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lu pour vous numéro 23

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"Lu pour vous" numéro 23*

*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.

Sommaire :

  • Economie : nucléaire, fierté et gage d'indépendance
  • Technologie : des panneaux solaires en trois dimensions
  • Images de sciences : l'album de l'année
  • Médecine : pharmacie sous la peau
  • Sciences et technologies : des satellites pour produire de l'électricité

 

Economie : nucléaire, fierté et gage d'indépendance

Depuis la création du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) en 1945, les investissements réalisés se montent à :

  • 96 milliards d'euros pour les 58 réacteurs (moyenne d'âge 26 ans)
  • 6 milliards pour le parc de 1ère génération
  • 19 milliards pour le cycle de combustibles
  • 58 milliards pour la recherche
  • 12 milliards pour Superphénix

Soit un total de 188 milliards d'euros

Dépenses annuelles de maintenance :

  • Avant Fukushima : 1,7 milliards d'euros
  • Après Fukushima : 3,7 milliards d'euros

Estimation des charges et provisions pour la filière :

49,2 milliards pour le démantèlement, 23,9 milliards pour la gestion du combustible usé et 38,2 milliards pour la gestion des déchets ultimes, soit un total de 111,3 milliards d'euros (Source : Rapport de la Cour des Comptes, 31 janvier 2012)

Commission Besson : quatre scénarios pour 2050

1. Prolongement de l'activité des centrales jusqu'à 60 ans :

Avantage : rentabiliser les investissements historiques, inconvénient : déployer rapidement un programme industriel très ambitieux

En prenant le risque d'une fermeture prématurée d'une centrale sur décision de l'Autorité de sûreté nucléaire. Coût : 55 milliards (sur les futures 15 années)

2. Sortie totale du nucléaire :

Avantage : suppression des risques liés au nucléaire, inconvénient : hausse importante du prix de l'électricité, hausse des émissions de CO2. Coût : 100 milliards d'euros.

3. Réduction progressive de la part du nucléaire (une centrale sur deux remplacée) :

Avantage : accélération du développement des énergies renouvelables

Inconvénient : perte de valeur liée à l'arrêt anticipé de la moitié du parc : coût : non chiffré.

4 . Remplacement du parc existant par des réacteurs EPR

Avantage : hausse limitée des prix de l'électricité, sécurité renforcée ; inconvénient : construction de deux EPR par an pendant dix ans ...une gageure . Coût 120 milliards d'euros sur dix ans.

Source : rapport dévoilé le 13 février 2012 par le Ministre de l'Industrie et de l'Energie Eric Besson ;

Rapport censé, à la veille de choix énergétiques cruciaux, d'éclairer l'exécutif et une opinion publique sérieusement ébranlée par Fukushima.

SOURCE : L'EXPRESS, n° 3163, semaine du 15 au 21 février 2012

 

TECHNOLOGIE : des panneaux solaires en trois dimensions.

Fabriquer des capteurs en arrangeant des cellules photovoltaïques en trois dimensions. Ces structures permettraient d'augmenter la quantité d'électricité produite.

Quand on ne dispose que d'une surface limitée pour déployer des panneaux solaires (sur le toit d'immeubles par exemple), l'utilisation de structures tridimensionnelles permet d'augmenter la quantité d'électricité que l'on produit. Une cellule solaire horizontale (ou inclinée d'un angle fixe) ne capte bien que le flux venant directement du Soleil. Ce qui n'est pas très efficace, notamment quand celui-ci est bas sur l'horizon ou quand il y a des nuages. Jeffrey GROSSMAN du MIT a simulé, puis testé trois structures sur le toit de son laboratoire. Par exemple, un cube ouvert formé de 9 cellules produit, en moyenne, 3,8 fois plus d'énergie qu'une seule cellule placée à l'horizontale, pour une emprise au sol identique.

Il aussi expérimenté un parallélépipède ouvert, avec 17 cellules, et une tour de 34 cellules. Toutes ces structures offrent des perspectives intéressantes.

Ces structures produisent de manière beaucoup plus stable au cours de la journée, car leur géométrie capte mieux le rayonnement qu'une cellule plane quand il est bas sur l'horizon : la structure atteint sa pleine puissance nettement plus tôt ,et produit à ce niveau plus longtemps dans la journée .De plus ,un capteur tridimensionnel produit plus de courant par ciel couvert, ce qui tend à réduire, là encore, les fluctuations au cours de la journée. A occupation de sol ou de toit égal, une tour de 34 cellules produit 35 fois plus par temps nuageux qu'une cellule plane ! Et enfin, l'utilisation de la troisième dimension, réduit plus l'écart de production entre l'été et l'hiver que la latitude est élevée.

Il est trop tôt pour répondre quelle structure est la plus efficace. Il y a désormais un modèle qui permet de simuler toutes sortes de configurations en fonction de la disposition des lieux , de la latitude et des conditions d'ensoleillement . L'équipe étudie aussi la manière de disposer au mieux les structures les unes par rapport aux autres, et, pour réduire les coûts, combiner des cellules et des miroirs.

L'équipe va désormais tenter de chiffrer les coûts pour évaluer l'attrait économique de ces solutions .

Source : La Recherche, n°461, février 2012, propos recueillis par Denis DELBEQ

 

IMAGES DE SCIENCE : l'album de l'année

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MEDECINE : pharmacie sous la peau

Des chercheurs ont développé un implant télécommandé, qui délivre des médicaments directement dans le corps des malades.

Des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) parlent d'une percée, ouvrant la voie à la médecine du futur.

L'appareil, de la dimension d'une clé USB, renferme sur deux minuscules chips verts au silicium, des petites « chambres « de médicaments .Implantés sous la peau, cette « micro-pharmacie « libère le médicament au moment désiré, recevant les ordres par télécommande.

Dans un premier test sur huit femmes, l'appareil a délivré (à sept sur les huit) une fois par jour et jusqu'à vingt jours un médicament pour le traitement de l'ostéoporose d'une façon tout à fait fiable. (Rapporté par Robert FARRA de la Société Microchips dans le journal « Science Translational Medecine « ). Les appareils ont suivi un horaire programmé à l'avance. (Pour la huitième femme, l'essai a raté)

L'idée n'est pas nouvelle, avec différentes techniques on délivre déjà des médicaments à l'intérieur du corps, mais lentement et en continu. La nouvelle technique permet de les libérer rapidement et au moment voulu.

L'idée de Michael CLIMA du MIT a été émise il ya 15 ans ; depuis il a fondé la Société Microchips, qui finance et est toujours en charge de l'étude.

D'abord ils ont développé le procédé pour introduire la ration journalière dans les « chambres «, ensuite ils ont mis au point le mécanisme d'ouverture. La clé et la protection du médicament est un couvercle ultramince, de titane et de platine. Il peut protéger les doses pendant des années de toute influence extérieure. Dès qu'un coup de courant l'atteint, le métal fond en une fraction de secondes et libère le médicament dans l'organisme. Suivant les chercheurs, la petite quantité de métal libéré, ne pose pas de problème de santé.

Au premier test (voir ci-dessus) sur des femmes âgées de 60 à 75 ans, l'appareil a été implanté dans l'aine et pour quatre mois, délivrant les médicaments pendant 20 jours. La petite capacité est le point faible des chips.

La découverte ne sortira pas sur le marché avant plusieurs années. Dans les deux prochaines années, l'équipe veut augmenter les 20 « chambres » à 365, l'implant pouvant ainsi alimenter le patient pendant un an. Deux autres années seront nécessaires pour tester l'appareil avec le grand nombre de chambres dans des grandes études cliniques. C'est là qu'on verra si le système tient la route ou qu'apparaîtront des effets secondaires ou des risques ,non décelés lors de la première petite étude.

Source : Der Spiegel on-line du 17 février 2012, reportage d'Irène BERRES, de Vancouver

 

SCIENCES ET TECHNOLOGIES : des satellites pour produire de l'électricité

Capter l'énergie solaire dans l'espace et la transmettre à la Terre, tel est le projet ambitieux qu'Astrium, la filiale spatiale d'EADS espère concrétiser à l'horizon 2020. Astrium cherche des partenaires pour mettre au point un démonstrateur d'une puissance de 20 à 50 kW capable de fournir une source d'énergie propre et inépuisable. A terme, il sera possible d'alimenter en électricité solaire des bateaux, des zones isolées ou sinistrées, mais aussi des avions ou des stations fixes au sol.lpv233

L'industrie spatiale maîtrise un certain nombre de technologies clés comme les satellites de forte puissance, les miroirs, le photovoltaïsme et le rayonnement laser.

L'essentiel de ce qui reste à développer dans les prochaines années c'est l'amélioration de l'efficacité du transfert d'énergie par laser et les équipements de réception au sol. Les travaux menés par Astrium en collaboration avec l'université britannique de Surrey ont donné des résultats encourageants : le rendement énergétique de la réception du faisceau, mesuré sur des diodes, peut atteindre 80%, niveau exceptionnellement élevé.

Autre avantage de ces futures centrales orbitales : les grandes quantités de chaleur produites lors de la transformation de l'énergie solaire en électricité, dont le rendement atteint au mieux 20 ou 25%, seront dissipées dans l'espace .Seule l'énergie utile, le laser, sera acheminé vers la terre.

Sur le plan sanitaire, il n'y a aucun problème, dans la mesure ou on travaille dans l'infrarouge (longueur d'onde de 1,5 micro) avec un faisceau dont la puissance au sol est équivalente à celle du rayonnement solaire, soit 1000 watts par mètre carré .Les japonais, qui travaillent sur un projet du même type, ont opté quant à eux, pour une transmission par microondes qui risquent néanmoins d'être moins bien acceptée par les populations.

Une fois le démonstrateur mis sur orbite et validé, soit aux alentours de 2020, l'étape suivante pourrait ce traduire par l'assemblage progressif, au fur et à mesure des besoins, d'un ou de plusieurs complexes orbitaux d'une puissance pouvant atteindre plusieurs gigawatts, l'équivalent de plusieurs centrale nucléaires.

Bien sûr, ce n'est pas la seule et unique solution .On ne passera pas du tout-pétrole au tout spatial, mais ce sera une contribution possible aux défis énergétiques futurs.

Source : Le Figaro on line, sciences et technologies, 24/01/2012

 

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ECONOMIE : Nucléaire, fierté et gage d’indépendance

TECHNOLOGIE : Des panneaux solaires en trois dimensions

IMAGES DE  SCIENCE : L’album de l’année

MEDECINE : Pharmacie sous la peau

SCIENCES  ET  TECHNOLOGIES : Des satellites pour produire de l’électricité

 

ECONOMIE : Nucléaire, fierté et gage d’indépendance.

Depuis la création du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) en 1945, les investissements réalisés se montent à :

96 milliards d’euros pour les 58 réacteurs (moyenne  d’âge 26 ans)

6 milliards   pour le parc de 1ère génération

19 milliards  pour le cycle de combustibles

58 milliards   pour la recherche

12 milliards  pour  Superphénix

Soit un total de 188 milliards d’euros

Dépenses annuelles de maintenance :

Avant Fukushima : 1,7 milliards  d’euros

Après  Fukushima : 3,7 milliards d’euros

Estimation des charges et provisions pour la filière :

49,2 milliards pour le démantèlement, 23,9 milliards pour la gestion du combustible usé et 38,2 milliards pour la gestion des déchets ultimes, soit un total de 111,3 milliards d’euros 

Source : Rapport de la Cour des Comptes, 31  janvier 2012)

 Commission Besson : quatre scénarios pour 2050

1. Prolongement de l’activité des centrales jusqu’à 60 ans :

   Avantage : rentabiliser les investissements historiques, inconvénient : déployer rapidement un programme industriel très ambitieux

En  prenant le risque d’une fermeture prématurée d’une centrale sur décision de l’Autorité de sûreté nucléaire. Coût : 55 milliards (sur les futures 15 années)            

2  Sortie totale du nucléaire :

Avantage : suppression des risques liés au nucléaire, inconvénient : hausse importante du prix de l’électricité, hausse des émissions de CO2. Coût : 100 milliards d’euros.

3  Réduction progressive de la part du nucléaire (une  centrale sur deux remplacée) :

    Avantage : accélération du développement des énergies renouvelables

   Inconvénient : perte de valeur liée à l’arrêt anticipé de la moitié du parc : coût        : non chiffré.

4   . Remplacement du parc existant par des réacteurs EPR

   Avantage : hausse limitée des prix de l’électricité, sécurité renforcée ; inconvénient : construction de deux EPR par an pendant dix ans …une gageure . Coût  120 milliards d’euros sur dix ans.

Source : rapport dévoilé le 13 février 2012 par le Ministre de l’Industrie et de l’Energie Eric  Besson ;

Rapport censé, à la veille de choix énergétiques cruciaux, d’éclairer l’exécutif et une opinion publique sérieusement ébranlée  par Fukushima.

SOURCE : L’EXPRESS,  n° 3163, semaine du 15 au 21 février 2012

 TECNOLOGIE : Des panneaux solaires en trois dimensions.

Fabriquer des capteurs en arrangeant des cellules photovoltaïques en trois dimensions. Ces structures permettraient d’augmenter la quantité d’électricité produite.

Quand on ne dispose que d’une surface limitée pour déployer des panneaux solaires  (sur le toit d’immeubles par exemple), l’utilisation de structures tridimensionnelles permet d’augmenter la quantité d’électricité que l’on produit. Une cellule solaire horizontale (ou inclinée d’un angle fixe) ne capte bien que le flux venant directement du Soleil. Ce qui n’est pas très efficace, notamment   quand celui-ci est bas sur l’horizon ou quand il y a des nuages. Jeffrey  GROSSMAN  du MIT a simulé, puis testé trois structures  sur le toit de son laboratoire. Par  exemple, un cube ouvert formé de 9 cellules produit, en moyenne, 3,8 fois plus d’énergie qu’une seule cellule placée à l’horizontale, pour une emprise au sol identique.

Il  aussi expérimenté  un parallélépipède  ouvert, avec 17 cellules, et une tour de 34 cellules. Toutes ces structures offrent des perspectives intéressantes.

Ces structures produisent de manière beaucoup plus stable au cours de la journée, car leur géométrie capte mieux le rayonnement qu’une cellule plane quand il est bas sur l’horizon : la structure atteint sa pleine puissance nettement plus tôt ,et produit à ce niveau plus longtemps dans la journée .De plus ,un capteur tridimensionnel produit plus de courant par ciel couvert, ce qui tend  à réduire, là encore, les fluctuations au cours de la journée.  A occupation de sol ou de toit égal, une tour de 34 cellules produit 35 fois plus par temps nuageux qu’une cellule plane ! Et enfin, l’utilisation de la troisième dimension, réduit  plus l’écart de production entre l’été et l’hiver que la latitude est élevée.

Il est trop tôt pour répondre quelle structure est la plus efficace. Il y a désormais un modèle qui permet de simuler toutes sortes de configurations en fonction de la disposition des lieux , de la latitude et des conditions d’ensoleillement .  L’équipe étudie aussi  la manière de disposer au mieux les structures  les unes par rapport aux autres, et, pour réduire les coûts, combiner des cellules et des miroirs.

L’équipe va désormais tenter de chiffrer les coûts pour évaluer l’attrait économique de ces solutions .                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

 Source : La Recherche,  n°461, février 2012, propos recueillis par Denis DELBEQ

IMAGES  de SCIENCE : L’album de l’année

 

MEDECINE : Pharmacie sous la peau

Des chercheurs ont développé un  implant télécommandé,  qui délivre des médicaments directement dans le corps  des malades.

Des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) parlent d’une percée, ouvrant la voie à la médecine du futur.

L’appareil, de la dimension d’une clé USB, renferme sur deux minuscules chips verts au silicium, des petites  « chambres « de médicaments .Implantés sous la peau, cette « micro-pharmacie «  libère le médicament au moment désiré, recevant les ordres par télécommande.

Dans un premier test sur huit femmes, l’appareil a délivré (à sept sur les huit)  une fois par jour et jusqu’à vingt jours un médicament pour le traitement de l’ostéoporose d’une façon tout à fait fiable. (Rapporté par Robert FARRA de  la Société Microchips  dans le journal «  Science Translational Medecine « ). Les appareils ont suivi  un horaire programmé à l’avance. (Pour la huitième femme, l’essai a raté)

L’idée n’est pas nouvelle, avec différentes techniques on délivre déjà des médicaments à l’intérieur du corps, mais lentement et en continu. La nouvelle technique permet de les libérer rapidement et au moment voulu.

L’idée de Michael CLIMA du MIT a été émise il ya 15 ans ; depuis il a fondé la Société  Microchips, qui finance et est toujours en charge de l’étude.

D’abord ils ont développé le procédé pour  introduire la  ration journalière dans les «  chambres «, ensuite ils ont mis au point le mécanisme d’ouverture. La clé et la protection du médicament est un couvercle  ultramince,  de titane et de platine. Il peut protéger les doses pendant des années de toute influence extérieure.  Dès qu’un coup de courant l’atteint, le métal fond en une fraction de secondes et libère le médicament dans l’organisme. Suivant les chercheurs, la petite quantité de métal libéré, ne pose pas de problème de santé.

Au premier test (voir ci-dessus) sur des femmes âgées de 60 à 75 ans, l’appareil a été implanté dans l’aine  et pour quatre mois, délivrant les médicaments pendant 20 jours. La petite capacité est le point faible des chips.

La découverte ne sortira pas sur le marché avant plusieurs années. Dans les deux prochaines années, l’équipe veut augmenter les 20 « chambres » à 365, l’implant pouvant ainsi alimenter  le patient pendant un an. Deux autres années seront nécessaires pour tester l’appareil avec le grand nombre de chambres dans des grandes études cliniques. C’est là qu’on verra si le système tient la route ou qu’apparaîtront des effets secondaires ou des risques ,non décelés lors de la première petite étude.

Source : Der Spiegel on-line  du 17 février 2012, reportage d’Irène BERRES, de Vancouver

 

SCIENCES  ET  TECHNOLOGIES : Des satellites pour produire de l’électricité.

Capter l’énergie solaire dans l’espace et la transmettre à la Terre, tel est le projet ambitieux qu’Astrium, la filiale spatiale d’EADS espère concrétiser à l’horizon 2020. Astrium cherche des partenaires pour mettre au point un démonstrateur d’une puissance de 20 à 50 kW capable de fournir une source d’énergie propre et inépuisable.  A terme, il sera possible d’alimenter en électricité solaire des bateaux, des zones isolées ou sinistrées, mais aussi des avions ou des stations fixes au sol.

L’industrie spatiale maîtrise un certain nombre de technologies  clés comme les satellites de forte puissance, les miroirs, le photovoltaïsme et le rayonnement laser.

L’essentiel de ce qui reste à développer dans les prochaines années c’est l’amélioration de l’efficacité  du transfert d’énergie par laser et les équipements de réception au sol. Les travaux menés par Astrium en collaboration avec l’université britannique de Surrey ont donné des résultats encourageants : le rendement énergétique de la réception du faisceau, mesuré sur des diodes, peut atteindre 80%, niveau exceptionnellement élevé.

Autre avantage de ces futures centrales orbitales : les grandes quantités de chaleur produites lors de la transformation de l’énergie solaire en électricité, dont le rendement atteint au mieux 20 ou 25%, seront dissipées dans l’espace .Seule l’énergie utile, le  laser, sera acheminé vers la terre.

Sur le plan sanitaire, il n’y a aucun problème, dans la mesure ou on travaille dans l’infrarouge (longueur d’onde de 1,5 micro) avec un faisceau dont la puissance au sol est équivalente à celle du rayonnement solaire, soit 1000 watts par mètre carré .Les  japonais, qui travaillent sur un projet du même type, ont opté quant à eux, pour une transmission par microondes qui risquent néanmoins d’être moins bien acceptée par les populations.

Une fois le démonstrateur mis sur orbite et validé, soit aux alentours de 2020, l’étape suivante pourrait ce traduire par l’assemblage progressif, au fur et à mesure des besoins, d’un ou de plusieurs complexes orbitaux d’une puissance pouvant atteindre plusieurs gigawatts, l’équivalent de plusieurs centrale nucléaires.

Bien sûr, ce n’est pas la seule et unique solution .On ne passera pas du tout-pétrole au tout spatial, mais ce sera une contribution possible aux défis  énergétiques futurs.

Source : Le Figaro on line, sciences et technologies, 24/01/2012

   
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