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lu pour vous numéro 81

Détails

« Lu pour vous » n°81*

Sommaire :

  • Les économistes français de classe mondiale : 7 « frenchies « dans le top 25 des espoirs du FMI. Jean TIROLE, Prix Nobel d'économie 2014
  • Energie : les petits réacteurs, une autre voie pour l'industrie nucléaire. Le premier salon du nucléaire va ouvrir ses portes au Bourget mi-octobre, le World Nuclear Exhibition (WNE)
  • Actualité : bichonner les start-up, le sésame pour durer. Nouvelle profession de foi ou simple outil de communication des grands groupes ?
  • Sciences fondamentales-matériaux : le pérovskite, futur de l'énergie solaire. Ce cristal semi-conducteur pourrait bientôt concurrencer le silicium et diviser par deux le coût de l'électricité photovoltaïque
  • Science-technique : énergie; la grande réhabilitation du grisou. Ce gaz fait office de ressource nationale inespérée. Techniquement accessible, son exploitation pourrait bientôt commencer.

Les économistes français de classe mondiale : 7 « frenchies » dans le top 25 des espoirs du FMI.

Jean TIROLE, Prix Nobel d'économie 2014. Il est le plus réputé à l'international.

Thomas PIKETTY : la « Pikettymania » déferle du Chili au FMI. Son livre, » Le Capital au XXIe siècle », publié en mars 2013 en France, est un best-seller. Il est en cours de traduction dans une trentaine de langues. Il a été invité dans les plus prestigieuses universités pour développer, devant des foules conquises, son argumentaire sur les dangers de la concentration des richesses et la nécessité d'un impôt mondial sur le capital. Les chiffres de vente donnent le vertige : plus de 150 000 exemplaires en français, 450 000 en anglais.

Xavier GABAIX, a décroché un doctorat à Harvard, enseigne à la New-York University (NYU). Meilleur jeune économiste de France en 2011.

Esther DUFLO, normalienne, elle obtient son doctorat au MIT en 1999. Lauréate en 2002 du prix Elaine BENNET, elle fonde le J-Pal l'année suivante. Meilleure jeune économiste de France en 2005, obtient la médaille John BATES CLARK en 2010, et figure depuis 2012 parmi les conseillers d'Obama sur le développement.

Emmanuel ARHI, professeur d'économie à Harvard depuis 2010, il a passé sa thèse au MIT après être sorti du Corps des mines et de l'Ecole normale supérieure avec une agrégation de mathématiques. Ses travaux sont décortiqués par les banquiers centraux.

Hélène REY, diplômée de I'Ensae, docteur de la London School of Economies elle enseigne depuis 2006 à la London Business School, après un passage à Princeton. Spécialiste des flux des capitaux, elle joue un rôle discret auprès des banques centrales.

Thomas PHILIPPON, a obtenu un DEA d'économie au laboratoire Delta après un diplôme de physique à Polytechnique. Puis il a effectué sa thèse au MIT sous la direction d'Oliviere BLANCHARD, l'actuel chef économiste du FMI. Il enseigne l'économie financière à l'université de New-York.

Emmanuel SAEZ, proche de Thomas PIKETTY, ce normalien également célèbre pour ses travaux sur l'inégalité est titulaire d'un DEA d'économie au laboratoire Delta. Il a effectué une thèse sur la fiscalité au MIT. Professeur à Harvard de 1999 à 2002, il s'est fixé à Berkeley.

Source : CHALLENGES N" 404, du 9 au 15 octobre 2014, signés : Thierry FABRE, Gaëlle MACKE, Jean-Pierre de La ROCQUE, Anne-Marie ROCCO, T/F., J-P.L.R., David BENSOUSSAN, D.B., Pierre-Henri de MENTHON.

Energie : les petits réacteurs, une autre voie pour l'industrie nucléaire. Le premier salon du nucléaire va ouvrir ses portes au Bourget mi-octobre, le World Nuclear Exhibition (WNE).

lpv811Il devra déterminer tendances des prochaines décennies en matière d'équipements. La palme de l'innovation devrait revenir aux réacteurs« mini et modulables », baptisés SMR pour« Small Modular Reactor ». Mini, c'est-à-dire moins de 300 mégawatts(MW) et modulable comme un jeu de Lego, avec la possibilité de commencer par une seule unité et d'en rajouter, au gré des besoins, sur terre, au fond de la mer, sur une barge
Pour l'heure, ces SMR fonctionnent à merveille sur le papier.

Mais le futur se joue ailleurs: selon l'Agence internationale de l'énergie, d'ici à 2035, les pays en dehors de l'OCDE vont alimenter plus de 60% de la croissance pour ce qui concerne la demande en énergie (plus 36% par rapport à aujourd'hui) avec une hausse prévue de leur capacité nucléaire entre 23 et 100%, selon le scénario retenu. C'est là que se dessine un marché de niche pour les réacteurs SMR. « Pour une zone difficile d'accès, ou l'alimentation d'une industrie vorace en énergie, par exemple une plateforme pétrolière, la désalinisation de l'eau de mer, ou encore pour les besoins d'une petite ville isolée dans un pays ou le réseau électrique est faible ... », explique Jean-Louis BOBON, physicien et professeur à l'université Pierre-et-Marie CURIE (Paris).

lpv818Autre facteur d'attraction: la fabrication en série des modules de SMR devrait abaisser encore leur coût. les poids lourds du nucléaire français ont formé en 2011le consortium SMR, qui regroupe Areva, EDF, CEA, DCNS. Deux options sont retenues par lui, des centrales à terre ou semi-enterrées de deux à quatre unités de 150MW chacune, et des centrales immergées. Ces deux variantes misent sur la filière habituelle à eau pressurisée (REP). En janvier 2011, c'est la DCNS qui avait créé la surprise en dévoilant le projet Flexiblue, annonçant une mise en service en 2017. En l'occurrence, un réacteur cylindrique de 100 mètres de long et 15 mètres de large, immergé à cent mètres de profondeur et relié à terre par des câbles électriques. Le tout livré clés en main par une barge tandis que la maintenance, une fois tous les soixante ans pour décharger le combustible usagé, s'effectuerait à terre. L'échéance- on s'en doute, a été repoussée, et aucun SMR, au final, ne devrait produire son premier kilowattheure avant 2020-2025 au mieux.

La Russie fait exception. Dès 2010, elle a embarqué une centrale nucléaire flottante- dont la puissance la place dans la catégorie des SMR à bord de la barge Akademik Lemonossov au Kamtchatka.

Partout ailleurs, se poursuivent les études ou la construction de prototypes.
En Corée, le Smart (System Integrated Modular Advanced Reactor), adopte la classique filière à eau pressurisée pour une puissance de 110MW. Quant au 4S (pour Super-Safe, Small and Simple) du japonais Toshiba, d'une puissance de 3MW, il fait appel à la technologie sodium (pour le refroidissement du combustible) des réacteurs à neutrons rapides. La durée du cycle est de plusieurs dizaines d'années, ce qui crée des problèmes techniques au niveau des matériaux qui qui constituent le réacteur et la pompe de circulation du fluide colporteur. Malgré ces difficultés, les carnets de commande à l'horizon 2020 se remplissent.
Reste un projet autrement plus ambitieux dont personne ne s'aventure à donner l'échéance: le Terra Power américain défendu par Bill Gates.

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Source : SCIENCE et AVENIR, N"812, octobre 2014, signé Azar KHALATBARI.

Actualité : bichonner les start-up, le sésame pour durer. Nouvelle profession de foi ou simple outil de communication des grands groupes ?

Ces derniers ne jurent que par les incubateurs, les concours ou les investissements dans les entreprises à peine nées. Dernier événement, le 15 octobre, le Crédit Agricole inaugurait son Village dans le VIlle arrondissement de Paris. Sur quatre étages, plus de 2000 mètres carrés prêts à recevoir une centaine de jeunes pousses en pleine éclosion. « Notre ambition est de les accompagner dans leur développement et de mettre nos services à leur disposition », explique Fabrice MARCELLA, le responsable du Village.

La Fnac propose son premier concours de start-up, BNP Paribas lance lnnov & Connect, un programme destiné à mettre en relation start-up et entreprises bien installées, GDF Suez lance le fond New Ventures doté de 100 millions d'euros ... A chaque fois il s'agit de chercher des collaborations innovantes, de mener une forme de veille stratégique, mais aussi, pour les mastodontes de la vieille économie, d'acquérir les moyens d'un changement de culture.

La transformation numérique constitue une révolution industrielle, comparable à celle de l'électrification. Avec Internet, le rythme de la création comme le temps des mises sur le marché se sont accélérés. La valorisation d'entreprises d'à peine dix ans peut désormais largement dépasser celle de centenaires.

La moyenne d'âge des entreprises du CAC 40 est de 102 ans, celle des GAFA- Google, Apple, Facebook, Amazon- est de 22 ans. Le seul moyen d'aller plus vite avec moins d'investissement est de jouer la carte des petites entités. Etre aux petits soins pour les start-up permet aussi d'attirer des talents, à l'heure où les diplômés ne rêvent plus de carrières de cadres supérieurs à la papa. A HEC, la majeure qui a la cote est celle de l'entrepreneuriat.

Source : CHALLENGES W 405, du 16 au 22 octobre 2014, signé Soizic BRIAND et Delphine DECHAUX.

Sciences fondamentales- matériaux : la pérovskite, futur de l'énergie solaire.

lpv813Ce cristal semi-conducteur pourrait bientôt concurrencer le silicium et diviser par deux le coût de l'électricité photovoltaïque.

Explications : les résultats de la pérovskite, ce cristal semi-conducteur des plus prometteurs dans le domaine du solaire, sont fulgurants. De mois en mois, le rendement énergétique (le pourcentage de rayonnement solaire transformé en électricité) des cellules photovoltaïques à base de pérovskite progresse de manière phénoménale. Il a été multiplié par quatre en seulement cinq ans pour atteindre récemment près de 19%. Pas très loin derrière le rendement des panneaux en silicium vendus actuellement dans le commerce, qui culminent à 26% en condition de laboratoire. » Il a fallu près de quarante ans et des milliards d'investissement avant que le silicium n'obtienne un tel rendement!», lance Michael GRATZELl, professeur à l'école polytechnique de Lausanne (EPFL), l'un des pionniers de la technologie pérovskite. Autre atout majeur: elle est peu coûteuse à fabriquer.

Son nom désigne un groupe de matériaux qui présentent la même structure cristalline. Aujourd'hui on en connaît plusieurs centaines. Parmi eux, on trouve des pérovskites dites hybrides, car constituées d'une combinaison de composants organiques et minéraux. C'est l'une de ces hybrides, un organohalogénure de plomb, qui focalise aujourd'hui l'attention des chercheurs. Un premier test en 2009 s'était soldé par un échec, le rendement énergétique n'a pas dépassé 4%.

Surtout, dans le milieu liquide ou elle baignait, la pérovskite s'était dissoute en quelques minutes.

En 2012, de nouvelles expériences ont lieu cette fois en milieu solide, améliorant la stabilité des cellules. « En seulement quelques mois nous avons obtenu 15% de rendement. Ce qui a fait l'effet d'une bombe ! , se réjouit Michael GRATZEL, qui a participé à ces travaux précurseurs. Depuis, la course au rendement est lancée et les records s'enchaînent.

lpv815Parmi les priorités remarquables de la pérovskite, sa capacité de capter 10 fois mieux le rayonnement lumineux que le silicium. « En raison de sa structure électronique, c'est-à-dire la manière dont les électrons sont répartis au sein du cristal, la pérovskite absorbe d'avantage de particules de lumière que le silicium », explique Bernard GEFFROY, qui travaille sur ces capteurs au CEA. Son organisation microscopique permet aussi une bonne circulation des charges électriques.

Rappelons brièvement ce qui se passe quand la lumière rencontre le matériau : lorsqu'un photon frappe sa surface, il excite un électron qui, pour produire du courant, doit ensuite circuler jusqu'à une électrode. Un parcours semé d'embûches au cours duquel, si ce dernier croise un défaut microscopique, il peut, il peut perdre son énergie. Avec pour conséquence la disparition de la charge électrique.

Or, » le cristal de pérovskite présente peu de défauts, ce qui permet un bon transport des charges », constate B. GEFFROY.
Autre point fort du matériau: sa fabrication demande peu d'énergie et met en œuvre des composants largement disponibles. Les cristaux peuvent être synthétisés directement sur une surface sous la forme d'une couche de quelques centaines de nanomètres (milliardièmes de mètre).

Ou encore être préparés en solution puis appliqués avec un spray ou comme une encre, par impression. Un jeu d'enfant comparé au silicium, qu'il faut extraire du sable, purifier, cristalliser à très haute température puis découper en lingots et finalement en lamelles.
« La production de pérovskite pourrait être jusqu'à cinq fois moins chère que celle de silicium », prévoit Bernard GEFFROY.

Il reste toutefois à lever certains obstacles avant d'envisager la commercialisation de ces nouvelles cellules solaires. En premier lieu leur instabilité, en particulier lorsqu'elles sont exposées à l'humidité. En présence d'eau, la pérovskite se dissout.

lpv816Deuxième problème mis en avant : la composition à base de plomb, un métal toxique- même si les quantités envisagées devraient rester en dessous des normes européennes actuellement en vigueur.

Objectif : stabiliser les cellules.

« Vu l'avance des recherches, nous serons fixés sur le potentiel de cette technologie dans les cinq années à venir» prédit B. GEFFROY. Pour Henry SMITH, professeur à l'université d'Oxford, le verdict devrait tomber bien plus tôt. » D'ici un an, nous aurons résolu le problème de stabilité des cellules », affirme-t-il, optimiste.

Fondée en 2010, la start-up Oxford Photovoltraics lancée par ce scientifique suite à ses recherches parmi les plus en pointe dans le domaine, se prépare à une commercialisation dès 2017. Parmi les produits qu'elle développe: des vitres teintées à base de pérovskite qui pourraient équiper des façades entières de bâtiments. « Pour laisser passer la lumière, la couche de pérovskite est percée de minuscules trous, un peu comme du gruyère », explique Henry SMITH.

Ses équipes travaillent aussi sur une pérovskite à base d'étain afin de remplacer le plomb. « Pour capitaliser sur l'industrie du silicium déjà existante, on envisage de produire des cellules combinant ces deux matériaux ». Théoriquement, ce dispositif en tandem pourrait atteindre 30% de rendement, et permettre à la pérovskite de conquérir rapidement le marché. Avec à la clé, un coût de l'électricité solaire pratiquement divisé par deux.

Source : Science et Avenir n° 813, novembre 2014, par Audrey BOEHLY

Science-technique : énergie, la grande réhabilitation du grisou.

lpv817Longtemps cauchemar des mineurs, le grisou est en passe d'être réhabilité. Piégé dans les mines de charbon du Nord-Pas-de-Calais et de Lorraine, ce gaz fait office de ressource nationale inespérée. Techniquement accessible, son exploitation pourrait bientôt commencer.
Contexte: la France extrait de son sous-sol1% seulement.de ses besoins en gaz. Son plus grand gisement, à Lacq, a fermé en octobre 2013. Les 99 % restants proviennent principalement de Norvège et des Pays-Bas, puis de Russie (15%) et d'Algérie. Le coût de ces importations s'élève à environ 15 milliards d'euros par an.

Ce gaz explosif des galeries de mines de charbon a laissé dans le Nord et en Lorraine un cortège de victimes. Or, ce gaz pourrait bientôt passer du statut de fléau absolu à celui de trésor national ! Car le grisou n'est rien d'autre que du méthane piégé dans le charbon, autrement dit du gaz naturel parfaitement utilisable ... Et les dernières estimations des géologues sont saisissantes : nos bassins houillers recéleraient l'équivalent de dix années de consommation nationale en gaz.

Plus précisément, 370 milliards de mètres cubes en Lorraine et 56 milliards dans le Nord-Pas-de-Calais. D'autant plus que cette ressource n'a rien d'inaccessible: les Etats-Unis l'extraient depuis 1980, suivis par l'Australie, le Canada et la Chine, qui multiplient es projets.
Ce gaz de houille issu des mines de charbon offre nettement plus de garanties que le gaz de schiste. A tel point que, en plein blocage sur le gaz de schiste, les demandes de permis d'exploitation du grisou se multiplient en France. Une compagnie d'origine australienne, European Gas limited(EGl), prospecte activement.

Jargon : le grisou (ou gaz de charbon, de houille ou de couche est du méthane contenu dans les veines de charbon.
Le gaz de schiste est également du méthane, mais piégé dans de l'argile .Ces composées sont du gaz naturel. « Les mineurs nous ont légué de nombreuses données très précises et librement consultables, indiquant les épaisseurs des veines de charbon, leur géométrie, leur pendage et leur profondeur», explique Karim BEN SLIMANE, du Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM).
Surtout, au cours de leurs forages, les ingénieurs des mines ont relevé les teneurs en gaz de ces couches. En Lorraine, par exemple, on relève une moyenne de 6m3 de gaz par tonne de charbon. Les veines de charbon constituent de véritables réservoirs de gaz. La quantité de méthane contenue dans une couche dépend de nombreux paramètres: profondeur d'enfouissement, maturité du charbon, température, taux d'humidité. A ce titre, les caractéristiques du charbon bitumineux français semblent optimales, à la différence, par exemple, du lignite extrait en Allemagne, dépourvu de gaz.

En France, le gaz est là et le terrain de jeu est étendu. Songez aux 1 150km2 du bassin houiller du Nord, à ses 120 veines de charbon identifiées, à ses vastes zones inexploitées, voire inexplorées. Le bassin lorrain est le meilleur gisement de gaz de charbon d'Europe. »
« Nous visons des couches inexploitées, entre 700 et 1 500 mètres de profondeur. Pour des raisons techniques, les mineurs ne travaillent pas en dessous de 1 000 mètres. Si le potentiel de cette ressource fait peu de doutes, son extraction pose question. La principale inquiétude tourne autour de l'utilisation éventuelle de la fracturation hydraulique, interdite en France depuis 2011. Mais le charbon n'est pas l'argile, rassure Raymond MICHELS, du laboratoire Géo Ressources à l'université de Lorraine,» c'est un matériau naturellement fracturé d'où peut s'échapper librement le gaz, pour peu que les fissures soient suffisamment interconnectées. D'après les premiers tests, les charbons lorrains ont des réseaux de fractures très favorables, offrant une perméabilité comparable à celle de gisements exploités ailleurs dans le monde sans recours à la stimulation.

La compagnie EGL parie ainsi sur une exploitation sans fracturation en France. Pour le moment, elle vise seulement les charbons les plus fracturés, mais on peut se demander si cette stratégie tiendra à grande échelle.

A l'étranger, les compagnies ont la plupart du temps recours à la fracturation, certes moins agressive que dans le cas du gaz de schiste et sans additif chimique.

Avec ou sans fracturation, une inquiétude demeure : celle de voir les puits de gaz de charbon remonter des flots d'eau souterraine chargée de métaux lourds et d'éléments radioactifs, à l'image des forages de gaz de schiste aux Etats-Unis.

Rien de tel ici, estime Karim BEN SLIMANE ! «Le long retour d'expérience de mines lorraines est rassurant, car l'eau recueillie n'est chargée qu'en hydroxyde de fer, un composé qui se traite aisément ». Cette eau pourrait être utilisée à des fins industrielles ou agricoles. Il faudrait tout de même réfléchir aux conséquences, en surface, du stockage et du transport de ces effluents tant les quantités sont énormes. Les compagnies doivent littéralement vider les aquifères voisins des veines de charbon.

Mais, ces considérations théoriques devront être confrontées à la dure réalité géologique. L'exploitation du bassin du Nord-Pas-de-Calais, aux veines de charbon fines (moins de 2 mètres d'épaisseur) et chahutées, demandera une grande précision.
Plus généralement, »la production de gaz semble beaucoup varier d'une veine de charbon à l'autre, d'après le témoignage des mineurs », suggère Karim BEN SLIMANE.

Des incertitudes que le prospecteur Julien MOULIN entend balayer. » Nous menons à Triteling, en Moselle, des tests prometteurs sur un forage pilote équipé de quatre drains pénétrant à l'horizontale les veines de charbon. La production commerciale devrait débuter ici en 2016 ».

L'objectif n'est évidemment pas de devenir le Qatar. Mais si cette compagnie et d'autres permettaient de fournir sur la durée 10 à 15% des besoins français en gaz, ce serait déjà une avancée (Roland VIALLY).

Et pour une fois, un bon coup de grisou.

Source : SCIENCE et Vie, N° 1 166, novembre 2014, par Vincent NOUYRIGAT

*Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur

   
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