Pour être exploitées les énergies renouvelables intermittentes (éolienne et photovoltaïque) nécessitent le développement de nouveaux concepts technologiques et de nouvelles installations de stockage de l’électricité.
Trois exemples de stockage sont présentés selon la quantité d’électricité à stocker et selon la durée du stockage : le stockage STEP (solution de transfert par pompage), le stockage par production d’hydrogène et le stockage par batterie.
Le fonctionnement des nouvelles batteries Li-Ion et des piles à hydrogène est expliqué.
Source : La chimie, l'énergie et le climat, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2017), isbn : 978-2-7598-2098-6
Les différentes sources de production de la biomasse et des biocarburants qui en sont issus sont présentées et comparées.
La valorisation énergétique des microalgues comme producteurs d’hydrogène et d’hydrocarbures offre des perspectives intéressantes pour l’avenir.
Source : La chimie, l'énergie et le climat, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2017), isbn : 978-2-7598-2098-6
De nombreux et différents exemples montrent en quoi l’eau est aujourd’hui utile pour la production d’énergie : refroidissement des moteurs, extraction et raffinage du gaz, réacteurs nucléaires et production des combustibles par biomasse.
Inversement, la consommation en électricité tout au long du cycle de l’eau décrite à cette occasion (pompage, potabilisation, traitement des eaux usées) permet de comprendre que toute réduction de la consommation d’eau se traduit par une réduction des besoins énergétiques.
Source : La chimie, l'énergie et le climat, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2017), isbn : 978-2-7598-2098-6
Pour commencer, une brève histoire de l’énergie illustre les différentes formes, les transformations et l’évolution des différentes sources énergétiques utilisées par l’homme jusqu’au mix énergétique actuel.
Les technologies de production des énergies renouvelables (biomasse, éolienne, photovoltaïque) sont expliquées, ainsi que les difficultés à résoudre et les efforts qui restent à faire pour que ces énergies renouvelables soient à la hauteur de nos besoins.
Source : La chimie, l'énergie et le climat, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2017), isbn : 978-2-7598-2098-6
Le soleil est la principale source d’énergie disponible sur la terre et actuellement la terre absorbe plus d’énergie en provenance du soleil qu’elle n’en réémet, d’où le réchauffement climatique.
À partir des plus récents résultats scientifiques, ce texte a pour objectif d’éclairer sans parti pris sur l’identification des différents facteurs du changement climatique et sur la recherche de solutions pour le limiter et pour lutter contre ses conséquences.
Source : La chimie, l'énergie et le climat, collection Chimie et... Junior, EDP Sciences, Fondation de la Maison de la Chimie (2017), isbn : 978-2-7598-2098-6
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La petite balle jaune
Rubrique(s) : Éditorial
Les Internationaux de France à Roland-Garros ont entamé leur seconde semaine et les champions de tennis n’arrêtent pas de martyriser la petite balle jaune. C’est une petite sphère de 57 grammes et de 6,5 centimètres de diamètre. Lors des 4 millièmes de seconde de contact avec le tamis en fibres synthétiques (1) de la raquette en matériau composite (2), elle se transforme en une galette de 2 centimètres d’épaisseur, il faut donc qu’elle ait une fameuse élasticité. C’est pourquoi le cœur de la balle de tennis est constitué de deux hémisphères de caoutchouc naturel (3) d’épaisseur de 2 à 6 millimètres, vulcanisé avec du soufre et mélangé à chaud avec des durcisseurs (4). Après collage de ces deux coques avec un adhésif élastomère (5) on les revêt d’une colle liquide pour fixer les bandes de feutre à base de fibres de coton, laine et nylon (6). Ce feutre est aussi traité avec un revêtement hydrophobe pour éviter qu’il s’imprègne d’eau, il est de couleur jaune fluo car c’est la couleur optique la mieux visible à l’œil nu et à la télévision (7).
Pour être homologué, la balle doit répondre aux spécifications de la Fédération Française de Tennis. Lâchée d’une hauteur de 100 inches (2,54 m), la balle de compétition doit rebondir à une hauteur comprise entre 135 et 147 centimètres. Pour donner plus de dureté et plus de rebond les fabricants mettent sous pression l’intérieur de la balle soit en utilisant un liquide comme le formaldéhyde (8) ou un sel d’ammonium qui libèrent un gaz lors du collage des deux demi-coques. L’enveloppe n’est pas totalement étanche et les balles peuvent perdre leur propriété en fonction du temps. Dans les grands tournois les balles sont changées tous les neuf jeux par précaution. C’est plus pour parer à l’usure du feutre. A Roland-Garros, c’est plus de 60 000 balles qui sont utilisées ; elles se retrouvent partiellement recyclées en revêtement de sols de salles de sports (9). La force transmise par la raquette propulse les balles à des vitesses incroyables. Les spectateurs regardent souvent la valeur de ces vitesses des balles d’engagement sur le tableau d’affichage. Ce sont des radars doppler (10) qui calculent la vitesse. Dans le court central ils sont disposés au-dessus des bâches vertes derrière les joueurs, ils sont de même type que ceux qui contrôlent la vitesse des automobiles. Le record (11) est actuellement détenu par un obscur joueur Samuel Groth lors d’un tournoi en Corée du sud à 263 km/h ! Pas étonnant que lors d’un « ace » on peine à suivre la petite balle jaune à la télé !
Jean-Claude Bernier
Juin 2017
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Les matériaux de la performance
(2) Les matériaux composites dans le sport
(3) L’élasticité du caoutchouc
(4) Le caoutchouc synthétique
(5) La chimie et le sport autour du monde
(6) La grande aventure des polyamides
(7) La chimie crée sa couleur… sur la palette du peintre
(8) Formaldéhyde (produit du jour de la SCF)
(9) Une rentrée olympique
(10) Les radars des avions Rafale
(11) Technologie et performance sportive
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Secrets d’histoires de chimie
Rubrique(s) : Événements
Les animations "Secrets d'histoires de chimie", une coproduction Fondation de la Maison de la Chimie et Sciencetips, vous proposent :
- des anecdotes insolites à propos d’une découverte ou d’un chercheur
- une autre façon de découvrir la chimie et de se cultiver sans en avoir l’air
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Y-a-t-il des interactions entre les médicaments et l’alimentation au quotidien ?
Rubrique(s) : Question du mois
Un exemple avec « l’effet fromage » et certains antidépresseurs.
En quoi certains fromages, en particulier les plus fermentés, peuvent-ils influencer l’efficacité ou entraîner des effets secondaires majeurs de certains traitements contre des pathologies telles que la dépression ou la maladie de Parkinson ?
La dopamine et la sérotonine
La dopamine et la sérotonine sont des neurotransmetteurs. Ils jouent un rôle majeur au niveau des humeurs, de notre énergie au quotidien comme de notre équilibre psychique et somatique. Le moindre déséquilibre de leur métabolisme (production versus destruction) conduit fatalement et réciproquement à des pathologies comme la maladie de Parkinson ou la dépression.
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| sérotonine | dopamine |
Leurs formules ci-dessus montrent l’existence d’une fonction amine (…-NH2), d’où le terme utilisé de « bioamines » c’est-à-dire amines de la vie.
MAO et IMAO
Certaines enzymes, appelés MAO pour Mono Amines Oxydases, sont des enzymes endogènes situées pour l’essentiel au niveau de l’intestin grêle, du foie, du plasma et du cerveau. Leur fonction naturelle est de dégrader l’excès des amines telles que la dopamine ou la sérotonine et de sauvegarder ainsi l’équilibre tant recherché.
Les IMAO, pour Inhibiteurs de MAO, sont des substances chimiques endogènes ou exogènes qui inhibent (empêchent) l’action de la dégradation des bioamines. Ainsi ils permettent de maintenir, pour l’essentiel, le niveau physiologique de la dopamine ou de la sérotonine qui font défaut dans des maladies telles que la dépression ou la maladie de Parkinson.
Parmi les IMAO on peut citer une famille de médicaments appelée « tricycliques » (1), plus particulièrement utilisés contre la dépression.
Fromage et tyramine
Tous les fromages, mais plus particulièrement les plus fermentés, contiennent un fort taux d’une substance chimique dite TYRAMINE (du grec tyri=fromage et amine).
Sa formule chimique montre aussi l’existence d’une fonction amine et une forte ressemblance avec la formule de la dopamine, et par extrapolation à celle de la sérotonine.
Les conséquences
Si le patient est sous traitement par des IMAO, ceux-ci vont aussi inhiber la dégradation de la tyramine. Sa concentration va substantiellement monter dans le compartiment sanguin provoquant une brusque augmentation de la tension artérielle qui peut même compromettre le pronostic vital pour certains individus. De plus, comme ces IMAO sont en train de « travailler » pour la tyramine abondamment amenée par la nourriture, ils ne sont pas suffisamment disponibles pour « s’occuper » de la sérotonine ou de la dopamine, entraînant ainsi une nette diminution de l’efficacité du médicament administré.
Ces phénomènes sont regroupés sous le surnom de « l’effet fromage ».
Autres aliments
La tyramine est présente dans de nombreux aliments à des concentrations variables. On la rencontre plus particulièrement dans les aliments ayant subi un processus de fermentation (viandes attendries, bières, harengs marinés, certaines sauces au soya qui accompagnent les repas des pays du soleil levant…). Certains fruits en contiennent. Ainsi, les bananes mûres contiennent beaucoup plus de tyramine que les bananes fraîchement recueillies.
Conclusion
Cet exemple nous fait prendre conscience qu’il est important de surveiller son alimentation lorsque l’on est sous traitement et de bien suivre les instructions de prise de chaque médicament.
Constantin Agouridas
(1)Exemple d’un tricyclique, l'imipramine :
La méthode de datation au carbone 14 permet de donner une estimation précise de la mort d’un organisme vivant.
Il a fallu trois scientifiques de génie pour découvrir que des volumes égaux de gaz différents contiennent, à la même température et à la même pression, le même nombre de molécules.