Le CEA a dévoilé des informations intéressantes au sujet de quelques unes de ses recherches que l’organisme public mène dans le domaine de l’énergie sous diverses formes.
Nanocristaux Si pour PV multi-jonction haut rendement
Dans le cadre du projet FP7 SNAPSUN, qui vise le développement de matériaux nanocomposites pour le photovoltaïque multi-jonction haut rendement (>25%), le CEA-Liten est parvenu à maîtriser la croissance de nano-cristaux de silicium à la surface d’une couche mince semiconductrice. Il ouvre ainsi la voie à des matériaux nanocomposites de conductivité électrique suffisamment élevée pour les applications photovoltaïques.
Dans les travaux décrits dans la littérature scientifique, la croissance de nano-cristaux de silicium est effectuée par dépôt chimique sur des surfaces de matériaux isolants électriquement (typiquement oxyde ou nitrure de silicium). En développant une croissance originale de nano-cristaux de silicium à la surface d’une couche mince de carbure de silicium amorphe, le CEA-Liten est parvenu à un procédé contrôlé qui permet une densité élevée de nanocristaux de silicium (>1012 cm-2) et une excellente homogénéité en taille (±15%).
Il faut prendre au cérium les neutrinos stériles !
L’observation pendant trente ans des produits par des réacteurs nucléaires montre un déficit de l’ordre de 6% par rapport aux modèles (appelé aussi anomalie des antineutrinos de réacteur). Cet écart pourrait s’expliquer par l’existence d’un quatrième neutrino qui ne serait sensible qu’à la gravitation et échapperait donc aux détecteurs de neutrinos. Cette nouvelle particule dont l’existence reste à confirmer a été baptisée « neutrino stérile ».
Dans un article publié dans Physical Review Letters, le groupe « Double Chooz » du CEA-Irfu propose de tester cette hypothèse en détectant les neutrinos classiques émis par les désintégrations d’une source radioactive de quelques grammes de cérium-144. Cette source pourrait être installée au centre de grands détecteurs de neutrinos comme KamLAND au Japon, Borexino en Italie, SNO+ au Canada ou LENA en Allemagne.
Phys. Rev. Lett. 107, 201801 (2011)
Vers une pile à combustible sans platine ?
Le déploiement de piles à combustible fonctionnant à l’hydrogène est freiné par le coût des piles, et plus précisément par celui du platine, ainsi que par sa rareté. Ce métal noble est pour l’heure le catalyseur le plus efficace des deux réactions électrochimiques de la pile. Dans une première étape, des matériaux catalyseurs bio-inspirés et sans platine pour l’oxydation de l’hydrogène (à l’anode) ont été développés en collaboration avec une équipe de DSV, à Grenoble. Ces complexes moléculaires à base de nickel fixés sur des nanotubes de carbone présentent l’avantage d’être plus sélectifs vis-à-vis de l’hydrogène que le platine.
En ce qui concerne la réduction de l’oxygène (à la cathode), les chercheurs de l’Iramis ont exploré plusieurs voies réactives. L’utilisation de porphyrines ou de phtalocyanines de cobalt ou de fer, a d’abord été envisagée puis écartée, les molécules n’étant pas assez stables dans le temps. Ils viennent finalement d’observer que des nanotubes de carbone enrichis en azote, faciles à fonctionnaliser et offrant une très grande surface spécifique, ont d’excellentes performances en milieu basique, rivalisant avec celles du platine. Ces nouveaux catalyseurs, à l’anode comme à la cathode, permettent d’envisager la conception d’une pile à combustible sans métaux nobles.
le stockage(sous pression ou sous forme solide ) et la production d’hydrogène (y compris chez soi avec un simple hydrolyseur ce qui supprimerait aussi l’obstacle du réseau de distribution actuellement inexistant ) étant à peu prés règlés techniquement , il restait un obstacle de taille pour un déploiement massif , la présence de métaux rares dans l’anode et la cathode. Si ce verrou saute lui aussi , il ne restera que le prix des piles à combustible qui devrait alors s’effondrer avec l’industrialisation de la filière. La solution dans 5 ou 10 ans …
Dans Enerzine de ce jour, a propos de l’impossibilite du stockage de l’electricite.
Euh… non merci, sans façons. Je m’abstiendrait d’avoir un réservoir à 600 bar dans mon garage. D’ailleurs, le stokage en plus gros volumes est moins couteux, ça serait donc idiot de faire du stockage indivudiel… Et la distribution existe déjà : c’est le réseau électrique. Il « suffit » de remplacer les centrales de pointe par des PAC de puissance équivalente avec l’éctrolyseur et le stockage qui vont avec. Reste encore le problème de voitures ^^
Les solutions utilisant l’hydrogène sont penalisées par les rendements de transformation, production de l’hydrogène – stockage – transformation de l’énergie de l’hydrogène en une autre forme d’energie plus utilisable, electricite ou mecanique. Pourrons nous dans un futur, qui sera carcterisé par une energie propre couteuse, aller vers une filière qui introduit tant de pertes d’energie ?
On utilise bien des voitures avec même pas 10% de rendement… des STEP qui crament 40 ou 50% de l’énergie stockée, etc. On ne peut se permettre de comparer les rendements que quand on a plusieurs solutions disponibles. Si le cycle élec-H2-élec devient réalisable et rentable (par rapport aux moyens de pointe), il sera sans concurence réelle dans tous les endroits non adaptés à l’implantation de STEP (soit approximativement… partout)
… le stockage deviendra fatalement rentable, même avec d’énormes pertes, comme il est bel et bien la seule solution pour remplacer la production fossile de plus en plus chère par des productions intermittentes de moins en moins chères.