Assez de vents pour répondre à la demande énergétique mondiale

Les turbines atmosphériques qui convertissent des vents plus réguliers et plus rapides à haute altitude en énergie pourraient générer encore plus de puissance électrique que les unités terrestres et océaniques.

Dans une nouvelle étude, le scientifique Ken Caldeira de la Carnegie Institute a examiné les limites de la quantité d’énergie qui pourrait être récupérée par les vents, ainsi que les effets que pourraient avoir globalement l’énergie éolienne à haute altitude sur le climat**.

L’équipe dirigée par la Pr Kate Marvel du Lawrence Livermore National Laboratory a utilisé différentes modélisations pour quantifier la quantité d’énergie qui pourrait être générée à la fois, à partir des vents de surface et atmosphériques. Les vents de surface ont été définis comme ceux qui sont accessibles par les turbines soutenues par des pylônes situés sur terre ou en mer. Les vents de haute altitude ont été définis comme ceux qui sont accessibles par une technologie combinant des turbines et des cerfs-volants. L’étude a porté uniquement sur les limites géophysiques de ces techniques, et non sur les capacités techniques ou les résultats économiques.

Les turbines créent des traînées ou des résistances, qui ont pour conséquences de supprimer la dynamique des vents et donc à les ralentir. Comme le nombre d’éoliennes augmente, la quantité d’énergie qui en est extraite, augmente également. Mais à un certain point, les vents seraient freinés si bien que l’ajout de nouvelles turbines ne produirait pas plus d’électricité. Cette étude s’est focalisée sur la recherche de l’endroit où l’extraction d’énergie serait la plus élevée.

En utilisant divers modèles, l’équipe a pu déterminé que plus de 400 térawatts (TW) d’énergie pourraient être extraits des vents de surface et plus de 1.800 térawatts pourraient être générés par des vents issus de toute l’atmosphère du globe.

Aujourd’hui, notre civilisation exploite environ 18 TW d’énergie. Les vents de surface pourraient fournir plus de 20 fois la demande énergétique mondiale, tandis que les turbines couplées aux cerfs-volants pourraient fournir jusqu’à 100 fois plus !

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Au niveau maximum de prélèvement d’énergie, il y aurait tout de même des effets non négligeables sur le climat et sur la récupération des vents. Mais l’étude a révélé que les effets sur le climat dans l’hypothèse d’une extraction de l’énergie éolienne au niveau de la demande mondiale actuelle, resteraient faibles, aussi longtemps que les turbines seraient dispersées et non concentrées dans quelques régions du globe. Au niveau de la demande énergétique mondiale, les éoliennes pourraient agir sur la température de surface d’environ 0,1 degré C° et influer à hauteur de 1% sur les précipitations. Dans l’ensemble, les impacts sur l’environnement ne seraient pas importants.

"En regardant le tableau d’ensemble, il est plus probable que les facteurs économiques, technologiques ou politiques détermineront la croissance de l’énergie éolienne dans le monde, plutôt que les limites géophysiques," a conclu Ken Caldeira.

** Leurs travaux ont été publiés le 9 septembre dans la revue "Nature Climate Change".

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33 Commentaires sur "Assez de vents pour répondre à la demande énergétique mondiale"

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Lionel_fr
Invité
Voilà qui va mettre du beaume au coeur de nos heavy metal ! Hormis cela, c’est bien joli de dire que les machines géantes vont modifier le climat mais comment cela a-t-il été simulé ? Où sont les logiciels qui modélisent ces changements et que vont-ils devenir ? Ok , j’invite toute la presse dans un salle parisienne, je prends la parole et j’affirme qu’au delà de 20TWh , les éoliennes vont modifier le climat , vent de panique ? Aujourd’hui , on a démontré que les éoliennes permettent de meilleures récoltes en réduisant les périodes de gel dans leur… Lire plus »
Nature
Invité

Ce type de proposition donne un sérieux espoir de voir , enfin, les éoliennes accéder à la modernité . Du même coup nos mega- moulins à vent terrestres se voient rangés avec les vieilles machines obsolètes. PS “Science & vie” a publié récemment une étude sur le sujet plus complète.

dgewai
Invité
Rice
Invité

@ dgewai MDR !!!! larticle objet de votre lien est écrit par ” le Docteur Kelvin Kemm, physicien nucléaire et consultant en stratégies financières basé à Pretoria”, c’est dire tout le serieux et la fiabilité de cet article…. 🙂

Lionel_fr
Invité
Les nouvelles centrales à charbon allemandes doivent remplacer les anciennes qui seront décomissionnées car elles étaient trop polluantes. La france devra elle aussi renoncer à plusieurs centrales à charbon pour cette même raison. Il ne s’agit pas de nouvelles capacité charbon en allemagne mais d’un remplacement de vieilles centrales pourries par des chaudières ultramodernes qui permettront une baisse drastique des émissions de toutes sortes (pas seulement de GES) dgewai , votre lien est un prodige de désinformation crasse, hyper pronuke, pas documenté à grand recours d’artifices grossiers destinés aux gens qui ne pigent rien à ce marché Si vous en… Lire plus »
juanasol
Invité
Un vent nouveau souffle sur la planète ! Larguons les amarres nucléaires tout de suite ! Pourvu que nos gouvernants fassent le bon choix très vite, et arrêtent de faire croire à l’absence de dangerosité de l’industrie nucléaire, alors que Fukushima prouve que les scientifiques les plus pointus ne savent pas arrêter un accident nucléaire. Si la planète arrive à se sortir passablement de Fukushima (le monde entier croise les doigts, y compris les “experts” qui ne savent que faire là-bas), il faudra au plus vite passer aux énergies de demain avant d’attendre d’autres accidents qui finiront par être fatals… Lire plus »
Dfhdfhdfh
Invité

Et les dispositifs de stockage et de gestion de l’intermittence, c’est bon ? Niveau puissance max ca va aller ? (non parce que j’ai une presse hydraulique à faire tourner moi…) Non ? Ah meeeeerde…

edc10
Invité

Encore un beau mélange de grand n’importe quoi entre puissance et énergie … “plus de 400 TW d’énergie …. ??????” Comme d’hab, aucunes mentions sur l’intermittence … le lavage de cerveaux continue …

Dardsmall
Invité

Un potentiel maximale qui a aussi peu de sens que celui du solaire. Quant est-il du rationnelement réalisable ? Et à quelle échéance ? Couple-t-on cela avec (enfin ?) des solutions de stockages ? Les ENR nous font rêver, c’est chouette ! Mais je pense que nous sommes suffisemment avancés dans ces technologies pour bâtir quelquechose de sérieux et aller au delà de ces scénarios à long terme qui ne sont qu’une autre excuse pour ne pas avancer aujourd’hui.

bolton
Invité
Même s’il est vrai que l’intermittence n’est pas prise en compte, cette étude a au moins l’avantage de nous donner une idée de l’ordre de grandeur de l’énergie des vents dans le monde. Merci à Lionel_FR pour sa très intéressante intervention, notamment sur les modifications du climat dues aux éoliennes, un potentiel/contrainte à prendre en compte ! Un avis plus personnel : je ne vois pas comment des éoliennes gonflables peuvent être viables : comment elles peuvent résister à des vents violents ? Ne pas gêner la circulation aérienne ? Et enfin, encore plus important, quel serait le gaz utilisé,… Lire plus »
Bachoubouzouc
Invité

“Les nouvelles centrales à charbon allemandes doivent remplacer les anciennes qui seront décomissionnées car elles étaient trop polluantes.” Pas seulement. Et cela a déjà été débattu ici : Ainsi, d’après le document cité par Dan1, le parc fossile allemand devrait s’accroitre de 9,4GW de 2011 à 2013.

Luis
Invité
Ce qu’oublie de dire le pro-nucléaire de service, c’est que la centrale de 2.200 MW brut(2 x 1.050 MW net) mise en service en août 2012 remplacera une puissance équivalente d’anciennes centrales plus petites et plus polluantes. Les deux nouvelles unités, BoA 2 et 3 de Neurath, au lignite comme les anciennes, ont un rendement de 43% contre 31 à 36 % pour celles qui sont déjà ou seront arrêtées d’ici fin 2012. Les émissions de CO2 sont réduites de 30% et les autres polluants sont éliminés à 99%. Pour la même quantité d’énergie produite dans les mêmes conditions, le… Lire plus »
Luis
Invité

Lire : En 2011, l’énergie électrique éolienne produite dans le monde a été de l’ordre de 85 TWh. On est déjà loin des 18 TW cités dans l’article.

Pastilleverte
Invité

Ouais, super, on découvre que le potentiel d’énergie reçue du soleil, sous forme “directe” PV ou sous forme de vent, de houle etc est suffisante pour couvrir tous les besoins de l’humanité; Quel scoop ! C’est sponsorisé par un fabricant de cerf-volants ou quoi ??? J’offre un autre sccop enr aux lecteurs d’Enerzine, au cas où ils ne sauraient pas : le potentiel de l’énergie tirée du géothermique profond est encore plus fort que la totalité de l’énergie reçue du Soleil Champagne !!!

Lionel_fr
Invité
Oui j’ai tapé TWh par erreur. Merci pour la mise au point. Je ne connaissais pas Makani Power, je vais m’y pencher ce soir, ça a l’air très impressionnant. Pour les histoires de puissance, il est évident que cela s’inscrit dans la durée. Il suffit de suivre les courbes de production pour réaliser à quel point le suivi de charge est sensible et les pronukes ne contrediront pas qu’il faut un certain temps d’adaptation à une source electrique qui possède un profil de charge différent des sources en production. Il faudra aussi que l’hydrogène commence à devenir une variable d’ajustement… Lire plus »
gaga42
Invité

L’exemplaire Allemagne investit donc dans des dispositifs qui n’emettent pas plus de CO2 que les anciens. Ouf, je suis rassuré…

gaga42
Invité

Et tant qu’on y est, puisque les barrières techno semblent sans importance, pourquoi ne pas aller chercher cette énergie directement sur le soleil? Ces gens là savent bien manier la calculette, mais leur article est d’une utilité nulle.

De passage
Invité
Ces gamineries sont risibles car ce “saint vent” n’est jamais ni constant ni prévisible selon les besoins serrés des réseaux électriques. Sacré bonsoir de bonsoir, quand donc les pro-vent comprendront que la limite massive qui bloquera l’éolien au delà de servir 7% de la consommation d’un pays venté? Au lieu de nier l’évidence, rensignez vous au Danemark chez les exploitants de réseaux. Le vent a été utilisé comme première source historique d’énergie pour les moulins à blé (dont la production est stockable) et pour la navigation: à cette époque quand il n’y avait pas de vent, on pourrissait sur place.… Lire plus »
Orphette
Invité

Extrait d’un autre site internet parlan de la même étude : “Il ne s’agit bien évidemment pas pour ces études de préconiser la mise en place d’une éolienne tous les cent mètres, mais plutôt de rejeter l’idée qu’elles ne seront jamais capables de fournir une grande part de notre énergie. Comme l’explique Ken Caldeira de Carnegie Science, “à grande échelle, il est probable que les facteurs économiques, technologiques et politiques seront plus déterminants pour le développement de l’énergie éolienne que les contraintes géophysiques”.”

Orphette
Invité

Il ne s’agit bien évidemment pas pour ces études de préconiser la mise en place d’une éolienne tous les cent mètres, mais plutôt de rejeter l’idée qu’elles ne seront jamais capables de fournir une grande part de notre énergie. Comme l’explique Ken Caldeira de Carnegie Science,”à grande échelle, il est probable que les facteurs économiques, technologiques et politiques seront plus déterminants pour le développement de l’énergie éolienne que les contraintes géophysiques”

Ambiel
Invité

De Passage le super spécialiste du Danemark, décidement… Après nous avoir raconté n’importe quoi sur la place du DK en termes d’émissions de CO2, voila le menteur qui récidive sur la proportion d’éolien… Il y a le portugal, l’espagne (qui atteint les 20% cette année avec l’éolien), l’allemagne, le danemark justement, l’Irlande qui dépassent votre chiffre bidon de 7% qui sort de nulle part si ce n’est de votre cerveau embrumé par les discours anti-ENR qui vous plaisent tant.

edc10
Invité
La puissance, c’est la dérivé de l’énergie par rapport au temps : c’est pas des KWh/h !!! C’est une grandeur instantanée. Je recommence : qu’on parle de puissance ici est donc stupide. Il faut parler de puissance “maximale”; ça eclaircirait un peu les esprits (qui ne veulent pas comprendre que des éoliennes, ça peut s’arrêter”). Bref, rien de garanti la dedans. Merci de revenir 2 jours en arrière sur le site de RTE et voir que notre cher anticyclone a arrêté le parc éolien français. Vous n’allez quand même pas nous faire du lavage de cerveau vous aussi. Vous savez… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
L’échelle de stockage est une question interressante car jusqu’ici elle était plutôt imposée par un contexte géologique (step), economique (puissance des centrales), administratif (monopole national) Or aujourd’hui on voit poindre des notions de stockage chimique qui devrait surtout être capable de stocker des puissances énormes en peu de temps (GW PV allemand) soit ! mais cela ne renseigne pas du tout la question de l’échelle. Après plusieurs reflexions issues d’installations de test techniquement voisines de MYRTE, il semblerait qu’on s’achemine vers des installations de l’ordre du MW généré s’alimentant sur un stock H2 de l’ordre du GWh. Cela dimensionne les… Lire plus »
Lionel_fr
Invité
Il faut ajouter que pour comprendre le modèle distribué , on doit absolument tenir compte de la synergie stockage / pilotage de la production (smart grid). Si on s’avance sur une solution sans avoir cette synergie en tête, on se retrouve avec un modèle complètement faux. Le smart grid suit sa propre carrière sans beaucoup interférer avec le reste du monde jusqu’ici. Mais il faudra bien qu’il atteigne sa maturité un jour et donc commande la production aussi bien que des segments entiers de consommation. Dans ces deux cas , le stockage est affecté. La réactivité du stockage este actuellement… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

On n’en est plus à faire des cuves de plusieurs milliers de m3 à plusieurs centaines de bars?(je ne cherche pas un lien, ce serait trop facile….). Le CCG Breton ne sera donc pas alimenté à l’hydrogène? Beh mince alors!C’est Trimtab qui va être déçu…. Mais c’est bien, ça prend juste un peu de temps!

Luis
Invité

D’après les statistiques de RTE, le Rhône, le Rhin, tous les fleuves et rivières équipés de centrales hydrauliques se sont arrêtés de couler le jeudi 6 septembre entre 3h45 et 5h15. En effet, aucune production d’électricité hydraulique n’a eu lieu, selon RTE, pendant une heure et demie. C’est pire que les éoliennes !

Sicetaitsimple
Invité

Bah oui, l’hydraulique est modulable, et même un barrage dit “au fil de l’eau” a géneralement une petite capacité de stockage en amont notamment en Septembre où généralement les débits sont très faibles. Pour les toutes petites chutes qui sont réellement au fil de l’eau, vous les trouvez sous “autres”.

Lionel_fr
Invité
Merci pour le lien sur le stockage de gaz naturel. Je spécule que le stockage géologique de l’hydrogène ne va pas être autorisé à cause de ses propriétés. Cela n’empèche pas des mélanges de type Hythane (cf GDF) et Sabatier qui permettront d’absorber de grands volumes. Mais ces petits arrangements trouveront vite leurs limites. Les PEMFC n’acceptent pas d’impuretés ni de carbone. Les SOFC sont tolérantes au carbone mais peu propices aux besoins mobiles des transports. Or les transports vont “lancer” le shipping d’hydrogène en B2C. Le profil de l’hydrogène en fixe devient interressant pour des volumes situés entre 1000… Lire plus »
edc10
Invité

C’est bien ce que je dis. Votre auto-suffisance ne cache que votre volonté de lobotomisation des foules (qui eux payent des kwh et pas des kw …) ; je suis malheureusement peut-être aussi bien informé que vous sur l’éolien (et les ENR en général), sauf qu’on est de plus en plus nombreux à vous voir venir … …

Lionel_fr
Invité
Je reviens sur le sujet après avoir lu ça dans les archives Afhypac : L’idée d’un grand projet allemand « Performing Energy-Alliance for Hydrogen from Wind » a été lancé en décembre 2011autour de 14 membres (dont TOTAL) dans le cadre de NOW. Il devrait démarrer enjuillet 2012. Il traiterait des divers aspects (technologique, réglementaire,économique …) de la mise en œuvre d’une production de masse d’hydrogène à partir d’un champ d’éoliennes offshore (500 MWe ?), via un électrolyseur,un stockage longue durée dans une cavité saline et son utilisation, entreautres, via un mélange avec du gaz naturel pour produire de l’électricité… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Au risque de vous décevoir, le stockage en cavités salines, utilisé depuis des lustres, n’est pas réellement un stockage “géologique”, c’est un “trou” creusé (lessivé en fait) dans une formation saline, les volumes sont certes importants mais rien à voir avec les stockages dont parle Chelya.

Lionel_fr
Invité
Monsieur Simple a eu la flemme de cliquer sur le lien de chelya. Il y est question de nappes aquifères , de cavités salines et de champs déplété. Quant à ce qu’en font les industriels allemands et Total, je ne crois pas que nous soyons bien placés pour moufter grand chose excepté “wow” ou toute autre exclamation de votre patois, je dois vous avouer que je ne sais pas produire un demi GW d’hydrogène , ni le stocker sur le long terme. Je ne vais pas insister sur le facteur d’échelle entre mes petites affaires et les leurs, juste avouer… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Pourquoi wow? Ca existe depuis des dizaines d’années… Renseignez vous avant de parler de mes théories fumeuses…. Il n’y a pas besoin de 100M€ pour connaitre les techniques de stockage massif de gaz, et un certain nombe de leurs limites.

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