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Energie

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Une petite vidéo pour lever le voile sur ces deux manières — en apparence contradictoires — de produire de l’énergie. [youtube =www.youtube.com/watch?v=1MUcizMqVAc] Quelques billets reliés : Un réacteur nucléaire dans la nature Nagasaki, une simple expérience ?

Voici ma dernière vidéo, qui parle des limites physiques (et pas biologiques !) du record du monde du saut à la perche. [youtube=http://www.youtube.com/watch?v=HTI97yib_rw] Pour les lycéens fraîchement rentrés, l’occasion de réviser l’énergie cinétique et l’énergie potentielle ! D’ailleurs un truc sur lequel je n’ai pas insisté dans la vidéo, c’est que la hauteur maximale qu’on peut atteindre ne dépend pas de la masse, puisque si on écrit l’égalité du travail de la force de pesanteur…

mine uraniumRassurez-vous, dans ce billet je ne vais pas vous parler d’une nouvelle catastrophe écologique; encore moins de l’implantation d’une centrale nucléaire pharaonique dans un endroit improbable.

Aujourd’hui nous allons plutôt voir pourquoi dans certaines conditions exceptionnelles, il est possible que dans la nature aient lieu des réactions nucléaires similaires à celles qui se produisent dans nos centrales.

Ces réactions en chaîne naturelles sont a priori rarissimes, mais on sait qu’au moins une s’est produite il y a environ 2 milliards d’années dans le sous-sol de l’actuel Gabon. Et ce phénomène étonnant a été découvert de manière tout à fait fortuite.

petrole_300Nous vivons en ce moment une crise énergétique. Chaque jour on entend qu’il faut économiser l’énergie, que nos ressources d’énergie s’épuisent, ou qu’il faut trouver de nouveaux moyens d’en produire.

Et pourtant dans le même temps, en cours de physique, on apprend que l’énergie se conserve : elle ne peut être ni créée, ni détruite. N’y a-t-il pas là une contradiction ? Pourquoi nous parle-t-on d’économiser l’énergie, si l’énergie se conserve ?

Pour comprendre cet apparent paradoxe, il faut faire appel à cette étrange notion qu’est l’entropie. Et nous allons voir que ce que nous appelons communément la crise énergétique est en réalité une crise entropique !

Il y a quelques jours, Daniel Nocera et son équipe du MIT ont annoncé avoir mis au point la première « feuille artificielle » [1]. Il s’agirait d’un dispositif qui, une fois plongé dans l’eau, permet de produire de l’hydrogène à partir de la lumière du soleil. L’hydrogène ainsi fabriqué serait alors facile à stocker ou à transporter.

Cette annonce ayant fait un peu de bruit dans la blogosphère ( et , par exemple), essayons de faire le point sur les principes physiques sur lesquels se base cette technologie.

Stocker l’énergie du soleil

Le soleil est aujourd’hui la source d’énergie renouvelable la plus abondante. Mais contrairement aux centrales classiques, l’énergie n’est pas disponible en continu au cours de la journée : il faut trouver un moyen efficace et peu cher de stocker cette énergie. Beaucoup de travaux sont donc menés pour imaginer des batteries plus performantes, moins chères et plus durables.

Pour mesurer la capacité d’un système de stockage d’énergie, on regarde ce qu’on appelle l’énergie spécifique : la quantité d’énergie (en Joules) que l’on peut stocker par kilogramme. Pour une batterie Li-ion, on est par exemple autour de 0.5 MJ/kg. La meilleure batterie du monde avoisinerait les 2.5 MJ/kg.

Mais ces performances de stockage des batteries sont à comparer à celles des combustibles : 50 MJ/kg pour du gaz naturel et près de 150 MJ/kg pour de l’hydrogène ! On voit que les combustibles sont une bien meilleure forme de stockage de l’énergie que les batteries ! (source)