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On va manquer d'uranium

[Mots-clés] minerai uranium, isotopes, 238U, 235U, enrichissement, diffusion, centrifugation, fluorures, réacteurs nucléaires, recyclage

On rappelle que l’uranium, élément 92, contient l’isotope fissile 235U présent seulement à 0,72% qui constitue le champion énergétique des cœurs des réacteurs nucléaires. On décrit son extraction à partir du minerai, sa commercialisation sous forme de 238U puis l’enrichissement en 235U par diffusion des fluorures ou centrifugation. Après l’accident japonais de Fukushima un coup d’arrêt à la production a été ressenti, mais avec les constructions et projets de nouvelles centrales la production mondiale risque d’être insuffisante et les prix repartent à la hausse. Mieux enrichir l’uranium, améliorer le rendement des réacteurs, recycler le combustible sont les pistes de progrès en attendant les réacteurs de 4e génération à neutrons rapides. En savoir plus

Le graphénomène

[Mots-clés] carbone, électronique, graphène, semi-conducteur, batteries, supercondensateurs, composites

À propos du prix Nobel de physique en 2010 et de la découverte presque accidentelle du graphène nouvelle forme du carbone, sa structure plane en nids d’abeille est décrite. Ses propriétés étonnantes, telles que conducteur électrique bien meilleur que le silicium mais aussi semiconducteur, excitent nombre d’électroniciens. Plusieurs méthodes de fabrication sont données mais le vrai challenge est d’obtenir des dimensions exploitables. Des premières commercialisations apparaissent comme dans les composites de l’aviation, pour les batteries et les supercondensateurs. Reste encore le prix élevé qui devrait descendre dans le futur. En savoir plus

Lithium–ion : de nouvelles batteries antiaériennes ?

[Mots-clés] électrochimie, batteries ion–lithium, électrodes, oxydes de cobalt, manganèse, phosphates mixtes, aéronautique

Partant des incidents de janvier 2013 qui avaient cloués au sol les flottes de Dreamliner 787 de Boeing, on découvre les principes et les détails de fabrication et de fonctionnement des batteries ion–lithium. Sont passées en revue les diverses électrodes à base d’oxydes de cobalt, de manganèse ou de phosphates mixtes. Leurs énergies spécifiques sont discutées en regard du critère de poids essentiel pour l’aéronautique. Sont aussi citées les recherches en ce domaine en France et en Europe sur les matériaux et la sécurité de ces nouvelles batteries. En savoir plus

Cette « chère » transition énergétique

[Mots-clés] production d'électricité, gaz à effet de serre, GES, changement climatique, CO2, isolation thermique, habitat, véhicule électrique, énergies renouvelables

Après la constatation d’un changement climatique et des perspectives d’épuisement des ressources carbonée non renouvelables, on souligne la nécessaire réduction des émissions de CO2 en Europe et en France. Les leviers d’action sont : l’efficacité énergétique de l’habitat et du tertiaire, le transport et en particulier le développement du véhicule électrique et des biocarburants, et enfin l’accent mis sur les énergies renouvelables. La transition énergétique est alors discutée sous l’angle géopolitique et économique. En savoir plus

7:36
mediachimie jeune

L’hydrogène qui valorise les énergies renouvelables

[Mots-clés] hydrure de magnésium, graphite, stockage, électrolyse

De l’électrolyse de l’eau en hydrogène à la pile à combustible qui utilise cet hydrogène, la visite d’un laboratoire universitaire anglais permet de comprendre que le stockage de l’hydrogène est peut-être la solution du stockage de l’énergie et donc du développement des énergies intermittentes. En savoir plus

mediachimie

Gaz de schistes : quels problèmes pour l’environnement et le développement durable ?

[Mots-clés] fracturation hydraulique, roche mère, méthane, exploration, additifs chimiques

Cet article est une synthèse pédagogique très complète des plus récentes données scientifiques, économiques et politiques. En savoir plus

Matériaux pour la conversion photovoltaïque de l’énergie

[Mots-clés] conversion, énergie, énergétique, photovoltaïque, gap, dopage, absorption, silicium, orbitale basse vacante, orbitale haute occupée, semi-conducteur

Cet exposé va permettre de voir l’évolution des technologies jusqu’à ce jour, pour transformer l’énergie solaire en énergie électrique. Cette conversion nécessite des semi-conducteurs. Les technologies couches minces ont fait appel aux cellules monocristallines à base de silicium remplacées après par des couches polycristallines faisant appel à plusieurs composés. Puis des cellules à colorants ont fait leur apparition et une filière organique voit le jour actuellement. En savoir plus

Matériaux inorganiques pour la photoélectrolyse : quel avenir ?

[Mots-clés] énergie solaire, photoélectrolyse, électrolyse de l’eau, photoanode, photocathode, photocatalyseur, photosynthèse, chimie du solide, conversion, semi-conducteur, membrane, oxyde de titane

Le soleil libère en une heure l’équivalent de l’énergie mondiale consommée en un an. Le sujet de ce cours est d’étudier comment utiliser cette énergie solaire, source inépuisable d’énergie et l’eau, ressource la plus abondante sur la planète, pour répondre à la demande énergétique mondiale, qui est d’installer 28 TW vers 2050. En savoir plus

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Conducteurs ioniques inorganiques pour dispositifs électrochimiques

[Mots-clés] batterie, lithium, conduction, ions, céramique, yttrium, membranes, oxyde de bismuth, zircone, composés lamellaires, thio-LISICON

La bonne conductivité ionique au sein de la membrane, à l’interface électrolyte/électrodes et au sein des électrodes, est capitale pour avoir des batteries ou piles à combustible performantes. En savoir plus

1:03:57

Meilleurs matériaux pour batteries à ions Li. L'approche déductive et inductive du chimiste

[Mots-clés] batterie, lithium-ion, électrode, insertion,subsitution, matériaux lamellaires, oxydes lamellaires, conduction, électronégativité, potentiel redox, lacunes, dualité ion / électron

Un des objectifs dans l’amélioration d’une batterie est d’en augmenter sa capacité spécifique massique exprimée en Ah/kg et sa densité d’énergie massique exprimée en Wh/kg. Les deux facteurs  augmentent si le matériau est léger. Le lithium étant le plus léger des métaux est donc un élément de choix sur ce critère. En savoir plus

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