Faisabilité d'une idée pour une source d'energie

[invitea4b4a777]

La conductivité thermique de la croute est vraiment très faible (30 °C par km). Il suffit d'avoir une vrai cave en terre pour le constater: la température ne bouge pas de toute l'année (canicule ou pas) alors qu'on est qu'a 1 ou 2 metres sous la surface.

Justement, si ta caverne est naturellement a 100° et que j'y met de l'eau, celle-ci sera constamment sous forme de vapeur, sans pour autant refroidir la caverne. La mauvaise conductivité thermique va dans les 2 sens. Elle est lente a se rechauffé, mais aussi lente a se refroidire.

Encore une fois, il faut etre dans un equilibre thermique superieur a 100°. La puissance thermique rayonnée par le manteau doit etre au moins egale a la puissance absorbé par l'usine (je sais pas si je me fais bien comprendre). S'il est superieur, l'usine ne refroidit plus le milieu, c'est le milieu qui la rechauffe. Et comme la source de la puissance thermique est une source a très long terme (petit passage par google : demi vie de l'uranium 238 = 4,5 milliard d'années, demi vie du potassium 40 = +1 milliard d'années), on a le temps de voir venir.
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[invitebdaccd77]

uinet_propane:
La puissance thermique rayonnée par le manteau doit etre au moins egale a la puissance absorbé par l'usine (je sais pas si je me fais bien comprendre).

Tu te fais très bien comprendre, c'est plutôt moi qui me fait mal comprendre !!

J'ai expliqué plus tôt que le flux de chaleur venant de la terre est de 0,1 watt par m2 (100 kw/km2). Si tu pompes la chaleur sur une surface de 10 m2, tu ne dois pas prendre plus de 1 watt si tu ne veux pas que ta caverne se refroidisse.

De toute façon je n'ai rien inventé, ceux qui fond de la géothermie profonde changent régulièrement leur puit d'extraction de place.

[Garion]

Justement, si ta caverne est naturellement a 100° et que j'y met de l'eau, celle-ci sera constamment sous forme de vapeur, sans pour autant refroidir la caverne. La mauvaise conductivité thermique va dans les 2 sens. Elle est lente a se rechauffé, mais aussi lente a se refroidire.

Aïe ! Attention de ne pas confondre résistance thermique et inertie thermique.
Ce qui va se passer, c'est que l'intérieur de la caverne va très vite refroidir à moins de 100°C, mais quelque centimètres plus profondément, la température sera de plus de 100°C.
Toujours est-il que ton eau n'aura pas accés à cette température, car elle ne touchera que la surface qui sera elle à moins de 100°C.

Pour que la surface reste chaude, il faudrait justement que la conductivité thermique soit élevée pour que de nouvelles calories remplacent rapidement celles qui ont été prélevés par l'ébulition de l'eau.

[invite19415392]

Plus précisément, il faut que l'effusivité thermique soit élevée. L'effusivité thermique, c'est le produit de la conductivité thermique par la capacité thermique. Les deux valeurs sont importantes !

[invite5857d68c]

Je pose peut_être une question bête ms bon.

A plusieurs Km de profondeur, est-ce que les séismes ne posent pas un problème? Du fait des mouvements des plaques, failles ...
Si oui, cela limiterait l'implantation de ce système non?

[invitea4b4a777]

Je pose peut_être une question bête ms bon.

A plusieurs Km de profondeur, est-ce que les séismes ne posent pas un problème? Du fait des mouvements des plaques, failles ...
Si oui, cela limiterait l'implantation de ce système non?

Alors ATTENTION, je ne suis pas geophysicien, donc il faudrait confirmé/infirmé ce que je vais dire.

Il y a 2 choses, l'epicentre d'un seisme et son onde de choc.

L'activité sismique terrestre est dû en grande partie aux mouvement des plaques tectoniques (y a aussi les points chaud, mais c'est un autre problème). Les regions activent se situe aux zone de contact des plaques (les failles, comme San Andreas aux US ou la faille anatolienne en Turquie) et se manifeste soit par des eruptions volcanique (ceinture de feu du pacifique) soit par des tremblement de terre, mais en general c'est les 2.

Comme les regions activent se situe en fait en bordure des plaques, les epicentres des seismes ci situe aussi. Par contre, et la je laisse la place a un geophysicien, je ne sais pas tellement comment se comporte le sous-sol lors du passage de l'onde de choc. Je sais que certain seisme sont ressenti a des milliers de kilometres de l'epicentre (en general par les sismographes).

Donc logiquement, le point le plus sur pour implanté une usine comme celle qu'on imagine ici, ca serait au centre d'une plaque continentale, le plus loin possible de tout epicentre potentiel.

Quant aux points chauds, il s'agit d'une "bulle" de magma qui remonte et perce la croute terrestre. Je ne connais pas assez ce phenomene pour t'en dire plus, mais je dirait qu'a premiere vu, il peut se produire partout sur terre, donc egalement pile sous l'usine, où qu'elle se situe.

Je reviens a la discution avec DanielH, Garion et Baygon_Jaune.

Dans ton exemple, DanielH, tu parle d'1w pour 10m2. Mais ceci quelques soit la profondeur ou a la surface de la terre ?? Je ne te contredit pas, c'est simplement pour savoir ce que représente cette valeur. Si c'est la puissance disponible quelques soit la profondeur, alors oui, on a un problème. Par contre, si la puissance depend de la profondeur et que ton exemple concerne la surface de la terre, alors il y a encore de l'espoir.

Je vais pas plus loin, j'attend ta réponse.

[invite19415392]

La valeur qu'il a donné est à la surface de la terre, en faisant le ratio Puissance totale par Surface totale. Il est difficile d'extrapoler à des profondeurs importantes, parce qu'il faudrait connaître la répartition volumique de la production de chaleur.
Cela dit, vu les profondeurs considérées, (ie très très inférieures au rayon de la terre), je pense qu'on peut considérer que ce chiffre est une constante, à vraiment epsilon près.

[invitea4b4a777]

La valeur qu'il a donné est à la surface de la terre, en faisant le ratio Puissance totale par Surface totale.

Pour en finir une bonne fois, la puissance totale dépend de la temperature ???

Si oui, quelle température à été utilisé pour calculer la puissance "local" ???

100° c'est pas la meme chose que 600° ou 1000°

[invitebdaccd77]

Non, la puissance ne dépend pas de la température. La puissance c'est le nombre de désintégrations par secondes dans la terre. C'est approximativement une constante sur une période de millions d'années.

La température permet d'une part d'augmenter le rendement thermique. Plus c'est chaud et meilleur est le rendement. D'autre part ça permet d'avoir plus de réserve de calories. Plus c'est chaud et plus il y a de calories par unité de volume.

Autrement dit, tu as interet à te placer dans une zone chaude (profonde ou proche d'un volcan) pour disposer de plus d'énergie et d'un meilleur rendement. Mais dans ce cas tu exploites un gisement qui va s'épuiser un jour ou l'autre (typiquement quelques années)

Ca nous rammène à la discussion sur les coûts. Il faut ammortir le forage avec le gisement que tu exploites, donc dans un temps fini.

[invitea4b4a777]

Non, la puissance ne dépend pas de la température. La puissance c'est le nombre de désintégrations par secondes dans la terre. C'est approximativement une constante sur une période de millions d'années.

La température permet d'une part d'augmenter le rendement thermique. Plus c'est chaud et meilleur est le rendement. D'autre part ça permet d'avoir plus de réserve de calories. Plus c'est chaud et plus il y a de calories par unité de volume.

Autrement dit, tu as interet à te placer dans une zone chaude (profonde ou proche d'un volcan) pour disposer de plus d'énergie et d'un meilleur rendement. Mais dans ce cas tu exploites un gisement qui va s'épuiser un jour ou l'autre (typiquement quelques années)

Ca nous rammène à la discussion sur les coûts. Il faut ammortir le forage avec le gisement que tu exploites, donc dans un temps fini.

Bon, ben la question est reglée. Tant que le cout sera trop elevé, ca servira a pas grand chose. Et meme après, ca risque d'etre toujours trop chere.

[invitebdaccd77]

Ne dis pas ça. C'est déjà utilisé et parfois tout à fait rentable. Je n'ai pas le temps de faire une recherche sérieuse mais gogole qui sais tout me signal ce site:

http://www.brgm.fr/domaines/geothermie.htm

Je sais que pas mal d'installation exite un peu partout dans le monde. Et même il me semble que la maison de radio-france est chauffé par géothermie (à verrifier).

[invitebdaccd77]

Tu peux aussi aller voir ce site:

http://www.hespul.org/geothermie.html

[Narduccio]

Si c'est des docs sur des centrale a cycle naturel, volontier. Je connais le fonctionnement d'une centrale thermique classique, mais pas celle a cycle naturel (d'ailleurs, avant que tu ne cite ce terme, je le connaissait meme pas )

Petite erreur de ma part; "chaudière à circulation naturelle". C'est le schéma classique de la plupart des installations de chauffage central. Une chaudière à la cave. La source froide, c'est les radiateurs. Mais, il s'agit d'un système qui n'est plus utilisé pour des installation de grande capacité depuis plus d'un siècle. la raison ets que l'énergie traferable est limitée, ou alors, il faut utiliser des systèmes à parte de charge faibles (gros tuyaus) mais le rendement se dégrade encore plus. On utilise donc des systèmes à circulation assistée, ce qui offre divers avantages, on peut monter en pression et donc vaporiser à une pression plus élevée. On augmente la quantité de chaleur transférée en augmentant le débit.
Maintenant en ce qui concerne la géothermie. cela fait des dizaines d'années que des recherches et des expérimentations ont lieux et pourtant, rares sont les installations industrielles. Le rendement économique est faible et certains des problèmes quasi insurmontables.
Que serait l'idéal ? Pouvoir accéder à une source de chaleur pas trop éloignées de la surface (il ne faut pas que l'eau puisse se refroidir en revenant en surface. L'autre idéal serait de creuser à la bonne profondeux, placer un ou des echangeurs de chaleurs, refermer les trous et mettre l'installation en service. Techniquement impossible. Il y a donc le plan B: on récupère de l'eau très chaude en profondeur, on la fait remonter rapidemment en surface, passer dans un échangeur et on la rejette ou on l'utilise. Le problème, ces eaux sont souvent chargées en ions, et les échangeurs se colmattent. Mais! Il reste le plan C. On injecte de l'eau depuis la surface dans une zone chauffée par une remontée d'un point chaud. On récupère l'eau un peu plus loin, on la remonte en surface, comme dans le plan B. mais, on a les mêmes inconvénients que le plan B ! cela fait 40 ou 50 ans que des ingénieurs se penchent sur le problème et ils n'arrivent pas à trouver une solution. En fait, si l'on regarde les installations existantes; elles exploitent souvent une source ou une remontée d'une eau très chaude. Mais la quantité d'eau dispo est faible. Un des problèmes est la faible conductibilité thermique de certaines roches, si on les refroidit de trop, elles ne chauffent plus assez l'eau et le rendement chute.
Bien entendu, si l'on possédait ler bon matériaux, on pourrait envisager de immerger des tubes dans un lac de lave et d'y faire circuler de l'eau. Mais, il ne faut pas que les tubes fondent. il faut aussi que la lave en contact des tubes continue à circuler, car autrement la chaleur n'arrive pas aux tubes. dernier point, il ne faut pas créer un bouchon sur le lac de lave, cela peut devenir très dangereux.
Si la solution était simple, cela fait 45 ans que de telles centrales surgiraient partout.

[invitee8b3f97e]

Salut !

Merci pour vos réponses à mes questions sur la centrale thermique dans l'eau de mer.

On va dire qu'aujourd'hui ce n'est pas rentable. Qui sait, peut être qu'un jour...

[invitea4b4a777]

Je suis aller faire un petit tour sur les sites données en liens. C'est très interessant.

Je me demandais juste un truc concernant la geothermie des roches fracturée (je sais plus le terme exact qu'ils utilisent dans les sites). Comment ils font pour les fracturée ??? Elles le sont naturellement ou ils utilisent un artifice (explosif, eau sous pression, etc...) ????

Second question, les sites d'essai nucléaire souterrain ne pourraient-il pas etre utilisé pour la géothermie ??? Je pense que la "caverne" crée par l'explosion doit atteindre des temperatures très elevée (vu qu'en plus, il me semble que la roche au niveau de l'explosion est vitrifié-> très haute température). Et ca permettrait de leur trouve une utilité (parce que c'est pas très utile a mon sens d'avoir crée des dizaine de caverne radioactive pour testé des armes et rien d'autres).

Je m'arrete la, j'attend vos réponses (c'est deja entrain de fusé dans ma petite tete, alors ).

PS: Narducio, ca m'interesse bien tes docs sur les centrales a circulation naturelles, comment tu peux me les communiquer (a moins que se soit dans les sites mais j'ai rien vu a ce sujet)

[invitebdaccd77]

Second question, les sites d'essai nucléaire souterrain ne pourraient-il pas etre utilisé pour la géothermie ???

Attention, tu vas t'attirer les foudres des écologistes

Bon, plus sérieusement, ces sites sont dans des lieux déserts, ça va rien simplifer. De plus la chaleur a diffusée depuis longtemps. Et enfin, ces cavernes sont tout de même radioactives...

[invitea4b4a777]

Attention, tu vas t'attirer les foudres des écologistes

Bon, plus sérieusement, ces sites sont dans des lieux déserts, ça va rien simplifer. De plus la chaleur a diffusée depuis longtemps. Et enfin, ces cavernes sont tout de même radioactives...

En fait, si je posait cette question, c'etait pas par rapport aux sites actuel. Disons que dans mon idée (sur les sites nucléaire), je me suis dit qu'on pourrait faire d'une pierre 3 coup. On reduit le stock mondiale d'ogive tout en produisant de la chaleur et on stock les dechets du meme coup (vu qu'ils sont confiné a la "caverne"). Et vu le nombre de tetes actuellement dans le monde, ca en fait de la chaleur potentiel (aux derniere nouvelles, ca oscille entre 20'000 et 30'000 tetes, activée et désactivée, declarée ou supposée).

Mais si tu me dit que la chaleur diffuse très vite, c'est pas utile. Dommage, on aurais pu reduire le stock mondial et la les écolos seront ravi. Et pis c'est pas 3 atomes en plus dans le sous-sol (deja bien chargé en element radioactif) qui va changé la donne (d'ailleurs, on rend un peu a la terre se qu'on lui a pris). Je te l'accord, si les émanations arrive jusqu'a l'atmosphere, la on est mal barré (mais bon, vu le nombre d'essai atmospherique qui on été fait, c'est pas une malheureuse bombe de plus qui va changé grand chose).

[mode HS ON]Franchement, on va en faire quoi de tout ces tetes ??? Elles ont été produitent, autant s'en servir (bon, evitons l'utilisation militaire, ca risque de peter un peu trop fort, mais je suis sur qu'on peut leur trouvé un role civil, quitte a les utilisé dans un projet style "ORION").[mode HS OFF]

[invitea4b4a777]

Attention, tu vas t'attirer les foudres des écologistes

Et pis tu sais, mon avis sur les ecolos est clair :

Ils ne veulent pas eteindre la lumiere mais demande la fermeture de l'usine.

C'est incoherent.

[invitebdaccd77]

Oh! faut pas être méchant comme ça !

C'est vrai qu'ils sont souvent incohérents, mais c'est qu'ils sont souvent mal informés, voire désinformés. Le nombre de fois qu'ils proposent d'utiliser des lampes basses consommations pour réduire les emissions de gaz à effet serre alors que l'électricité est nucléaire !!!

Mais bon, faut pas pour autant trop jouer avec la radioactivité ...

[invite3ff5f84b]

Bonjour,

Je me glisse au milieu du débat.

Je me trompe peut-être, mais toute cette radioactivité, on ne l’a pas fabriquée, elle était déjà sur terre non ?
On s’est contenté d’extraire les matériaux et de les concentrer pour pouvoir les utiliser. Pourquoi ne peut-on pas diluer les déchets avec les résidus de traitement et de tout remettre….dans le trou?

C’est sans doute une vue un peu simpliste du problème je vous l’accorde, mais bon, je suppose qu’il y a moins de radioactivité dans le combustible entrant dans une centrale que dans celui qui en sort.

[invitea4b4a777]

Oh! faut pas être méchant comme ça !

C'est pas etre mechant, mais realiste. Pour moi, le problème de l'ecologie, c'est principalement une question de sources, pas de consommation. Dans le sens où si on avais de l'energie (des energies) ecologique en abondance, on se poserait pas tant de questions sur nos habitude. Si on arrive a regler le problèmes des sources (electricité, carburant, matiere premiere) et des dechets, on va pas se privé pour consommé. Donc faut etre honnete. L'ecologie, en pratique, c'est simple minimisé l'impact sur les ecosysteme, ce n'est pas se priver.

Mais c'est un autre vaste sujet.

Mais bon, faut pas pour autant trop jouer avec la radioactivité ...

De tout facon, c'est trop tard. Les tetes sont produites, elles ont couté de l'argent et de l'energie, donc autant les utilisé pacifiquement et écologiquement (sous terre ou dans l'espace).
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On as répondu a mes questions, donc pour moi c'est bon, je ne reviendrais pas ici (d'autant plus que je viens de lancé une autre idée ici)

[invitea4b4a777]

Je reviens juste pour la remarque d'ignotus

Pourquoi ne peut-on pas diluer les déchets avec les résidus de traitement et de tout remettre….dans le trou?

C'est pas bete ca. C'est vrai, pourquoi on peut pas reconcasser le tout et en refaire des roches ???

[invitebdaccd77]

Bon, pour les têtes nucléaires, on peut les démanteler, récupeérer le plutonium ou l'uranium 235 selon les cas et mettre ces matières dans des réacteurs nucléaires traditionnels. Ca permet de mieux contrôler ce qu'on fait.

Il y a des programmes en cours dans ce sens qui sont bien avancé.

Pour les déchets:

Les déchets radioactifs produits dans les réacteurs nucléaire ne sont pas naturels, ils ne proviennent pas directement de ce qui a été extrait des mines mais de transformations nucléaires du aux flux de neutons. De la transmutation comme l'imaginaient les alchimistes du moyen-âge. Ces déchets ont des périodes plus coutres que l'uranium extrait et donc sont plus radioactif (plus de désintégration par secondes puisque tout est désintégré plus vite).

Avec les réacteurs actuels, si on remettait leur déchets dans la mine on augmentrait provisoirement la radioactivité locale et si ces matières étaient entrainées en surface par des ruissellement d'eau par exemple ça pourrait devenir dangereux.

Mais l'idée n'est pas si mauvaise puisqu'il y a actuellement un concensus parmis les indistriels et assimilés pour un stockage profond des déchets en attendant qu'ils décroissent et devient moins radioactif que l'uranium initial (quelques dizaines de milliers d'années au minimum)

Cependant, appelons que l'intitulé du fil parle de production d'énergie, alors dans ce cadre une bonne partie de ces déchets peut être utilisé pour produire de l'énergie dans des réacteurs nucléaire et c'est tout l'enjeux des recherches actuels sur l'énergie nucléaire civile.

[Narduccio]

C'est pas bete ca. C'est vrai, pourquoi on peut pas reconcasser le tout et en refaire des roches ???

Bon, vite fait, bien qu'un peu HS.
Il faudrait utiliser un taux de dilution très élevé, ce qui impose de manipuler des grosses quantités de matériaux.
Ensuite, il y a un autre problème; rien n'est légalement prévu pour déclasser un déchet nucléaire. Ainsi, à l'origine, il avait été prévu que certains déchets faiblements radioactifs puissent être considérés comme des déchets conventionnels une fois que leur radioactivité aurait décru. Comme on ne sait pas quoi en faire (on ne peut les mettres en décharge, on en peut les brûler, ...) Il a été convenu que le mieux serait de le stocker sur du long terme. mais cela va très loin. Ainsi, si demain j'introduis un cendrier de granit dans une centrale nucléaire, il y a de fortes chances que je ne puisse plus sortir ce cendrier. Il sera donc considéré comme un déchet nucléaire et ira dans un centre de stockage.On sait par exemple qu'il y a 9ppm d'uranium dans l'eau de mer. cela fait une quantité impressionnante et peut-être sue source pour l'avenir. Mais que quelqu'un essaye de proposer de passer de 9 à 10 ppm ...

[Narduccio]

Pour ce qui est des cavités creusées par les explosions nucléaire, tous les produits de fissions ou les sous produits de fusions se retrouvent piéges dans la cavité. Forer dans la cavité serait courrir un risque assez important de dissémination de produits radioactifs. De plus, la chaleur produite a eu le temps de diffuser et il n'en reste pas grand chose. Il reste la chaleur produite par la désintégration des produits nucléaires.

[invitea4b4a777]

Pour ce qui est des cavités creusées par les explosions nucléaire, tous les produits de fissions ou les sous produits de fusions se retrouvent piéges dans la cavité. Forer dans la cavité serait courrir un risque assez important de dissémination de produits radioactifs.

L'idée c'est pas de forer la cavité (justement a cause de la radioactivité) mais ca serais de mettre un echangeur thermique autour. En fait, on ferait exactement la meme chose qu'avec un reacteur conventionnel, sauf que le reacteur est la cavité et que le stockage des dechets est deja fait. Je sais pas si je suis très clair.

Mais bon, si la chaleur diffuse très vite, c'est pas interessant, quoique rien que l'argument "confinement des dechets et demantellement des arsenauls" (je sais plus l'ortho) justifierais tout ceci, selon mon point de vue.

Parce que meme demanteller les tetes et utilisé les produits dans un reacteur nucleaire civile ne regle pas le problème des dechets (ca l'amplifie).

Et pis des charges explosive de forte puissance ( ) pourrait etre utile pour la geothermie des roches fracturé en permettant justement de fracturé des socles pour exploitation geothermique. Et vu que dans tout les cas, l'eau sera de tout facon toxique (a cause des elements présent dans le sous-sol comme tu fait remarquer dans le message 43), la radioactivité ne me semble pas un problème insurmontable (quoique, si l'eau est très radioactive, il peut y avoir contamination de l'installation, mais j'ai des doutes vu que la cavité se vitrifie et confine la radioactivité).

C'est vraiment une boite de Pandore ce nucléaire (qu'il soit civil ou militaire). On aurais jamais du mettre le doigt dans l'engrenage.