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La métallurgie des terres-rares ou le mistigri radioactif écologique

 Les terres-rares sont des métaux écologiques à la base de nombreuses activités qui sont tombées par hasard dans la catégorie des green-business puisqu'elles participent à la réalisation de puissants aimants permanents pour les générateurs d'éoliennes ou les véhicules électriques mais aussi à la confection d'électrodes de batteries Ni-MH pour véhicules hybrides. Elles sont indispensables dans certains matériaux ("phosphor") mis en œuvre dans les diodes électroluminescentes et dans certains verres aux propriétés optiques remarquables (ex. fibres optiques).

 Ces terres-rares ou lanthanides sont globalement abondantes sur terre mais pour des raisons de prix de revient et des raisons environnementales, c'est la Chine qui possède un quasi-monopôle mondial de ces produits qu'elle commercialise maintenant à prix fort et avec parcimonie.

 Dans tout gisement de terres-rares, pour des raisons probablement liées à la fission des actinides originels, il existe un mistigri: la présence d'éléments radioactifs comme l'Uranium ou le Thorium encore là en raison de leurs demi-vies de plusieurs milliards d'années. Une métallurgie "propre" des terres-rares devrait impérativement tenir compte de ce paramètre.

L'Australien Lynas qui veut exploiter un des gisements de son pays les plus riches du monde en terres-rares, celui du Mount Weld, aurait pu imaginer mettre en place une métallurgie propre des terres rares et autres éléments radioactifs dans son pays. Mais la pression écologique locale devant être trop forte, après avoir imaginé faire traiter le minerai en Chine (mais dont les Autorités voulaient en faire un produit chinois), s'est finalement dirigé vers la Malaisie, à côté du port de Kuantan situé sur la Mer ce Chine à 300 km au Nord de Singapour, pour y installer une unité de valorisation du minerai.

 Mais voila, les terres-rares frappées d'un Sortilège Malais datant des précédentes décennies et d'une expérience malheureuse conduite par Mitsubishi dans ce domaine, se heurtent à l'opposition vive des mouvements écologiques locaux et à l'opposition au Pouvoir en place. Un audit des installations de Lynas Malaisie réalisé par l'AIEA réalisé cette année vient de préconiser la mise en place de meilleures condition de stockage des déchets. Les travaux de mise en conformité affirme Lynas seront réalisés avant la fin de l'année.

 Pour l'Asia Sentinel qui rapporte ces évènements, le démarrage des opérations est surtout dépendant des futures élections qui devraient se dérouler vers la fin 2011 ou le début 2012.

  Cette conviction semble être partagée par le vertueux "écolo" germanique Siemens qui n'a pas hésité à signer avec le Diable Lynas pour créer une JV 55/45 qui exploitera "du minerai à l'aimant" la filière Néodyme (et sûrement du rare Dysprosium) de l'activité. Disposer de terres-rares pour ses moteurs et ses éoliennes vaut bien une compromission de plus...surtout si le conflit écologique se situe très loin des länder allemands.

LIRE et celui annonçant .

Le 25 Juiller 2011

Par Raymond Bonnaterre le 25 juillet 2011 | (2) Commentaires

La guerre du 18650 concrétise les progrès techniques japonais dans les batteries Li-Ion

  L'industrie japonaise des composants pour produits grand-publics ou professionnels que sont les batteries de quelques Watts ou dizaines de Watts applique depuis des décennies toujours la même recette pour conserver son leadership mondial sur le segment haut de gamme aux prix rémunérateurs: le progrès technologique. Cette lutte fratricide entre les grands industriels du secteur (Panasonic-Sanyo, Sony, Toshiba, etc.) a créé dans les faits un formidable cluster japonais des batteries au travers d'un vaste réseau de sous-traitants, où se réalise l'essentiel des progrès dans les divers ingrédients ou composants qui entrent dans ces produits.

  L'annonce de Sony d'un nouvel accumulateur 18650 de la famille Nexelion de 3,5 Ah de capacité illustre ce propos. D'après le Nikkei, toujours bien informé, ce produit largement amélioré par rapport à la première génération sortie en 2005 sur un produit 4/5AA pour camcorder, intègre les innovations suivantes:

- une électrode négative à base d'étain, cobalt, carbone de très forte capacité volumique mais dimensionnellement stable en cyclage malgré la "respiration" de l'étain lors de l'insertion d'atomes de lithium en son sein,

-une électrode positive à base de LiCoO2 revêtue d'un coating en surface pour pouvoir charger l'ensemble à 4,3V au lieu de 4,2V classiquement. Cette accroissement de la tension de charge améliore le rendement massique de la matière électroactive d'au moins 10%.

-un séparateur céramique-polyoléfine microporeux qui assure une meilleure sécurité en cas d'échauffement intempestif de l'accumulateur.

L'assemblage par spiralage de ces composants complexes conduit à un produit très dense (d= 3,2) présentant une énergie volumique de 723 Wh/litre affirme le constructeur.

Il est intéressant de comparer ces performances à celles pronostiquées en Décembre 2009 par Panasonic pour ses futurs éléments 18650 à base de LiNiO2 et d'anodes au Carbone puis au Silicium (TAB.).

 Le produit Nexelion a une année d'avance sur le produit Panasonic annoncé pour 2012. Il faut donc s'attendre à une accélération de la part de Panasonic dans le développement et l'industrialisation de son futur produit de 4 Ah à anode de Silicium initialement prévu pour 2013.

LIRE sur le 18650 Nexelion.

Le 21 Juillet 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 21 juillet 2011 | (0) Commentaires

EPRI: les faibles coûts du charbon et du gaz américains assurent un coût du MWh électrique, chargé des émissions, à moins de cent dollars

Très intéressante et rigoureuse étude de l'EPRI sur le coût annuel moyen sur toute la durée de vie d'une installation (Levelized Cost of Electricity ou LCOE) d'un MWh électrique aux États-Unis dans diverses conditions de génération allant de la combustion de charbon pulvérisé aux solutions solaires photovoltaïques ou thermiques.

Il ressort essentiellement de cette étude qui prend en compte les coûts très faibles du charbon (<2$/MMBTU ou 50$/tonne métrique) et du gaz naturel (entre 4 et 8$/MMBTU) américains un avantage compétitif inégalé des centrales à flamme par rapport aux solutions alternatives, même avec une charge sur le CO2 émis allant jusqu'à 50$/tonne (FIG.). Les coûts moyens restent dans toutes les hypothèses inférieurs à 100 dollars 2010 par MWh et revient même à 70$ pour les coûts du gaz naturel les plus bas. Seul l'éolien terrestre avec des taux de charge exceptionnels dans certaines contrées des Rocheuses, entre 28% et 40%, arrive péniblement à être compétitif avec une charge de CO2 à 50$/tonne et un gaz naturel à 8$/MMBTU.

FIG. Coût moyen du MWh en dollars en fonction de la charge sur le CO2 émis en dollars la tonne

 Le prix de revient de l'électricité américaine dans un contexte mondial d'énergie de plus en plus chère, est pour ce pays un avantage compétitif évident et un des moteurs de son dynamisme à long terme.

 Dans le cas d'installations équipées de captage de CO2, les hypothèses de l'EPRI ne prennent pas en compte une éventuelle revente de ce gaz pour récupérer le pétrole de puits en voie d'épuisement ou pour alimenter l'industrie chimique. Au contraire elle charge le transport et la séquestration à 10$/tonne de CO2. La valorisation de cette ressource est pourtant la clé d'un développement significatif de ces technologies onéreuses et énergivores de captage. Une tonne de CO2 qui permettra de récupérer en moyenne 1,5 baril de pétrole hors de prix se vendra bien un jour autour des 50 dollars...c'est une évidence.

CONSULTER .

Le 20 Juillet 2011

Par Raymond Bonnaterre le 20 juillet 2011 | (1) Commentaires

Stockage d'énergie: la prévision est un art qui demande de fréquentes et cruelles mises à jour

 Les récents évènements post-Fukushima, la vogue à géométrie variable pour les énergies renouvelables intermittentes, la demande croissante en énergie électrique provenant d'immenses zones urbaines de plus en plus peuplées et accédant au confort moderne, la demande croissante d'aluminium, le développement rapide des unités de dessalement d'eau de mer, l'arrivée des véhicules électriques, l'opposition des populations européennes à la mise en place de nouvelles lignes électriques aériennes, la lourdeur des investissements à réaliser aux États-Unis...tous ces facteurs concourent à penser que de nombreux réseaux électriques dans le monde vont être de plus en plus surchargés et les puissances de génération disponibles de plus en plus sollicitées avec un accroissement prévisible des délestages intempestifs plus ou moins programmés. Le Japon souffre d'un manque de puissance électrique, l'Europe de l'Ouest risque sérieusement de connaître la pénurie cet hiver s'il s'avère être rude, les réseaux américains souffrent d'instabilité chronique tant les achemineurs de puissance électrique ont modéré leurs investissements avec la crise. Il ressort de tout cela une certitude: le marché du stockage d'énergie électrique qu'il soit centralisé dans de larges unités ou délocalisé dans des UPS (Uninterruptible Power Supply) domestiques va connaître une superbe croissance.

C'est un immense marché très diversifié qui va du pompage hydraulique en montagne au petit UPS de secours d'un ordinateur en passant par le secours électrique dans les hôpitaux où dans le balisage public pour prévenir l'asphyxie régulière des centres urbains. Réaliser des prévisions sur tout ces marchés complexes relève beaucoup de l'exercice divinatoire. Pike Research s'adonne annuellement à cet exercice périlleux. Il prévoit le Chiffre d'Affaire cumulé sur les 10 ans à venir par les industriels concernés. Il est intéressant à un an seulement d'intervalle de mettre en évidence les voltes-faces opérées par ce consultant (FIG.) et de relativiser ainsi ce qui peut être raconté sur le sujet.

 La prévision 2010 (graphique du bas) prévoyait une immense et inattendue progression du stockage par compression d'air (CAES) c'était apparemment une bêtise puisqu'elle passe de plus de 20 milliards de dollars en 2010 à quelque chose autour des deux milliards en 2011. L'autre grand changement provient du rôle des batteries Sodium-Soufre qui était complètement sous-estimé en 2010 et qui apparaît fort logiquement de façon significative en 2011. L'ensemble du business affirme Pike devrait dépasser les 22 milliards de dollars alors qu'il annonçait 35 milliards un an plus tôt.

  Je n'attache que bien peu de crédibilité aux prévisions sur les stockages de solutions (Advanced Flow Batteries) qui utilisent la plupart des métaux de transition onéreux. Par contre le développement des batteries au Lithium pour de courtes autonomies ou dans les ensembles domestiques seront beaucoup plus importantes que prévu.

  Citons par exemple l'annonce récente de Toshiba qui présente une UPS de 1,6 kWh pour usage commercial (FIG.), capable de fournir en heures de pointes 400W pendant trois heures grâce à une batterie d'accumulateurs de type SCiB de 20 Ah, 80V (16 éléments). Toshiba annonce une durée de vie de 4000 cycles, soient dix ans de durée de vie à raison d'un cycle par jour. La pénurie d'électricité au Japon va favoriser l'émergence et la démocratisation de nombreux dispositifs de stockage décentralisés de ce genre.

Consulter de Pike Research et celle .

Le 19 JUiillet 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 19 juillet 2011 | (2) Commentaires

Sony annonce vouloir proposer une batterie Li-Ion polymère pour véhicules électriques

  Inventeur de la première batterie Li-Ion commerciale en 1991, il ya donc seulement 20 ans, Sony annonce qu'il est en contact avec un certain nombre de constructeurs automobiles, en particulier européens (allemands?), pour leur proposer de développer et industrialiser une batterie de type Li-Ion polymère ("laminated") pour véhicules électriques et autres hybrides rechargeables. Sony est un des industriels à la base de cette technologie en poche plastic-aluminium co-laminés et à électrolyte gélifié dont il a démarré le développement en 1996 et produit les premiers échantillons en 1999 grâce à une équipe de quelques dizaines de personnes dirigées par l'excellent Kiyokasu Oiyama.

 Jusqu'à ces derniers mois les batteries de Sony n'étaient essentiellement que des accessoires d'équipements électroniques grand public. Il semblerait que face aux enjeux et à la taille potentielle d'un marché de la traction électrique embarquée ou électromobilité, la stratégie de l'industriel nippon dans les batteries soit en cours d'une profonde évolution. En effet le japonais voudrait pouvoir commercialiser lui aussi ces batteries de fortes énergies vers le milieu de la décennie.

 Sony base son argumentaire Marketing sur le développement de produits de très longue durée de vie en cyclage et donc à faible "lifetime cost". En effet le risque majeur de la technologie électrique ne réside pas, à mon avis, différent de celui d'Armand, dans les risques relatifs à la sécurité des batteries mais beaucoup plus dans leur durée d'usage. Une batterie qu'il faudrait changer après quelques dizaines de milliers de kilomètres mettrait en péril le renom et la viabilité économique du concept EV. C'est malheureusement ce qui risque d'arriver pour certains constructeurs aux hiérarchies tyranniques, disposant de technologies polymères développées à la hâte et mal maîtrisées.

LIRE sur le sujet.

LIRE un sur l'histoire du développement de la technologie polymère chez Sony.

Le 17 Juillet 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 17 juillet 2011 | (0) Commentaires

La forte croissance du dessalement des eaux de mer va participer à la consommation mondiale d'électricité

 L'électricité est la forme élaborée d'énergie qui va s'imposer au cours d'un XXIème siècle de plus en plus urbanisé, dépendant de systèmes à fort rendements énergétiques comme les pompes à chaleur et asservi aux énergies renouvelables intermittentes. Dans les transports, les trains à grande vitesse se substitueront aux avions et autres ferries, les véhicules à traction électrique, le développement de l'industrie de l'Aluminium (métal léger et donc écologique, malheureusement de moins en moins produit dans une Europe qui n'a rien compris au match qui se joue) seront des évolutions qui vont accentuer encore et encore les consommations d'électricité. Mais je voudrais évoquer ici, pour agrémenter le tableau, une application encore marginale mais en très forte croissance qui participera de plus en plus à cet engouement pour l'énergie électrique: le dessalement de l'eau de mer et autres eaux saumâtres.

 Le Fraunhofer estime qu'en 2011 la demande mondiale d'eau va s'élever à 4400 milliards de m3 et que le potentiel de dessalement des eaux de mers et autres eaux saumâtres installé dans le monde va atteindre en 2011 les 77 millions de m3 par jour soit un flux de production potentielle en fin d'année autour des 28 milliards de m3 par an. Important au Moyen-Orient, aux États-Unis, en Espagne, le dessalement des eaux est donc encore tout à fait marginal dans l'approvisionnement global mais sa croissance annuelle dépasse les 10%. Il faut donc prévoir un doublement des capacités installées environ d'ici à 6 ans. Dans ce cadre le Fraunhofer pronostique une capacité de dessalement autour des 130 millions de m3 par jour dès 2016 (48 milliards de m3 par an). Ceci correspondra alors à 1% environ de l'approvisionnement en eau des populations mondiales.

  L'autre paramètre à prendre en compte est la nouvelle suprématie des techniques électriques de séparation sur les technologies thermiques classiques reposant sur l'évaporation et la condensation de l'eau. L'osmose inverse utilisant la compression de l'eau au travers d'une membrane est le procédé industriel le plus répandu aujourd'hui et les industriels comme Siemens (FIG.) travaillent activement sur l'électrodialyse qui repose sur la migration des ions au travers de membranes lors du passage du courant dans l'électrolyte naturel que constitue l'eau salée. Ces technologies "électriques" représentaient 64% de l'ensemble des unités installées en 2008, elles en représenteront 68% à fin 2011 et autour de 79% en 2016.

 L'intérêt des techniques électriques réside dans le fait qu'elles évitent la combustion de fuel lourds ou de gaz au sein de gigantesques installations en charge d'évaporer et de condenser de l'eau. De plus les progrès réalisés dans les membranes sélectives abaissent de plus en plus l'énergie nécessaire à l'extraction des ions (Voir la remarque en fin de papier). Alors que l'osmose inverse consomme selon Siemens entre 3,4 et 4,8 kWh d'électricité par m3, l'électrodialyse devrait permettre de diviser par deux ces consommations d'énergie.

Compte tenu de ces hypothèses:

-de croissance forte du potentiel de dessalement de l'eau dans les années à venir,

- de la suprématie des techniques électriques: osmose inverse et électrodialyse,

- de la baisse continue des consommations d'énergie vers 2kWh par m3 d'eau

il apparaît que la consommation d'électricité dans le dessalement va poursuivre sa croissance et passer d'une consommation annuelle autour des 60 TWh en 2008 à une énergie autour des 170 TWh en 2020 (FIG.). Par la suite chaque milliard de m3 d'eau consommée de plus, demandera dans les deux TWh d'électricité pour le produire. Il faut ramener ces consommations aux trente mille TWh d'électricité qui seront environ produits annuellement en 2020 dans le monde.

Remarque: Siemens après des tests conduits sur un pilote de dessalement de 50 m3/jour depuis Décembre 2010, annonce vouloir installer une unité pilote industrielle d'électrodialyse en 2013 à Singapour. Cette unité sera équipée de trois unités d'électrodialyse en série permettant de traiter des eaux très salées et de trois unités d'électrodéionisation en parallèles.

  Pour enlever par électrodialyse les sels contenus dans une eau de mer à 35 grammes de sels par litre il faut faire passer avec un rendement supposé de 100% et en tenant compte des concentrations et des charges des divers ions une quantité d'électricité autour de 0,6 Faraday soient 16,1 Ah. Pour estimer l'énergie nécessaire à cette opération de désolvatation des ions et de transfert au travers de membranes il faut connaître la tension Delta V, pour une densité de courant donnée, entre les deux compartiments riches en sel encadrant une des paires de membranes d'un réacteur. Pour un Delta V autour des 100 mV l'énergie de désolvatation et de transfert des ions est de 16,1 x 0.10 = 1,6 Wh par litre. Il faudra pour le bilan complet tenir compte la tension d'électrolyse aux deux extrémités du réacteur ramené au nombre N de paires de membranes. Par exemple pour n=50 et une tension totale de 7 Volts la tension moyenne par cellule est de 7/50 = 140 mV. Dans ce cas pour un rendement supposé à 100% l'énergie nécessaire sera de 16,1 x 0.14 = 2,3 Wh/litre. On le voit, la qualité des membranes et la pureté de l'eau floculée et ultra-filtrée permettant d'éviter le "fouling" des membranes entrant dans la cellule sont les points clés d'une électrodialyse économe en énergie.

LIRE le sur le sujet.

CONSULTER une .

Le 15 Juillet 2011

 

 

Par Raymond Bonnaterre le 15 juillet 2011 | (4) Commentaires

BHP-Billiton: une poignée de milliards de dollars pour des gaz de schistes

 Les gaz de schistes nous explique un docte journaliste du New York Times, journal qui s'illustre par des papiers d'une objectivité parfois douteuse, ne seraient qu'un énorme bluff...du vent. Ceci ne semble pas être tout à fait l'avis de certains grands groupes de l'énergie comme BHP-Billiton qui après avoir acheté au mois de Mars dernier à Chesapeake pour 4.75 milliards de dollars, un accès aux gaz de schistes du gisement de Fayetteville dans l'Arkansas, vient de faire rebelote en mettant au pot 12,1 milliards pour s'offrir un jeune premier doué du secteur, Petrohawk, qui possède un million d'acres (400 mille ha) de concessions dans l'Arkansas (Heynesville Shale) et surtout dans le sud du Texas (Eagle Ford area).

 Ces achats importants qui succèdent à ceux d'Exxon qui a absorbé XTO pour près de 35 mrds$, et aux diverses emplettes de quelques milliards de dollars de BP, Statoil et Total pour des participations dans les gaz de schistes américains de Chesapeake, montrent combien stratégiquement les grands Groupes de l'énergie veulent être associés à la montée en puissance du gaz naturel dans le mix énergétique américain.

 

 En raison de cours du gaz naturel actuellement très bas aux États-Unis (FIG.) entre 4 et 5$ le MMBTU alors qu'ils sont 2,5 fois plus élevés en Europe, ces opérations ne semblent pas aujourd'hui dégager de larges profits. Cependant, il ne faut d'une part pas négliger la ressource financière que constituent les liquides associés à ces gaz et il est opportun d'autre part de prendre en compte sur le moyen-terme l'inexorable montée des cours de l'énergie. Rien n'affirme que les cours du gaz naturel US vont continuer à se traîner sous les 5 dollars le MMBTU alors que les cours du pétrole vont se valoriser.

Remarque: les prix avaient frisé les 14 dollars à l'été 2008 alors que l'Amérique n'a jamais manqué d'un seul BTU de gaz...il est tout de même des moments où les Marchés ne traduisent plus du-tout les "fondamentaux". Le retour de bâton qui s'en suivit le démontre.

Remarque: Total qui vend du gaz naturel un peu partout dans le monde de ses ventes au cours du T2 de 6,60 $/MMBTU contre 6,19 $ au trimestre précédent et 4,82 $/MMBTU il y a un an. Il y a là une tendance nette à la hausse des prix de cette ressource.

LIRE sur ce thème.

Le 15 Juillet 2011

Par Raymond Bonnaterre le 15 juillet 2011 | (0) Commentaires

Japon: recherches pour rendre opérationnels des aimants SmFeN de hautes performances

  Le Japon veut absolument dénouer sa dépendance vis à vis des terres-rares chinoises les plus convoitées. Parmi celles-ci figure le Dysprosium utilisé dans les aimants Néodyme Fer Bore pour améliorer leurs performances. Ce métal est le talon d’Achille de cette technologie, unique solution à ce jour pour réaliser les aimants de hautes performances nécessaires aux moteurs de véhicules électriques ou aux génératrices d'éoliennes. La Chine est pratiquement aujourd'hui le seul producteur de Dysprosium dans le monde et elle l'exporte avec parcimonie.

 Le Japon dispose des trois types d'actions classiques pour résoudre un problème de disponibilité de cette ressource stratégique:

- trouver d'autres approvisionnements autres que chinois, il s'y emploie activement;

- recycler les aimants permanents pour récupérer les terres-rares, les procédés existent mais la ressource est rare;

-trouver des produits de substitution.

 C'est sur ce troisième type d'action radical que travaille l'AIST japonais en essayant de définir les conditions de frittage à basse température de la poudre de Sm₂Fe₁₇N₃ produite par Daido Steel. En effet au dessus d'une température de frittage de 500°C la poudre perd ses propriétés d'aimantation.

 Pour résoudre ce problème de diffusion des couches de surfaces des grains qui assurent le frittage, l'AIST semble avoir résolu le problème en appliquant à la fois de très fortes pressions et des courants pulsés qui échauffent la matière à l'interface de contact entre grains, sans dégrader les propriétés d'aimantation à cœur. Cette technologie de frittage flash qui porte les grains vers les 400°C seulement, permet de rapprocher les performances des aimants ainsi obtenus de celles des produits standards les plus performants du moment (FIG., deux aimants de 15mm de diamètres et de 6 mm d'épaisseur soulèvent 30 billes d'acier de 4g).

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Le 13 Juillet 2011

Par Raymond Bonnaterre le 13 juillet 2011 | (2) Commentaires

Japon: des centaines de kWh de batteries en conteneur mobile

  Un exemple de stockage local d'énergie électrique: le conteneur mobile imaginé par Misubishi Heavy Industries (MHI). Il est constitué d'un onduleur et de plus de 2000 accumulateurs Li-Ion de plus de 50Ah assemblés en batteries. Ceci représente une énergie globale de 408 kWh avec un rendement charge-décharge global de 90%.

Cet ensemble est défini pour être installé rapidement dans des zones de travaux ou lors de difficultés rencontrées sur le réseau électrique. Un prototype va être testé en simulant diverses configurations de réseau.

Remarque: sur la base d'une énergie massique autour des 140 Wh/kg on peut estimer la masse de batterie installée vers les 3 tonnes.

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Par Raymond Bonnaterre le 13 juillet 2011 | (2) Commentaires

Alcoa: la consommation mondiale d'aluminium de première fusion devrait doubler d'ici à 2020

 La présentation trimestrielle des résultats d'Alcoa est une bonne opportunité pour évaluer les tendances de l'économie mondiale à l'aide d'un marqueur pertinent qu'est la consommation d'aluminium. Ce Groupe mondial fort de la croissance observée en Russie et en Chine, confirme la croissance annuelle de la demande en Aluminium de première fusion de 12% cette année et il pronostique un doublement de la demande d'ici à 2020 ce qui revient plus ou moins à prolonger la tendance observée ces dernières années (FIG.). Cette demande sera fondamentalement tirée par les besoins croissants dans l'aéronautique, le nécessaire allègement des voitures et des poids lourds, la confection de turbines électriques performantes, l'urbanisation de l'Asie et la substitution du cuivre par l'alu dans les câbles électriques.

 Une production d'aluminium autour des 80 millions de tonnes vers 2020 correspondrait à une croissance annuelle moyenne des consommations de 6,7% entre 2011 et 2020.

 Les consommations d'électricité dans le monde pour produire la soude et électrolyser l'alumine s'élèveraient alors en 2020 aux environs de 1440 TWh en croissance de 640 TWh par rapport à 2011. Ceci correspond à une puissance installée supplémentaire de 90 000 MW avec un taux de charge de 80%, soit en moyenne 10 tranches de 1000 MW par an d'ici à 2020.

 Pensez-vous sincèrement que les éoliennes suffiront?

 Rappelons que la génération mondiale d'électricité en croissance de 5,9% en 2010 s'est élevée à 21325 TWh (BP 2011) dont 573 TWh pour la France.

 Consulter le   aux actionnaires d'Alcoa

Le 12 Juillet 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 12 juillet 2011 | (6) Commentaires

Pour une chimie raisonnée autour du CO2

L'homme, nous dit-on, produit trop de gaz à effet de serre et parmi ceux-ci trop de CO2. Les activités humaines industrielles et agricoles conduiraient chaque année à la formation d'environ 35 milliards de tonnes de CO2 dont une moitié se retrouve dans l'atmosphère, l'autre moitié étant absorbée par les plantes, les eaux douces et les océans qui peu à peu deviennent plus acides malgré le boulot des diatomées qui s'en nourrissent. Les remèdes imaginés à ce jour pour limiter ces émissions reposent sur deux piliers principaux:

1- limiter les émissions de CO2 par une meilleure efficacité énergétique et si possible, par une sélection des ressources primaires: c'est une décision facile à formuler mais beaucoup plus difficile à mettre en musique surtout lorsque les principaux émetteurs, la Chine et les États-Unis, ne veulent pas mettre en balance leur développement économique. Il faut donc prévoir des émissions de gaz carbonique qui vont croître avec le développement de l'économie mondiale durant les décennies à venir, malgré les multiples congrès internationaux clamant qu'elles vont décroître...promesses d'ivrognes.

2-l'autre option est de capter les émissions de gaz à la sortie des chaudières industrielles et de valoriser cette ressource. Bien sûr l'enfouissement dans des aquifères largement promue par les instances comme l'IEA, est la dernière option à adopter...puisqu'elle n'apporte rien à l'économie mondiale, sinon une dépense d'énergie supplémentaire et donc un appauvrissement. La première utilisation qui devrait absorber utilement des milliards de tonnes de CO2 est la récupération assistée des réserves de pétrole (EOR) des "Residual Oil Zone" dans les puits en phase d'épuisement. C'est une voie qui avec l'accroissement des prix du pétrole va trouver sa pleine rentabilité...dans les grandes régions d'exploitation du pétrole tramées de gazoducs "carboniques". L'autre voie repose sur la chimie du CO2.

Je voudrais ici apporter un simple éclairage de ce qui pourrait être une amorce de chimie du CO2 qui bien sûr pourra se décliner en de multiples procédés plus ou moins pertinents.

Mais tout d'abord quels sont les produits à attendre de cette filière à développer. Pour cela il est utile d'aborder méthodiquement cette chimie à partir des étapes de réduction mono-électroniques successives de la forme la plus oxydée du Carbone qu'est le dioxyde de carbone pour aller vers la forme la plus réduite: le Méthane (FIG.).

La fourniture du premier électron, du troisième, du cinquième et du septième conduit dans ce schéma simple à la formation d'une nouvelle espèce radicalaire qui spontanément se dimérise. C'est la raison pour laquelle apparaissent successivement et de façon contre-intuitive l'acide oxalique, le glyoxal, l'éthylène glycol et l'éthane dans les produits de réduction. Pour les nombres pairs d'électrons apportés au CO2 ce sont les formes monomères que sont l'acide formique, le formaldéhyde, le méthanol et le méthane qui sont stables.

Par Raymond Bonnaterre le 10 juillet 2011 | (1) Commentaires

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Mitsubishi Motors segmente le marché du petit véhicule électrique urbain

 Mitsubishi Motors annonce avoir commercialisé à ce jour plus de 14000 véhicules électriques de type i-MiEV, dont 10000 à l'exportation parmi lesquels figurent ceux destinés à Peugeot-Citroën. Le constructeur japonais vient de présenter un nouveau modèle urbain EV économique, plus rustique, à autonomie restreinte, équipé d'une batterie Toshiba de plus faible énergie (TAB. type M) que celles en place sur le premier modèle.

   

 Ces deux véhicules présentent tout d'abord une faible consommation d'énergie, 110 Wh/km selon la norme et en réalité autour des 88 Wh/km en intégrant la récupération d'énergie au freinage qui a été améliorée°. 

 °Remarque: il a été mentionné ici les remarquables performances du prototype Sim-Drive qui grâce aux moteurs "in-wheel", affichent une consommation de 77 Wh/km selon la même norme. Ceci montre que les rendements des véhicules électriques seront appelés à progresser dans les années et décennies à venir. Soyez persuadés que nous en sommes encore à la Deudion-Bouton du véhicule électrique.

 Alors que le modèle classique qui affiche maintenant 180 km d'autonomie, grâce aux progrès réalisés dans la récupération d'énergie, est équipé de batteries Li-Ion prismatiques de GS-Yuasa avec une énergie installée de 16 kWh (330V, 48 Ah), le modèle économique plus urbain avec une autonomie de 120 km est équipé d'une batterie Toshiba au titanate de lithium de 10,5 kWh (270V, 39 Ah). En raison de la puissance de cette technologie SCiB les durées de recharge sont réduites par rapport à celles du modèle G plus élaboré.

LIRE le sur le sujet.

 

Par Raymond Bonnaterre le 7 juillet 2011 | (6) Commentaires

Japon: des boues très riches en terres-rares recouvrent certains fonds du Pacifique

 Certains fonds marins du Pacifique dont ceux autour de la Polynésie française, sont recouverts de boues très riches en terres-rares dévoile une équipe japonaise de prospection de l'Université de Tokyo. A partir de l'analyse de prélèvements de boue réalisés par carottage en divers points du Pacifique entre 3500 et 6000 mètres de profondeur cette équipe a découvert un nouveau type de minerai très riche en terres-rares et autres métaux (Va, Co, Ni, Mo, U, Th). L'épaisseur de la couche de boue dans les zones les plus riches varie selon les sondages entre 8 mètres et plus de 20 mètres et les teneurs en terres-rares varient de 500 ppm à plus de 1000 ppm (CARTE, ronds oranges).

 Les quantités de terres-rares dans ces boues représenteraient une ressource mille fois plus grande que celle estimée à ce jour dans les terres. Les compositions de ces boues sont très voisines de celles des minerais exploités dans le sud de la Chine formés par l'adsorption d'ions métalliques par des argiles produits de l'érosion de granits.

 La rareté des terres-rares n'est donc pas, une fois de plus, vérifiée...mais nos perspicaces et précautionneux parlementaires pourront en interdire l'exploitation dans les eaux françaises... pour ne pas réveiller la maman du poisson. Allez savoir!

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Par Raymond Bonnaterre le 6 juillet 2011 | (6) Commentaires

La consommation d'huile: un indicateur du niveau de vie du terrien moyen

 La progression du niveau de vie des populations les plus défavorisées dans le monde va de pair avec leurs consommations en corps gras, ce qui n'est pas sans poser de graves problèmes de santé publique (explosion des cas de diabète). Les french fries et les hamburgers remplacent peu à peu les aliments traditionnels. Mais pourtant, nombreux sont ceux qui de façon sincère où par idéologie alternative annoncent la décroissance et la pénurie. "La Terre ne va plus pouvoir nourrir les populations annoncées par les démographes parce qu'elle n'aura plus d'eau (les terres seraient plus chaudes et les eaux plus froides allez comprendre les mystères de la climatologie moderne?), les terres deviendront arides, les charançons mangeront les récoltes...les plaies d’Égypte étaient à côté de ce qui nous attend, une vraie plaisanterie". Alors une fois de plus observons les FAITS.

 La production d'huile dans le monde (FIG., courbe violette) a été multipliée par plus de sept en 45 ans avec une production de 142 millions de tonnes en 2009 nous dit la FAO. Ramenées au nombre d'habitants sur Terre, ces productions annuelles correspondaient à 6,2 litres par terrien en 1961 et 22,6 litres en 2009 (FIG., courbe pointillée, échelle de droite), une multiplication par 3,7 en 45 ans, ce qui correspond à une croissance moyenne par habitant de 3% par an.

 Il faut noter le rôle tout particulier de l'huile de palme dans cette croissance dont la part est passée de 8% des huiles dans les années soixante à 32% en 2009 (FIG., courbe rouge). Sa croissance moyenne des productions sur la période a été de 8% par an. C'est une production affichant d'excellents rendements, économe en surfaces cultivées et donc très lucrative. Hors huile de palme, les productions des autres huiles se sont accrues en moyenne de 4% par an durant ces 45 dernières années.

En conclusion: en dehors de l'apparition toujours possible de nouveaux conflits politiques, rien n'indique aujourd'hui, sur ce critère, que la population mondiale dans les années à venir devrait souffrir de pénuries alimentaires plus graves que celles observées à ce jour. Il me semble même que cela devrait aller en s'améliorant...n'est-ce pas Docteur Pangloss?

Le 4 Juillet 2011

Par Raymond Bonnaterre le 4 juillet 2011 | (0) Commentaires

Gamelle revigorante des cours du maïs à Chicago

 D'après la croyance populaire la plus répandue il y a pénurie en maïs dans le monde et les cours vont s'envoler parce que:

- les biocarburants américains enlèvent les tortillas de la bouche des pauvres Mexicains,

- le milliard de cochons chinois et les innombrables volatiles de ce pays ont faim, ils sont au régime jockey...communiste,

- il a trop plu dans le Middle-West américain ce qui a retardé les semailles et ne laissera pas le temps nécessaire aux plants pour arriver à leur pleine maturité,

-les stocks de grains sont au plus bas depuis des décennies,

-le dollar en s'affaiblissant pousse les veuves de Floride à acheter du papier indexé sur des paniers de commodities pour se couvrir contre cette perte de pouvoir d'achat de la monnaie.

 Alors le boisseau de maïs qui cotait à Chicago autour des 4 dollars il ya un an, en Juillet 2010, s'est retrouvé à plus de 6 dollars en début 2011 pour aller friser les 8 dollars au mois de Juin (FIG.).

Mais voila dans les faits tout le monde sait que:

- les biocarburants n'utilisent que l'amidon des grains et un tiers environ du maïs utilisé se retrouve sous forme de granulés (DDGs) protéinés sur le marché mondial de l'alimentation animale,

- les éleveurs font varier la composition de l'alimentation de leur bétail en fonction des cours relatifs entre céréales et autres tourteaux. Ils se sont reportés aux États-Unis sur le blé moins onéreux que le maïs. Phénomène de substitution compétitive identique à celui observé dans l'utilisation des énergies primaires.

-il en est ressorti à fin Mai un niveau des stocks de maïs américain moins déprimé que prévu. Ces stocks avaient décru de 3,38 milliards de boisseaux entre Mars et fin Mai 2010, ils n'ont décru que de 2,85 milliards durant la même période en 2011, indiquant une certaine désaffection pour cette céréale jugée trop chère par les éleveurs.

-les red-necks américains qui maîtrisent parfaitement les mécanismes boursiers sur les céréales ont bien profité de la hausse de leurs revenus et en ont décidé cette année de planter plus pour gagner plus. Ils auraient planté du maïs cette année sur plus de 373 mille km2, en progression de 16 500 km2 par rapport à l'an dernier (la surface de trois départements français en plus!) indique l'USDA américain.

-enfin le dollar sponsorisé par le mélodrame grec a provisoirement interrompu sa dégringolade ce qui a fait chuter les cours des commodities: pétrole et maïs compris.

Les analystes de Goldman-Sachs, faisant semblant de tomber de l'échelle, viennent d'annoncer à leurs gogos clients que le cours du boisseau de maïs dans trois mois ce ne serait plus 8 dollars comme initialement prévu mais 5,9 dollars...une paille. Le maïs cotait 5,97 dollars Vendredi affichant un plongeon de 1,9 dollar en trois semaines (FIG.).

De tels évènements boursiers qui reposent sur d'hypothétiques et futurs déséquilibres entre l'offre et la demande, largement intoxiqués par les  "nouvelles" diffusées par les acteurs de premier rang sur les marchés, ne peuvent que réjouir l'honnête homme et rendre prudent le pauvre laboureur.

CONSULTER les rapports de fin Juin de l'USDA et sur .

L'article Boomberg sur les .

Le 2 Juillet 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 2 juillet 2011 | (2) Commentaires

Panasonic travaille activement sur des dispositifs thermoélectriques

  La récupération d'énergie par des dispositifs astucieux utilisant l'effet thermoélectrique est largement étudiée dans le monde. L'énergie des effluents industriels, des sources d'eau chaude ou des gaz d'échappement des véhicules constituent des sources potentielles d'énergie dont on pourrait récupérer quelques pour-cents. Citons par exemple les travaux du japonais Komatsu qui commercialise un dispositif, ou encore Furukawa qui travaille à l'amélioration des matériaux présentant ces propriétés, tout comme Joseph Heremans dans l'Ohio.

 C'est au tour de Panasonic de présenter un composant cylindrique de 10 cm de longueur constitué d'un empilage de matériau thermoélectrique et de séparateur métallique (FIG.) qui permet par une circulation d'eau chaude (90°C) à l'intérieur du cylindre et un refroidissement de sa face externe (10°C) de générer une puissance de 1,3W.

 Panasonic affirme qu'il saurait définir un module d'un mètre cube qui pourrait générer une puissance électrique de 10 kW. Mais le japonais n'annonce aucune hypothèse sur les prix de revient de l'ensemble.

LIRE .

Le 1er Juillet 2011

Par Raymond Bonnaterre le 1 juillet 2011 | (1) Commentaires

Iberdrola Renovables veut tenter sa chance dans l'appel d'offre de l'éolien offshore français

  Le business éolien en Espagne (restrictions budgétaires) et aux USA (concurrence du gaz naturel) s'est fortement rétréci ce qui se répercute sur les prévisions économiques d'Iberdrola Renovables. L'opérateur éolien espagnol traditionnellement présent sur ces deux marchés, après 1,78 GW installés en 2010, prévoit 1,45 GW en 2011 et imagine quelque chose autour de 0,75 GW dont 0,35 GW aux U.S.A. en 2012. La pente n'est pas bonne. Pour préparer l'avenir cette entreprise va tenter sa chance dans l'appel d'offre pour l'offshore français en proposant l'éolienne M5000 d'AREVA pour les deux zones (Saint-Brieuc et Sant-Nazaire) non convoitées par l'alliance GDF-AREVA-VINCI qui concernent les trois autres zones. Les sélections des divers opérateurs devraient débuter en Juillet 2011 pour allouer une première tranche globale de 3GW d'éoliennes sur cinq parc éoliens au large des côtes françaises. Ce sont bien sûr les consommateurs d'électricité français qui seront sollicités pour payer la facture au travers de la Contribution au Service Public qui figure au dos de votre facture EDF.

 L'éolienne de 5 MW, M5000 développée initialement par l'allemande Multibrid depuis absorbée par AREVA, est un produit traditionnel déjà commandé en 120 exemplaires dans divers champs offshore de l'Europe du Nord.

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Par Raymond Bonnaterre le 29 juin 2011 | (0) Commentaires

Japon: un support tridimensionnel d'aluminium pour les futurs accumulateurs Li-Ion

  Les constructeurs asiatiques de batteries disposent d'une formidable avance technologique par rapport à leurs rares et fragiles concurrents européens ou américains. La raison essentielle de cette avance scientifique et technologique repose sur l'existence d'un très puissant cluster asiatique des batteries qui va de la recherche fondamentale dans les Universités japonaises, coréennes ou chinoises, à l'industrie chimique à la compétence inégalée ou à la petite PME qui produit un minuscule composant mécanique d'un coupe circuit intégré. Un exemple nous est donné par Sumitomo Electric qui présente un nouveau support tridimensionnel en aluminium destiné à produire de futures électrodes positives présentant des capacités volumiques bien supérieures à celles produites aujourd'hui sur de vulgaires feuilles d'aluminium laminé.

 Ces types de supports, répliques de mousses de polyuréthane, bien connus dans les accumulateurs de type Ni-MH où ils sont en nickel, vont permettre de réduire l'encombrement volumique du collecteur de courant et de réduire les quantités de liants organiques des électrodes. Pour Sumitomo Electric les capacités volumiques des accumulateurs Li-Ion pourraient être multipliées par 1,5 à 3 grâce à ce composant ...et bien d'autres progrès réalisés par ailleurs, ce que pudiquement il ne dit pas.

LIRE sur ce sujet.

Le 28 Juin 2011

Par Raymond Bonnaterre le 28 juin 2011 | (0) Commentaires

Carlos Ghosn: Nissan et Renault réunis vendront 1,5 million de véhicules électriques en 2016

  Yokohama: fortes ambitions pour Nissan qui voudrait en 2016 par son plan "Nissan Power 88", capter 8% du marché mondial des voitures dont 10% du marché chinois et afficher un profit opérationnel de 8%. Il prévoit de disposer alors d'une large gamme de 66 véhicules couvrant 92% des segments de Marché. Un point fort tout particulier Nissan veut arriver à produire et commercialiser à cette date 1,5 million de véhicules électriques avec son partenaire Renault.

 Rappelons que le plan initial de Nissan était d'atteindre une capacité annuelle de 250 mille véhicules électriques produits à partir de ses trois usines japonaise, américaine (2012) et britannique (2013). Il fallait ajouter à cela les productions de véhicules électriques de Renault. Il est possible de déduire de ces informations l'existence d'une forte volonté du management de Nissan de pousser plus à fond l'aventure électrique...bien sûr on ne peut s'empêcher de penser à la Chine qui sera alors le plus gros marché de Nissan.

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Le 27 Juin 2011

Par Raymond Bonnaterre le 27 juin 2011 | (2) Commentaires

Les récoltes de céréales dans le monde défient les prévisions malthusiennes en vogue

 Qu'il se dise de grosses bêtises sur les ressources énergétiques de notre planète peut paraître compréhensible, compte tenu de l'incapacité de l'imagination des hommes à quantifier la formidable accumulation de ressources fossiles dans les profondeurs du sol sous les formes les plus diverses durant les 500 millions d'années de vie qui nous ont précédé. Il est beaucoup plus choquant d'entendre proférer, de-ci de-là, de formidables contre-vérités sur la soi-disant inaptitude des paysans du monde à nourrir à l'avenir les populations dans des conditions au moins identiques et sinon meilleures qu'elles ne le sont aujourd'hui, en quantité et en qualité. La croissance des populations sur Terre ne date pas d'hier et elle a même tendance à se réduire.

 

 Je voudrais ici prendre un exemple simple: les productions de céréales dans le monde. Les céréales servent à la fois à nourrir les hommes, les animaux domestiques et d'élevages mais aussi à produire divers produits chimiques, des boissons alcoolisées et des biocarburants. Leur production constitue donc un des grands paramètres déterminants de l'avenir de notre civilisation mondialisée.

 Entre 1965 et 2009 la FAO nous enseigne que les récoltes annuelles de céréales dans le monde ont été multipliées par 2,5 pour atteindre 2,5 milliards de tonnes (FIG., courbe rouge) alors que la population mondiale a été multipliée par 2,05 durant la même période. La progression des récoltes de céréales durant ces 45 années a dépassé la croissance de la population, même après avoir défalqué les 81 000 tonnes nettes de maïs américain utilisé à produire du bioéthanol.

 Ces récoltes sont le produit des surfaces de terres emblavées et récoltées par les rendements de céréales à l'hectare. Les données de la FAO montrent que les rendements des récoltes mondiales de céréales (FIG., courbe verte) sont passées de 1,5 tonnes à l'hectare en 1965 à plus de 3,5 tonnes à l'hectare en 2009. Affichant une croissance moyenne linéaire de 44 kg/hectare/an, cette progression des rendements, multipliés par 2,38 durant la période, est la raison principale de l'accroissement des récoltes. Les connaissances cumulées du monde paysan, la mise à disposition de nouvelles semences plus adaptées aux conditions locales sont les deux principaux moteurs de la progression des récoltes.

 Ces rendements moyens mondiaux sont à rapprocher de ceux des États-Unis ou à ceux de la France qui vers les 3 tonnes à l'hectare en 1965 et vers les 7,3 tonnes à l'hectare en 2009 sont toujours deux fois supérieurs à ceux de la moyenne mondiale. Cela signifie qu'il reste toujours une formidable marge de progression sur ce paramètre déterminant.

 Les surfaces cultivées ont peu varié durant la période, entre 6,6 millions de km2 au plus bas en 2002 et 7,1 millions de km2 au plus haut en 2008. Mais ceci ne signifie pas qu'elles ne pourront pas continuer à croître à l'avenir en raison d'immenses surfaces encore disponibles (Amérique du Sud, Afrique et Asie) et de l'excellente rentabilité retrouvée des cultures.

 Cette expérience passée récente, l'existence de cours des céréales très attrayants, la demande de matières premières pour les biocarburants assurant aux paysans des débouchés sans risques à prix déterminés pour la totalité de la plante, les progrès attendus dans les semences hybrides adaptées, la vogue des investissements bien souvent injustement décriés dans les exploitations agricoles (accaparement, land use change), ...tout milite pour que cette croissance des récoltes se poursuive et accompagne la croissance des populations dans les années à venir. Koffi Anan s'insurge devant les investissements étrangers dans l'agriculture des pays africains, mais c'est sûrement grâce à eux que les récoltes mondiales vont poursuivre leur croissance et dépasser les 70% attendus d'ici à 2050. Aux dirigeants africains d'élaborer des règles de répartition acceptables par tous et non entachées de pots de vin.

LIRE le résumé des sur le sujet.

Remarque: je persiste à croire qu'il n'est pas dans les attributions de la FAO de prédire une augmentation des cours des produits agricoles au cours des dix prochaines années, pour une raison simple...c'est que l'auteur de ces déclarations n'en sait rien, mais que ses déclarations alimentent à cours terme la spéculation.

Le 26 Juin 2011

 

Par Raymond Bonnaterre le 26 juin 2011 | (10) Commentaires

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