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Sun to Liquid : concentrer le soleil pour faire du carburant

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Sun_to_liquid

Le soleil ne sert pas qu’à alimenter une batterie via des panneaux photovoltaïques. C’est aussi une formidable source de chaleur qui peut même permettre de synthétiser du carburant.

Prenez du CO2 ainsi que de l’eau H2O et un oxyde métallique. Portez-les à plus de 1500° et opérez 3 réactions thermochimiques. Une première étape avec une réduction puis simultanément deux oxydations avec H2O et CO2. A la sortie de ce qui s’apparente à l’opération inverse d’une combustion, on obtient l’oxyde métallique et un mélange de H2 (di-hydrogène) et de CO (monoxyde de carbone). C’est le syngaz.

 

Ce mélange peut ensuite être transformé en méthanol (CH3OH), ou en hydrocarbure que l’on peut utiliser dans un moteur à explosion, mais surtout en kérosène. Un carburant non-fossile pour remplacer les carburants fossiles. L’avantage est que la quantité de CO2 rejeté par la combustion de ce carburant est la même que celle capturée en début de réaction. Au final, le bilan carbone est plus faible de 90 % pour ce carburant !

Sauf qu’une telle réaction demande beaucoup d’énergie et utiliser une énergie non-renouvelable serait une gabegie. Ici, l’Université polytechnique de Zurich (ETHZ), a réussi à créer un réacteur utilisant le soleil. Une antenne parabolique, recouverte de miroirs, concentre l’énergie solaire en son foyer, là où se trouve le réacteur. Cela donne une puissance de 4kW environ. L’ETHZ a constaté que l’oxyde de cérium (en céramique poreuse) était l’oxyde métallique le plus adapté pour la réaction.

Le soleil à l’aide des moteurs thermiques

Cette expérience zurichoise appelée Solar-Jet, s’inscrit dans le programme « sun-to-liquid » et s’est terminée en 2015. Depuis, un projet de plus grande envergure a été monté en Espagne, à l’institut IMDEA Energy de Móstoles près de Madrid, toujours dans le cadre du programme. Ici, ce n’est plus une parabole, mais un « champ » de 169 héliostats. Ces 169 miroirs convexes mobiles de 190×160 cm concentrent l’énergie solaire en un point (une fenêtre de 16cm de côté) où se trouve le réacteur. La puissance dépasse les 50 kW et peut atteindre les 60 kW en pointe.

Au début de l’été 2019, l’inauguration de l’installation a été faite. Aussi, les premiers résultats de cette expérimentation ont été présentés. Les expérimentations doivent se poursuivre jusqu’à novembre tandis que l’ETHZ continue ses essais sur son installation de 4kW.

On est évidemment loin de la raffinerie pétrolière. Selon les estimations, dans une phase industrielle (*), une telle « centrale » couvrant 1 km2 pourrait produire 20 000 litres de kérosène par jour. De quoi alimenter un seul moyen courrier pendant 6 à 7 heures. Il va en falloir des centrales solaires.

Illustration : 1-Google Map, 2-ETHZ,

(*) Deux entreprises sont nées de ces expérimentations : Synhelion pour la synthèse du carburant via le soleil, et Climeworks pour capturer le CO2 de l’air.

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41 Commentaires sur "Sun to Liquid : concentrer le soleil pour faire du carburant"

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seb
Invité
« Il va en falloir des centrales solaires. » Les pays du Golf vont convertir leurs champs de forage en champs de panneaux solaire, idem pour le Texas, la Norvège, qui exporte aussi du pétrole, pourra aussi faire la même chose mais 6 mois dans l’année (les 6 autres mois il fait nuit 24/24 ^^). On a plein d’espace ensoleillé sur terre qui sont (quasi) inhabitable, ça ferait de beaux espaces pour ces centrales. Dans un autre article j’ai lu qu’il fallait l’équivalent de la Suisse pour couvrir la consommation mondiale de l’aviation. Quand on s’amuse à placer la Suisse en plein… Lire la suite >>
Djé
Invité

Solution pas rentable car les grains de sable du désert du Sahara provoquent l’érosion prématurée des surfaces. Et diminuent également les performances des panneaux solaires en réduisant l’intensité des rayons solaires qui filtrent à travers l’atmosphère.

zeboss
Invité

Certaines zones du Sahara et d’autres déserts sont couvertes de poussières en effet, mais pas toutes, par ailleurs il existe des déserts de hautes altitudes qui n’ont pas ces problèmes là, comme l’Atacama par exemple.
Ici il ne s’agit pas de panneaux photovoltaïques mais de surfaces réfléchissantes, moins couteuses et plus aisément nettoyables.

wizz
Membre

20000 litres, 6-7h d’autonomie, tout juste la durée d’un vol Londres New York

20000 litres, c’est ce que débitent les stations services des grandes surface…par jour

les gens n’imaginent pas combien ils ont de la chance de pouvoir trouver du pétrole prêt à être exploité « gratuitement », disponible par centaines de milliards de barils, permettant de consommer 100 millions de barils chaque jour
le réveil sera difficile lorsque le pétrole ne sera plus aussi disponible

Nico
Invité

Pour info, un 777 300 ER équipé de 2 réacteurs GE90, c est environ 7t/ h soit à la densité moyenne de 0.79 8860 l de kerosene par Heure de vol. Bien plus que les chiffres du post. Le 737 consomme moins ( ma mémoire flanche)

SGL
Invité

Apparemment un A319, c’est « Consommation (d’un moteur) : 2 500 litres/heure »
Nombre de passagers : 145 en 1 classe ou 124 en 2 classes sur 3 750 Km et 5 550 Km en option.

pat d pau
Invité

et dire que l’on peut rouler en E85 ou E100 mais on veut pas… *Que vive le petrol des wahabites ! Que vive les mensonges sur le E85 !!

wizz
Membre

techniquement, on peut

mais globalement, que peut on attendre des agro-carburants? combien équivalent carburant pétrole peut on en produire? (et avec quels impacts)

SGL
Invité

Intéressant, ça me fait penser au procédé Fischer-Tropsch en mille fois plus écologique, car la source de l’énergie à la fabrication vient des EnR.
D’où l’intérêt croissant aux EnR, pour faire également de l’hydrogène également pour les besoins futurs.

wizz
Membre
l’électricité photo voltaique coute très cher. et produit peu. Ce n’est pas une raison pour en gaspiller avec les divers étapes de transformation avec la filière hydrogène. Quand on sera riche comme Crésus à ne plus savoir quoi en faire de notre argent (celui du budget du gouvernement, c’est à dire NOS impôts), alors pourquoi pas Maintenant, rien n’empêche un citoyen ou un industriel d’en faire à titre privé, à titre personnel, en faire son business, sur son propre argent. On verra s’il fera long feu… par exemple, remplacer une 308 HDI par une voiture à hydrogène, avec de l’hydrogène… Lire la suite >>
SGL
Invité

« l’électricité photo voltaique coute très cher. » !?
Moins que le nucléaire EPR, dont le coût du kWh monte chaque année et celle du solaire baisse.
74 kWh contre 120 kWh.
Mais il ne faut pas oublier la Géothermie 43 kWh, éolien terrestre 87 kWh
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Par contre pour le reste… C’est une sacrée belle démonstration de yakafonko et de donneur de leçons que tu donnes là.
… Tu es en plein délire !
D’autant que sans subventions ou brutal montée du brute de pétrole, cette technologie n’a peu de chances de voir le jour.

wizz
Membre
on en a déjà discuté on ne compare pas les serviettes avec des torchons -Un EPR, ou une centrale charbon, ou gaz, ou un barrage, ça fournit de l’électricité 24/24h: dans ces conditions de fonctionnement, son kWh a un certain cout -Un panneau solaire, ça fournit de l’élect lorsqu’il y a du soleil: dans CE CONDITION de fonctionnement, pendant la journée donc, son kWh a un certain cout Et le soir, on fait comment??? Donc au cout du panneau solaire, il faut aussi rajouter le cout du stockage, ou le cout d’une centrale thermique en stand by. Donc si tu… Lire la suite >>
SGL
Invité

Apparemment, on est à moins de 10 % de production électrique de la France qui soit intermittente.
Éolien + solaire, peuvent fonctionner de concert avec l’hydraulique et la bioénergie.
https://prix-elec.com/energie/production
Donc nous avons encore une marge pour ainsi dire énorme.
Maintenant les centrales à gaz ont une souplesse remarquable et sont un moindre mal dans les émissions polluantes.
Les PV des particuliers avec le smart-grid peuvent être un remarquable complément pour le futur… Surtout si des subventions peuvent encourager le tout.
😉

wizz
Membre
…et donc on maintient la présence des centrales à gaz, avec des couts fixes, avec du personnel, pour un fonctionnement à temps partiel. Combien coute son kWh, qu’il faudra moyenner avec celui du solaire (une moyenne pondérée) bio-énergie: quelle est sa capacité? Pour comprendre, c’est le même principe que de se porter caution à une personne. Par exemple, mon fils emprunte de l’argent pour un projet, ou loue un logement, 2000€/mois. Je me porte caution. Le minimum de ma capacité financière, c’est de gagner 2000€ par mois. Alors de même, si pendant la journée, les PV produisent X kWh, alors… Lire la suite >>
SGL
Invité
Les centrales à gaz sont réputées d’être très souples d’emplois. Leurs mises en route seraient quasi instantanées et ne nécessitent très peu de personnel et se démarrent à la demande en appuyant « sur un bouton » ce que j’avais entendu lors d’une émission. Pour l’éolien, je me rappelle qu’il y a en France, 3 principales masses de courants d’air qui traversent le pays pratiquement sans interruption. L’importance est d’avoir un mixte de tout avec le smart-grid qui régule à l’heure. Et construire des STEP prés des parcs éoliens en mer. Aux Etats-Unis, on parle de faire un New-deal de… Lire la suite >>
wizz
Membre

Il n’y a pas 3 masses d’air en France….
c’est un mythe
faut pas confondre entre le ressenti au niveau du sol par l’homme et le vent efficace pour les éoliennes

https://www.researchgate.net/profile/Jacques_Treiner/publication/328164342/figure/fig2/AS:679791086821377@1539086233110/Puissance-instantanee-delivree-pour-les-8760-366-24-heures-de-lannee-par-lensemble.ppm
voici la production éolienne de 7 pays en Europe, allant de l’Espagne au Danemark, une zone beaucoup plus vaste que la France seule

on constate que tous les pays ont les même pics et les même creux!!!

wizz
Membre
construire un STEP près des parcs éoliens en mer pour stocker les surplus d’électricité, bon sang mais bien sûr, il fallait y penser on construit des éoliennes en mer parce que ça n’empiète pas sur les surfaces foncières, ne gênent pas trop les gens, et aussi parce que le rendement est meilleur. Le vent est plus régulier sans les obstacles présents sur terre Un STEP, ça fonctionne suivant la classique loi physique E = MGH Pour augmenter la quantité d’énergie concernée, il faut soit augmenter la masse, soit la hauteur: il faut du dénivelé, beaucoup de dénivelé….ce qui souvent n’est… Lire la suite >>
Will
Invité

Yaka ré-ouvrir des bureaux de poste dans les centrales à gaz, pour les heures creuses 😀 (oui c’est de l’humour)

wizz
Membre
https://www.comwatt.com/energies-renouvelables/investir-enr/pourquoi-allemands-investissent-moins-dans-energies-renouvelables/ les Allemands ont dépensé environ 200 milliards € depuis le début de ce siècle, parvenant à produire, en moyenne, 30% de leur électricité, sans parvenir à réduire les émissions de CO2 (et de pollution aussi, ça m’étonnerait que les centrales au charbon soient inoffensives), en faisant payer aux particuliers un prix presque le double de la France… d’abord, il faut avoir ces 200 milliards. 10 milliards par an. Les Allemands le peuvent. La balance commerciale de la France est déficitaire, et le budget du gouvernement aussi. ensuite, que peut on choisir comme moyen de production électrique avec un budget… Lire la suite >>
pat d pau
Invité

de toute facon EDF ne sait plus construire de centrale.. faudra demander aux chinois de nous les installer.
Donc privilegions le E85 et l’hydrogene.

labradaauto
Invité
labradaauto
Invité

wizz
Membre

François Gervais, il a quoi comme compétence?

Mwouais
Invité
Wikipedia est ton ami. Mais professeur émérite en physique de l’université De Tours avec quelques prix ou récompenses à la clef; sans connaître le CV de l’homme ou sa philosophie ou but politique, il mérite d’être écouté et analysé sur cette base, puis critiqué (analytiquement) …mais son avis n’est il pas plus pertinent que (sans vouloir choquer)…le tiens 😉 (car quel est ton CV ? , mieux sur le plan des sciences liées au ‘climat ‘ que le tiens ? Ne faut-il pas aujourd’hui entendre autant les,climato-alerteurs que les climatosceptiques ? Il,est plus facile de partir dans un mouvement de… Lire la suite >>
labradaauto
Invité
…positif votre passage dans un pays démocratique.Même le physicien le dit lui même dans son allocution la science évolue grâce aux contradictoires ! c’est comme ça qu’on avance. un travail est présenté, prouvé. Si une thèse vient la contredire, le savant a le droit de modifier , car il sait qu’il n’est pas le seul à travailler. il considère ses contradicteurs. MOI: je n’ai pas de CV, pas physicien. Mais je donne autant confiance à un homme de sciences qu’un autre qui va en conférence critiquer autrui sur des rumeurs  » jancovici,ingénieur persuasif impossible à contrer, qui parle du crédit… Lire la suite >>
wizz
Membre
https://abcmoteur.fr/actualites/carburant-bio-petrole-artificiel-a-partir-algues/ l’article date de 2011 (entre temps, le pétrole de schiste américain a changé la donne sur le cours du pétrole) ils en sont où aujourd’hui? et en capacité, c’est combien le maximum que l’on peut espérer? et quelles sont les conditions nécessaires pour un fonctionnement optimal? (il est illusoire de récupérer le CO2 dans l’air, pas assez concentré. Ce sera alors accolé à une centrale thermique au charbon ou gaz, ou un incinérateur, ou une cimenterie dans le cas de cette centrale, si je me souviens bien. Financièrement, ce complexe ne vit pas de la vente de son pétrole… Lire la suite >>
pat d pau
Invité

La solution court terme est là.

SGL
Invité

Pour info
« Prix du carburant : le biopétrole, un miracle qu’on nous aurait caché ? »
https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2018/11/08/le-biopetrole-un-miracle-qu-on-nous-aurait-cache_5380771_4355770.html

wizz
Membre

https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2018/11/08/le-biopetrole-un-miracle-qu-on-nous-aurait-cache_5380771_4355770.html

« 3. Une entreprise sulfureuse

Les réelles zones d’ombre dans cette histoire concernent surtout l’entreprise citée dans le reportage, BFS France. L’usine expérimentale ouverte par BFS en Espagne, à Alicante, a fermé en 2014, à la suite d’une décision de la justice espagnole (une procédure pour fraude a été ouverte, et l’entreprise est débitrice du fisc espagnol) ; les salariés n’étaient plus payés depuis un an ; les autres usines planifiées n’ont jamais été mises en service. »

.

ah, zutttttt
c’était pourtant siiiiii prometteur…

SGL
Invité

Il faut du temps pour une mise au point supplémentaire certainement, et un baril à plus de 100 $ pour que l’on retrouve un intérêt au biopétrole.
Comme pour la culture de jatropha qui produit 80 % de co2 de moins que celle de diesel traditionnel.
http://www.bpr-afrique.com/fr/investissement-jatropha.htm
Les (bonnes) solutions ne manquent pas !
Encore faut-il que la taxe carbone doive être généralisée à tous les produits pétroliers.

SGL
Invité

Pour mon ami @wizz 🙂
Stockage d’énergie verte.
http://www.energiestro.fr/

Et l’origine de la fronde anti-éolien en France.
https://www.agoravox.fr/actualites/technologies/article/les-eoliennes-sont-dans-le-vent-185009

Le jour ou en France, on donne une vraie chance au développement des EnR, on réglera plus qu’un problème d’environnement.

wizz
Membre

http://www.energiestro.fr/
-combien d’énergie ça peut stocker?
-pendant combien de temps?
-et pour quel cout? (ps: à rajouter donc au prix du kwh solaire)

SGL
Invité

Toujours dans la même ligne :
« Etats-Unis : le charbon désormais moins rentable que les énergies renouvelables ? »
https://www.lesechos.fr/industrie-services/energie-environnement/etats-unis-le-charbon-desormais-moins-rentable-que-les-energies-renouvelables-146643
Confirmer ce matin à la radio pour la Chine dorénavant.
Donc aujourd’hui une ferme photovoltaïque est extrêmement rentable de nos jours… Alors avec les progrès envisageables !?

SGL
Invité

Et il ne faut pas oublier le solaire thermique pour les sites industriels.
https://les-smartgrids.fr/solaire-thermique-transition-energetique/
Ça existe aussi, sur le principe en modèle réduit, pour les particuliers pour leur chauffe-eau…Et c’est très rentable, même dans le Nord de la France.

wizz
Membre

faut pas confondre tous les ENR

le solaire thermique, j’ai toujours dit oui (qui remplace avantageusement les chaudières fuel/gaz que l’on doit importer, qui fournit 100% de l’eau chaude en été, qui fournit une partie du chauffage en hiver…)

le solaire PV, je dis non (parce qu’on a déjà de l’électricité nucléaire français jusqu’à ne plus savoir quoi en faire, et qu’on ne va pas importer du PV chinois pour plomber encore plus le bilan économique de nos centrales qui devront réduire leur puissance tout en ayant les couts fixes inchangés)

wizz
Membre
https://www.lesechos.fr/industrie-services/energie-environnement/etats-unis-le-charbon-desormais-moins-rentable-que-les-energies-renouvelables-146643 j’ai déjà dit et redit: il faut comparer l’électricité à SERVICE RENDU EGAL la centrale charbon fonctionne 24/24h quand le vent ne souffle pas, alors pas de jus quand le soleil n’éclaire pas, pas de jus non plus donc soit les gens acceptent cet état de fait, de ne pas avoir d’électricité quand il n’y en a pas, alors oui, tes éoliennes et solaires sont très rentables mais si on veut avoir de l’électricité quand on en a besoin, à n’importe quel moment, alors il faut inclure aussi les couts de stockage, qui sont très loin d’être bon marché.… Lire la suite >>
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