PortailForumCalendrierFAQRechercherS'enregistrerMembresGroupesConnexionAccueilTwitter-FCS
Partagez | 
 

 co-développement du spatial et du terrestre.

Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Aller en bas 
Aller à la page : Précédent  1, 2, 3  Suivant
AuteurMessage
Henri
Modérateur
Modérateur



Nombre de messages : 4213
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 14:16

Commander Ham a écrit:
Je dirai pour le spatial qu'on est deja en grande partie totalement propre !
Je prends l'exemple de l'étage cryogénique principal d'Ariane V.

De wikipédia :
L'Étage Principal Cryogénique (EPC) est composé principalement de deux réservoirs (hydrogène liquide et oxygène liquide) et du moteur Vulcain (Vulcain II pour Ariane 5 évolution). Ce moteur cryogénique (le Vulcain), utilise 160 tonnes d'hydrogène et d'oxygène liquides refroidis à -253°C. Cet étage assure la propulsion du lanceur durant la deuxième phase de vol du lanceur (une dizaine de minutes).

O2 + 2 H2 = 2 H2O Very Happy

Reste que pour les EAP, c'est de la poudre et l'étage supérieur utilise un carburant toxique il me semble...

Si on utilise 3 EPC et un étage supérieur H2 + O2, on obtient un lanceur TOTALEMENT propre eek
Malheureuesement l'hydrogène est produit à partir du crackage d'un hydrocarbure fossile...
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://goo.gl/GrrJMb
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 16:35

L'étage principal cryogénique d'Ariane V est en soi sans émission de dioxyde de carbone, mais comme le dit Henri, malheureusement la fabrication du dihydrogène lui fait appel au méthanol CH3OH qui par réformage à la vapeur d'eau produit du dihydrogène, mais aussi du dioxyde de carbone. Voir à ce sujet le site de Capcom http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_europeen/ariane/CSG/usine_carburant.htm
Donc si on veut être à 100 % écologique il ne suffit pas de faire marcher le lanceur au dihydrogène et au dioxygène, mais aussi produire le dihydrogène à partir de l'eau.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 16:40

Et de toute façon, le spatial n'est pas plus propre que les autres industries lourdes de pointe, dans le sens qu'il faut bien dépenser de l'énergie pour fabriquer les fusées, les acheminer, etc.
Les 100 ou 200 millions d'euros de coût d'un lancement correspondent bien au final à une consommation de ressources naturelles diverses, consommation directe (les matériaux de la fusée elle-même, du métal à fondre et travailler), ou indirecte (le salaire des gars d'EADS, qui ne viennent pas encore au boulot en véhicules "propres"), et j'ai bien l'impression qu'en considérant seulement l'éventuelle pollution atmosphérique d'une fusée qui décolle, on ne regarde que le marginal, sauf éventuellement pour les ergols directement toxiques.

Un avion est construit pour 20 ou 30 ans, et sa pollution est essentiellement celle de sa consommation en kérosène.
Une fusée ne sert qu'une fois, ce qui suggère que sa pollution associée pourrait être essentiellement celle de sa construction et de toute l'organisation autour d'un lancement.

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Commander Ham




Masculin Nombre de messages : 825
Age : 34
Localisation : Mars Base Camp 01
Date d'inscription : 06/03/2007

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 17:09

Henri a écrit:
Malheureuesement l'hydrogène est produit à partir du crackage d'un hydrocarbure fossile...

Je ne parlais que du vol, et rien n'empeche techniquement d'obtenir de l'hydrogène de manière "écologique".
Maintenant c'est sur que si on parle de tout le reste (fabrication et acheminement entre autre), je pense effectivement qu'on est loin du bilan propre Sad Il me semble, en outre, que le sujet avait commencé avec la pollution engendrée par la fusée lors de l'utilisation de celle-ci.

Le reste étant un peu compliqué à analyser je pense.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 17:31

[quote="giwa"]
lambda0 a écrit:
giwa a écrit:

...
Reste à rendre la voie chimique plus productive et plus rentable que la photosynthèse biologique et là, il y a pas mal de recherches appliquées à entreprendre avant de pouvoir recycler le CO2 atmosphérique par cette voie.
On peut déjà faire un petit calcul théorique simple pour vérifier si c'est crédible en tant que solution industrielle : énergie nécessaire pour concentrer le CO2, connaissant la pression partielle de CO2 dans l'atmosphère, et énergie consommée par la réaction Sabatier elle-même, modulo son rendement.
Juste pour voir si on est à côté de la plaque dans un rapport 10 par rapport à H2, auquel ça pourrait éventuellement être négociable, ou d'un rapport 1000, et ce serait sans espoir.

A+
En ce qui concerne la réaction de Sabatier, celle -ci est légèrement exothermique : - 165 kJ/mol CO2
Ce qu'il faut donc ce sont des échangeurs de chaleur pour récupérer cette énergie et la recycler.
Finalement le problème principal est la récupération du dioxyde de carbone atmosphérique et si tout le monde ou presque se plaint de l'élévation de sa teneur ; pour faire original, plaignons-nous de sa faible teneur qui n'a pas encore atteint 0,4 % en volume.
Il faudra rechercher une méthode la moins énergétivore possible.
On peut envisager un cycle classique de compression détente avec refroidissement et formation de CO2 solide ou liquide selon la pression comme celui utilisé pour l’air liquide avec échangeurs de chaleur et de turbine pour récupérer le maximum du travail du compresseur, mais le rendement ne sera jamais 100 %
On peut aussi envisager la voie chimique par carbonatation des oxydes des alcalino-terreux comme : CaO + CO2 = CaCO3 suivie de la réaction inverse par thermolyse
Peut-être d’autres voies seraient à inventer comme des membranes sélectives diffusant toutes les molécules présentes dans l’air, sauf celles de dioxyde de carbone.
Il y aussi la possibilité de le concentrer par dissolution dans des solvants à pH basique , puis de le dégazer à pH acide ( CO2 est un acide faible )
AMHA c’est là qu’il y aurait la recherche appliquée à faire pour concentrer le dioxyde de carbone à faibles coûts.
Sinon je rejoins Henri dans son analyse : le méthane pourrait s’avérer plus pratique que le dihydrogène comme carburant pour les avions du futur. De toute manière pour le produire sans faire appel aux hydrocarbures , ni à la voie biologique, l’intermédiaire hydrogène est nécessaire.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Space Opera
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 10770
Age : 43
Localisation : France
Date d'inscription : 27/11/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 17:49

Ca serait quand même le comble de l'ironie que d'utiliser le solaire pour fabriquer de l'hydrogène, en utilisant donc l'énergie que le soleil crée en consommant de l'hydrogène :)
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://www.forum-conquete-spatiale.fr
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 17:54

giwa a écrit:

...
Sinon je rejoins Henri dans son analyse : le méthane pourrait s’avérer plus pratique que le dihydrogène comme carburant pour les avions du futur. De toute manière pour le produire sans faire appel aux hydrocarbures , ni à la voie biologique, l’intermédiaire hydrogène est nécessaire.

Je pense que tout le monde sera d'accord là dessus. Le problème que je pointais est la "pénalité" énergétique associé à la production de ce méthane : étant donné qu'il y a de toute façon un intermédiaire H2, celà se transpose en installations industrielles supplémentaires, alors que la seule production de H2 est déjà lourde. Voir mon évaluation plus haut, des centaines de réacteurs nucléaires rien que pour l'aviation : si on doit construire 1500 réacteurs nucléaires (par exemple) pour produire CH4 plutôt que 1000 pour produire H2, ce n'est pas tout à fait anodin. Ce qu'on économise d'un côté en infrastructures H2, on pourrait le reperdre d'un autre, en moyens de production (à titre indicatif, le parc mondial actuel est d'environ 450 réacteurs, ce qui montre bien l'ampleur du projet...).
Les russes ont déjà fait voler le Tupolev 155 au CH4, mais en pensant profiter de leurs gigantesques gisements. L'étude Cryoplane de Airbus référencée plus haut, censée présenter une solution durable, ne parle que de H2.
Je pense que les deux solutions, LH2 et CH4 d'origine non fossile ou biologique, doivent être évaluées attentivement en considérant toute la chaine, étant donné les énormes quantités en jeu.

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke


Dernière édition par le Jeu 7 Juin 2007 - 17:57, édité 1 fois
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 17:56

Astrogreg a écrit:
Ca serait quand même le comble de l'ironie que d'utiliser le solaire pour fabriquer de l'hydrogène, en utilisant donc l'énergie que le soleil crée en consommant de l'hydrogène :)

Very Happy Un autre comble de l'ironie...c'est que certains partisans du solaire sont des pronucléaires ....malgré eux car le soleil marche au nucléaire Wink
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 18:19

En sortant du forum...brutalement " Bon sang...c'est bien sûr!"..."je me plains de la faible teneur en CO2 de l'atmosphère...mais il suffit de le capter à la sortie des cheminées ou des pots d'échappement et de le stocker...ce qui, d'ailleurs, a déjà été envisagé dans des gisements de gaz épuisés ...et quand il y en a beaucoup on le reconvertit en méthane."
Bien sûr en procédant ainsi...on tourne en rond...et alors il ne faudrait plus considérer le méthane que comme un vecteur d'énergie...mais bon, c'est quant même globalement plus complexe que l'utilisation du vecteur hydrogène, sauf peut-être pour les utilisateurs...mais tout çà serait à examiner de plus près. scratch...et de plus je vois mal un récupérateur de CO2 à la sortie de la tuyère d'un réacteur Wink ...finalement la solution LH2 pour l'aéronautique serait la plus simple..
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Commander Ham




Masculin Nombre de messages : 825
Age : 34
Localisation : Mars Base Camp 01
Date d'inscription : 06/03/2007

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Jeu 7 Juin 2007 - 20:28

En lisant ce fil, je viens d'avoir une idée : si on met un réacteur nucléaire à côté des aéroports (ou pas très loin suivant les impératifs de sécurité). On supprimerai alors une GROSSE dépence : l'acheminement du kérosène...

A voir l'économie que cela engendrerai bounce1
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 8:26

Commander Ham a écrit:
En lisant ce fil, je viens d'avoir une idée : si on met un réacteur nucléaire à côté des aéroports (ou pas très loin suivant les impératifs de sécurité). On supprimerai alors une GROSSE dépence : l'acheminement du kérosène...

A voir l'économie que cela engendrerai bounce1
Si on en vient aux aéronefs à hydrogène et à condition que les aéroports concernés soient des aéroports de très grand trafic.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 9:13

Si on trouve quelque part la consommation de kérosène au départ de Roissy, on peut faire le calcul, en considérant qu'un VHTR produirait 200 tonnes de H2 par jour.

Mais de tout façon, tout celà est très théorique, et cette évaluation d'un millier de réacteurs nucléaires nécessaires pour couvrir les besoins en énergie de l'aviation, que ce soit par LH2 ou LCH4, montre surtout l'ampleur du problème : même si on exploitait au maximum l'hydro, l'éolien, etc. sans entrer en compétition avec les autres besoins, il faudrait théoriquement construire des centaines de réacteurs nucléaires, ce qui est quelque peu périlleux politiquement, et représente de toute façon un investissement gigantesque : des centaines, peut-être 1000 milliards d'euros pour convertir l'aviation civile au H2 ou au CH4.
Et je pense (pour l'instant, et étant donnés les éléments dont je dispose) que les promoteurs de la "civilisation hydrogène" qui essaient de vendre leur vision en se désolidarisant du nucléaire pour des raisons d'image, et prétendent qu'on peut tout faire avec du renouvelable racontent des histoires, mais à leur décharge ils n'ont peut-être pas tellement le choix, étant donné les lourdes contraintes qui pèsent dès le départ sur l'utilisation de H2. Ils en sont pour l'instant à essayer justifier que ce n'est pas si dangereux que ça comparativement aux systèmes actuels (après tout, les avions imbibés de kérosène, ça se crashe et ça brûle aussi très bien), alors s'ils devaient en plus expliquer aux gens qu'il va falloir construire tous ces réacteurs nucléaires...

Sinon, je suis toujours intéressé par toute solution "propre", techniquement/économiquement/socialement/politiquement crédible pour remplacer 200 millions de tonnes de kérosène par an, en ne perdant pas de vue cet aspect quantitatif.

Enfin, bon, il y aura toujours assez de H2, CH4, kérosène, etc. pour nos fusées, c'est une fraction infinitésimale et la pollution directe est négligeable, la question se pose surtout pour le transport aérien de masse.

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 10:01

Pour tendre progressivement vers % d'émission de CO2, l'étape du méthane avant de passer au tout hydrogène peut s'avérer utile En effet même s'il provient de gisements de gaz, c'est quant -même l'hydrocarbure le plus hydrogéné et dont le ratio masse CO2 produite /énergie produite est le plus faible: 54g CO2 / MJ contre 67 g CO2 / MJ pour le propane et
69 g CO2 / MJ pour le butane. Pour les alcanes supérieurs le ratio tend donc à peu près vers 70 g CO2 / MJ (à partir de la correction d’un concours des Mines)
http://www.chimix.com/mines/carbone.htm#ex2
Cette étape intermédiaire permettrait de s’habituer progressivement à l’emploi des carburants cryogéniques et d’assez faible densité demandant des réservoirs plus volumineux…et évidemment ce savoir –faire acquis serait très intéressant pour l’installation sur Mars !
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 10:09

giwa a écrit:

...
Cette étape intermédiaire permettrait de s’habituer progressivement à l’emploi des carburants cryogéniques et d’assez faible densité demandant des réservoirs plus volumineux…et évidemment ce savoir –faire acquis serait très intéressant pour l’installation sur Mars !
Tout à fait, je pense que c'est un bon compromis, tant que les réserves de gaz naturel le permettent.

D'ailleurs, je me disais qu'une telle transition pourrait partir de Russie : la motivation était que certains aéroports, surtout en Sibérie, étaient approvisionnés plus facilement en gaz naturel qu'en kérosène.
Après la démonstration de faisabilité d'un avion brûlant du gaz naturel en 1988/1989, le projet semble avoir été mis en veilleuse (je crois que les russes ont eu quelques autres problèmes d'intendance entre-temps...), mais ça ressort de temps en temps. C'est une solution qui attend son heure, et qui arrive trop tôt.
Voir par exemple cette "news" un peu ancienne :
http://www.aeronautics.ru/nws001/tass091.htm

Par contre, je ne crois pas vraiment que le déclencheur serait la volonté de réduire les émissions de CO2 : plutôt l'augmentation du prix du kérosène, suite à la stagnation et au déclin de la production pétrolière.

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 12:11

lambda0 a écrit:
giwa a écrit:

...
Cette étape intermédiaire permettrait de s’habituer progressivement à l’emploi des carburants cryogéniques et d’assez faible densité demandant des réservoirs plus volumineux…et évidemment ce savoir –faire acquis serait très intéressant pour l’installation sur Mars !
Tout à fait, je pense que c'est un bon compromis, tant que les réserves de gaz naturel le permettent.

D'ailleurs, je me disais qu'une telle transition pourrait partir de Russie : la motivation était que certains aéroports, surtout en Sibérie, étaient approvisionnés plus facilement en gaz naturel qu'en kérosène.
Après la démonstration de faisabilité d'un avion brûlant du gaz naturel en 1988/1989, le projet semble avoir été mis en veilleuse (je crois que les russes ont eu quelques autres problèmes d'intendance entre-temps...), mais ça ressort de temps en temps. C'est une solution qui attend son heure, et qui arrive trop tôt.
Voir par exemple cette "news" un peu ancienne :
http://www.aeronautics.ru/nws001/tass091.htm

Par contre, je ne crois pas vraiment que le déclencheur serait la volonté de réduire les émissions de CO2 : plutôt l'augmentation du prix du kérosène, suite à la stagnation et au déclin de la production pétrolière.

A+
Objectivement, oui, pour les compagnies aériennes, le véritable déclencheur serait l'augmentation du prix du kérosène et non pas la réduction des émissions de CO2. Toutefois l'image de marque des compagnies qui prendraient commande de tels avions serait valorisée et l'image de marque, c'est important...pour les affaire ! Wink
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Henri
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4213
Age : 60
Localisation : Strasbourg, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 13:33

lambda0 a écrit:
...Par contre, je ne crois pas vraiment que le déclencheur serait la volonté de réduire les émissions de CO2 : plutôt l'augmentation du prix du kérosène, suite à la stagnation et au déclin de la production pétrolière.

A+
Le Peak Oil...

http://www.peakoil.net/
http://aspofrance.org/
https://aspo-ireland.org/

_________________
Les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages. (Carlo Dossi)
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://goo.gl/GrrJMb
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Ven 8 Juin 2007 - 17:59

Henri a écrit:
lambda0 a écrit:
...Par contre, je ne crois pas vraiment que le déclencheur serait la volonté de réduire les émissions de CO2 : plutôt l'augmentation du prix du kérosène, suite à la stagnation et au déclin de la production pétrolière.

A+
Le Peak Oil...

http://www.peakoil.net/
http://aspofrance.org/
https://aspo-ireland.org/

Très bonne documentation à analyser...Et il se pourrait donc qu'on soit proche du sommet avant la dégringolade de la production ...mais pas du prix du baril. Mais çà ne résoudra pas pour autant l'élévation de la teneur en dioxyde de carbone car après le pic du pétrole , il y aura celui du gaz et on devra retourner au charbon dont d'importantes réserves se trouvent en Chine et en Afrique du sud, sans doute pour beaucoup plus d'un siècle, mais qui est le plus gros émetteur de CO2. Au cas où il y ait toujours des entraves au développement du nucléaire, il faudra revenir à la carbochimie qui permet entre autres de synthétiser du méthanol ou du méthane comme carburant. Toutefois dans ce cas il faudra généraliser la méthode norvégienne d'injection du CO2 dans le sous-sol profond immergé en milieu marin pour les usines productrices. Il y a intérêt à ce que les études géologiques soient très sérieuses si on ne veut pas risquer des dégazages intempestifs.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Sam 9 Juin 2007 - 14:45

Bon week-end à tous,
Un peu de futurologie et de rétro futur : nous sommes en 2108 et les puits de pétrole et de gaz sont épuisés ; l’OPEC (Organisation des Pays Exportateurs de Charbon…évidemment ! ) fixe le cours de la tec (tonne équivalent charbon ) en 元人民币 ( Yuan …évidemment !) La carbochimie est redevenue la grande reine comme en 1908 …et le vélocipède…toutefois électrique avec des piles au méthanol, la petite ! Le méthanol pour les véhicules de petite taille et le méthane pour les autres se taillent la part du lion…ou du tigre sur les marchés des carburants. Un slogan publicitaire à la mode de la C.C. ( Chinese Coal) est : « mettez un tigre de charbon dans votre moteur ! » Le fil d’Ariane n’est pas perdu et Ariane 12 fonctionne toujours à l’hydrogène produite toujours à partir du méthanol. La colonisation de Mars grâce à l’hydrogène va bon THV (train à hyper vitesse) et on envisage maintenant celle de Vénus grâce à la maîtrise du carbone : on compte réduire le CO2 par des usines suspendues dans l’atmosphère de Vénus au moyen d’aérostats.(Les aérostats sont aussi redevenus très à la mode pour le transport des matériaux lourds, mais aussi des croisières aériennes,en particulier au dessus de la mer boréale, l’ancien Arctique, très agréable par le climat tempéré qui y régne)
Cordialement,
Giwa

PS : pour les irréductibles …(même à l’hydrogène ) qui préfèrent cogiter plutôt que de se prélasser au cours de ce week-end, voici quelques équations bilan de réactions chimiques menant à la production du méthanol et du méthane à partir du carbone :

Préparation du monoxyde de carbone à partir du charbon et de l’eau comme intermédiaire de synthèse :
C + H2O = CO + H2 “ gaz à l’eau “
Cette réaction est en endothermique : plutôt que d’obtenir la chaleur nécessaire par combustion préalable du carbone dans le dioxygène comme en 1900 avec production de CO2, on pourrait réchauffer la vapeur d’eau par passage dans les échangeurs de chaleur d’un réacteur nucléaire.
Pour obtenir ensuite du méthane ou du méthanol, la quantité produite de dihydrogène n’est pas suffisante : là encore on pourrait utiliser un réacteur nucléaire à haute température pour la thermolyse de la vapeur d’eau et production de dihydrogène selon :
2 H2O = 2 H2 + O2
On récupère le dihydrogène après séparation du dioxygène (distillation fractionnée ) et on ajoute l’appoint nécessaire au gaz à l’eau.
On effectue alors les synthèses :
- pour la production de méthane en présence d’un catalyseur au chrome zinc :
CO + 3 H2 = CH4 + H2O
- en présence d’un catalyseur au cobalt selon la synthèse Fischer, on obtient des essences légères que l’on peut utiliser directement dans les véhicules
- sinon on peut reprendre ces essence légères en présence de vapeur d’eau et
d’un catalyseurs au zinc sous 25 atmosphères qui conduit alors au méthanol . Le bilan global est alors :
CO + 2 H2 = CH3OH
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Blindside




Nombre de messages : 4
Age : 55
Localisation : Paris
Date d'inscription : 12/06/2007

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mar 12 Juin 2007 - 19:46

lambda0 a écrit:
Si on trouve quelque part la consommation de kérosène au départ de Roissy, on peut faire le calcul, en considérant qu'un VHTR produirait 200 tonnes de H2 par jour.

Mais de tout façon, tout celà est très théorique, et cette évaluation d'un millier de réacteurs nucléaires nécessaires pour couvrir les besoins en énergie de l'aviation, que ce soit par LH2 ou LCH4, montre surtout l'ampleur du problème : (...) A+

Puis-je sauter dans la discussion, en tant qu’ingénieur aéronautique, impliqué maintenant dans l’énergie, juste pour apporter quelques précisions ?

Sur l’avion à hydrogène, cryoplane etc. L’essentiel de la techno n’est pas disponible aujourd’hui mais développable en 10-15 ans. Les questions majeures sont :
- développer des réservoirs cryo pas trop lourds, sans trop de fuites : faisable
- développer la tuyauterie, les pompes etc. avec une fiabilité supérieure et des perfs inférieures à celles des moteurs spatiaux : faisable
- développer un process hydrogène dans l’avion (rinçage et refroidissement des canalisations et des moteurs, échangeurs pour passage de l’H2 liquide -> gaz) : faisable
- travailler les chambres de combustion de façon à assurer une combustion stable et propre : pas mal de travaux préparatoires réalisés en Allemagne, avec des connaissances en France aussi
- développer un process d’utilisation de l’avion (un peu plus lent à cause de la traînée du gros bidon, altitude inférieure pour éviter l’effet de serre de la traînée de vapeur d’eau) : pas de pb a priori
En gros, rien de très radical, ces développements sont globalement comparables à passer du 36 cylindres en étoile à une flotte de jets entre 1945 et 1970. Il n’y a pas de raison pour que le coût et l’amortissement par siège par km soit très différent d’un avion actuel (certes, le réservoir cryo ne sera pas donné, mais bon.).

Il y aura des questions psychologiques, et il faudra rappeler que dans l’Hindenburg ce n’est pas tant l’H2 qui a fait désordre que les vernis des ballons, qui ont entretenu et accéléré la combustion – et qu’il n’y a pas eu « explosion ».

Mais c’est bien la production d’H2 qui pose problème. Le chiffre de 1100 centrales laisse évidemment rêveur pour remplacer la totalité du kéro aéro mondial. Mais au niveau micro, c’est pire.

Prenons le 777 comme unité de compte avec 160t de kérosène. Imaginons qu’on le fait voler avec 70t d’H2. Notre centrale HTR (lambda0 es-tu sûr de la capacité H2 de 200t/jour ?) fait le plein de 3 avions. Imaginons qu’à Roissy on pose 4 tranches, on fait le plein de douze 777, soit 36 allers simples (« legs ») paris-NY au mieux.

Ou bien, avec ces 4 tranches, on fait le plein de 40 A320, soit environ, en étant généreux, 200 legs moyen-courrier.

Aujourd’hui, Roissy fait 1400 mouvements / jour. On n’y est pas d’un facteur 10 à 20.

En plus, si mes 4 tranches coûtent 3 Md euros ; amorti sur 30 ans, ça ramène la tonne d’H2 (avec 50% de coûts d’exploitation en plus) à 1500 euros, si je ne me trompe. Ce qui représente le double du prix du kero ramené au pouvoir énergétique (ou à un « plein » pour un parcours équivalent).

Bon, si les centrales coûtent moins cher, avec des effets de volume, on peut arriver aux coûts actuels par km, mais c’est pas gagné. A ce rythme, la production primaire de combustible nucléaire s'épuise à l'échelle du siècle, il faut donc généraliser les sur-régénérateurs. Saut techno. Ou la fusion. Adieu les délais. Et si on double le prix du carburant, le prix du billet va monter d’un bon 30%, et c’est toute la boucle économique de l’aviation civile de masse qui est à risque.

Conclusion : 40 tranches nucléaires autour de Roissy, et un billet plus cher… plus les investissements de renouvellement de flotte (qui auront certes lieu de toutes façons)… il n’est pas évident que nos enfants iront en vacances en Thaïlande, ni que nous mangerons encore des melons chiliens au porto argentin.

Seul bémol optimiste : on trouve peut-être un équilibre économique en se concentrant sur les longs-courriers (mettons 10 tranches HTR à Roissy et des TGV sur tous les grands aéroports pour remplacer les petits vols), avec des vols business et du tourisme de luxe. Un peu la situation des années 60. Mais avec ces hypothèses, le petrole, meme à 500 $ le baril, est peut-être durable ; toutefois l'impact effet de serre, même minime, rendrait à mon sens ces vols politiquement impopulaires...

Conclusion : vive le rêve spatial...
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Henri
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4213
Age : 60
Localisation : Strasbourg, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mar 12 Juin 2007 - 23:29

Précis et détaillé, tu connais ton sujet Blindside...
Pour mémoire au sujet du Hindenburg, la majorité des personnes à bord s'en sont sorties vivantes, ça aussi c'est peu connu du grand public.
Une précision, l'hydrogène est assez facilement transportable en gazoduc, il n'est donc pas nécessaire de le produire sur place, seule sa liquéfaction sur place est nécessaire.
Sinon effectivement, les recours à d'autres alternatives que le pétrole méneront vite à un "Peak Gas" et à un "Peak Uranium"...

_________________
Les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages. (Carlo Dossi)
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://goo.gl/GrrJMb
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 8:39

Blindside a écrit:
[
Puis-je sauter dans la discussion, en tant qu’ingénieur aéronautique, impliqué maintenant dans l’énergie, juste pour apporter quelques précisions ?
...
...
Prenons le 777 comme unité de compte avec 160t de kérosène. Imaginons qu’on le fait voler avec 70t d’H2. Notre centrale HTR (lambda0 es-tu sûr de la capacité H2 de 200t/jour ?) fait le plein de 3 avions. Imaginons qu’à Roissy on pose 4 tranches, on fait le plein de douze 777, soit 36 allers simples (« legs ») paris-NY au mieux.
...
Ou bien, avec ces 4 tranches, on fait le plein de 40 A320, soit environ, en étant généreux, 200 legs moyen-courrier.
...
Conclusion : vive le rêve spatial...

Bonjour, et bienvenu par ici !
Merci pour cette réponse détaillée, je vois qu'on est assez en phase en ce qui concerne l'ampleur du problème. Il me semble aussi assez crédible qu'on revienne au niveau de trafic des années 60-70, et que les transports aériens soient surtout pertinents pour les déplacements intercontinentaux.

Précision en ce qui concerne le réacteur nucléaire : il s'agit du HTR étudié par le forum Génération IV, un réacteur d'une puissance de 600 MW, mais il s'agit de puissance thermique. Ce réacteur est donc plus petit que nos réacteurs actuels, qui produisent 1000 MWe, pour une puissance thermique de l'ordre de 3000 MW. Un EPR aura une puissance thermique de l'ordre de 3500 MW. Moyennant ces précisions, je confirme bien ce chiffre de 200 t(H2)/j pour le HT 600 MW, correspondant à un rendement de conversion de l'énergie thermique de l'ordre de 50%.
Une vingtaine de réacteurs HTR GenIV sont en fait équivalents à 4 réacteurs de type EPR, du point de vue de la puissance thermique : un tel investissement n'est peut-être pas absolument invraisemblable, mais reste quand même très lourd.

Mais ça m'étonnerait bien que Airbus ou Boeing n'aient pas faits tous ces petits calculs et mis en regards leurs objectifs avec les capacités réelles de production de l'hydrogène.

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 9:12

Blindside, merci de votre intervention qui permet de mieux appréhender les problèmes à venir. L'utilisation en soi de l'hydrogène ne semble donc pas poser de problème majeur ; mais c'est surtout sa production qui réclame de l'énergie et demandera nécessairement le recours à des centrales nucléaires en grand nombre, et en particulier à des H.T.R. surrégénérateurs ( il va y avoir des tabous écolos à briser). Mais, comme vous le faites comprendre, la partie ne sera pas gagner pour autant et il faudra peut-être envisager que l'avion soit utilisé en priorité pour les longues distances et que pour les courtes et moyennes distances, on utilise des moyens de transport plus économes en énergie. Pour le transport de lourdes charges, en dehors des voies maritimes et fluviales qui resteront toujours très valables, la voie aérienne au moyen de dirigeables gonflés à l'hydrogène et non plus à l'hélium pour diminuer le coût devrait de nouveau être envisagée. Là encore, il y a du travail psychologique à faire pour briser les a priori après l'histoire de l’Hindenburg. Il faudrait quant même rappeler que toute technique comporte des risques et que les dirigeables à hydrogène ne sont pas les seuls véhicules à transporter des matières inflammables voire explosives. Avec les progrès des prévisions météorologiques et de toutes les procédures de sécurité de tels transports aériens pourraient s'avérer plus sûrs que la route!
Cordialement,
Giwa

Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Blindside




Nombre de messages : 4
Age : 55
Localisation : Paris
Date d'inscription : 12/06/2007

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 9:45

lambda0 a écrit:
[(...)
Une vingtaine de réacteurs HTR GenIV sont en fait équivalents à 4 réacteurs de type EPR, du point de vue de la puissance thermique : un tel investissement n'est peut-être pas absolument invraisemblable, mais reste quand même très lourd.

Mais ça m'étonnerait bien que Airbus ou Boeing n'aient pas faits tous ces petits calculs et mis en regards leurs objectifs avec les capacités réelles de production de l'hydrogène.

A+
Oui, j'avais en tête les caractéristiques de base de la 4G et j'avais fait de vagues équivalences d'output et de coût de construction. Qui n'est pas directement proportionnel, parce que c'est avant tout du béton, et qu'il n'y en a pas bcp moins...

Je reviens bientôt avec 2 petites analyses (dirigeables et avions basse conso), souvenirs de vies antérieures et de discussions avec des petits camarades toujours dans le métier... Si les modérateurs sont OK pour rester proches du plancher des vaches un moment. J'ai une bonne excuse : des grosses capacités de production d'H2 et l'industrialisation des technos cryo, qui restent de l'artisanat pour le moment, pourraient nous faire progresser vers la notion 'd'ascenseur spatial' et sortir de 'l'espace incertain et dangereux'...
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
lambda0
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 4124
Age : 49
Localisation : Nord, France
Date d'inscription : 22/09/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 9:59

Blindside a écrit:

Oui, j'avais en tête les caractéristiques de base de la 4G et j'avais fait de vagues équivalences d'output et de coût de construction. Qui n'est pas directement proportionnel, parce que c'est avant tout du béton, et qu'il n'y en a pas bcp moins...
Je reviens bientôt avec 2 petites analyses (dirigeables et avions basse conso), souvenirs de vies antérieures et de discussions avec des petits camarades toujours dans le métier... Si les modérateurs sont OK pour rester proches du plancher des vaches un moment. J'ai une bonne excuse : des grosses capacités de production d'H2 et l'industrialisation des technos cryo, qui restent de l'artisanat pour le moment, pourraient nous faire progresser vers la notion 'd'ascenseur spatial' et sortir de 'l'espace incertain et dangereux'...

Bah, avec l'aéronautique, on reste dans les trucs qui volent, certe un peu moins haut que les fusées.
Pour les ballons, on a même déjà un peu abordé le thème :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/Technique-c5/Propulsions-et-lanceurs-f18/In-memoriam-von-Zeppelin-p617.htm

A+

_________________
"The dinosaurs failed to survive due to the lack of a space program"
Arthur C. Clarke
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
Space Opera
Modérateur
Modérateur



Masculin Nombre de messages : 10770
Age : 43
Localisation : France
Date d'inscription : 27/11/2005

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 11:30

Blindside a écrit:
Conclusion : vive le rêve spatial...
Il me semble que le rêve spatial se confronte exactement aux mêmes problématiques, à l'exception de mises sur orbites alternatives comme l'ascenseur spatiale ou la fronde, c'est-à-dire accessible à nos petits-....-petits enfants. Il va donc sans dire que tes problème sur la "terre ferme" concerne finalement tout ce qui roule et qui vole, car malheureusement c'est la même physique qui nous propulse tous.
Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur http://www.forum-conquete-spatiale.fr
Giwa
Donateur
Donateur



Masculin Nombre de messages : 7485
Age : 73
Localisation : Nice
Date d'inscription : 15/04/2006

MessageSujet: Re: co-développement du spatial et du terrestre.   Mer 13 Juin 2007 - 11:48

lambda0 a écrit:
Blindside a écrit:

Oui, j'avais en tête les caractéristiques de base de la 4G et j'avais fait de vagues équivalences d'output et de coût de construction. Qui n'est pas directement proportionnel, parce que c'est avant tout du béton, et qu'il n'y en a pas bcp moins...
Je reviens bientôt avec 2 petites analyses (dirigeables et avions basse conso), souvenirs de vies antérieures et de discussions avec des petits camarades toujours dans le métier... Si les modérateurs sont OK pour rester proches du plancher des vaches un moment. J'ai une bonne excuse : des grosses capacités de production d'H2 et l'industrialisation des technos cryo, qui restent de l'artisanat pour le moment, pourraient nous faire progresser vers la notion 'd'ascenseur spatial' et sortir de 'l'espace incertain et dangereux'...

Bah, avec l'aéronautique, on reste dans les trucs qui volent, certe un peu moins haut que les fusées.
Pour les ballons, on a même déjà un peu abordé le thème :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/Technique-c5/Propulsions-et-lanceurs-f18/In-memoriam-von-Zeppelin-p617.htm

A+
Des dirigeables martiens même s’ils sont 50 fois plus volumineux à charge égale que sur Terre, seraient peut-être viables car si l'atmosphère martienne moins dense réduit la poussée d'Archimède, elle réduit dans les mêmes proportions la traînée aérodynamique donc la puissance propulsive nécessaire ( il faut remarquer de plus...que plus un engin est volumineux, plus le rapport de la surface au volume diminue ce qui réduit encore le ratio puissance motrice à la masse transportée )

Revenir en haut Aller en bas
Voir le profil de l'utilisateur
 
co-développement du spatial et du terrestre.
Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Revenir en haut 
Page 2 sur 3Aller à la page : Précédent  1, 2, 3  Suivant

Permission de ce forum:Vous ne pouvez pas répondre aux sujets dans ce forum
Le forum de la conquête spatiale :: Technique :: Autres-
Créer un forum | © phpBB | Forum gratuit d'entraide | Contact | Signaler un abus | Forum gratuit