Blog de Jérémy Goldyn

Le professeur Di Zhang et ses collègues à l’université de Shanghai ont eu l’idée d’utiliser la structure des ailes du papillon « Papilio paris » afin de fabriquer des cellules solaires plus efficaces. Cet exemple issu de la nanostructure montre encore que le fait d’utiliser des structures naturelles permet de développer des concepts forts intéressants dans de nombreux domaines.

Les écailles de ce papillon se présentent sous la forme de nids d’abeilles et ont la propriété de capter un maximum de lumière. En effet, la lumière réfractée par les loges qui composent l’écaille peut être absorbée par une autre loge. Ainsi, on comprend vite l’intérêt de cette structure dans le domaine de l’énergie solaire photovoltaïque afin d’accroître la quantité de lumière absorbée et donc d’améliorer les rendements. La structure des panneaux solaires actuels ont justement la problématique de réfléchir la lumière quand le Soleil est bas dans le ciel.

Un autre exemple dans le domaine afin d’augmenter l’efficacité énergétique des cellules solaires photovoltaïques était de copier la structure de la cornée de certains papillons de nuit. Le raisonnement était le même : la structure de la cornée  empêche la réflexion de la lumière et augmente ainsi la quantité de la lumière absorbée.

Cependant, il ne s’agit pas d’utiliser des cellules solaires conventionnelles comme on en retrouve sur le marché, c’est-à-dire des cellules fabriquées à partir de silicium. Il s’agit ici d’améliorer l’efficacité des cellules solaires en dioxyde de titane.

L’oxyde de titane est un minéral très abondant, non toxique qui présente la propriété d’absorber les UV (rayonnement haute énergie) et de produire des électrons capables de dégrader des composés. L’intérêt est que ce matériau ainsi que le processus de fabrication afin d’en faire des cellules photovoltaïques sont économiques.

Les cellules en dioxyde de titane ou encore appelée  cellule « Grätzel » sont des cellules qui différencient les niveaux d’absorption de la lumière contrairement aux cellules traditionnelles au silicium. Ces cellules se présentent sous la forme d’une monocouche où un sensibilisateur (colorant organique absorbant la lumière) est greffé sur la surface d’un oxyde semi conducteur (le dioxyde de titane TiO₂).

Fonctionnement : quand les rayons du Soleil frappent la surface du panneau, le colorant organique a suffisamment d’énergie pour ejecter un électron. Les électrons libérés circulent via le TiO₂ jusqu’ à la péripherie de la cellule où ils sont collectés. Ils circulent ensuite dans un circuit extérieur où leur passage génère de l’électricité. Pour former un cycle,  un électrolyte composé d’iode surchargé d’électrons permet de boucher les électrons libérés par le colorant le temps que ceux-ci traversent le circuit et reviennent alors dans l’électrolyte (circuit fermé). Cette étape est très importante pour éviter le phénomène de surchauffe des cellules constituant le panneau solaire.

À la base, le rapport prix /performance était déjà compétitif par rapport aux autres technologies connues. Bien qu’elles ne présentaient un rendement que de l’ordre de 11 %, soit la moitié des cellules au silicium actuel de 22 %, les nouvelles cellules élaborées par Di Zhang et son équipe auraient la capacité d’absorber deux fois plus de lumière que les cellules en titane conventionnelles et de en plus, elles sont plus faciles à fabriquer.

Cette idée avait également été étudiée précédemment par une équipe de chercheurs de « l’University of Washington » où on a essayé d’augmenter la surface spécifique des composés actifs (oxyde de zinc ZnO) des cellules solaires en intégrant ceux-ci sous forme de nanosphères. Ainsi, la lumière réfléchie est absorbée par les sphères voisines, ce qui augmente les performances d’absorption et donc les rendements des cellules. On a pu tripler le rendement des cellules et l’idée est donc d’adapter cette technique pour du TiO₂. Sur le schéma ci-dessous, on peut observer la différence de surface spécifique entre les nanosphère de ZnO et les cellules de silicium classique.

Cette technologie pourrait révolutionner le solaire photovoltaïque pour des projets de grandes ampleurs surtout d’un point de vue économique. Une première idée serait par exemple de rendre moins cher la production d’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau.

Bonjour à tous, j’intègre dorénavant cette nouvelle rubrique dans mon blog : Le Podcast High Tech.

Le Podcast High Tech c’est l’essentiel de l’actualité high tech et des nouvelles tendances, présenté par une équipe de passionnés, communément appelés “geeks” dont vous pouvez rejoindre le groupe facebook à l’adresse suivante : Groupe le Podcast High Tech.

Le Podcast High Tech, c’est la meilleure façon de savoir mais surtout de comprendre tout ce qui se passera demain dans votre vie de tous les jours au niveau technologie.

Dans ce Podcast, je vous présente la commercialisation du premier gsm solaire au monde breveté par « Hi-Tech Wealth » fournisseur chinois en télécommunication. Il s’agit donc d’un gsm dans lequel sont intégrés des panneaux solaires à la face extérieure permettant ainsi une certaine autonomie de recharge. En effet, un rechargement de 1 heure permet une autonomie de 40 minutes de communication téléphonique et il faut 12 h pour recharger complètement les batteries du gsm. Comme je l’explique dans le Podcast, ce type de gsm n’est exclusivement encore réservé à la Chine. Le prix de ce gsm serait d’environ 380 euros et présenterait de nombreuses applications comme le mp3, camera et appareil photo 1,3 Mpx, etc.

Cette démarche est intéressante car non seulement elle étend l’application photovoltaïque à la vie de tous les jours mais en plus on augmente l’indépendance énergétique des individus. Le problème reste le prix mais à long terme, je pense que ça en vaut la peine, à tout point de vue, si les chiffres annoncés sont bien vrais.

Pour en savoir plus : GSM solaire

Pour écouter le Podcast : cliquez ici !
Ou si vous ne disposez pas de Firefox : épisode 60 du podcast

L’actualité de cette semaine: Le GSM Solaire présenté par Jeremy Goldyn, Google Health par Cédric Janssens et la sortie annoncée de Ia mise à jour logicielle: 3.0 pour l’iPhone par Michel Godart, co-animé par Matthieu Pesesse.

C’est avec plaisir et honneur que je vous présente aujourd’hui un projet qui fera certainement beaucoup de bruit dans quelques temps. Après avoir rencontré François Coget, fondateur et coordinateur du projet, j’ai été séduit par le projet de part son originalité, son sérieux et sa multiple efficacité. Le prochain article sera entièrement dédié au projet et expliqué par François. Pour l’heure, je souhaite vous expliquer simplement l’intérêt et ma vision de ce projet momentanément nommé « reboisement Burkina ».

C’est en effet à Boni, au Burkina Faso que le projet serait établi. Pourquoi ? Car cela semble une bonne région pour y développer la plante qu’est la « Jatropha curcas ».

Jatropha curcas est une plante vivant dans des milieux arides pouvant atteindre 8 mètres de haut. L’intérêt de cette plante est qu’elle produit un fruit non comestible dont la graine peut contenir entre 27 à 40 % d’huile : l’huile de Jatropha. C’est une plante qui peut survivre à la sécheresse et exige de faible quantité d’eau et n’est pas sujet à l’utilisation de pesticides ou autres traitement phytopharmaceutique car elle résiste exceptionnellement bien à beaucoup de maladie et de nuisible.

L’un des gros problèmes en Afrique est la pauvreté du sol due à un lessivage des sols créant le phénomène d’érosion. En d’autre mot, l’eau ne percole pas dans le sol mais reste à la surface et emporte avec elle toutes les substances nutritionnelles. L’eau est condamnée à s’évaporer ne laissant aucune trace. Si vous observez bien la photo ci-contre, vous verrez que l’homme laisse des traces comme s’il venait de marché dans de la poussière, ce qui montre l’état impraticable du sol.

J’en profite ici pour expliqué ici qu’il est aisé de comprendre pourquoi on assiste à une telle migration de ces populations dans nos pays outre les guérillas. S’il est impossible d’utiliser une terre, on ne peut pas se nourrir et on est obligé de partir afin de trouver des conditions propices au développement. Il faut donc pouvoir trouver des solutions là-bas afin que ces gens puissent vivre aussi chez eux, car ils ne viennent pas ici par plaisir ! Hors, nous avons la technologie et les moyens de pouvoir changer les choses. C’est ce que nous allons démontrer avec François Godet.

L’idée est donc de pouvoir retenir cette eau dans le sol car on sait que l’eau c’est la vie et aussi le début de l’agriculture. Sans eau, pas de culture et sans culture pas de nourriture et donc pas de développement humain. C’est ici que Jatropha curcas intervient. Cette plante permettrait :

• De pouvoir restructurer le sol, c’est-à-dire permettre à l’eau de s’introduire dans le sol et d’y rester.

• D’utiliser les fruits de Jatropha pour l’alimentation du bétail ainsi que comme produit pharmaceutique comme c’est actuellement le cas.

• De créer de l’emploi sur place.

• De produire des biocarburants de seconde génération et je tiens à insister de faire attention ! Les biocarburants de seconde génération contrairement à ceux de première génération ne sont pas en compétition avec les cultures alimentaires et n’occupe pas des espaces cultivables et de plus La Jatropha n’est pas comestible ! Cette production de biocarburant permettrait au Burkinabais de diminuer leur indépendance énergétique vis-à-vis du pétrole en diminuant les quantités importées qui deviennent de plus en plus importantes car la production électrique est issue de centrale fonctionnant au fioul et qui est aussi cher que chez nous !

• Encore plein de choses sur lesquelles François n’hésitera pas à vous donner des détails…

Ce projet est très intéressant car il permet à la fois de développer la question environnementale et énergétique. Soit deux facteurs intimement liés voir même indissociables pour établir un développement durable.

Je vous invite déjà à rejoindre le groupe Facebook grâce au lien suivant :

Reboisement Burkina

Bonjour,

Je tiens à m’excuser pour cette absence. La raison est que je suis en train de créer ma société et que ça demande pas mal de temps.

Cependant, je publierais prochainement des sujets très intéressants :

La Jatropha curcas dans le développement d’un projet en Afrique.

La suite sur la voiture électrique

Qu’est ce que Genes-e (ma société).

À très bientôt,

Goldyn Jérémy,

Cette année, les thèmes du salon de Lyon étaient les énergies renouvelables et le bois. Deux grands thèmes très à la mode dans le monde de l’énergie et le développement durable. Vu la taille du salon et du temps dont je disposais, je vais vous parler des choses qui m’ont marquée. On peut dire que ce salon était très riche en nouveauté. Il s’agit soit d’innovation, soit d’une nouvelle conception.

Dans le domaine du solaire :

• Des nouveaux panneaux appelés “micromorphes” qui permettent d’absorber un plus grand spectre lumineux et donc d’augmenter les rendements. Il s’agit en fait d’un panneau amorphe recouvert de particules de silicium cristalin.
• Des panneaux solaires qui s’oriente avec le Soleil en fonction d’un algorithme permettant une géo localisation de la course du Soleil toute l’année, à chaque saison et ce, en lieu bien précis. Cela augmente les rendements de 30 % mais convient bien à des champs solaires.  Les panneaux solaires sont soutenus par une structure au sol, elle même attachée à un axe rotatif en son centre. Il ne faut pas confondre cette technologie avec celle où les panneaux s’oriente avec l’intensité de la lumière. Cette technologie n’est pas très au point car les panneaux solaires bougent tout le temps dans des directions différentes afin d’obtenir le meilleur angle avec le Soleil. Ils doivent donc bouger horizontalement et verticalement et un être mobilisé un certain temps afin de se stabiliser. Dans la nouvelle technologie, les panneaux solaires suivent la direction du Soleil.
• Une intégration solaire photovoltaïque et thermique intéressante sur un même toit. Quelque chose m’a vraiment marqué. Le courant électrique des systèmes de panneaux solaires intégrés dans la toiture est racheté plus cher que les panneaux non intégrés, à savoir à l’heure actuelle O.35c/kilowattheure contre 0.60c/kilowattheure pour les panneaux intégrés.

Dans le domaine de la biomasse :

• Des fabricants de pellets répondent à des normes de plus en plus sévères afin de se démarquer des autres producteurs.
• Des chaudières à bois qui fonctionnent avec plusieurs types de combustibles bois. Ces chaudières suisse sont très performantes tant dans leur conception que dans efficacité. Elles répondent à des gammes de puissance très larges pouvant aller jusque 6 MW. Toute la gestion est automatique, ceci permet donc de bénéficier de primes très intéressantes (Belgique).
• Des stations de cogénération à partir de la production de biogaz de plus en plus performantes. Certains modèles peuvent accepter une large gamme de déchets afin de produire du biogaz.
• des producteurs de bois de plus en plus nombreux a respecter l’environnement en intégrant la norme PEFC afin de permettre une gestioin durable des forêts.

Dans le domaine de l’éolien :

• Le petit éolien se développe très bien. On peut observer différents types d’éoliennes qui s’intègrent dans pas mal de contexte. leur avantage est qu’elles ne sont pas très visibles (pour ceux qui ne les aimes pas), elles ne font quasiment aucun bruits. Ces éoliennes garantissent une surporduction d’énergie électrique qui est renvoyé sur le réseau ou qui est stocké sur les sites isolés.

Voilà pour ce salon des énergies & bois. Je n’ai hélas pas pris de photo. Rendez-vous au prochain salon. Demain à Batibouw.

Le pellet est un combustible issu de la filière bois. Il s’agit plus précisément d’un sous produit qui était encore il n’y a pas si longtemps considéré comme un déchet que représentent les sciures.  À l’heure du développement des énergies renouvelables, ces sciures sont désormais valorisées en tant que biocombustible. Ce type d’exploitation parait très intéressant mais plusieurs problématiques apparaissent.

L’exploitation de forêt de résineux dans l’unique but de produire des pellets n’a pas de sens si ce n’est que l’aspect économique. En effet, produire du bois dans le but d’en faire de l’énergie n’est pas un problème pour autant que la biomasse prélevée soit replantée sur un laps de temps suffisamment significatif pour pouvoir exploiter cette biomasse de manière durable. Hors, c’est très peu le cas. Nous démontrerons ci-après qu’une démarche d’exploitation durable ne peut être qu’économiquement favorable à la production de pellet et même au développement de n’importe quelle source d’activité : « voir article sur la filière du développement durable »

De plus, l’exploitation des forêts dans la production de pellet a peu de signification écologique. À la base, la production de pellet est censée valoriser la filière bois afin d’accroitre les performances énergétiques et d’ainsi augmenter le potentiel économique de l’entreprise exploitant cette filière de manière complémentaire à son activité principale. Mais même s’il s’agit d’une exploitation à part, ce n’est pas un problème pour autant qu’elle soit durable.

Cependant, tous les bois ne sont pas égaux en termes de qualité. Afin de pouvoir être reconnu en tant que combustible de qualité, les biocombustibles issus de la filière bois doivent porter une mention ou un label le prouvant. On retrouve parmi les labels de qualité, la règlementation populaire « DIN ». (Origine). Chaque bois possède des propriétés respectives qui déterminent une certaine qualité en tant que biocombustible (taux de cendres, pourvoir calorifique, écologie,…).

La problématique du pellet en tant qu’énergie renouvelable est qu’il s’agit d’une matière première indispensable à l’homme pour une large gamme de produit. Si la demande en pellet augmente, la filière de production doit agrandir son exploitation. Si cette exploitation n’est plus suffisante, on assiste à un goulet d’étranglement avec comme conséquences une augmentation des prix. Cette situation ne serait pas favorable à la filière bois dans un développement durable.

Exemple de la production de pellet dans le cadre d’un développement durable 

Pour commencer, l’exploitation du bois doit s’intégrer dans la gestion durable des forêts. C’est-à-dire que toute la surface forestière exploitée est minutieusement gérée de façon à respecter la nature, son environnement et la production des produits issus de la filière de l’entreprise. Ce type d’exploitation est très favorable à l’écologie. En effet, la quantité de dioxyde de carbone rejetée dans l’air lors de la combustion du biocombustible est nul, car ce dernier à absorber dans sa structure le dioxyde de carbone présent dans l’air au cours de sa croissance, et le bois utilisé pour produire ce biocombustible est renouvelé et intégré dans une gestion durable.

Il est plus avantageux d’exploiter le biocombustible à titre complémentaire que comme ressource principale. En effet, une entreprise qui exploite du bois aura davantage intérêt à  valoriser ces résidus pour autant qu’ils possèdent les propriétés suffisantes pour être utiliser comme biocombustible. Installer un équipement de co-production de pellet dans une filière bois ne peut être que rentable pourvu que les volumes de résidus soient suffisamment représentatifs afin que l’investissement soit justifié et que la conception de l’installation dans la filière de production soit étudiée de manière à réduire au maximum les frais lié à l’activité. Dans ce cadre, l’intégration d’un système de cogénération peut s’avérer très intéressant.

Pratiquement, la sciure de bois est récupérée et séchée via un four alimenté par des « déchets » pouvant être intégré dans le cadre d’une valorisation énergétique. Ensuite, les sciures sèches sont compressées en granulés, contrôlés, et à nouveau tamisés avant d’être stocké définitivement. Le surplus d’énergie est utilisé pour chauffer de l’eau et utiliser ainsi la vapeur produite afin de produire de l’énergie électrique via une turbine. Le reste de la chaleur peut être exploitée pour le chauffage des locaux présents sur le site.

Voici le deuxième article traitant de la ventilation mécanique contrôlée (VMC). La fois passée, nous avons parlé de la ventilation mécanique double flux. Vous pouvez retrouver cet article au lien suivant : ventilation mécanique double flux.

Ici, nous allons parler de la ventilation mécanique simple flux par extraction. Bien que ce soit une technique de moins en moins utilisée comme le montre le schéma évolutif suivant, elle reste d’actualité et présente certains atouts.

Source : Centre Scientifique et Technique de la Construction CSTC

La ventilation simple flux

Contrairement à une VMC double flux, la VMC simple flux n’envoie pas d’air frais dans les chambres, ni dans les salles de séjour. Mais il y  tout de même des ouvertures d’alimentation en air frais dans les principales pièces de vies. Enfin, l’extraction de l’air vicié depuis les locaux humides (cuisine, toilettes, buanderie et salle de bain)  est la même que pour un système double flux.

Source : leguideduchauffage

En pratique, l’air neuf arrive par les ouvertures d’alimentation dans les pièces de vie (sec) et l’air vicié est extrait via des bouches qui se trouvant dans les pièces humides.

Contrairement à une ventilation double flux, l’air frais extérieur n’est pas réchauffé via un échangeur de chaleur. L’air arrive directement depuis l’extérieur par des grilles de ventilation (ouverture d’alimentation). Ces dernières sont souvent intégrées ou au-dessus de la structure supérieure du châssis des fenêtres, mais si les fenêtres ou les autres éléments de la façade ne sont pas positionnés à au moins 2 m de haut, une dérogation peut autoriser un système d’alimentation par la toiture mais c’est très rare.

Le système simple flux prend moins de place que le double flux. Il est important de privilégier les ventilateurs de nouvelle technologie alimenté en courant continu. Ces derniers consomment moins d’énergie pour l’extraction d’une plus grande quantité d’air. Il est également prouvé qu’on économise de l’énergie électrique si on laisse le système fonctionner tout le temps. Ainsi avec des petits systèmes d’extraction (117 m³/h pour 9,2 W), on peut économiser jusqu’à 50 % d’énergie électrique. On gagne également jusqu’à 36 % d’énergie «électrique avec des gros systèmes d’extraction (235 m³/h pour 52 ,2 W).

Le débit nominal d’apport d’air via les grilles est réglementé et doit correspondre à la quantité d’air qui la traverse si on applique une différence de 2 Pa. Cette valeur doit être fournie par le fabriquant en m³/h et pour une pression de 2 Pa. La dimension des fenêtres détermine la surface de la grille intégrée ou au dessus du châssis. Le débit d’air traversant la grille doit être suffisant. On peut soit ajuster la grille en longueur ou en largeur afin d’avoir le débit d’air nécessaire. Le débit est déterminé en fonction du volume de la pièce à aérer ainsi que de l’activité à l’intérieur de la pièce (nombre d’habitant).

Le désavantage des grilles comme pour la VMC double flux est qu’elles permettent le passage du bruit extérieur, ce qui peut être très dérangeant. Mais des systèmes d’atténuation du bruit existent. Ces systèmes sont un peu plus volumineux mais performants. Les grilles d’alimentation d’entrées doivent présenter des caractéristiques spécifiques afin de répondre à certains critères :

• Suffisamment étroites pour limiter la pénétration des insectes ;

• Suffisamment étanches à l’eau ;

• Afin d’éviter les courants d’air, les bouches doivent se situer à au moins 1.80 m au-dessus du plancher fini.

Enfin, les grilles auto réglables possèdent des clapets mobiles qui permettent de limiter le débit si la différence de pression augmente. Dans le cas contraire, le débit d’air augmenterait si les la différence de pression augmentait, ce qui constituerait une perte d’énergie ou autrement dit, un gain de PEB.

L’air vicié est rejeté via un débouché en toiture. Il est recommandé de laisser dépasser suffisamment le conduit d’extraction de la toiture afin de ne pas avoir de problème d’évacuation de l’air s’il y avait beaucoup de neige sur le toit.

Ce premier article sur le sujet permet de mieux comprendre la problématique actuelle liée au secteur des transports. Prochainement, d’autres articles « en suivis » complèteront le sujet de la voiture électrique.

Le transport routier est indispensable à l’ensemble des activités de l’homme, que ce soit pour sa mobilité personnelle ou professionnelle ou encore pour le transport des marchandises. C’est un secteur économique très important permettant à la société de toujours pouvoir se développer et s’auto assurer dans les divers secteurs que constituent celle-ci (alimentation, vêtements, matériel électronique,…).

Il n’existe pas un problème lié au secteur de l’automobile, mais une multitude. Nous ne traiteront que des aspects écologiques, énergétiques, et économiques.

Aujourd’hui, la majorité des voitures sont dépendantes du pétrole et plus précisément de l’essence ou du diesel ainsi que de leurs dérivés. Ce sont des énergies fossiles très polluantes pour l’environnement, émettant diverses substances et divers gaz dont principalement du dioxyde de carbone. Rappelons que c’est ce gaz qui est à l’origine du réchauffement climatique. Pour en savoir plus ce gaz, je vous invite à consulter les articles suivants : Problématique du dioxyde de carbone

25 % du dioxyde de carbone émis dans le monde provient du secteur des transports et plus de 80% des émissions proviennent du transport routier. Le problème avec les véhicules est que le dioxyde de carbone émis est définitivement perdu dans l’atmosphère et qu’il ne peut pas être valorisé. En effet, dans les autres domaines que le secteur des transports, le CO₂ peut être valorisé ou stocké. Pour plus de détails à ce sujet, je vous invite à consulter cet article : capter et stocker le dioxyde de carbone

Les constructeurs automobiles sont à l’écoute des citoyens et des politiques et tentent désormais de faire des véhicules qui rejettent de moins en moins de CO₂. Bien que ce ne soit toujours pas suffisant pour lutter contre les effets du réchauffement climatique, les progrès afin de rendre les véhicules plus propres sont très soutenus. Cependant, il existe des véhicules qui sont totalement propres comme les véhicules électriques et ceux fonctionnant via une pile à combustible. Des autres véhicules comme les véhicules hybrides offrent des performances exceptionnelles. Ce sont des véhicules qui fonctionnent à l’essence et à l’électricité. En ville, pour des faibles vitesses, un moteur électrique assure le fonctionnement et pour des vitesses plus importantes, c’est le moteur thermique qui reprend le relai tout en rechargeant les batteries électriques. Ces derniers permettent d’économiser du carburant et donc de l’argent.

Les performances accomplies dans le domaine de l’automobile pour rendre les véhicules de moins en moins chers sont incroyables. Cependant, bien que les technologies permettent d’amoindrir les coûts de production des véhicules, ils fonctionnent toujours avec une énergie qui devient de plus en plus chère. En effet, les faibles prix exceptionnels du pétrole ne sont que temporaires et vont bientôt remonter. Dernièrement, l’OPEP a annoncé une nouvelle limitation de la production afin de remonter le prix du baril à 70 $. Les enjeux économiques du pétrole sont tellement grands, que les véhicules qui vont se développer dans les prochaines années fonctionneront toujours avec aux hydrocarbures. De plus, le public n’est pas très ouvert aux nouvelles voitures propres. Mais il important de signaler qu’il est inconcevable et même impossible de penser à un développement durable en se basant sur des ressources énergétiques non renouvelables qui dans le cas du pétrole aura disparu d’ici 40 ans. Pour en savoir plus sur pétrole : « Le pétrole : combien de temps l’homme repoussera t-il les limites ? »

La mobilité des transports devient de plus en plus difficile et ce n’est pas étonnant.

Les infrastructures des routes sont établies depuis bien longtemps et les travaux réalisés de part et d’autre des routes afin de les agrandir ou de les entretenir sont souvent à l’origine d’embouteillage, sans compter les heures de pointes où tout le monde va ou rentre du travail. À ce titre, il serait bien plus intéressant de développer le concept de mobilité de travail au lieu de la mobilité individuelle. Mais bon les mentalités doivent encore évoluées et les infrastructures pour de tels projets doivent se mettre en place.

De plus, la mobilité au sein des villes n’est vraiment pas pratique. On perd la plupart de son temps à chercher une place de parking et on empeste l’air de tous les piétons. Il faudrait opter pour la non circulation des voitures et des transports polluants en général dans les villes et instaurer des parkings relais avec des moyens de locomotions appropriés jusqu’au centre des villes. Ca existe ! Comme par exemple à Ville Neuve d’Ascq en France où un parking relai gratuit est installé et permet aux citoyen d’utiliser un RER pour aller jusqu’au centre de la ville. Dans un autre cas, on peut interdire les voitures dans le centre et développer des transports propres comme le tram, le métro, les vélos stations, etc. La plupart des personnes se plaignent du temps que prennent les transports en commun mais combien de temps on perd à cause du trafic ?

Mais il est urgent de réfléchir à une alternative concernant la mobilité des voitures afin de faciliter le flux et réduire leur utilisation.

Dans le même contexte, l’augmentation du parc automobile est alarmante. Que va-t-on faire de tous les véhicules fabriqués aujourd’hui et dans les années à venir ? Pour vous donner une petite idée, j’ai trouvé ce blog très intéressant sur le sujet des transports :  site antivoitures

On voit tout de suite l’intérêt de trouver une alternative ou une amélioration significative des moyens de transports à l’heure actuelle quand on voit les problèmes majeurs que causent ces derniers. La voiture électrique répondrait de manière intéressante comme nouveau candidat du transport routier mais nous développerons ce sujet dans les autres articles qui suivront ce sujet.

Nous avons déjà vu les pompes à chaleur PAC qui sont des systèmes aérothermiques ou géothermiques capables d’apporter chaleur et/ou fraicheur grâce à une faible consommation de courant électrique. Pour plus de détail sur ce sujet, je vous invite à lire ces articles :

Qu’est ce qu’une pompe à chaleur ?

Comment fonctionne une pompe à chaleur ? 

Le puits canadien est également appelé puits provençal, bien qu’il existe une subtilité dans les deux nominations. Il s’agit d’une énergie renouvelable issue de la géothermie passive comme les pompes à chaleur.

Le principe de fonctionnement d’un puits canadien est simple :

De l’air frais est aspiré depuis le milieu extérieur jusqu’à l’intérieur de la maison en passant par un conduit enterré dans le sol à environ 1,5 mètres, profondeur dans le sol où la température ne varie que très peu au cours de l’année.

En hiver, la température du sol est supérieure à celle de l’air. Donc quand l’air est aspiré par la ventilation mécanique (VMC), l’air se préchauffe avant d’être envoyé dans la maison, ce qui constitue des économies de chauffage contrairement aux ventilations via les bouches d’aération des fenêtres. Le débit d’air qui traverse le tuyau ne doit pas être trop rapide, sinon l’air frais n’aura pas le temps de se réchauffer. On conseille un débit de 3m/s maximum. Et la quantité d’air par rapport à la surface d’échange du tube ne doit pas dépasser être supérieur à 6 sinon l’air ne sera à nouveau pas assez préchauffé.

En été, la température du sol est inférieure à celle de l’air. Le système fonctionne donc en sens inverse. L’air chaud aspiré est rafraichit avant d’entrer dans la maison. Ce système diffère d’une PAC qui ne rafraichit pas l’air mais qui refroidit l’air.

Le rôle de la VMC est de pouvoir diffuser la chaleur depuis la sortie du puits canadien jusque dans les pièces importantes de la maison. L’air vicié est évacué selon le type de VMC. Voici par exemple la technologie de VMC double flux : VMC double flux. 

Source : xpair

Le puits canadien représente un système peu coûteux permettant de facilement réaliser des économies d’énergies (de chauffage). De plus ce système est facile à mettre en œuvre. L’entrée d’air est munie d’un filtre qui limite la pollution de l’air au pollen et aux poussières à l’intérieur de la maison. L’avantage du puits canadien à la PAC est que la consommation électrique est moindre et constante au cours du temps. La consommation électrique du ventilateur d’une VMC n’est que de quelques watts.

Il existe deux problèmes majeurs avec le puits canadien :

Le radon : il s’agit d’un gaz radioactif incolore, inodore et insipide, provenant de la désintégration naturelle de roche radioactive naturellement présente dans le sol comme l’uranium ou de radium. Le rapport entre le puits canadien et le radon est qu’il se trouve naturellement dans le sol. Des régions susceptibles d’avoir des concentrations élevées de radon dans le sol ne devrait pas installer ce genre de dispositif sauf si la maison et le tuyau sont parfaitement isolés. L’inhalation du radon peut être à l’origine de cancers et de problèmes respiratoires.

Suite à la différence de température entre l’air extérieur et l’air intérieur dans le tuyau et de l’humidité, un condensat peut se former au fond du tuyau et devenir le siège de bactéries pouvant être pathogènes. Ces bactéries sont aspirées par la VMC et peuvent être à l’origine de problème de santé pour les habitants. C’est pourquoi il est impératif que le conduit du puits canadien possède une pente d’environ 3 % afin de ne pas laisser stagner de l’eau. Il est recommandé d’installer un système de drainage dans le tube principal afin d’évacuer l’eau stagnante ainsi qu’un système de relevage des condensats.

L’investissement d’un puits canadien est élevé car il doit être couplé à l’investissement d’une VMC double flux (de préférence). Le terrassement représente l’investissement le plus élevé dans les coûts d’installation d’un puits canadien.

Le puits canadien demande donc des équipements sophistiqués. Il faut veiller à bien entretenir le système de gestion des temps de fonctionnement afin de ne pas épuiser les ressources du sol.

Dans ce premier article sur la ventilation, nous parlerons de la ventilation résidentielle et du système le plus évolué à l’heure actuelle, le système double flux.

La ventilation dans les bâtiments a pour but de faciliter l’aération des locaux en évacuant l’air vicié, et en renouvelant l’air frais.

Source : leguideduchauffage

L’air de notre habitat est différent de l’air extérieur. C’est un lieu qui se charge en dioxyde de carbone et vapeur d’eau. Le rôle de la ventilation joue donc sur divers aspects :

• Limiter les concentrations des polluants à l’intérieur de l’habitat ;
• Limiter le risque des moisissures en évacuant l’eau produite par les habitants, soit 10 à 30 litres d’eau par jour et par habitant.
• Apport d’oxygène afin de renouveler l’air.

Depuis septembre 2004 jusque mai 2008, on constate une évolution du type de ventilation dans les bâtiments.

Source : Centre Scientifique et Technique de la Construction CSTC

On remarque que sur ce graphique que la ventilation double flux est de plus en plus favorisée par rapport aux autres.

La ventilation double flux

Ce système permet de répondre à comment renouveler l’air intérieur de la maison sans perte de la chaleur. En effet, ca n’a pas de sens de remplacer l’air intérieur si c’est pour chauffer davantage, surtout quand on voit l’augmentation des coûts d’énergie.

Le système de ventilation double flux est composé d’un ventilateur et d’un échangeur installé dans les combles. Il récupère la chaleur de l’air vicié extrait de la maison et l’utilise pour chauffer l’air neuf filtré venant de l’extérieur. Donc en pratique, l’air neuf aspiré de l’extérieur, se réchauffe en croisant l’air extrait de l’intérieur de la maison. L’air neuf est ensuite pulsé vers l’intérieur de certaines pièces et l’air plus froid est extrait vers les sorties.

L’air se distribue via un réseau de conduites verticales et horizontales dans les faux plafonds. Les conduits prennent beaucoup de place. Lors de l’installation, on essaie donc de regrouper les conduits afin d’en avoir le moins. Ceci diminue la place mais également le coût final. Dans chaque pièce, on retrouve des bouches de ventilation afin d’amener l’air frais et d’extraire l’air vicié. Ces bouches doivent être réglées lors de la mise en route de l’installation afin d’apporter dans chacune des pièces la bonne quantité d’air à renouveler.

L’isolation des conduits est indispensable et même obligatoire afin de ne pas perdre de la chaleur lors de l’échange entre l’air vicié et l’air frais. L’isolation des jointures entre les tuyaux est également importante pour limiter les pertes d’air et de chaleur.

La texture des conduits est également importante. En effet, on remarque qu’il est plus avantageux d’utiliser des conduits circulaires rigides que des conduits souples. Cela permet de diminuer la résistance de l’air avec le matériau et de diminuer ainsi l’énergie qu’il faut pour ventiler en utilisant un ventilateur moins puissant.

Un groupe de ventilation est donc composé de 3 éléments :

• Ventilateur de pulsion et d’extraction
• Echangeur de chaleur
• Filtres

Le meilleur échangeur de chaleur est celui qui est plus ou moins récent. Il s’agit de l’échangeur « contre flux » avec 80-90 % de rendement. L’échangeur de chaleur est très important sur la consommation d’énergie finale de l’habitat. Plus l’échangeur de chaleur est performant, moins il faudra chauffer et plus les économies d’énergie seront importantes.

Par exemple, regardons la différence d’énergie à dépenser pour chauffer une même maison, avec des échangeurs de chaleur différents.

Source : CSTC

On définit par la lettre K, l’isolation thermique globale d’un bâtiment. Plus sa valeur est basse, meilleur est l’isolation. Les éléments qui définissent K sont les caractéristiques d’isolation des éléments de construction et de la compacité de l’habitat.

On voit très vite les gains d’énergie et d’argent qu’il est possible de faire grâce à une ventilation efficace. D’un aspect écologique, la ventilation limite également les émissions de dioxyde de carbone inutile en économisant le combustible.

La quantité d’air à renouveler doit être prise en compte. Elle sera d’autant plus importante qu’il y a d’habitant et d’activité dans la maison. Des appareils automatiques et manuels existent pour définir le débit d’air. Cependant, la règlementation oblige une ventilation minimum en permanence. Il n’est donc pas étonnant de ne pas voir le « mode 0 » sur les appareils.

L’inconvénient du système double flux est le bruit qu’il peut occasionner. En effet, le bruit des ventilateurs peut se propager d’une bouche à une autre. Ainsi, le son peut également se propager d’une pièce à une autre via les conduits. Mais des systèmes permettent de couper le son à l’entrée et à la sortie des bouches, ce sont des atténuateurs acoustiques.

D’un point de vue économique, le retour sur investissement d’une ventilation double flux est de l’ordre de 10 ans. Le prix d’une VMC (Ventilation Mécanique) double flux varie de 1650 à 3300 € HT selon la difficulté de l’installation. L’entretien de l’installation est plus important que pour une ventilation simple flux.

Une ventilation double flux est d’abord un système permettant d’améliorer le confort et la santé et l’énergie sur un plan secondaire.