Le nucléaire belge repart, une bonne nouvelle pour le climat ?

2 réflexions au sujet de “Le nucléaire belge repart, une bonne nouvelle pour le climat ?”

1. Une technologie transversale avec des impacts bien plus favorables que la Belgique pour l’énergie, les réseaux, les batteries etc et le climat !

   Multiplication des applications et avantages du graphène, notamment dans le secteur de l’énergie

   Marchés exponentiels

   Avance de la Chine et retard notamment de l’Europe par défaut de transfert de la R&D aux applications (comme d’hab ! manque de généralisation de la culture scientifique en France)

   Le graphène, dérivé du graphite (une seule couche microscopique d’atomes de carbone disposés dans un réseau en nid d’abeilles) promet une révolution technologique dans les secteurs de l’automobile, de l’aérospatiale, du biomédical, de l’électronique, des télécommunications et plus.

   Deux chercheurs (André Geim et Kostya Novoselov) ont obtenu un prix Nobel de physique et qui a suscité l’intérêt des scientifiques du monde entier en 2010 pour leurs travaux sur le graphène.

   Ce dernier est le matériau le plus fin du monde, mais aussi le plus résistant. Il est plus résistant que le diamant, plus conducteur que le cuivre et incroyablement flexible. Il est également totalement transparent tout en étant extrêmement dense.

   Sa flexibilité et sa transparence lui permettent de multiples applications. Son incroyable résistance lui permet de supporter deux fois mieux des impacts que le Kevlar, tissu actuellement utilisé dans les gilets pare-balles.

   Des avions, voitures et d’innombrables autres machines pourraient être fabriqués à partir de graphène léger et très résistant.

   Des chercheurs de trois universités australiennes ont mis au point un film ultra-mince absorbant la lumière qui permet la collecte de l’énergie solaire thermique et à terme en pratique la conversion directe de la chaleur en électricité et le dessalement de l’eau de mer.

   Le graphène pourrait également être utile aux centrales solaires CSP qui utilisent des miroirs pour concentrer la lumière solaire dans une tour centrale. Les miroirs recouverts de graphène pourraient avoir une certaine application parce qu’il conduit très bien la chaleur.

   L’équipe Dawson de l’Université de Manchester considèrent le graphène comme un bon candidat pour la création de batteries de nouvelle génération, grâce à la robustesse mécanique et chimique du graphène et son impressionnante conductivité.

   Son imperméabilité pourrait également être utile dans des dispositifs comme les piles à combustible et les batteries redox où les protons peuvent sauter à travers les membranes graphène.

   Selon Rob Dryfe, professeur à l’Université de Manchester, le graphène possède toutes les qualités d’un système de stockage d’énergie idéal : important volume de stockage, léger, stable, durabilité, rapidité de charge et de réactivité à la demande etc. Il permet de cocher toutes ces cases.

   Certaines entreprises chinoises produisent déjà des batteries au graphène et des supercondensateurs commerciaux qui sont utilisés pour alimenter des autobus électriques.

   Il a beaucoup d’autres applications en énergie par exemple comme matériau de renforcement des pales d’éoliennes leur permettant d’être plus durables et plus productives.

   Le graphène n’est pas seulement révolutionnaire en raison de ce qu’il peut faire, il a aussi changé la compréhension des scientifiques à l’égard de ressources similaires.

   Le graphène bicouche torsadé (TBG) comme supraconducteur :

   Prenons l’exemple des supraconducteurs : ces matériaux sont capables de conduire l’électricité sans résistance, ce qui signifie que l’énergie dans un supraconducteur pourrait circuler en continu sans jamais se dégrader.

   Le problème avec la plupart des supraconducteurs est qu’ils ne fonctionnent qu’à des températures proches du zéro absolu, soit environ -273,15 degrés Celsius, où il n’y a ni mouvement ni chaleur.

   Parce qu’il n’est pas pratique de faire fonctionner des supraconducteurs avec les matériaux de refroidissement coûteux nécessaires pour les faire fonctionner, les scientifiques ont passé des décennies à chercher un matériau qui pourrait être utilisé comme supraconducteur à la température ambiante.

   Le graphène, bien qu’il ne soit pas un supraconducteur à haute température en soi, a permis aux scientifiques de faire un pas de plus vers la résolution de ce casse-tête. Deux articles publiés dans la revue scientifique Nature en 2018 ont prouvé que le graphène pouvait fonctionner comme supraconducteur si deux couches étaient prises en sandwich sous l’angle dit  » magique « .

   Les chercheurs ont découvert que ce graphène bicouche torsadé (TBG) fonctionne de la même manière que d’autres supraconducteurs  » non conventionnels  » appelés cuprates, qui peuvent conduire l’électricité jusqu’à 133 degrés Kelvin au-dessus du zéro absolu, soit environ -140°C.

   Alors que les scientifiques ont eu du mal à comprendre le fonctionnement des cuprates, le système graphène est lui relativement bien compris.

   Ces RGB pourraient permettre à terme la mise en service de réacteurs de fusion plus petits ou même la transmission sans perte de puissance, ainsi qu’un transport à grande vitesse sans friction, contribuant ainsi à résoudre la crise énergétique et climatique.

   Entre 2010 et 2017, le nombre de demandes de brevet liées au graphène a augmenté à un taux moyen de près de 61 % par an pour atteindre 13 371, selon le cabinet d’études de marché ReportLinker qui précise également que l’intérêt grandissant pour ce matériau a vu sa valeur de marché monter en flèche, passant de 85 millions de dollars en 2017 à près de 200 millions de dollars en 2018 et prévoit jusqu’à 1 milliard de dollars d’ici 2023.

   La Chine est en tête en matière de R&D sur ce sujet. Elle a développé un énorme monopole sur des secteurs allant du photovoltaïque solaire à l’impression 3D. Il n’est donc pas surprenant que le pays soit rapidement devenu le centre de l’innovation dans le domaine du graphène. Les plus grands fournisseurs de matériaux avancés comme le graphène sont chinois, et près de 70% de la capacité de production nominale totale est située dans le pays.

   Point de basculement

   Dans les années à venir, la Chine continuera très probablement à dominer le marché du graphène.

   Elle dispose de la technologie, l’investissement, la détermination et la chaîne de valeur, y compris tous les principaux marchés cibles.

   Ailleurs dans le monde, il existe toujours un fossé entre la recherche sur le graphène et les entreprises qui peuvent créer des produits pratiques et innovants.

   En Grande-Bretagne, le groupe de coordination Graphene@Manchester, qui comprend le Graphene Engineering Innovation Centre de l’université et son National Graphene Institute, vise à combler le  » fossé de l’innovation  » entre le monde universitaire et le monde commercial en établissant des partenariats de collaboration entre chercheurs et entreprises.

   À l’avenir, les experts s’attendent à ce qu’il y ait une conjoncture critique dans le développement mondial de l’industrie du graphène avec un point de basculement dans les années qui viennent vers des marchés en hausses exponentielles.

   Nous ne faisons probablement qu’effleurer la surface de ce que le graphène peut faire pour le futur secteur de l’énergie.

   https://www.theneweconomy.com/energy/graphene-is-the-new-wonder-material-transforming-the-energy-sector

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2. Parmi les multiples applications au plan commercial :

   Nouveau produit issu de la coopération Paragraf Ltd (UK) l’un des spécialistes du graphène et Verditek (solaire – UK) dans le silicium/PV

   Le procédé de fabrication industriel de Paragraf et de graphène a été appliqué à la technologie solaire de Verditek afin d’exploiter les propriétés électriques et mécaniques supérieures qu’apporte le graphène.

   La cellule fonctionne sans l’encombrement des barres métalliques ou des plaques arrière nécessaires des cellules PV conventionnelles.

   Verditek fabrique maintenant ces cellules photovoltaïques légères et robustes.

   Elles peuvent être déployés de bien plus de façons que les cellules conventionnelles lourdes – par exemple sur des toitures plus faibles, temporaires ou anciennes.

   Le graphène permet en effet aux cellules PV d’être encore plus légères et plus efficaces. Il améliore les performances d’une cellule PV en la rendant plus conductrice et élimine le besoin de conducteurs électriques qui réduisent la surface de la cellule réellement exposée à la lumière du soleil.

   Autres avantages :

   – excellentes performances dans des conditions de faible luminosité.
   – durée de vie plus longue
   – minimise efficacement la résistance à la chaleur,
   – réduction des coût: fonction autonettoyante permettant d’économiser les coûts d’entretien et de main d’œuvre

   Actuellement, les cellules photovoltaïques conventionnelles commerciales au silicium convertissent environ 21 à 23 % de l’énergie qu’elles reçoivent en électricité (35% au plan commercial pour d’autres technologies).

   L’objectif court terme des 2 partenaires est d’atteindre plus de 25 % et de multiples applications (électronique grand publiques, véhicules électro-solaires etc). Ils dépassent déjà nettement les rendements du chinois Znshine (17%) dans ce domaine.

   De plus le potentiel du graphène pour améliorer significativement les performances des technologies actuelles reste encore très élevé.

   https://polaris.brighterir.com/public/verditek/news/rns/story/wvqyjpx

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