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L'énergie photovoltaïque : verrous et perspectives

[Mots-clés] spectrométrie à mobilité ionique, détection, stupéfiants, explosifs, police scientifique, sciences forensiques

Cet article a pour objectif de présenter et de mettre en perspective les différentes technologies envisagées pour la conversion photovoltaïque. À côté des voies « silicium » (mono- et polycristallin, couche mince...) qui sont certainement les plus abouties actuellement, sont discutées de nouvelles approches émergentes basées sur l’utilisation de couches minces inorganiques (de type CdTe et CIS) ou de polymères semi-conducteurs. Toutes ces technologies sont complémentaires et seront nécessaires pour faire face au défi énergétique que le monde devra affronter au cours de ce siècle. En savoir plus

4:24
jeune

Électrophile ? Responsable de production

[Mots-clés] fabrication, ingénieur, témoignage, terres rares, électronique, lampes basse consommation, écrans plats

Franck est responsable de fabrication dans une usine fabriquant des composés à base de terres rares, éléments présents dans de nombreux appareils électroniques. Il décrit les enjeux multiples auxquels l’entreprise est confrontée et comment y répondre. Nous découvrons également son parcours et les possibilités d’évolution de carrière. En savoir plus

Exemple de structure d’un hydrate de méthane (CH4) de type I. La molécule de CH4 est emprisonnée dans une cage constituée de molécules d’eau (H2O). Il y a 6 à 8 molécules d’H2O pour une molécule de CH4.
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Hydrates de gaz et Hydrogène : ressources de la mer du futur

[Mots-clés] hydrates de méthane, liaison de Van der Waals, géochimie, Raman, rayons X

Sur les marges continentales dorment des quantités prometteuses d’hydrates de gaz, tandis que les dorsales lentes médio-océaniques sont une usine naturelle à hydrogène qui tourne à vide. Ces deux paysages océaniques représentent des sources d’énergie considérables si l’homme pouvait les maîtriser. Tout en continuant à estimer les ressources de façon précise, la recherche se poursuit pour comprendre les phénomènes de transport dans le sédiment pour la formation d’hydrates de gaz et de transport dans la roche mantellique pour la production d’hydrogène. En savoir plus

A short History of Nafion

[Mots-clés] résine échangeuse d’ions, électrosynthèse, piles à combustible

Pour tous ceux qui s’intéressent aux nouvelles piles à combustibles en particulier à l’hydrogène, voilà l’histoire de la découverte et du développement d’un polymère échangeur d’ions qui constitue à l’heure actuelle l’incontournable membrane séparatrice des piles à hydrogène. Au départ résine échangeuse d’ions à base d’une structure CFn sur laquelle est branchée une forme sulfurique, le Nafion a bénéficié de la recherche fondamentale de chez DuPont sur les composés fluorés et les groupes acides stables en environnement corrosif, qui a rendu le Nafion d’usage très courant dans les cellules d’électrolyse de production du chlore et de la soude. Utilisé aussi pour la séparation des gaz, il fut candidat comme membrane de séparation dans les piles à combustibles dont les premiers modèles furent popularisés par la NASA au milieu des années 1960. Texte en anglais. En savoir plus

La pile à combustible en questions

[Mots-clés] électrochimie, pile à combustible, hydrogène, oxygène, électrochimie, électricité

Après un rappel très simple et clair du principe de fonctionnement de la pile à combustible, l’auteur recense les différentes solutions de réalisations pratiques identifiées. Il passe ensuite en revue les différentes utilisations effectives (l’exemple des programmes spatiaux) ou à l’étude (transport automobile, usages « nomades ») et liste les points techniques que la recherche doit faire progresser pour imposer ces solutions. A côté d’autres articles plus détaillés sur les aspects scientifiques, nous avons ici un cadre concret et réaliste pour évaluer les possibilités des piles à combustibles. En savoir plus

Graphites naturels et synthétiques pulvérulents. Production et principales utilisations industrielles

[Mots-clés] poudres, matériaux carbonés, carbone

Après une description de la structure en feuillets du graphite, l’article donne la méthode de fabrication à partir des minerais naturels et les procédés de graphitisation à haute température des matériaux carbonés. Les applications dans le piles alcalines, les batteries lithium, les pièces de friction, les balais électriques, et les joints d’étanchéité sont bien décrites. On rappelle aussi combien la structure du graphite en feuillets est bénéfique en tribologie. Cet article simple et clair fait le point sur les applications du graphite à la lumière de sa structure. En savoir plus

Le cycle du combustible nucléaire : de la mine d’uranium jusqu’au recyclage et aux déchets

[Mots-clés] séparation isotopique, retraitement, combustible nucléaire, déchets radioactifs, uranium

Le fonctionnement des réacteurs producteurs d’électricité nucléaire nécessite la mise en œuvre de nombreuses et souvent complexes transformations chimiques : extraction du minerai à l’isolement de l’uranium, puis enrichissement isotopique et fabrication des éléments combustibles et après utilisation de celui-ci en réacteur, son retraitement suivi de la gestion des déchets radioactifs. Ces opérations sont décrites dans cet article où l’attention est portée sur les aspects quantitatifs - les flux de matières radioactives mises en jeu. Cet article donne une vue synthétique d’un pan de la production nucléaire trop souvent agité pour les risques qu’il peut présenter sans qu’une vue d’ensemble n’en soit connue. En savoir plus

Intégration de cellules photovoltaïques couches minces sur verre dans un stade de football (A : Stade Marcantonio-Bentegodi à Vérone, Italie).
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Les filières photovoltaïques en couches minces et leurs perspectives d'application à l'habitat

[Mots-clés] énergie solaire, semi-conducteur, chalcopyrite, terres rares, couches minces, cellules photovoltaïques, filière couche mince, silicium amorphe, diséléniure de cuivre et d'indium, photovoltaique organique

Après un rappel des processus d’absorption de la lumière par un matériau et de la génération d’une photo courant dans un semi-conducteur, l’évolution dans le temps des différentes filières photovoltaïques, puis les structures de base des filières actuelles sont décrits ainsi que leur part de marché. En savoir plus

Les nouvelles cellules solaires nanocristallines

[Mots-clés] sensibilisation, oxydes nanocristallins, conversion d’énergie, photochimie, colorant

Le principe adopté par Grätzel s’inspire du vivant, utilisant un mécanisme à l’œuvre dans la photosynthèse. Le mécanisme de passage de l’électron conduit à considérer des éléments de photochimie : niveaux d’énergies fondamental et excité dans un colorant, transfert vers des nanoparticules de TiO², semi-conducteur, transfert de la charge vers l’iodure en solution pour bouclage du cycle. Les cellules expérimentales de Grätzel sont développées à grande échelle, présentent des caractéristiques très intéressantes et constituent un exemple brillant de la démarche biomimétique. En savoir plus

Les déchets nucléaires et leur gestion

[Mots-clés] radioactivité, stockage souterrain, migration des radioéléments, sûreté nucléaire

La question des déchets radioactifs produits par l’exploitation des réacteurs nucléaires est une de celle qui nourrit le plus les préventions contre le développement de l’énergie nucléaire. Ceci est pour partie le résultat d’une méconnaissance des méthodes de gestion actuellement utilisées ou étudiées. Cet article tente de remédier au manque d’information en la matière en décrivant, à la manière de l’ingénieur, les différentes catégories de déchets auxquelles on a affaire, les quantités dont il est question, les méthodes de gestion mises en œuvre ou envisagées et les recherches qui soutiennent ces programmes. En savoir plus

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