Une démonstration pédagogique et scientifiquement convaincante dans un village situé à 1500 m d’altitude : la transition énergétique est possible. Puy-Saint-André est le premier village de France énergétiquement autonome et c’est rentable !

Des exemples concrets qui montrent comment on peut associer soleil, eau, vent, énergie pour réussir une production d’énergie renouvelable locale et efficace pour aboutir à 16 centrales photovoltaïques autour du village et reliées au réseau.

Un très bel exemple de développement durable.

Film Trophée d’or – Habitat, bâtiments et urbanisme au Deauville Green Awards 2019.

Nous vous présentons un exemple d’utilisation en classe des ressources « Chimie et... en fiches ». L’objectif est de gérer l’hétérogénéité en faisant étudier autrement un document par les élèves. Vous retrouverez également les cartes heuristiques crées par les élèves.

Cette séquence s’articule autour des fiches :

• Et demain, quelles énergies ?
• L’importance de la chimie dans le secteur nucléaire

Air Liquide réalise tous les réservoirs cryogéniques de la famille des lanceurs ARIANE, que ce soit pour stocker l’hydrogène, l’oxygène ou encore l’hélium sous forme liquide. Dans sa version la plus puissante, la fusée ARIANE V ECA emporte ainsi plus de 175 tonnes d’ergols sous forme cryogénique, à la fois pour son étage principal et pour saon étage supérieur. Le réservoir d’hélium liquide sert à pressuriser le réservoir d’oxygène de l’étage principal.

Avec son moteur VINCI ré-allumable, la future version ARIANE VI devra être capable de gérer de longues phases en orbite où les fluides cryogéniques seront en apesanteur. La gestion des fluides des lanceurs, les défis à résoudre, les solutions trouvées innovantes et compétitives pour ce futur lanceur en cours de réalisation sont exposées.

Le résultat des recherches sur la possibilité d’utiliser l’hydrogène sous forme gazeuse ou liquide pour des applications aéronautiques est aussi présenté : que ce soit pour la fourniture de quelques dizaines à une centaine de kilowatts électriques à bord des futurs avions de ligne, ou pour la propulsion de petits avions monomoteurs électriques à hélice de 100 à 200 chevaux, car la réaction électrochimique de l’hydrogène et de l’oxygène au sein de piles à combustibles à membranes offre un rapport poids/puissance ainsi qu’une autonomie inégalés. Un très large éventail de solutions innovantes, performantes et respectueuses de l’environnement s’ouvre ainsi pour l’aéronautique.

Les grandes agences spatiales dans le monde envisagent sérieusement l’établissement de bases permanentes sur la lune ou sur mars à un horizon d’une vingtaine d’années. L’alimentation en énergie de ces bases est un élément très critique où travers l’électrolyse d’une réserve d’eau, le stockage des molécules H₂/O₂ puis la restitution de l’énergie sous forme électrique à l’aide d’une pile à combustible. L’hydrogène peut jouer un rôle prépondérant pour le stockage de l’énergie solaire.

Ce document présente les trois méthodes de captage possible du dioxyde de carbone dans le cas d’une centrale thermique de production électrique, afin de lutter contre l’émission de gaz à effet de serre : la post-combustion, l’oxy-combustion et la pré-combustion. Des schémas clairs complètent les explications..

Le captage du CO₂ (PDF) (lien externe)

Les industries lourdes, aciéries, cimenteries, raffineries, centrales électriques à charbon, fuel ou gaz, sont responsables à 60% des émissions de gaz à effet de serre. Le captage de CO₂ pourrait réduire ces émissions de plus de 25%.

Cette vidéo très pédagogique nous explique le principe du captage de CO₂ sur l’exemple d’une centrale électrique à charbon. L’éthanolamine est le solvant qui absorbe le dioxyde de carbone.

Toutes les étapes du procédé sont détaillées, expliquées et visualisées : traitement préalable des fumées, élimination des impuretés, recyclage du solvant, échangeurs de chaleur et comment réduire la consommation énergétique. Une installation pilote est installée au Havre.

Lien direct vers la vidéo

Le premier facteur qui peut expliquer cette révolution est la prise de conscience progressive par les acteurs publics et privés du potentiel de progrès socio-économique atteignable dans le monde de l’habitat.

Le deuxième facteur est l’accélération des progrès technologiques dans le secteur de la construction, en particulier dans les matériaux utilisés. Bien qu’elle ne soit pas le seul, la performance énergétique constitue un axe majeur dans les stratégies de recherche et de développement du secteur. Par exemple, les performances de l’isolant le plus couramment utilisé en Europe, la laine de verre, ont été améliorées de 20% en à peine une dizaine d’années, avec des garanties encore accrues en termes de santé et de protection de l’environnement. Des matériaux et des systèmes nouveaux apparaissent régulièrement : c’est le cas des aérogels opaques, des aérogels de silice, des isolants sous vide ou des verres électrochromes, pour le moment réservés à des applications de pointe, mais qui sont appelés à se démocratiser.

Des progrès analogues sont en voie de diffusion pour favoriser d’autres aspects de la performance et du confort de l’habitat, par exemple en matière de qualité de l’air, de confort visuel ou de confort acoustique. Ce mouvement s’appuie sur une montée en compétence de l’ensemble de la chaîne de valeur de la construction, en particulier pour l’étape critique que constitue la mise en œuvre des solutions sur les chantiers.

Cette vidéo pédagogique réalisée à l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (IFSTTAR) montre la complexité de la composition des revêtements routiers et les relations entre leurs propriétés et la composition des matériaux qui les composent.

On y voit les technologies et les systèmes qui permettent de tester les propriétés et la durabilité des routes en grandeur réelle. Les recherches en cours sur les matériaux des routes du futur sont présentées : matériaux tirés des micro-algues, routes à éléments photovoltaïques génératrices d’énergie…
 

L’opération consistant à mélanger de façon raisonnée plusieurs ingrédients pour en faire un produit fini s’appelle la formulation. Cette transformation de la matière est devenue depuis une vingtaine d’années une véritable science grâce à une meilleure compréhension des systèmes formulés complexes (émulsions, microémulsions, liposomes, gels, etc.). Le chimiste doit concevoir des ingrédients ayant des « propriétés fonctionnelles » précises (couleur, odeur, viscosité, moussage, etc.) et les formuler pour en faire des produits finis répondant aux attentes des utilisateurs.

En particulier, dans le domaine de la parfumerie, la mise en oeuvre des « 12 principes de la chimie verte » a conduit les industriels de la parfumerie et les chercheurs scientifiques à développer des substituts aux molécules de parfums allergisantes, à tenter de solubiliser les parfums dans l’eau pour éliminer l’alcool et à micro encapsuler les parfums pour les protéger, prolonger leurs effets et les vectoriser jusqu’à des sites précis (cheveux, tissus).

La chute du prix du baril menace-t-elle le développement des énergies alternatives ? On rappellera en introduction l’historique des chocs pétroliers et des contre-chocs et leur influence sur la recherche dans le domaine des énergies « propres ». Seront pointés les points positifs de la chute récente du prix du baril à la fois pour l’industrie et le particulier. Les points négatifs pour les compagnies énergétiques et les investissements seront analysés.

Avec une vision sur la production et le marché de l’électricité, seront pris en compte les évolutions des investissements et des prix de l’éolien et du photovoltaïque depuis 15 ans. Leurs comparaisons vis-à-vis de la production thermique montrent assez vite que le domaine concurrentiel est presque atteint. À qui profite un prix bas du baril ? On examinera aussi l’influence sur la chimie de base et de spécialités en jetant un regard attentif sur le danger pour la rentabilité des molécules biosourcées et la chimie du végétal. Avec la prise de conscience du changement climatique et de l’inévitable fin des ressources carbonées, l’évolution vers une économie durable parait assez réaliste.

C’est grâce à la chimie que la France sera en mesure de répondre aux enjeux majeurs du siècle, à savoir les problématiques de changement climatique, de préservation des ressources et de l’environnement, ou encore de transition énergétique.

L’industrie chimique en France a réduit de près de 60% ses émissions de gaz à effet de serre depuis 1990. De plus, de nombreuses initiatives ont déjà été mises en œuvre afin d’encourager les efforts d’innovation dans le sens de procédés industriels plus sobres en carbone. L’initiative Responsible Care® engage depuis 25 ans les industriels de la chimie dans une démarche d’amélioration continue des performances dans la santé, la sécurité et l’environnement.

La chimie permet, par la mise au point de nouvelles énergies, ou la réduction de la dépendance dans ces dernières, de faire face à la raréfaction des ressources. C’est grâce aux produits et solutions innovantes qu’elle met à leur disposition que les industries en aval ainsi que les particuliers peuvent réduire leur empreinte énergétique et envisager un circuit économique plus sobre en carbone. Depuis le début du siècle déjà, de nombreux projets ayant trait à l’économie circulaire sont développés par les industriels, axés sur l’utilisation de ressources renouvelables et mais aussi sur le recyclage de matières déjà utilisées. Dans ce cadre, même si la chimie basée sur les ressources fossiles est appelée à rester la plus importante pour de nombreuses années, la chimie du végétal trouve toute sa place dans les grands projets du futur de l’industrie, son développement contribuant à la valorisation de la biomasse et à une indépendance énergétique croissante.