaffirme que les caenagnathidaes forment bien un groupe à l'intérieur des oviraptorosaures. De plus, les analyses de ces paléontologues ont confirmé la récente hypothèse selon laquelle le gigantoraptore, découvert en Mongolie en 2005, le plus grand oviraptorosaure connu pesant au moins 1,5 tonne, appartenait aussi aux caenagnathidae. Cela montre que les caenagnathidaes étaient très divers, allant de la taille d'une dinde au gigantoraptore en passant par le Anzu, soulignent-ils.

 

 

 

 

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La fin de la civilisation est proche selon la NASA

 

C’est autre chose que la prédiction des Mayas, mais le résultat est le même. Selon une étude de la NASA notre civilisation serait vouée à disparaître. Ici, il n’est pas question d’apocalypse, d’Armageddon, de Paco Rabanne ou Nostradamus, de nature qui reprend ses droits et dévaste tout sur son passage, juste l’homme qui par ses agissements crée les conditions qui mèneront à sa perte. Et ce, depuis (presque) la nuit des temps.

L’étude financée par le Centre de vols spatiaux Goddard de la NASA (présentée par The Guardian et la RTBF) dresse un constat sans appel : la civilisation industrielle mondiale telle que nous la connaissons pourrait s’effondrer dans les prochaines décennies en raison d’une gestion des ressources naturelles calamiteuse et d’une mauvaise répartition des richesses.

L’étude repose sur un nouvel outil analytique, baptisé " HANDY ", pour Human And Nature DYnamical, un modèle de disciplines croisées, et elle est conduite par le mathématicien Safa Motesharri de la National Science Foundation des États-Unis.

 Pour " preuve de sa crédibilité ", la RTBF précise que l’étude a été publiée par le " très sérieux " Elsevier journal Ecological Economics.

Ainsi, en partant de faits historiques avérés et en se penchant précisément sur la " dynamique nature-humanité " de civilisations disparues, les chercheurs ont tenté de comprendre comment celles-ci avait périclité. Ils se sont rendu compte que l’effondrement des civilisations est un phénomène récurrent dans l’histoire, presque inéluctable. Comme pour l’Empire Romain ou la civilisation Mayas, certains facteurs communs peuvent expliquer ce phénomène. Cette série de facteurs visibles à travers le temps est principalement le climat, la population, l’eau, l’agriculture et l’énergie.

Comme le souligne la RTBF, c’est l’ensemble de ces facteurs conjugués entre eux qui mènerait à la catastrophe en générant " deux fonctions sociales essentielles " :

La rareté des ressources provoquée par la pression exercée sur l’écologie et la stratification économique entre riches et pauvres ont toujours joué un rôle central dans le processus d’effondrement. Du moins au cours des cinq mille dernières années.

En d’autres termes, il existe une disparité criante entre riches et pauvres : la majorité des ressources sont accaparés par les " élites " quand les " roturiers " se contentent de miettes pour survivre. Ce type de comportement ne serait pas viable et aboutirait à la disparition des catégories les plus pauvres, puis de la société dans son ensemble. La technologie n’apporterait rien de significatifs à long terme. Les changements technologiques peuvent augmenter l’efficacité d’utilisations des ressources, mais aussi la surconsommation et l’ampleur de l’extraction des ressources

En effet, l’apport de la technologie ces deux derniers siècles a, certes permis d’augmenter la productivité agricole et industrielle et donc la production de ressources, mais ces dernières n’ont profité qu’à une frange de la population.

L’étude menée par Safa Motesharri et ses collègues conclut que dans ces conditions " reflétant mieux la réalité du monde d’aujourd’hui… nous constatons que l’effondrement est difficile à éviter ". De là, découle deux scénarios possibles pour notre civilisation.

Le premier scénario se déroulerait ainsi :

Les élites consomment trop, ce qui entraîne une famine parmi les roturiers et finalement provoque l’effondrement de la société. Il est important de noter que cet effondrement est dû à une famine causée par l’inégalité, qui entraîne une disparition de travailleurs, plutôt que d’un effondrement de la nature.

Le second scénario se base sur le maintien de l’exploitation des ressources: la surconsommation déboucherait sur le déclin rapide des populations pauvres suivi de près par les élites maintenues un temps dans un plein essor artificiel.

 C’est ce maintien artificiel des élites dans une certaine opulence, leur permettant de poursuivre le " business as usual ", face à l’effondrement d’une autre catégorie qui finit par les conduire à leur perte et la civilisation entière avec. Cette même " inconscience des élites " qui a entraîné la disparition des Empires Romains et Mayas et certainement d’autres encore.

Néanmoins, pour ces scientifiques, ces scénarios peuvent être évités mais il devient urgent d’agir avec des politiques appropriées et des changements structurels afin de refondre notre conception du vivre ensemble pour une civilisation plus stable.

 Pour cela il faudrait réduire les inégalités économiques afin d’assurer une répartition plus équitable des ressources mais aussi s’attaquer à la surconsommation en s’appuyant sur une exploitation moins intensive des ressources renouvelables et une réduction de la croissance de la population.

Pour The Guardian, cette étude de la NASA basée sur l’outil HANDY est une mise en garde hautement crédible à l’encontre des gouvernements, sociétés et consommateurs afin qu’ils prennent la mesure de l’enjeu et réalisent que le " business as usual " (business tel qu’il se pratique actuellement) ne peut tenir, des mesures urgentes devant être prises.

Le quotidien britannique poursuit en soulignant que, bien que cette étude soit en grande majorité théorique, d’autres études plus focalisées sur l’axe empirique ont abouti aux mêmes constats et averti qu’une " convergence des crises alimentaires, énergétique et de l’eau " pourrait déboucher sur une " tempête parfaite " d’ici à 15 ans.

 

D'accord: ce n'est pas une révolution technologique mais….

Un robot pulvérise le record du monde du Rubik's Cube

Le robot ARM-Powered Cubestormer 3 vient de battre un nouveau record. Il a résolu un Rubik's Cube en 3,253 secondes lors du Big Bang Fair de Birmingham, au Royaume-Uni.

C'est 60 % plus rapide que le précédent record de 5,35 secondes détenu depuis 2011 par le Cubestormer 2, qui avait été le premier robot à détroner le record humain de 5,66 secondes.

 

 

Première mondiale en France

 

 Des chirurgiens français ont mis au point une méthode inédite pour le remplacement complet d'une valve cardiaque grâce à une chirurgie qui ne nécessite pas d'ouvrir le patient. La procédure permet d'améliorer considérablement la récupération post-opératoire.

Une première mondiale qui ouvre la voie à des opérations beaucoup plus rapides et moins invasives. Des médecins du CHU de Saint-Etienne sont parvenus à un remplacement total d'une valve aortique sans ouvrir le torse du patient. Une valve aortique (également appelée valve cardiaque) est une partie du cœur qui permet au sang de bien circuler dans l'organe. Pour la remplacer, il fallait jusqu'à présent ouvrir le thorax des patients sur plusieurs centimètres et fracturer le sternum pour effectuer l’opération de vive vue.

Cette nouvelle chirurgie a été réalisée par endoscopie, soit au moyen d’une sonde introduite par voie percutanée. Des micro-incisions de quelques millimètres ont été effectuées sur le thorax du patient pour permettre le passage d'instruments chirurgicaux, de la nouvelle valve et de fibres optiques pour guider le geste du chirurgien", explique dans le communiqué le Dr Marco Vola, chirurgien cardiaque au CHU de Saint-Etienne qui a mis au point la technique.

 Une opération déjà testée, jamais égalée

À ce jour, cinq patients ont bénéficié de cette opération aux perspectives intéressantes : elle est moins invasive, évite des cicatrices importantes au patient, dure moins longtemps, cause moins de douleurs post-opératoires et permet une hospitalisation plus courte. Il s'agit pour l'instant d'une nouvelle technique réalisable sur des patients sélectionnés au compte-gouttes, et qui nécessite beaucoup d'entraînement pour l'équipe opératoire (chirurgiens, anesthésistes, cardiologues).

 Plusieurs interventions similaires ont déjà eu lieu ces dernières années. La nouvelle valve aortique était fixée au bout d'un cathéter lui-même acheminé jusqu'au cœur à travers une veine. Mais "la valve défectueuse n'est pas entièrement remplacée, elle est seulement écrasée par la nouvelle, ce qui peut dans certains cas produire des fuites", précise le Dr Vola qui n'exclue pas que cette chirurgie d’avenir soit prochainement étendue à un plus grand nombre de patients.

 

 

Une start-up américaine conçoit un drone armé d'un taser

 

Une start-up texane souhaite lancer le débat sur la légalisation des drones armés en présentant un engin volant capable de neutraliser une personne à coup de décharges électriques.

Imaginez un monde où votre maison sera gardée par un engin volant équipé de caméras et d'un puissant taser. Ce drone serait capable de détecter toute intrusion dans votre propriété, d'appeler la police et d'immobiliser si besoin l'intrus à coup de décharges électriques. Cette vision quelque peu effrayante du futur est déjà une réalité à en croire la start up Chaotic Moon, qui a présenté un prototype en début de semaine à Austin (Texas), dans le cadre du festival des nouvelles technologies South by South West.

L'objet volant, nommé ironiquement CUPID (Cupidon en anglais), a été présenté à la presse dans les locaux de Chaotic Moon. Un stagiaire de la société a servi de cobaye: après avoir été repéré par le drone, il est tasé alors qu'il fait mine de s'enfuir. Selon Chaotic Moon, le taser est capable de délivrer une charge de 80.000 volts, alors que les appareils utilisés par les forces de police ne montent qu'à 50.000 volts.

"Il est temps de lancer un vrai débat sur ces drones"

Longuement interrogé par le site américain The Verge, William Hurley, co-fondateur de la société, explique que CUPID requiert une validation humaine avant de passer à l'action. "Une personne pénètre dans votre propriété. Le drone s'active, prend des vidéos de l'intrus, et vous envoie une notification par téléphone: "Autoriser cette personne, ou l'arrêter?"", explique-t-il. "Si vous dites "arrêter", le drone va devenir semi-autonome. Il va prévenir la police et demander à l'inconnu de s'arrêter. Si la personne fait demi-tour, le robot va voir que la menace s'éloigne et va laisser faire. Par contre, si l'intrus persiste, là le drone décidera de déployer son taser et ce autant de fois que nécessaire avant l'arrivée de la police".

CUPID n'en est qu'au stade du prototype. D'ailleurs, Chaotic Moon n'envisage pas de le commercialiser. Cette réalisation doit être plus prise comme une provocation, selon la société, qui souhaite créer un choc dans la sphère high tech, politique et judiciaire. "On parle beaucoup en ce moment de l'autorisation des drones, de savoir s'ils peuvent ou non être armés ... On a voulu faire de ces questions théoriques quelque chose de très concret", explique à The Verge William Hurley. "On démontre que les drones de sécurité, c'est possible. Il est temps de lancer un vrai débat: qu'en pensent les citoyens? Les élus? Les policiers? Sont-ils à l'aise avec l'existence de tels drones?". Selon lui, la question esssentielle est "si vous avez besoin de sécuriser votre domicile, préférez-vous avoir un drone avec un taser, ou bien un être humain armé d'un pistolet? Si nous sommes capables de construire de tels drones, devons nous le faire pour autant?"

La question de la légalisation des drones est prégnante aux Etats-Unis. L'an passé, l'Etat de Virginie a décrété une interdiction de leur utilisation durant deux ans. En janvier, l'Etat de Californie a lui décidé d'autoriser les drones sous des conditions strictes: interdiction de les armer, destruction des données collectées sous six mois, nécessité d'avoir un mandat pour les forces de police. En France, les drones civils dits "de loisir" sont autorisés. Mais pour des questions de protection de la vie privée, il est interdit de les utiliser pour prendre des photos ou des vidéos. Des dérogations sont néanmoins possibles, mais nécessitent des autorisations préfectorales voire du ministère chargé de l'aviation civile.