Deux premières piles à combustible en maison individuelle en France

GDF Suez a installé récemment 2 piles à combustible en maison individuelle dans l’est de la France, dans les villes d’Hagenau et de MunschHausen, une première en France pour ce type de logement.

Le Groupe prévoit d’en installer une trentaine en France, principalement en maison individuelle et dans des locaux tertiaires d’ici mi-2015.

Pile à combustible Baxi Innotech

Le projet européen Ene.field, dont GDF Suez est partenaire au sein d’un consortium de fabricants, d’énergéticiens et d’universitaires européens, va expérimenter 1.000 piles à combustibles dans 12 pays d’Europe. L’objectif est de démontrer le potentiel technique de cette technologie dans les bâtiments résidentiels et tertiaires et d’analyser les avantages énergétiques et environnementaux par rapport à une solution classique en termes d’efficacité énergétique et environnementale.

La pile à combustible est une technologie qui transforme, par une réaction chimique, du gaz en électricité de manière décentralisée, directement dans la maison, sans bruit ni émissions de polluants, avec un rendement électrique en moyenne de 35 à 40%, pouvant même atteindre, pour les plus performantes, 60%. Plus simplement, elle permet de produire de manière autonome, dans la maison, l’électricité et la chaleur pour le chauffage et l’eau chaude.

Les 2 premières piles à combustible, du fabricant BAXI (groupe BDR Thermea), ont été installées dans des maisons récentes avec l’aide de De Dietrich Thermique pour l’installation et la maintenance. 3 autres installations sont prévues dans les semaines à venir dans des maisons neuves cette fois-ci.

Déjà commercialisée à plusieurs dizaines de milliers d’exemplaires au Japon pour les maisons individuelles, la pile à combustible représente une solution technologique performante répondant aux enjeux énergétiques des bâtiments de demain.

GDF Suez est par ailleurs impliqué dans d’autres collaborations de développement avec différents fabricants pour favoriser le développement de cette technologie et pour préparer la filière à cette nouvelle solution.

 

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La micro-cogénération résidentielle au gaz naturel

Une pile à combustible qui convertit, sans bruit ni émission de polluants, le gaz en électricité ou en chaleur : c’est le principe de l’écogénérateur, un nouveau produit qui arrive sur le marché européen. Les 27 membres du consortium ENE FIELD l’ont compris. Les écogénérateurs se présentent comme des solutions gaz naturel particulièrement performantes. L’objectif du projet est d’installer 1.000 systèmes de micro-cogénération de ce type en Europe.

Lancé en 2012 pour une durée de 5 ans, ce programme permettra d’évaluer les performances de la micro-cogénération dans le secteur résidentiel, d’en accélérer la commercialisation et d’en réduire les coûts de production.

C’est une première : des scientifiques élaborent une cellule solaire qui stocke sa propre énergie

C’est une nouvelle extraordinaire ! Pour la première fois au monde, des scientifiques ont réussi à combiner une cellule solaire et une batterie pour créer un appareil hybride : une batterie solaire. Une avancée technologique qui pourrait réduire énormément les coûts liés à l’utilisation de cette énergie renouvelable. DGS vous explique tout sur ce sujet.

Ce sont des chercheurs de l’université de l’Ohio qui ont mis au point cet appareil révolutionnaire. Pour réussir, ils ont développé un panneau solaire qui permet à l’air d’entrer dans une batterie et un processus de transfert d’électrons entre le panneau et l’électrode de la batterie. A l’intérieur de la structure, la lumière et l’oxygène permettent de charger cette batterie grâce à différentes réactions chimiques. L’université a d’ores et déjà licencié leur produit à l’industrie.

 

« Le principe est d’utiliser un capteur solaire pour récupérer la lumière et ensuite la stocker en énergie dans la batterie », explique Yiying Wu, professeur de biochimie. « Nous avons intégré les deux fonctions en un seul appareil. A chaque fois que vous pouvez faire ce genre de raccourci, cela réduit les coûts. » Plus concrètement, cela amène des économies d’environ 25 %. Cette innovation règle également un problème de longue date concernant l’efficacité de l’énergie solaire, en éliminant la perte d’électricité qui arrive fatalement lorsque les électrons voyagent entre une cellule solaire et une batterie externe. Seulement 80 % des électrons sont stockés avec la technologie traditionnelle. Grâce à ce nouveau procédé, on approche des 100 %.

Le projet s’inspire d’une batterie déjà développée par Yiying et son associé Xiaodi Ren. Ils ont inventé une sorte de pile à air très haute efficacité qui se décharge en faisant réagir du potassium avec de l’oxygène. Ces travaux ont remporté le prix décerné par le département américain de l’énergie en 2014, une bagatelle de 100 000 dollars (79 250 euros). « On peut appeler ça une batterie qui respire », explique Yiying. « Elle aspire de l’air quand elle se décharge, et en recrache quand elle se recharge. »

 

Pour cette nouvelle étude, les chercheurs voulaient combiner un capteur solaire à ce type de batterie. Le problème venait du fait qu’en temps normal, les cellules solaires sont faites de panneaux solides semi-conducteurs, ce qui bloque l’air nécessaire à son bon fonctionnement. Un doctorant nommé Mingzhe Yu a imaginé un panneau solaire perméable fait de titane, une sorte de tissu flexible sur lequel sont placées des tiges de dioxyde de titane. L’air passe tranquillement à travers les mailles du panneau tandis que les tiges absorbent la lumière. Voilà comment fonctionne cette batterie : pendant le chargement, la lumière touche le panneau et crée des électrons. A l’intérieur de la batterie, ces électrons servent à la décomposition du peroxyde de lithium en ions lithium et en oxygène. L’oxygène est relâché dans l’air tandis que les ions sont stockés dans la batterie. Lorsque la batterie se décharge, elle consume l’oxygène de l’air pour reformer le peroxyde de lithium.

Un additif présent dans l’électrolyte agit comme une navette transportant les électrons entre l’électrode et le panneau solaire. L’utilisation de ce produit représente une approche nouvelle dans l’amélioration de la performance de la batterie et de son efficacité. Les mailles du panneau appartiennent à une classe d’appareils appelée cellules solaires Grätzel, sensibles à la couleur. Les chercheurs ont utilisé une teinte rouge pour ajuster la longueur d’onde de lumière capturée. Lors des tests, ils ont chargé et déchargé la batterie de manière répétitive, pendant qu’un autre technicien utilisait la spectroscopie aux rayons X pour analyser à quel point l’électrode supportait le processus.

 

Dans un premier temps, ils ont utilisé un composé de ruthénium pour donner la couleur rouge, mais comme celle-ci était consumée lors de la capture de la lumière, la batterie se retrouvait à plat au bout de 8 heures, un temps bien trop court. L’équipe s’est donc tournée vers un semi-conducteur rouge foncé : l’hématite, un oxyde de fer, plus communément appelé rouille. Recouvrir le panneau solaire de rouille a permis à la batterie de se charger au soleil tout en gardant sa couleur rouge. D’après les chercheurs, la durée de vie de la batterie serait ainsi similaire à celles que l’on trouve déjà dans le marché.

Nous sommes ravis d’apprendre l’existence de cette batterie solaire ! Voilà qui pourra rendre plus intéressante l’utilisation de cette technologie, aujourd’hui encore très coûteuse. Une nouvelle fois, la science nous prouve qu’il existe de nombreuses alternatives énergétiques à celles qui existent déjà, moins chères et plus respectueuses de l’environnement. Espérons que cette innovation sera exploitée rapidement. Pensez-vous qu’à l’avenir, il sera possible de produire une énergie totalement renouvelable pour le monde entier ?

Pour la moitié de l’humanité, le solaire est l’énergie la moins chère

Dans les pays ensoleillés, le coût de l’électricité photovoltaïque a diminué de plus de 75 %. Le solaire est devenu compétitif, et cela n’est pas près de changer.

Les évolutions réglementaires affectant le secteur énergétique font les gros titres : projet de loi sur la transition énergétique, remise en question du nucléaire… Les décisions politiques rythment notre vision du secteur, comme si elles en étaient le principal facteur d’évolution.

Et pourtant, des forces plus puissantes sont à l’œuvre. L’industrie de l’énergie solaire photovoltaïque est en pleine révolution. Les décisions politiques ne sont que l’écume d’une lame de fond.

Jusqu’en 2011, les panneaux solaires photovoltaïques étaient un moyen commode pour capter des subventions publiques en Europe occidentale et en Amérique du Nord. Des incitations économiques massives étaient nécessaires pour viabiliser la production solaire.

Trois ans plus tard, en 2014, la donne a complètement changé. Sans subventions, l’énergie solaire photovoltaïque est moins chère que les autres sources d’électricité pour plus de 4 milliards de personnes dans le monde (c’est ce qu’on appelle la « parité réseau »).

Ce changement radical a été rendu possible par une baisse drastique du coût des panneaux solaires. En 2011 et 2012, la demande de panneaux était au point mort, les pays européens ayant largement réduit leurs subventions. Au même moment, la production de panneaux augmentait massivement, en particulier en Chine. L’impact de ce déséquilibre a été brutal. Le prix du panneau, qui se situait autour de 4 dollars par watt en 2010, est tombé à 0,50 dollar par watt. En parallèle, les coûts d’installation des centrales photovoltaïques se sont écroulés, suivis plus tard par les coûts de financement, grâce à la forte demande d’investisseurs en quête frénétique d’actifs de rendement.

Au final, le coût moyen de l’électricité solaire photovoltaïque non subventionnée dans les régions ensoleillées a diminué de plus de 75 %. Produire de l’électricité à partir de panneaux solaires est maintenant 60 % moins cher qu’utiliser du diesel, 50 % moins cher que de brûler du pétrole et se compare favorablement au gaz naturel raffiné.

En résumé, les panneaux solaires sont devenus très rapidement un moyen compétitif de produire de l’électricité pour la majorité des consommateurs de la planète, et cela n’est pas près de changer.

Les installations photovoltaïques annuelles ont ainsi bondi de près de 60 % entre 2012 et 2014 au niveau mondial. Mais, malgré cette hausse, le solaire ne représente encore qu’à peine 1 % des capacités globales de production d’électricité mondiale (l’éolien pèse environ 2 %). Le potentiel de développement est donc immense. Nous pensons qu’il est largement sous-estimé par les décideurs et par les investisseurs financiers. La croissance continue d’accélérer : 36 gigawatts (GW) de nouvelles capacités solaires en 2013, 45 GW attendus en 2014, 57 GW en 2015, et au moins 70 GW par an entre 2016 et 2020. Et dans un tel scénario de croissance, ambitieux, mais qui nous semble raisonnable, encore seulement 5 % de l’électricité globale générée dans dix ans serait solaire. D’autant plus que, si le stockage d’électricité venait à se développer, cela favoriserait encore plus le photovoltaïque.

 

Les acteurs du secteur de l’énergie vont être davantage impactés qu’on ne le croit et les opportunités de création de valeur abondent. Les géants de demain sont encore inconnus et des empires restent à bâtir.