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Dans les transports

L'utilisation des énergies renouvelables dans le domaine des transports est possible. Si le bateau et les transports en communs sont en avance sur les autres modes de transport, les projets se multiplient dans le domaine automobile et même dans l'aviation.

Pour la navigation

le 05/08/2010 à 14:39:39

L'énergie éolienne est utilisée depuis des millénaires dans la navigation mais l'énergie solaire peut également être utilisée. Aujourd'hui, ce sont 6% des émissions qui découlent directement du transport maritime et la pollution des ports est un problème de santé publique.

L'énergie éolienne

Thomas W. Lawson, voilier à 7 matsMême si l'énergie éolienne a longtemps prédominé dans le transport maritime, le moteur thermique d'abord au charbon puis au pétrole et à réaction nucléaire l'ont détrôné si bien qu'aujourd'hui, le vent doit reconquérir la mer. Les voiliers les plus avancés permettent d'atteindre des vitesses supérieures à 90km/h sur des courtes distances et à 60 km/h sur des distances comme la traversée de la Manche. Le détenteur du record de vitesse est le voilier "L'hydroptère".

Les applications pour le transport de marchandises se développent également dans un contexte où le prix des énergies fossiles augmente et la propulsion à l'énergie nucléaire etant réservée aux bateaux militaires. En 2005, la Compagnie de Transport Maritime à Voile est créée à Béziers avec pour objectif de développer le transport de marchandises grâce à la navigation à voile. La compagnie est toujours à flots et a ouvert une ligne d'acheminement de vin entre Bordeaux et Dublin.

Si la volonté affichée de cette compagnie est de relancer le commerce grâce à la navigation à la voile, beaucoup utilise les techniques du kite-surf pour économiser du carburant. L'idée est de faire tracter le bateau par un cerf-volant et de limiter ainsi le recours à la force de propulsion traditionnelle. Il est intéressant de souligner enfin la possibilité de faire avancer un bateau contre le vent à l'aide d'une éolienne grâce à la différence de fluidité entre l'air et l'eau.

L'énergie solaire

Les premiers bateaux solaires sont apparus au début des années 1980 sur les bords du Rhin. D'abord considérés comme des prototypes sans avenir mis en place par des inventeurs farfelus, ils prennent une place de plus en plus importante dans la flotte mondiale. Cette importance n'est pas représentative par rapport au nombre mais par rapport aux possibilités que cela permet.

La première est la capacité de recharge au port durant l'immobilisation que peut demander le déchargement et le chargement. L'utilisation de batteries rechargées permettrait de limiter le recours à la propulsion au diesel dans les ports et donc de limiter la première source de pollution atmosphérique de ces derniers..

Ensuite, les cellules photovoltaïques sont plus efficaces en mer grâce à l'albédo puisque le rayonnement est plus constant sur la journée mais également dans le temps. L'albédo est la capacité d'une surface à refléter la lumière et la surface de l'eau la reflète particulièrement bien donc elle permet la production d'énergie de tôt le matin à tard le soir ou en cas de lumière diffuse.

Enfin, beaucoup de bateaux offre de grandes surfaces aériennes inutilisées permettant la pose de panneaux photovoltaïques.

En se basant sur ces constats, Raphaël Domjan mène le projet PlanetSolar qui a pour but de faire le tour du monde en bateau solaire en restant au plus proche de l'équateur afin de maximiser l'énergie reçue. Le projet s'accompagnera d'escales dans des villes côtières pour accroître la visibilité de ce qui se présente comme une alternative viable à la propulsion diésel actuelle.



voilier , bateau solaire



Dans l'automobile

le 04/08/2010 à 08:24:56

Les modèles de voitures électriques ou hybrides se multipliant, le rechargement aux énergies renouvelables devient une réalité. Des projets murissent à travers le monde et donne lieu à des avancées technologiques intéressantes dans les différents domaines en présence.

L'amélioration du rendement des cellules photovoltaïques et l'affinement de ces dernières pourrait permettre de fournir une source d'énergie d'appoint dans le cas d'une voiture hybride. A l'heure actuelle, la puissance exigée pour la recharge de batteries de véhicules de tourisme écarte l'idée de panneaux photovoltaïques sur le toit dans un but de propulsion. Le rechargement grâce aux énergies renouvelables est possible avec une combinaison des différentes solutions (éolien, solaire, hydroélectrique...) comme ce fut le cas lors du rallye Phoebus. Cela est principalement dû à l'utilisation de jour des véhicules et au besoin de recharger la nuit. Cependant, de plus en plus de parking se dotent de panneaux photovoltaïques et notamment les centres commerciaux. Il est donc envisageable de recharger un peu la voiture pour la durée du shoping.

ZE de RenaultLa seconde partie de la recherche concerne les capacités de stockage et de fourniture d'énergie à l'aide de batteries. Les progrès ne sont pas du fait seul de la voiture électrique mais de l'ensemble des appareils nécessitant un apport électrique sans branchement. Pourtant, les batteries permettant la propulsion d'un véhicule électrique doivent se plier à des contraintes de poids et d'encombrement différentes. Si la majorité des appareils électriques fait appel à des modèles de piles standardisés, ce n'est pas le cas de la voiture électrique où les constructeurs doivent se plier un aspect qui a évolué en fonction du moteur thermique. De plus, le but est d'arriver à une autonomie et des performances qui permettent de rivaliser avec les autres moyens de propulsion (essence, gaz...).

Le dernier aspect est celui de la recharge qui est longue et a du mal à concurrencer le traditionnel "plein". Mais de ce côté-là, le problème devrait être résolu avec la standardisation des batteries et la mise en place de stations-service qui permettent de changer la batterie en 3 minutes. L'idée est en route au Japon et devrait l'être en France avec le lancement de la gamme ZE de Renault.



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Dans les transports urbains

le 02/08/2010 à 07:48:21

Le metro

Récemment le métro de Madrid s'est doté d'un système de régulation de la température fonctionnant à l'aide de la géothermie. Ce n'est pas le seul exemple en la matière puisque celui de Vienne avait été un précurseur. Des projets plus irréalistes sont également abordés. Ségolène Royal avait fait rire le net et les politiques francophones en évoquant des éoliennes souterraines. Si le terme peut porter à sourire, il faut savoir que les tunnels et particulièrement ceux du métro sont emplis de courants d'air. C'est pourquoi des scientifiques et des architectes (avant Mme Royal) se sont penchés sur le sujet. L'idée est d'autant plus viable aujourd'hui dans le métro grâce aux turbo éoliennes qui permettent de produire de l'électricité quelque soit la vitesse du vent (ou dans ce cas du courant d'air).

Les bus

Les bus ne peuvent pas être en retard sur les énergies non-polluantes et/ou renouvelables car ils sont considérés comme l'alternative écologique à la voiture et présents dans la plupart des villes. Adelaïde (Australie) a été la première ville à se doter d'un système de bus totalement électrique et fonctionnant à l'énergie solaire. Tindo est un bus qui se recharge à la gare centrale grâce à des panneaux photovoltaïques. De plus en plus de bus de ville et d'autobus sont dotés de panneaux solaires pour limiter la consommation de combustible nécessaire à la climatisation (principalement à l'arrêt). Cependant, la mise en place d'un tel système requiert un minimum d'ensoleillement garanti.

Le matériel roulant électrique

Dans le cas de trolleybus et de tramways, les solutions en énergies renouvelables doivent être trouvées à la source de production puisque les toits ne peuvent que rarement accueillir des panneaux solaires. Par contre, les pôles de production d'énergie peuvent mettre en place les solutions traditionnelles pour alimenter le réseau électrique. Ceci est également vrai pour les rames de métro.

Du solaire sur les abribus

La connexion au réseau existant de tous les abribus pour pouvoir les maintenir éclairés la nuit est un problème de taille. Les compagnies préfèrent souvent laisser les abribus dans le noir ou à la discrétion de l'éclairage urbain. Cependant, depuis quelques années, le problème peut-être dépassé grâce à la mise en place d'abribus couverts de panneaux photovoltaïques et qui sont couplés à des diodes à faible consommation qui permettent de maintenir l'éclairage pendant 10 nuits une fois la batterie chargée. Le système a été largement développé à Londres qui n'est pas forcément réputée pour ses heures d'ensoleillement.



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Pour le train

le 02/08/2010 à 08:29:32

Les nouveaux halls de gare se dotent de plus en plus fréquemment de panneaux photovoltaïques (Shanghai par exemple) ou de chauffage à forage profond (Sargans depuis 1980) pour freiner le recours aux sources d'énergie externes et ainsi économiser. Ce n'est pourtant pas la seule façon d'avoir recours aux énergies renouvelables dans le domaine de transport ferroviaire. Il est également possible de rentabiliser avec des panneaux photovoltaïque des infrastructures de protection contre les nuisances comme c'est le cas d'un tunnel près d'Anvers.

TER à l'énergie solaire

Le projet mené par la région Poitou-Charente et la SNCF à de quoi faire rêver et réfléchir. L'idée est de limiter la consommation électrique du train grâce à différents efforts dans la construction des wagons. La première est de doter les toits de panneaux solaires permettant un apport en électricité suffisant pour faire fonctionner l'éclairage du train. Ce dernier est équipé de LED au lieu des spots halogènes traditionnels mais 7 fois plus gourmands en électricité. Dans une optique de limitation de la consommation d'énergie, les vitres des wagons sont recouvertes de films plastiques qui permettent d'optimiser la climatisation. La conduite du projet est suivie de près par d'autres régions qui seraient intéressées par un tel train.

La géothermie pour faire fondre la neige

Si le projet à brut peut paraitre peu écologique, c'est pourtant le cas. L'idée consiste à utiliser la température du sol pour faire fondre la neige plus rapidement sur les voies de chemin de fer et sur les routes. Les chemins de fer sont obligés d'avoir recours au gaz ou parfois à l'électricité pour chauffer les aiguillages quand les températures sont en dessous de 0 et que les mécanismes gèlent. L'utilisation de la géothermie permet de limiter l'utilisation d'énergies fossiles et de faire des économies substantielles. Dans le cas des routes, l'utilisation de sel pour le dégel conduit à des désastres au niveau de la faune de rivière. Le recours à la géothermie sur certains points noirs permet de limiter la pollution au sel. Il est cependant clair qu'un recours systématique au chauffage des routes et des voies ferrées serait bien pire au niveau de l'impact environnemental.



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Dans l'aviation

le 27/07/2010 à 09:09:15

Le solaire et la biomasse sont les deux énergies vraiment viables pour les avions mais les projets naissent ça et là pour faire des aéroports plus écologiques. La géothermie est par exemple utilisée à Paris-Orly et de nombreuses toitures se dotent de panneaux solaires. L'utilisation des courants d'air est utilisé dans le cas des planeurs.

L'avion solaire est une idée qui traverse les esprits depuis quelques décennies déjà. Le premier projet est le Sunrise I qui a effectué un vol le 4 novembre 1974 en Californie. Il fut suivit a intervalle restreint de Solar One et de Gossamer Penguin, respectivement en 1978 et 1980. Les projets se succèderont, certains habités d'autres non. L'idée directrice est surtout de s'affranchir des énergies fossiles dans un domaine qui en est très gourmand. C'est d'ailleurs pour cela que les premiers projets voient le jour après le premier choc pétrolier.

Le projet le plus abouti en propulsion solaire pure est sans aucun doute Solar Impulse dont le premier prototype a réussi un vol de nuit avec comme unique ressource le rayonnement solaire et sa capacité à stocker l'électricité.

Le triple défi de la propulsion à l'énergie solaire est de pouvoir la capter un maximum et en stocker de larges volumes en maintenant un poids limité. Pour la première partie, il faut travailler sur la surface de captage mais également sur le rendement des cellules photovoltaïques. Les progrès en la matière font espérer des rendements nettement supérieurs dans les toutes prochaines années. En ce qui concerne le stockage, les progrès ici aussi permettent de stocker de plus en plus d'énergie dans des batteries de moins en moins lourdes mais ce poids reste tout de même l'élément majeur de la construction du véhicule.  D'autres défis se présentent pourtant. Il y a notamment l'aérodynamisme et la maniabilité. Du fait de l'envergure et du poids plume, la conduite est plus souvent proche de celle d'un planeur que de celle d'un avion.



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L'utilisation des courants d'air produits dans les transports

le 08/06/2011 à 13:53:53

Dans un article sur les éoliennes pour les vents perturbés, nous parlions de l'étude de faisabilité pour utiliser le vent produit par les poids-lourds circulant le long des autoroutes. L'idée est encore à l'étude sur les autoroutes Paris-Rhin-Rhône au niveau d'Auxerre mais la mise en production devrait bientôt suivre et concerner des sites plus importants comme les panneaux à affichage variable ou les aires d'autoroutes. Ces sites sont souvent équipés de panneaux solaires et ce type d'éoliennes pourrait venir en complément. L'intérêt économique réside dans le coût de pose des câbles pour les sites isolés qui est nettement supérieur à celui de l'installation d'une éolienne de 2kW (et sans doute plus à l'avenir).
Le type d'éolienne utiliser est équipé d'aérofreins qui permettent de ralentir une éolienne tournant trop vite sans perdre la vitesse utile du courant d'air nécessaire à la production d'électricité. De même, un système d'accélérateur permet de rendre le moindre courant d'air productif. Ce type d'éolienne est appelé turbo-éolienne
Ce type d'éolienne n'en étant qu'à ses débuts, il est aisé d'imaginer une utilisation plus répandue de ce type d'éoliennes dans les transport en générale. Le long des axes routiers de manière plus généralisée mais pourquoi pas aussi le long des pistes d’atterrissage pour la fourniture en énergie de l'éclairage des pistes. L'utilisation dans les tunnels peut être particulièrement efficace par exemple dans le métro mais aussi dans les tunnels autoroutiers et ferroviaires car les vents qui y sont générés sont particulièrement forts mais courts et instables. Cela permettrait de subvenir à des petits besoins en énergie comme pour les panneaux de signalisation, l'éclairage du tunnel ou d'une station de métro. A notre connaissance, le seul projet à l'étude est celui pré-cité mais l'idée semble viable dans une optique de développement de ce type d'éolienne et des capacités de stockage.


vents perturbés , turbo-éolienne , transport









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