L’énergie hydroélectrique productive se limite pour l’instant aux
barrages au fil de l’eau et aux barrages lacs.
Les barrages au fil de
l’eau produisent de l’électricité en base (=24h/24) et les barrages lacs
stockent l’eau dans des bassins supérieurs, pour turbiner l’eau au bout
de conduites forcées de haute chute lors des pics de consommation.
L’intermittence de l’éolien et du photovoltaïque accentue les
déséquilibres entre la production et la consommation d’électricité,
rendant les barrages lacs très utiles. Mais leur production est
nettement insuffisante par rapport aux besoins et tous les sites
possibles sont exploités. La production des centrales nucléaires étant
excédentaire de 23 h à 5 h, on a conçu des Stations de Transfert
d’Énergie par Pompage (STEP) pour répondre aux besoins lors des pics de
consommation. La même conduite forcée sert pour turbiner l’eau lors des
pics de consommation et à remonter l’eau par pompage vers le bassin
supérieur aux heures creuses de la nuit. Ce système très simple (turbine
et pompe sont placées l’une au-dessus de l’autre) présente un énorme
inconvénient : il consomme plus d’électricité qu’il n’en produit, vu
qu’il fonctionne en circuit fermé.
Pour concevoir un système producteur d’électricité dans les Stations de Transfert d’Énergie (STE) il faut totalement dissocier les circuits de montée et de descente de l’eau. En effet, on ne peut remonter l’eau que si le conduit est plein, d’où une masse gravitaire (=poids de la colonne d’eau x sinus de l’angle de la pente) énorme : entre 500 et 1 000 tonnes. Si on remonte l’eau par étages -lien- on peut déjà avoir une pente plus faible de celle de la conduite forcée mais aussi diviser la masse gravitaire par le nombre de conduits nécessaires. Ce fut l’idée de départ de ces nouvelles STE, la deuxième fut l’abandon du pompage pour adopter la poussée vectorielle de l’air comprimé sur la colonne d’eau (une pression de 8 ATU suffit à soulever une masse de 70 tonnes). La troisième idée est l’atout essentiel du système : la production de l’air comprimé grâce au couple d’une éolienne à axe vertical. Pour ceux qui auront le courage de les lire, il est possible de télécharger les différents documents du dossier.
Un brevet français a été déposé suivi d’une demande de brevet PCT. Tous les 2 ont été publiés début décembre 2012. L’organisation mondiale des brevets n’a trouvé aucune antériorité et a estimé que le brevet comportait un caractère d’inventivité et qu’il était susceptible d’applications industrielles.
Les soi-disant experts désignés par le gouvernement français en ont
jugé autrement, sans donner aucune explication sur leur jugement. Quant à
EDF, c’est le silence total.
La faisabilité de ces nouvelles STE est indiscutable, seul le rapport énergétique entre production et consommation (production 6 fois supérieure à la consommation) d’électricité ne peut être déterminé avec précision. Ce rapport pourra même être amélioré après la construction du prototype, car il y a beaucoup de variables d’ajustement.
Les STEP actuelles ne peuvent exister que grâce à l’énergie nucléaire qui fournie l’énergie considérable nécessaire à la pompe, soulever une masse de 500 à 1 000 tonnes ce n’est pas à la portée d’un haltérophile alors qu’une pression de 8 ATU peut-être atteinte par l’huile de coude. Cette évidence, les pro nucléaire ne veulent pas en entendre parler, car ce projet rentre directement en concurrence avec le projet ASTRID, le nouveau surgénérateur qui devrait voir le jour vers 2025. Les STE comme le surgénérateur peuvent produire de l’énergie en base (24h/24) avec des puissances très différentes : 25 MgW pour une STE en base et plus de 1 000 pour ASTRID, dans les 2 cas ce ne sont que des estimations. Mais les STE produisent de l’électricité sans consommer d’énergie fossile, ni produire des déchets ou des GES. Leur installation est possible sur environ les 2/3 du territoire, à la différence des centrales nucléaires qui couvrent des zones géographiques très grandes, entraînant des coûts de transport très importants.
Mais malgré ces avantages, on peut le comprendre, on est furieux au centre de recherche d’EDF, 3 000 employés (ingénieurs pour beaucoup) qui n’ont pas trouvé ce qu’un non scientifique, sorti de nulle part, a trouvé et breveté. Nos élites ont du plomb dans l’aile, ça, on le sait depuis longtemps. J’ai tourné la page France et je me tourne vers des pays ayant avantage à développer ce système.
source
Cette hypothèse est a creuser même si les lois de la physique s'en retrouvent chamboulées !
Remarque sur les brevets : Le brevet PCT est en fait une porte ouverte permettant de déposer dans près de 150 pays adhérents au protocole PCT. C’est pourquoi je parle de demande PCT. Le brevet PCT n’est donc pas un brevet en lui-même, il permet de déposer automatiquement un brevet dans les pays adhérents au PCT, à la condition bien sûr de payer la redevance de dépôt et de faire la traduction des revendications dans la langue du pays (toutefois l’anglais est accepté dans de nombreux pays).
Vu le caractère automatique du PCT, celui-ci est très rigoureux c’est pourquoi j’en ai confié la rédaction à un cabinet spécialisé en propriété industrielle. Pour déterminer que l’invention est susceptible d’application industrielle, il faut voir que ça engage les 150 pays adhérents au PCT, donc ce n’est pas une décision prise à la légère.
PS 1/ L’article publié sur AV le 01 novembre 2010 sous le titre : une énergie renouvelable, disponible à volonté, est-ce possible ? concerne un précédé non breveté totalement abandonné. A l’époque je parlais à tout le monde de ce procédé sur lequel j’avais des doutes, essayant ainsi d’obtenir des jugements et conseils. C’est finalement un ingénieur conseil de l’INPI qui m’a expliqué pourquoi du point de vue de la science physique ça ne marcherait pas.
Je lui ai présenté ensuite cet autre procédé qu’il a jugé tout à fait réalisable et m’a conseillé de déposer un brevet. L’échéance d’un an de brevet français approchant, je devais choisir si j’en restais là où si je faisais une demande de brevet européen ou mondial (PCT). Entre temps j’avais modifié le brevet français en l’améliorant au niveau de la rentabilité, le dépôt d’un brevet PCT me permettait d’introduire ces modifications. Je ne pouvais rédiger une demande PCT (même les bureau d’études des grandes entreprises ne s’y risque pas) et devais faire appel à un cabinet conseil en PI. J’ai suivi les conseils de l’ingénieur du cabinet a intégré à la fois les éléments du brevet français et les nouveaux du brevet PCT.
Ce que je reproche aux scientifiques auxquels je me suis adresser pour obtenir des conseils parce que justement je n’étais pas sûr de ce que j’avançais, je n’ai eu que des portes closes. Ce monde vit comme dans une caste, soucieuse de conserver privilèges et savoir. ( auteur )
Pour concevoir un système producteur d’électricité dans les Stations de Transfert d’Énergie (STE) il faut totalement dissocier les circuits de montée et de descente de l’eau. En effet, on ne peut remonter l’eau que si le conduit est plein, d’où une masse gravitaire (=poids de la colonne d’eau x sinus de l’angle de la pente) énorme : entre 500 et 1 000 tonnes. Si on remonte l’eau par étages -lien- on peut déjà avoir une pente plus faible de celle de la conduite forcée mais aussi diviser la masse gravitaire par le nombre de conduits nécessaires. Ce fut l’idée de départ de ces nouvelles STE, la deuxième fut l’abandon du pompage pour adopter la poussée vectorielle de l’air comprimé sur la colonne d’eau (une pression de 8 ATU suffit à soulever une masse de 70 tonnes). La troisième idée est l’atout essentiel du système : la production de l’air comprimé grâce au couple d’une éolienne à axe vertical. Pour ceux qui auront le courage de les lire, il est possible de télécharger les différents documents du dossier.
Un brevet français a été déposé suivi d’une demande de brevet PCT. Tous les 2 ont été publiés début décembre 2012. L’organisation mondiale des brevets n’a trouvé aucune antériorité et a estimé que le brevet comportait un caractère d’inventivité et qu’il était susceptible d’applications industrielles.
La faisabilité de ces nouvelles STE est indiscutable, seul le rapport énergétique entre production et consommation (production 6 fois supérieure à la consommation) d’électricité ne peut être déterminé avec précision. Ce rapport pourra même être amélioré après la construction du prototype, car il y a beaucoup de variables d’ajustement.
Les STEP actuelles ne peuvent exister que grâce à l’énergie nucléaire qui fournie l’énergie considérable nécessaire à la pompe, soulever une masse de 500 à 1 000 tonnes ce n’est pas à la portée d’un haltérophile alors qu’une pression de 8 ATU peut-être atteinte par l’huile de coude. Cette évidence, les pro nucléaire ne veulent pas en entendre parler, car ce projet rentre directement en concurrence avec le projet ASTRID, le nouveau surgénérateur qui devrait voir le jour vers 2025. Les STE comme le surgénérateur peuvent produire de l’énergie en base (24h/24) avec des puissances très différentes : 25 MgW pour une STE en base et plus de 1 000 pour ASTRID, dans les 2 cas ce ne sont que des estimations. Mais les STE produisent de l’électricité sans consommer d’énergie fossile, ni produire des déchets ou des GES. Leur installation est possible sur environ les 2/3 du territoire, à la différence des centrales nucléaires qui couvrent des zones géographiques très grandes, entraînant des coûts de transport très importants.
Mais malgré ces avantages, on peut le comprendre, on est furieux au centre de recherche d’EDF, 3 000 employés (ingénieurs pour beaucoup) qui n’ont pas trouvé ce qu’un non scientifique, sorti de nulle part, a trouvé et breveté. Nos élites ont du plomb dans l’aile, ça, on le sait depuis longtemps. J’ai tourné la page France et je me tourne vers des pays ayant avantage à développer ce système.
source
Cette hypothèse est a creuser même si les lois de la physique s'en retrouvent chamboulées !
Remarque sur les brevets : Le brevet PCT est en fait une porte ouverte permettant de déposer dans près de 150 pays adhérents au protocole PCT. C’est pourquoi je parle de demande PCT. Le brevet PCT n’est donc pas un brevet en lui-même, il permet de déposer automatiquement un brevet dans les pays adhérents au PCT, à la condition bien sûr de payer la redevance de dépôt et de faire la traduction des revendications dans la langue du pays (toutefois l’anglais est accepté dans de nombreux pays).
Vu le caractère automatique du PCT, celui-ci est très rigoureux c’est pourquoi j’en ai confié la rédaction à un cabinet spécialisé en propriété industrielle. Pour déterminer que l’invention est susceptible d’application industrielle, il faut voir que ça engage les 150 pays adhérents au PCT, donc ce n’est pas une décision prise à la légère.
PS 1/ L’article publié sur AV le 01 novembre 2010 sous le titre : une énergie renouvelable, disponible à volonté, est-ce possible ? concerne un précédé non breveté totalement abandonné. A l’époque je parlais à tout le monde de ce procédé sur lequel j’avais des doutes, essayant ainsi d’obtenir des jugements et conseils. C’est finalement un ingénieur conseil de l’INPI qui m’a expliqué pourquoi du point de vue de la science physique ça ne marcherait pas.
Je lui ai présenté ensuite cet autre procédé qu’il a jugé tout à fait réalisable et m’a conseillé de déposer un brevet. L’échéance d’un an de brevet français approchant, je devais choisir si j’en restais là où si je faisais une demande de brevet européen ou mondial (PCT). Entre temps j’avais modifié le brevet français en l’améliorant au niveau de la rentabilité, le dépôt d’un brevet PCT me permettait d’introduire ces modifications. Je ne pouvais rédiger une demande PCT (même les bureau d’études des grandes entreprises ne s’y risque pas) et devais faire appel à un cabinet conseil en PI. J’ai suivi les conseils de l’ingénieur du cabinet a intégré à la fois les éléments du brevet français et les nouveaux du brevet PCT.
Ce que je reproche aux scientifiques auxquels je me suis adresser pour obtenir des conseils parce que justement je n’étais pas sûr de ce que j’avançais, je n’ai eu que des portes closes. Ce monde vit comme dans une caste, soucieuse de conserver privilèges et savoir. ( auteur )
' C’est dans les STEP actuelles où c’est le mouvement perpétuel puisqu'on utilise le même conduit dans les 2 sens. Dans le nouveau système on peut
très bien envisager des capter l’eau dans une vallée et de la turbiner
dans une autre, tout le contraire du mouvement perpétuel '
- La Belgique veut créer une îlepour stocker l’énergie éolienne
« la Belgique envisage de construire une île artificielle en forme d’anneau qui lui permettrait de « stocker » l’énergie produite par ses champs d’éoliennes de Mer du Nord. Lors de périodes de surplus d’électricité (en cas de pic de production lorsque le vent souffle abondamment ou de demande faible par exemple la nuit), l’eau serait pompée du fonds du puits et déversée dans la mer, en utilisant l’électricité excédentaire. A l’inverse, en cas de besoin d’énergie, l’eau coulerait naturellement de la mer vers le puits en passant par des écluses puis des turbines hydrauliques afin de produire de l’électricité. » ( C’est un projet dérivé des emerald lake de Lempérière. Mais ça ne tient pas car on utilise le pompage pour remonter l’eau, et l’énergie fournie par les éoliennes est nettement insuffisante, sans compter le coût de construction de ces fameux îlots. )
2,3 GW de puissance nominale
insuffisant ?
La puissance (potentielle) de l’ensemble du parc électrique français est de 100 000 MgW.
Mais la solution d’atols artificiels en hauteur n’est pas une solution.
La longueur des conduites forcées ne dépassera pas les 50 mètres (et encore ) sur une pente assez faible. Or l’eau atteint sa vitesse maximum (quelque soit la pente) au bout de 800 mètres et vu la faiblesse de la pente cette vitesse sera encore réduite. Or c’est l’énergie cinétique (où la vitesse est au carré) de la chute d’eau qui fait tourner la turbine. Ces atols coûteraient des sommes folles avec une rapport production/consommation à peine supérieur à 50 %.
La puissance (potentielle) de l’ensemble du parc électrique français est de 100 000 MgW.
Mais la solution d’atols artificiels en hauteur n’est pas une solution.
La longueur des conduites forcées ne dépassera pas les 50 mètres (et encore ) sur une pente assez faible. Or l’eau atteint sa vitesse maximum (quelque soit la pente) au bout de 800 mètres et vu la faiblesse de la pente cette vitesse sera encore réduite. Or c’est l’énergie cinétique (où la vitesse est au carré) de la chute d’eau qui fait tourner la turbine. Ces atols coûteraient des sommes folles avec une rapport production/consommation à peine supérieur à 50 %.
Réflexion Théorique : La technologie est assez difficile à comprendre, mais, de ce que j’ai compris, je ne vois pas comment on peut récupérer de l’énergie avec ça.
Dans tous les cas, le travail pour remonter l’eau sera mgh (Poids * hauteur).
La pente n’a rien à y voir. ( L’énergie c’est celle de la chute d’eau du bassin supérieur jusqu’à la turbine.
Poids x hauteur c’est pour remonter l’eau de façon verticale. Quand
vous poussez une voiture dans une côte, vous ne soulevez pas la
voiture, en revanche plus la pente sera forte plus il faudra pousser
fort.
La régularité de la pente est très importante, car la
quantité d’eau dans chaque colonne est la même et donc la pente doit
être la même pour avoir la même masse gravitaire, sinon on devrait avoir
des pressions atmosphériques différentes et donc des vitesses de
rotation des éoliennes différentes. )
La masse gravitaire, ce n’est pas une grandeur physique habituelle, moi je connais l’énergie ou la puissance.
Quand tu montes par un escalier, c’est certes plus facile que de te tracter par les bras, mais au final, tu passes plus de temps en passant par l’escalier, car l’énergie nécessaire pour se hisser d’un point à un autre reste identique, du moment que la différence de la hauteur est la même.
On aura dans tout les cas l’énergie nécessaire égal à la puissance moyenne multipliée par le temps de l’action.
E = mgh = <Pe>*Te = <Pb>*Tb
Avec <Pe>, puissance moyenne en passant par l’escalier (en joule par seconde), Te, temps d’ascension par l’escalier (en seconde).
Avec <Pb>, puissance moyenne en se hissant par les bras (en joule par seconde), Tb, temps d’ascension en se hissant par les bras (en seconde).
Votre système ne fait que réduire la puissance moyenne nécessaire, pas l’énergie elle-même.
( car l’énergie nécessaire pour se hisser d’un point à un autre reste identique, du moment que la différence de la hauteur est la même.
Il s’agit en parlant de masse gravitaire du poids réel de la colonne d’eau et non de l’énergie nécessaire pour la remonter. Si on a une colonne d’eau de 100 tonnes qu’on remonte sur une pente à 30 ° cela revient à soulever une masse de (sinus 30°= 0,5) de 50 tonnes. Sur une pente à 6° (10,5%) le poids à soulever est de 10,5 tonnes. Je doute que l’effort soit le même pour soulever une poids de 10,5 tonnes et un de 50 tonnes. )
Quand tu montes par un escalier, c’est certes plus facile que de te tracter par les bras, mais au final, tu passes plus de temps en passant par l’escalier, car l’énergie nécessaire pour se hisser d’un point à un autre reste identique, du moment que la différence de la hauteur est la même.
On aura dans tout les cas l’énergie nécessaire égal à la puissance moyenne multipliée par le temps de l’action.
E = mgh = <Pe>*Te = <Pb>*Tb
Avec <Pe>, puissance moyenne en passant par l’escalier (en joule par seconde), Te, temps d’ascension par l’escalier (en seconde).
Avec <Pb>, puissance moyenne en se hissant par les bras (en joule par seconde), Tb, temps d’ascension en se hissant par les bras (en seconde).
Votre système ne fait que réduire la puissance moyenne nécessaire, pas l’énergie elle-même.
( car l’énergie nécessaire pour se hisser d’un point à un autre reste identique, du moment que la différence de la hauteur est la même.
Il s’agit en parlant de masse gravitaire du poids réel de la colonne d’eau et non de l’énergie nécessaire pour la remonter. Si on a une colonne d’eau de 100 tonnes qu’on remonte sur une pente à 30 ° cela revient à soulever une masse de (sinus 30°= 0,5) de 50 tonnes. Sur une pente à 6° (10,5%) le poids à soulever est de 10,5 tonnes. Je doute que l’effort soit le même pour soulever une poids de 10,5 tonnes et un de 50 tonnes. )
Oui, mais si ta pente est plus faible, nécessairement la distance à
parcourir est plus longue, et donc le temps du parcours est multiplié.
Pour preuve, pose h = D.sin(α) <=> D = h/sin(α)
h : la hauteur à remonter.
D : distance à parcourir.
α : angle de la pente.
si α = 90° => D = h
si α < 90° => D = h/sin(α) => D > h
Sachant que le travail nécessaire pour remonter l’eau est W = mgh dans tous les cas.
donc W = mg.D.sin(α)
Supposons que tu remontes l’eau à la même vitesse dans les deux cas
v = D/T <=> D = v.T <=> T = D / v
donc W = mg.v.T.sin(α)
Puisque la puissance moyenne est l’énergie nécessaire par unité de temps, on aura
<P> = W/T = mg.v.sin(α)
Donc tu réduis bien la puissance moyenne nécessaire.
Mais puisque la distance est augmentée D = h/sin(α),
le temps de montée lui-même est augmenté T = h/(v.sin(α))
Et donc l’énergie globale nécessaire reste inchangée :
W = P * T = mg.v.sin(α) * h/(v.sin(α)) = mgh.
Donc ce que tu nommes effort est en fait la puissance.
C’est la puissance nécessaire qui diminue avec la pente.
Mais diminuer la pente allonge le parcours.
Et donc l’énergie totale à dépenser reste la même.
C’est surtout que, physiquement, il y a une erreur factuelle : le travail pour remonter une certaine quantité d’eau n’est pas du tout réduit par la pente : il est égal à mgh dans tous les cas.
Dans le système proposé, il n’y a guère que la puissance nécessaire qui est réduite, mais c’est juste parce que l’on réduit la quantité remontée à chaque étape. L’énergie globale nécessaire, elle, reste la même.
Or, la puissance électrique n’est pas un problème. La Suisse, par exemple, achète énormément d’électricité à la France pour remonter l’eau dans ses barrages pendant les heures creuses.
Donc, ici, c’est un système pensé pour réduire la puissance nécessaire, mais pas l’énergie nécessaire. Or, nous avons la puissance électrique qu’il faut. Du fait de la complexité du système, avec les surcoûts que cela engendre, car il faut admettre qu’il est très sophistiqué, je comprends qu’EDF ne le trouve pas pertinent...
Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?
Mais , ici, c’est un système pensé pour réduire la puissance nécessaire, mais pas l’énergie nécessaire. Or, nous avons la puissance électrique qu’il faut. Du fait de la complexité du système, avec les surcoûts que cela engendre, car il faut admettre qu’il est très sophistiqué, je comprends qu’EDF ne le trouve pas pertinent...
( pour l’air comprimé, ça marche sur de petites hauteurs, quelques centimètres , mais dès que la hauteur de la colonne d’air s’accroît, l’efficacité de la poussée va décroître démesurément. Il y aura une énorme quantité de perte par échauffement (PV = nRT).
Regarder les circuits de frein des camions, y a-t-il de la perte par échauffement ? L’air est bien meilleur que le lookeed pour la pression sur les cylindres de frein. D’autre par une pression de 8 ATU pour soulever une masse de 70 tonnes c’est prouvé ; regarder avec quoi on soulève les très gros camions pour changer les roues ; avec des coussins d’air. Pour redresser le bateau de Costa Croisières on a justement envisagé des gros coussins d’air.
La où vous avez raison, c’est qu’il y a échauffement quand on réduit le conduit d’air, c’est pourquoi je pense que le diamètre des pompes devait être égal au diamètre des colonnes
( A mon avis, le circuit de freinage d’un camion ne fonctionne pas à l’air comprimé,
Pour preuve, pose h = D.sin(α) <=> D = h/sin(α)
h : la hauteur à remonter.
D : distance à parcourir.
α : angle de la pente.
si α = 90° => D = h
si α < 90° => D = h/sin(α) => D > h
Sachant que le travail nécessaire pour remonter l’eau est W = mgh dans tous les cas.
donc W = mg.D.sin(α)
Supposons que tu remontes l’eau à la même vitesse dans les deux cas
v = D/T <=> D = v.T <=> T = D / v
donc W = mg.v.T.sin(α)
Puisque la puissance moyenne est l’énergie nécessaire par unité de temps, on aura
<P> = W/T = mg.v.sin(α)
Donc tu réduis bien la puissance moyenne nécessaire.
Mais puisque la distance est augmentée D = h/sin(α),
le temps de montée lui-même est augmenté T = h/(v.sin(α))
Et donc l’énergie globale nécessaire reste inchangée :
W = P * T = mg.v.sin(α) * h/(v.sin(α)) = mgh.
Donc ce que tu nommes effort est en fait la puissance.
C’est la puissance nécessaire qui diminue avec la pente.
Mais diminuer la pente allonge le parcours.
Et donc l’énergie totale à dépenser reste la même.
C’est surtout que, physiquement, il y a une erreur factuelle : le travail pour remonter une certaine quantité d’eau n’est pas du tout réduit par la pente : il est égal à mgh dans tous les cas.
Dans le système proposé, il n’y a guère que la puissance nécessaire qui est réduite, mais c’est juste parce que l’on réduit la quantité remontée à chaque étape. L’énergie globale nécessaire, elle, reste la même.
Or, la puissance électrique n’est pas un problème. La Suisse, par exemple, achète énormément d’électricité à la France pour remonter l’eau dans ses barrages pendant les heures creuses.
Donc, ici, c’est un système pensé pour réduire la puissance nécessaire, mais pas l’énergie nécessaire. Or, nous avons la puissance électrique qu’il faut. Du fait de la complexité du système, avec les surcoûts que cela engendre, car il faut admettre qu’il est très sophistiqué, je comprends qu’EDF ne le trouve pas pertinent...
Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?
Mais , ici, c’est un système pensé pour réduire la puissance nécessaire, mais pas l’énergie nécessaire. Or, nous avons la puissance électrique qu’il faut. Du fait de la complexité du système, avec les surcoûts que cela engendre, car il faut admettre qu’il est très sophistiqué, je comprends qu’EDF ne le trouve pas pertinent...
EDF n’a
jamais fait de commentaire, ce sont des experts (inconnus) mandatés par
la commission des affaires économiques du parlement.
Lisez
le dossier et vous comprendrez mieux. L’air comprimé a un excellent
rendement en poussée vectorielle, 8 ATU permettent de soulever une masse
de 70 tonnes alors que pour soulever une masse de 70 tonnes par le
pompage (en fait on turbine à l’envers) il faut une grande quantité
d’énergie électrique. En fait le moteur électrique entraînant l’éolienne
est plus un régulateur de vitesse qu’un véritable moteur
d’entraînement. La dépression d’air provoquée par les pompes en phase de
détente fait tourner l’éolienne qui elle-même actionne les pompes. Ce
qui reste encore inconnu, c’est jusqu’où peut-on aller dans ce système
d’entraînement réciproque, avant le risque de l’emballement ? On peut
imaginer une plus faible surmultiplication des engrenages, des pompes
plus importantes et une puissance de l’installation de 50 MgW au lieu de
25 MgW. Les moteurs régulateurs consommeront plus d’électricité mais si
le rapport production/consommation d’électricité passe à 3 au lieu de
6, au final on serait gagnant. Le gros avantage est que le système
produit de l’électricité en base comme en stockage, alors que les STEP
actuelles ne sont destinées qu’au stockage et au final consomment plus
d’électricité qu’elles n’en produisent.
( pour l’air comprimé, ça marche sur de petites hauteurs, quelques centimètres , mais dès que la hauteur de la colonne d’air s’accroît, l’efficacité de la poussée va décroître démesurément. Il y aura une énorme quantité de perte par échauffement (PV = nRT).
Regarder les circuits de frein des camions, y a-t-il de la perte par échauffement ? L’air est bien meilleur que le lookeed pour la pression sur les cylindres de frein. D’autre par une pression de 8 ATU pour soulever une masse de 70 tonnes c’est prouvé ; regarder avec quoi on soulève les très gros camions pour changer les roues ; avec des coussins d’air. Pour redresser le bateau de Costa Croisières on a justement envisagé des gros coussins d’air.
La où vous avez raison, c’est qu’il y a échauffement quand on réduit le conduit d’air, c’est pourquoi je pense que le diamètre des pompes devait être égal au diamètre des colonnes
( A mon avis, le circuit de freinage d’un camion ne fonctionne pas à l’air comprimé,
mais avec un fluide hydraulique.
Pour les vérins, on utilise plutôt des fluides hydrauliques quand il faut une puissance importante.
Votre proposition revient à proposer d’utiliser un vérinage pour remonter de l’eau dans les barrages.
Peut-être le rendement serait-il meilleur ?
Je ne sais pas, il faudrait tester.
Ce qui est sûr, c’est que cela demanderait une infrastructure autrement plus complexe que celles qui existent actuellement.
D’autre part, les vérins à air comprimé me semblent trop peu puissants pour cette tâche. ils auraient le fâcheux inconvénient de s’échauffer démesurément.
« le travail pour remonter une certaine quantité d’eau n’est pas du tout réduit par la pente : il est égal à mgh dans tous les cas. »
Pour les vérins, on utilise plutôt des fluides hydrauliques quand il faut une puissance importante.
Votre proposition revient à proposer d’utiliser un vérinage pour remonter de l’eau dans les barrages.
Peut-être le rendement serait-il meilleur ?
Je ne sais pas, il faudrait tester.
Ce qui est sûr, c’est que cela demanderait une infrastructure autrement plus complexe que celles qui existent actuellement.
D’autre part, les vérins à air comprimé me semblent trop peu puissants pour cette tâche. ils auraient le fâcheux inconvénient de s’échauffer démesurément.
« le travail pour remonter une certaine quantité d’eau n’est pas du tout réduit par la pente : il est égal à mgh dans tous les cas. »
Mgh c’est lié à la gravité et la pesanteur, par exemple un objet qui
pèse 10 kilos s’il est lancé dans le vide pèsera 100 kilos au bout de 10
mètres, tout le contraire du travail pour remonter l’eau.
L’attractivité terrestre est cependant ralentie par la résistance à
l’air. Dans une cascade par exemple la vitesse de l’eau ne dépasse pas
les 40 km/h, alors que dans une conduite forcée, où la conduite est
pleine pour éviter les coups de bélier, la vitesse atteint les 200 km/h
voire plus.
mgh, c’est l’énergie potentielle de pesanteur.
C’est-à-dire que si un objet chute d’une hauteur h, l’énergie cinétique en fin de chute sera toujours inférieur à mgh (car il y a des pertes) ; chute => Ec = mgh - pertes chute
Inversement, si vous voulez remonter l’objet d’une hauteur h, il vous faudra toujours dépenser une énergie supérieur à mgh (car il y a des pertes) ; remontée => W = mgh + pertes remontée
Ec - W = - pertes chute - pertes remontée < 0 dans tous les cas.
Vous consommez donc toujours de l’énergie.
La masse gravitaire ? ramène au poids réel quand on le soulève. Quand vous poussez une masse sur une pente le poids réel de cette masse est fonction de l’angle de la pente, plus la pente va être forte, plus on va se rapprocher du poids réel. Mais la fonction y=sin x n’est pas linéaire comme y=x. En effet à 30 ° le sinus est déjà à 0,5, donc les poids de la masse gravitaire est la moitié du poids réel, alors que proportionnellement il devrait être du tiers.
( La masse gravitaire c’est quand vous pousser une charge (sur une pente car sur le plat il n’y a que les forces de frottements et la résistance à l’air s’il y a vitesse) et le poids réel c’est celui quand vous soulever la charge pour l’arracher à l’attraction terrestre. La masse gravitaire étant fonction de la pente, en la multipliant par le sinus de la pente (c’est du cours de physique de seconde pas plus !) vous donnez en quelque sorte une équivalence comme si vous souleviez cette charge au lieu de la déplacer.)
qu’appelez vous « poids réel » ? Quand vous poussez une masse sur une pente le poids réel de cette masse est fonction de l’angle de la pente, plus la pente va être forte, plus on va se rapprocher du poids réel.
il semble qu’il y ait grosse embrouille entre énergie et puissance dans votre raisonnement.
En conclusion cette solution réinvente la physique dans l’espoir d'une idée géniale, malheuresusement je ne
craint que cela ne reste sans resultat en terszt réel !
( Peugeot a annonce janvier 2013 " une voiture qui fonctionne à l’air comprimé et qui consommerait 2 litres aux cent et 2,9 litres en ville. C’est une hybride. L’énergie est récupérée au freinage, puis réutilisée à l’accélération. L’air comprimé semble plus adapté au stockage d’énergie que l’électricité, car les batteries électrique sont très lourdes, elles ont des fuites, elle sont polluantes. L’idée est intéressante.
Mais je ne vois pas l’analogue d’un freinage avec le système proposé pour remonter l’eau dans les barrages. Autant faire bouillir l’eau en bas et la faire se condenser en haut, ce serait carrément plus simple que le système proposé.)
C’est-à-dire que si un objet chute d’une hauteur h, l’énergie cinétique en fin de chute sera toujours inférieur à mgh (car il y a des pertes) ; chute => Ec = mgh - pertes chute
Inversement, si vous voulez remonter l’objet d’une hauteur h, il vous faudra toujours dépenser une énergie supérieur à mgh (car il y a des pertes) ; remontée => W = mgh + pertes remontée
Ec - W = - pertes chute - pertes remontée < 0 dans tous les cas.
Vous consommez donc toujours de l’énergie.
La masse gravitaire ? ramène au poids réel quand on le soulève. Quand vous poussez une masse sur une pente le poids réel de cette masse est fonction de l’angle de la pente, plus la pente va être forte, plus on va se rapprocher du poids réel. Mais la fonction y=sin x n’est pas linéaire comme y=x. En effet à 30 ° le sinus est déjà à 0,5, donc les poids de la masse gravitaire est la moitié du poids réel, alors que proportionnellement il devrait être du tiers.
( La masse gravitaire c’est quand vous pousser une charge (sur une pente car sur le plat il n’y a que les forces de frottements et la résistance à l’air s’il y a vitesse) et le poids réel c’est celui quand vous soulever la charge pour l’arracher à l’attraction terrestre. La masse gravitaire étant fonction de la pente, en la multipliant par le sinus de la pente (c’est du cours de physique de seconde pas plus !) vous donnez en quelque sorte une équivalence comme si vous souleviez cette charge au lieu de la déplacer.)
Oui mais quand tu pousses ta masse sur une pente, c’est plus facile
parce que tu as besoin d’une puissance moindre. En effet, par unité de
temps, du fait de la pente, le travail mécanique est moindre, étant
donné que tu ne te déplace pas verticalement.
La puissance consommée est F.v (produit scalaire de la force par la vitesse) = mg*v*sin(α).
Mais comme le parcours est plus long (théorème de Pythagore), il dure plus longtemps, et donc le travail mécanique reste exactement le même, puisqu’il est égal au produit de la puissance par le temps d’application de celle-ci (W=P*T = m*g*h).
Masse gravitaire, ça ne veut rien dire en physique.
On utilise les termes de Puissance, de Force, d’énergie, de masse.
La puissance consommée est F.v (produit scalaire de la force par la vitesse) = mg*v*sin(α).
Mais comme le parcours est plus long (théorème de Pythagore), il dure plus longtemps, et donc le travail mécanique reste exactement le même, puisqu’il est égal au produit de la puissance par le temps d’application de celle-ci (W=P*T = m*g*h).
Masse gravitaire, ça ne veut rien dire en physique.
On utilise les termes de Puissance, de Force, d’énergie, de masse.
qu’appelez vous « poids réel » ? Quand vous poussez une masse sur une pente le poids réel de cette masse est fonction de l’angle de la pente, plus la pente va être forte, plus on va se rapprocher du poids réel.
Dans cette phrase de votre réponse, on comprend que:
1) début de phrase : le poids réel est fonction de la pente (donc de l’angle)
2) fin de phrase : plus la pente est forte (angle tend vers 90degrés), plus on se rapproche du poids réel.
La
poids réel est donc dans votre réponse, à la fois le poids mg que j’ai
l’habitude de voir ET le poids ’effectif’ que vous voulez définir avec
un sinus en plus. Quelque chose ne colle pas.
Il y a un dilem dans l'anlyse de l'auteur entre la puissance et l’énergie.
Remarque à casino L'auteur :
Puisque vous en parlez relisez donc ces fameux cours de seconde... ;
Vous expliquez que la masse qui est un invariant en physique Newtonienne varie en fonction du chemin que l’on emprunte.C’est wight watcher qui va faire la gueule...Pour maigrir il suffit de se peser sur un sol en pente..
La balance va dire un sinus en moins mais votre prochain footing sera décevant....
C ’est une cause perdue mais je vis quand même tenter une dernière image, ne serait ce que pour détromper ceux que vous leurrez.
Vous êtes en train de nous expliquer que le panier à provision que je doit monter au sixième étage est de moins en moins lourd suivant que je prend une échelle verticale, un escalier ou une rampe pour fauteuil roulant.....
Pourtant si je le pèse avant de monter et une fois arrivé en haut, je vous fait le pari qu’il pèse la même chose, non ????
Aurai je moins a manger si je passe par l’ascenseur que si je prend l’escalier ?
Et le résultat net, que j’ai pris l’ascenseur, l’échelle l’escalier ou la rampe sera bien que mon panier est arrivé au sixième, non ???
Et même si je le colle dans un missile balistique qui fait le tour de la terre avant de me le déposer au sixième, le panier aura toujours la même masse et sera au final benoîtement au sixième.
Ce qui va changer c’est le temps que j’aurai mis a le monter et donc la puissance dissipée pour monter ce foutu panier a provision.
Monter le panier au sixième c’est le travail (au sens physique) que j’ai fourni.
Si je divise ce travail par le temps que j’ai mis a le monter c’est la puissance.
Donc plus je met de temps a effectuer un travail et moins j’ai besoin de puissance, c’est pour cela que c’est plus facile a puissance égale de passer par la rampe que par l’échelle verticale mais aussi que c’est plus long.
Et c’est aussi pour cela que que les personnes faibles (ou au 8eme panier)prennent l’ascenseur,qui leur fournit de la puissance.
Mais comme le parcours est plus long (théorème de Pythagore), il dure plus longtemps, et donc le travail mécanique reste exactement le même, puisqu’il est égal au produit de la puissance par le temps d’application de celle-ci (W=P*T = m*g*h).Tout à fait d’accord, mais il ne s’agit pas de cela ici. Dans aucune STEP on ne remonte l’eau à 90 ° de pente. Dans une STEP pour déterminer la puissance nécessaire à la pompe, il faut connaître la masse gravitaire de la colonne d’eau, aucun ingénieur EDF en hydro vous dira le contraire.
Dans le cas qui nous intéresse la masse gravitaire doit être égale dans chaque colonne et donc la pente régulière. Si une pression d’air de x ATU est nécessaire pour remonter une colonne d’eau de x masse gravitaire, le volume d’eau variera en fonction de la pente, plus la pente augmentera, plus le volume d’eau diminuera. Or dans une STEP on ne peut pas jouer sur le volume d’eau du fait qu’on doit avoir la conduite pleine d’eau pour pouvoir la remonter, et d’autre part, plus on a une pente forte de la conduite forcée, plus on améliore l’énergie cinétique de la chute d’eau. Le rapport Production/consommation est forcément inférieur à 1.
Dans une STE on peut concevoir une pente très forte pour le turbinage et une pente douce (trajet plus long je vous l’accorde) pour la remontée de l’eau. C’est la faible pression d’air nécessaire (du fait de la relative faible masse gravitaire) qui fait, entre autres, qu’on consomme peu d’énergie pour produire l’air comprimé.
Vous expliquez que la masse qui est un invariant en physique Newtonienne varie en fonction du chemin que l’on emprunte.C’est wight watcher qui va faire la gueule...Pour maigrir il suffit de se peser sur un sol en pente..
La balance va dire un sinus en moins mais votre prochain footing sera décevant....
C ’est une cause perdue mais je vis quand même tenter une dernière image, ne serait ce que pour détromper ceux que vous leurrez.
Vous êtes en train de nous expliquer que le panier à provision que je doit monter au sixième étage est de moins en moins lourd suivant que je prend une échelle verticale, un escalier ou une rampe pour fauteuil roulant.....
Pourtant si je le pèse avant de monter et une fois arrivé en haut, je vous fait le pari qu’il pèse la même chose, non ????
Aurai je moins a manger si je passe par l’ascenseur que si je prend l’escalier ?
Et le résultat net, que j’ai pris l’ascenseur, l’échelle l’escalier ou la rampe sera bien que mon panier est arrivé au sixième, non ???
Et même si je le colle dans un missile balistique qui fait le tour de la terre avant de me le déposer au sixième, le panier aura toujours la même masse et sera au final benoîtement au sixième.
Ce qui va changer c’est le temps que j’aurai mis a le monter et donc la puissance dissipée pour monter ce foutu panier a provision.
Monter le panier au sixième c’est le travail (au sens physique) que j’ai fourni.
Si je divise ce travail par le temps que j’ai mis a le monter c’est la puissance.
Donc plus je met de temps a effectuer un travail et moins j’ai besoin de puissance, c’est pour cela que c’est plus facile a puissance égale de passer par la rampe que par l’échelle verticale mais aussi que c’est plus long.
Et c’est aussi pour cela que que les personnes faibles (ou au 8eme panier)prennent l’ascenseur,qui leur fournit de la puissance.
Mais comme le parcours est plus long (théorème de Pythagore), il dure plus longtemps, et donc le travail mécanique reste exactement le même, puisqu’il est égal au produit de la puissance par le temps d’application de celle-ci (W=P*T = m*g*h).Tout à fait d’accord, mais il ne s’agit pas de cela ici. Dans aucune STEP on ne remonte l’eau à 90 ° de pente. Dans une STEP pour déterminer la puissance nécessaire à la pompe, il faut connaître la masse gravitaire de la colonne d’eau, aucun ingénieur EDF en hydro vous dira le contraire.
Dans le cas qui nous intéresse la masse gravitaire doit être égale dans chaque colonne et donc la pente régulière. Si une pression d’air de x ATU est nécessaire pour remonter une colonne d’eau de x masse gravitaire, le volume d’eau variera en fonction de la pente, plus la pente augmentera, plus le volume d’eau diminuera. Or dans une STEP on ne peut pas jouer sur le volume d’eau du fait qu’on doit avoir la conduite pleine d’eau pour pouvoir la remonter, et d’autre part, plus on a une pente forte de la conduite forcée, plus on améliore l’énergie cinétique de la chute d’eau. Le rapport Production/consommation est forcément inférieur à 1.
Dans une STE on peut concevoir une pente très forte pour le turbinage et une pente douce (trajet plus long je vous l’accorde) pour la remontée de l’eau. C’est la faible pression d’air nécessaire (du fait de la relative faible masse gravitaire) qui fait, entre autres, qu’on consomme peu d’énergie pour produire l’air comprimé.
Or dans une STEP on ne peut pas jouer sur le volume d’eau du fait qu’on
doit avoir la conduite pleine d’eau pour pouvoir la remonter, et d’autre
part, plus on a une pente forte de la conduite forcée, plus on améliore
l’énergie cinétique de la chute d’eau.
Le rapport Production/consommation est forcément inférieur à 1.
Cette analyse ne repose sur aucune base physique.
L’énergie potentielle de gravitation est m*g*h
m = masse ; g = accélération de la pesanteur. h = hauteur.
Quand tu fais tomber une masse d’eau, tu récupères une énergie :
W0 = mgh - pertes 0.
Quand tu remontes une masse d’eau, tu dépenses une énergie :
W1 = mgh + pertes 1
Le gain d’énergie total est :
W0 - W1 = - (pertes 0 + pertes 1) < 0
C’est donc toujours une consommation d’énergie.
W0/W1 = (mgh - pertes 0) / (mgh + pertes 1 )
= (mgh + pertes 1 - pertes 1 - pertes 0) / (mgh + pertes 1 )
= 1 - (pertes 0 + pertes 1)/ W1 < 1
W0 < W1 => W0 / W1 < 1 dans tous les cas.
Il n’y a pas de miracle.
Le rapport Production/consommation est forcément inférieur à 1.
Cette analyse ne repose sur aucune base physique.
L’énergie potentielle de gravitation est m*g*h
m = masse ; g = accélération de la pesanteur. h = hauteur.
Quand tu fais tomber une masse d’eau, tu récupères une énergie :
W0 = mgh - pertes 0.
Quand tu remontes une masse d’eau, tu dépenses une énergie :
W1 = mgh + pertes 1
Le gain d’énergie total est :
W0 - W1 = - (pertes 0 + pertes 1) < 0
C’est donc toujours une consommation d’énergie.
W0/W1 = (mgh - pertes 0) / (mgh + pertes 1 )
= (mgh + pertes 1 - pertes 1 - pertes 0) / (mgh + pertes 1 )
= 1 - (pertes 0 + pertes 1)/ W1 < 1
W0 < W1 => W0 / W1 < 1 dans tous les cas.
Il n’y a pas de miracle.
il semble qu’il y ait grosse embrouille entre énergie et puissance dans votre raisonnement.
Sans frottements :
- l’énergie à fournir
pour monter une masse m d’une hauteur h est mgh, quel que soit le chemin
parcouru par la masse (force « conservative », ça doit aussi être du
niveau seconde mais SVP ne rentrons pas dans ces remarques à la noix..)
-
pour une pente plus importante, en gardant le même h, il faudra fournir
plus de puissance ( (soit plus d’énergie par unité de temps) ) mais l’effort durera moins
longtemps. Bref on pourra tourner ça dans tous les sens mais au bout du
compte l’énergie totale dépensée sera la même qque soit la pente.
Avec frottements :
On
sort du cas conservatif, il y a dissipation d’une partie de l’NRJ
dépensée pour monter le truc, et il y a fort à parier que cette fraction
d’NRJ dissipée dépendra de la pente.
Pourquoi cela impliquerait-il une formulation simple du type de votre « masse gravitaire », je n’en vois aucune raison..
D’autant
que votre formule pour la masse gravitaire implique qu’elle est nulle
pour une pente nulle, ce qui semble indiquer qu’on est dans un cas sans
frottements, quelle embrouille..
D’autre part,
lorsque je tape « masse gravitaire » dans un moteur de recherche, je
tombe sur votre site, ou sur mes commentaires du présent article, rien
d’autre apparemment. OK les moteurs de recherche c’est pas la panacée,
mais avouez que c’est un peu surprenant.
En tout cas, si vous
avez à coeur de convaincre, je vous conseillerais de replacer votre
discours en usant de terme bien définis phyiquement (et accepté par tout
le monde, pas par une communauté donnée, au cas où.. )
NB : une hypohèse, si alpha est l’angle de la pente :
m=masse
h=hauteur du déplacement
d=distance parcourue sur le plan incliné pour se hisser d’une hauteur h
M= masse gravitaire=m.g.sin(alpha)
=m.g.h/d
Avec cette définition, l’énergie E (dépensée ou récupéré suivant le signe de alpha) s’exprime :
E = M.d (en négligeant les pertes)
peut-être une forme pratique à utiliser en hydrologie ?
La preuve qu’il s’embrouille entre puissance et énergie :
-------------------
Dans une STEP pour déterminer la puissance nécessaire à la pompe, il faut connaître la masse gravitaire de la colonne d’eau, aucun ingénieur EDF en hydro vous dira le contraire.
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Personne ne dit le contraire, mais ce n’est pas parce que tu as besoin d’une puissance moindre lorsque la pente est douce, qui tu vas dépenser moins d’énergie pour monter la même hauteur...
L’énergie est fonction de la hauteur, pas de la pente.
C’est la puissance nécessaire qui est dimensionnée selon la pente.
Or les barrages sont réalimentés pendant les heures creuses,
lorsqu’il y a un maximum de puissance disponible.
Cela dit, je veux bien imaginer qu’il soit possible de minimiser les pertes en dédoublant la conduite, une pour la remonté, l’autre pour la descente (encore faudrait-il faire des calculs).
Mais le maximum qui puisse être fait, c’est de minimiser les pertes.
Il n’y a pas d’énergie produite par ce système.
Une masse d’eau ne peut pas descendre et remonter au point de départ tout en apportant un surplus d’énergie...
Comme d’habitude, les écolos, vous vous embrouillez entre puissance et énergie.
Dans une STEP pour déterminer la puissance nécessaire à la pompe, il faut connaître la masse gravitaire de la colonne d’eau, aucun ingénieur EDF en hydro vous dira le contraire.
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Personne ne dit le contraire, mais ce n’est pas parce que tu as besoin d’une puissance moindre lorsque la pente est douce, qui tu vas dépenser moins d’énergie pour monter la même hauteur...
L’énergie est fonction de la hauteur, pas de la pente.
C’est la puissance nécessaire qui est dimensionnée selon la pente.
Or les barrages sont réalimentés pendant les heures creuses,
lorsqu’il y a un maximum de puissance disponible.
Cela dit, je veux bien imaginer qu’il soit possible de minimiser les pertes en dédoublant la conduite, une pour la remonté, l’autre pour la descente (encore faudrait-il faire des calculs).
Mais le maximum qui puisse être fait, c’est de minimiser les pertes.
Il n’y a pas d’énergie produite par ce système.
Une masse d’eau ne peut pas descendre et remonter au point de départ tout en apportant un surplus d’énergie...
Comme d’habitude, les écolos, vous vous embrouillez entre puissance et énergie.
En conclusion cette solution réinvente la physique dans l’espoir d'une idée géniale, malheuresusement je ne
craint que cela ne reste sans resultat en terszt réel !
( Peugeot a annonce janvier 2013 " une voiture qui fonctionne à l’air comprimé et qui consommerait 2 litres aux cent et 2,9 litres en ville. C’est une hybride. L’énergie est récupérée au freinage, puis réutilisée à l’accélération. L’air comprimé semble plus adapté au stockage d’énergie que l’électricité, car les batteries électrique sont très lourdes, elles ont des fuites, elle sont polluantes. L’idée est intéressante.
Mais je ne vois pas l’analogue d’un freinage avec le système proposé pour remonter l’eau dans les barrages. Autant faire bouillir l’eau en bas et la faire se condenser en haut, ce serait carrément plus simple que le système proposé.)
