« Le 8 octobre 2014 est une date historique », c’est en ce jour
qu’est sorti le rapport indépendant tant attendu, sur la production
d’énergie du réacteur E-Cat d'Andrea Rossi.
Ce rapport est signé par Giuseppe Levi de
l’Université de Bologne, Evelyn Foschi de Bologne, Bo Höistad, Roland
Pettersson et Lars Tegnér de l’Université d’Upsala en Suède, et par
Hanno Essén du Royal Institute of technology de Stockholm, également en
Suède. Il est disponible ici :
E-Cat est une abréviation pour Energy Catalyser.
Le E-Cat est un petit contenant métallique dans lequel on insère une fine poudre de nickel et un composé en fine poudre également qui stocke de l’hydrogène et catalyse la réaction. Cette dernière s’amorce en chauffant ce mélange en poudre avec une résistance électrique, et elle dégage beaucoup plus d’énergie que l’énergie électrique fournie pour amorcer la réaction.
Le E-Cat est un petit contenant métallique dans lequel on insère une fine poudre de nickel et un composé en fine poudre également qui stocke de l’hydrogène et catalyse la réaction. Cette dernière s’amorce en chauffant ce mélange en poudre avec une résistance électrique, et elle dégage beaucoup plus d’énergie que l’énergie électrique fournie pour amorcer la réaction.
C’est un nouveau développement beaucoup plus spectaculaire de ce qu’on
appelait la fusion froide, découverte par Pons et Fleischman en 1989,
avec un montage d’électrolyse d’eau lourde et du palladium. Toutefois,
les énergies dégagées à l’époque étaient souvent inférieures à 1 watt,
alors que la puissance dégagée par un E-Cat est de plusieurs milliers de
watt. Mais, la science officielle a toujours rejeté la fusion froide en
disant que l’expérience était difficile à répéter et qu’elle
contredisait tout ce que l’on sait de la physique nucléaire. On est même
allé jusqu’à accuser les chercheurs qui ont réussi, d’incompétents
voire de fraudeurs.
Expériences qui font l’objet du rapport sorti le 8 octobre 2014
Un petit réacteur, contenant 1 g de carburant en poudre, a été testé pendant 32 jours,
en deux phases: une première de 10 jours et une deuxième de 22 jours.
La photo ci-dessus, tirée du rapport, montre le réacteur au centre, en
céramique. Les trois tubes creux en céramique à chaque bout servent à
isoler électriquement et thermiquement les fils d’alimentation du
réacteur (éléments chauffants). Le réacteur a 2 cm de diamètre par 20 cm
de longueur.
Dans la première phase de l’expérience, le réacteur a dégagé 3,2 fois
plus d’énergie sous forme thermique que l’énergie électrique fournie, et
après avoir augmenté la puissance de l’élément chauffant au 10e jour,
il s’est dégagé 3,6 fois plus d’énergie thermique que l’énergie
électrique fournie. Cela correspond à un coefficient de performance
(Coefficient Of Performance, COP) de 3,2 et 3,6, ce qui est comparable à
la thermopompe qui chauffe l’eau de ma piscine.
La puissance nette dégagée (puissance totale dégagée moins la puissance
électrique fournie) tout au long de l’expérience est illustrée par la
courbe suivante (tiré du rapport).
Fait remarquable, le réacteur a maintenu une température de 1400°C pendant la deuxième phase, correspondant à une
puissance excédentaire de 2,3 kw (en plus du 900 watt électrique
fourni) sans arrêt pendant 22 jours. Une telle puissance thermique en
continu est suffisante pour chauffer ma maison en janvier (au Québec),
avec 1 g de carburant par mois (ou moins) qui coûte moins de 0,02 $ (prix du nickel = 16, 7 $ US / kg).
Un COP de 3,6 ne correspond pas à la limite de la technologie, mais plutôt à une valeur minimale.
Les expérimentateurs n’ont pas voulu pousser le réacteur à fond mais
plutôt obtenir des résultats stables avec un fonctionnement sécuritaire.
L’an dernier un E-Cat avait fondu (contenant en acier), car l’énergie
dégagée était trop grande.
La source de l’énergie dégagée est
définitivement d’origine nucléaire, puisque l’analyse du carburant en
poudre avant et après les 32 jours montre sans équivoque que plus de
90 % des isotopes légers du nickel ont été transformés en isotope lourd
pendant le fonctionnement du réacteur. Pour mémoire, ce qui définit
le type d’atome c’est le nombre de protons dans son noyau. Par exemple,
le Cuivre a 29 protons (charge positive) dans son noyau alors que le
nickel en a 28. Mais dans le noyau des atomes il y a également les
neutrons (aucune charge électrique) qui sont aussi lourds que les
protons, et leur nombre peut varier pour un même élément chimique. C’est
ce qui fait qu’on a des atomes de nickel plus légers et d’autres plus
lourds, qui constituent ce qu’on appelle les isotopes du nickel. La
somme du nombre de protons et du nombre de neutrons dans un noyau
atomique constitue le nombre de nucléons de l’atome, et caractérise les
isotopes. Par exemple, le Nickel, dont le symbole chimique est Ni, peut
avoir 58, 60, 61, 62 ou 64 nucléons. Ces chiffres correspondent aux 5
isotopes stables du nickel dans la nature. Par ailleurs, sur Terre, on
retrouve la distribution suivante des isotopes de Nickel (Ni):
- Ni 58 = 68,1 % des atomes de nickel dans la nature
– Ni 60 = 26,2 % des atomes de nickel dans la nature
– Ni 61 = 1,1 % des atomes de nickel dans la nature - Ni 62 = 3,6 % des atomes de nickel dans la nature
- Ni 64 = 0,9 % des atomes de nickel dans la nature
– Ni 60 = 26,2 % des atomes de nickel dans la nature
– Ni 61 = 1,1 % des atomes de nickel dans la nature - Ni 62 = 3,6 % des atomes de nickel dans la nature
- Ni 64 = 0,9 % des atomes de nickel dans la nature
Or,
après 32 jours de fonctionnement du réacteur E-Cat les isotopes plus
légers Ni 58, Ni 60 et Ni 61 ont été transformés en Ni 62, plus lourd,
et la distribution isotopique mesurée est devenue
- Ni 58 = 0,8 % des atomes de nickel après l’expérience
– Ni 60 = 0,5 % des atomes de nickel après l’expérience
– Ni 61 = 0 % des atomes de nickel après l’expérience - Ni 62 = 98,7 % des atomes de nickel après l’expérience
- Ni 64 = 0 % des atomes de nickel après l’expérience
– Ni 60 = 0,5 % des atomes de nickel après l’expérience
– Ni 61 = 0 % des atomes de nickel après l’expérience - Ni 62 = 98,7 % des atomes de nickel après l’expérience
- Ni 64 = 0 % des atomes de nickel après l’expérience
C’est donc la preuve qu’il s’agit bel et
bien de réactions nucléaires. Mais ce qui est incompréhensible (pour le
moment) c’est le fait que ces réactions nucléaires n’émettent pas de
radioactivité pendant la réaction, et que la poudre métallique n’est pas
radioactive après 32 jours (pas de déchets radioactifs). C’est donc une
énergie extrêmement propre dont les carburants sont très abondants et
bon marché. Avec 1 kg de nickel on peut chauffer une maison unifamiliale
pendant 200 ans!
Une autre preuve qu’il s’agit
d’énergie nucléaire c’est la densité d’énergie très élevée contenue dans
le carburant en poudre. Selon les dégagements d’énergie mesurés pendant
les 32 jours de l’expérience, on obtient 1,6 millions de kwh/kg. Pour
comparaison, l’essence en contient 12 kwh/kg !!! Le carburant en
poudre contient donc 133.000 fois plus d’énergie dans le même poids!!!
Et puisque l’essence contient 75 fois plus d’énergie par kilogramme
qu’une batterie Li-ion, la petite poudre contient 10 millions de fois
plus d’énergie qu’une bonne batterie Li-ion pour un même poids!!!!
Pour ce qui est d'Andea Rossi, il
travaille maintenant pour Industrial Heat, une nouvelle compagnie
étatsunienne qui a acquis les droits pour le E-Cat, et a investi une vingtaine de millions $ dans l’aventure (Rossi était au bout de ses ressources financières).
En terminant, imaginons un peu ce que signifie une telle technologie. On pourrait
- construire des serres chauffées pour les pays nordiques
– dessaler l’eau de mer pour irriguer nos régions désertiques et avoir de l’eau potable
– chauffer nos bâtiments et maisons beaucoup moins cher qu’à l’électricité
- construire un prolongateur d’autonomie à microturbine pour voiture électrique (plus besoin de bornes de recharge)
– remplacer les bouilloires des centrales au charbon ou au gaz de schiste par une bouilloire E-Cat
– remplacer le coeur des réacteurs nucléaires à l’uranium par une bouilloire E-Cat
– construire des mini-centrales électriques décentralisées assurant une meilleure robustesse (redondance) que des grosses centrales très éloignées.
– dessaler l’eau de mer pour irriguer nos régions désertiques et avoir de l’eau potable
– chauffer nos bâtiments et maisons beaucoup moins cher qu’à l’électricité
- construire un prolongateur d’autonomie à microturbine pour voiture électrique (plus besoin de bornes de recharge)
– remplacer les bouilloires des centrales au charbon ou au gaz de schiste par une bouilloire E-Cat
– remplacer le coeur des réacteurs nucléaires à l’uranium par une bouilloire E-Cat
– construire des mini-centrales électriques décentralisées assurant une meilleure robustesse (redondance) que des grosses centrales très éloignées.
COMMENTAIRE de Pierre Langlois
Concernant
le E-Cat, certains d’entre vous m’ont demandé s’il y avait suffisamment
de nickel produit pour satisfaire en énergie les habitants de la terre.
En abordant cette question, il faut bien
réaliser tout d’abord que le nickel n’est pas consommé dans un E-Cat,
il devient simplement légèrement plus lourd puisque les isotopes légers
(Ni 58, Ni 60 et Ni 61) se convertissent en Nickel 62 (isotope plus
lourd). À la fin de sa vie utile dans un réacteur E-Cat, le nickel peut donc être remis sur le marché pour ses autres applications,
dont la principale consiste à l’intégrer avec d’autres métaux pour
former des alliages, dont le plus connu est l’acier inoxydable. La
résistance à la corrosion du nickel fait qu’on l’utilise également en
placage pour protéger d’autres matériaux de l’oxydation.
Maintenant, pour
les fins de mon évaluation je considère qu’on peut avoir un COP de 7
avec un E-cat commercial, soit le double de ce qui a été mesuré dans le
rapport E-Cat du 8 octobre.
Dans le rapport du 8 octobre 2014 on apprend que 1,5 Mwh d’énergie thermique ont été produits avec 1 g de Nickel, et un COP de 3,6. Avec un COP de 7 on en produirait donc 3 Mwh.
Dans le rapport du 8 octobre 2014 on apprend que 1,5 Mwh d’énergie thermique ont été produits avec 1 g de Nickel, et un COP de 3,6. Avec un COP de 7 on en produirait donc 3 Mwh.
Regardons maintenant combien d’énergie
électrique est consommée par les 8 millions de Québécois. En 2011 c’est
186 millions de Mwh que nous avons consommés. Si on veut électrifier
complètement les transports au Québec (100 % des km) il faut ajouter
10%, ce qui nous donnerait une consommation de 204 millions de Mwh. En
supposant un COP de 7 pour des centrales électriques E-Cat, on aurait
une efficacité globale des centrales de 18 %. Il nous faudrait dont
générer 5,5 fois plus d’énergie thermique, soit 1,13 milliards de Mwh
par année. Pour connaitre la quantité de nickel requis il suffit de
diviser par 3 Mwh (quantité d’énergie thermique produite par 1 g de
nickel). On arrive alors à 377 tonnes de nickel. Pour 8 milliards
d’habitants (1000 fois plus qu’au Québec), ça voudrait donc dire 377.000
tonnes de Nickel pour produire l’électricité et faire fonctionner nos
véhicules. Or, la production minière mondiale de Nickel en 2012 a été de
2,1 million de tonnes. Voir : http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel
C’est donc dire que la quantité annuelle
de nickel requise pour 8 milliards d’habitants avec une consommation
d’électricité effrénée comme au Québec et incluant l’électrification des
transports routiers représenterait 18 % de la production minière
mondiale de nickel. Mais en faisant un effort sérieux sur notre
efficacité énergétique, qui est loin d’être optimale au Québec, on
pourrait descendre à environ 14 % de la production mondiale de nickel.
Toutefois, n’oublions pas que les énergies renouvelables ont toujours leur place, que ce soit l’énergie solaire, éolienne, hydraulique ou géothermique. En comptant 50 % d’énergie renouvelable, ça fait diminuer la consommation de nickel à 7 % de la production minière mondiale. Et enfin, si le E-Cat peut atteindre un COP de 10, on tomberait à environ 5 % de la production mondiale de nickel.
Toutefois, n’oublions pas que les énergies renouvelables ont toujours leur place, que ce soit l’énergie solaire, éolienne, hydraulique ou géothermique. En comptant 50 % d’énergie renouvelable, ça fait diminuer la consommation de nickel à 7 % de la production minière mondiale. Et enfin, si le E-Cat peut atteindre un COP de 10, on tomberait à environ 5 % de la production mondiale de nickel.
Pour ce qui est des réserves mondiales de nickel, elles sont évaluées à 75 millions de tonnes métriques en 2013. Voir : http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel
Avec
une production minière de 2,1 millions de tonnes par année, il nous en
resterait donc pour 35 ans, si on ne recycle pas plus. Il va falloir
aller vers d’autres matériaux que l’acier, comme les fibres de carbone
et l’aluminium.
Je termine en insistant sur le fait que le nickel n’est pas consommé dans un E-Cat.
C’est la distribution de ses isotopes qui change. Il peut donc être
réutilisé pour les autres utilisations. Dans l’immédiat, il faut mettre
en place des mesures de recyclage du nickel beaucoup plus importantes.
Autre Commentaire
Autre Commentaire
L’E-Cat 1 MW d'Andréa Rossi est construit à l’intérieur d’un container
de 6 mètres et contient cent six modules reliés contenant chacun un
réacteur E-Cat de 20 kW. Une valve introduit l’hydrogène sur chaque
unité avec une connexion électrique vers le chauffage à immersion qui
est utilisé pour démarrer la réaction. Chaque réacteur individuel de 20 x
20 x 20 centimètres contient trois cœurs consommant de petites
quantités de poudre de nickel conditionnées et d’hydrogène gazeux. Sans
combustion, le nickel et l’hydrogène fusionneraient pour produire du
cuivre et un excédent d’énergie sous forme de chaleur. Selon Andrea
Rossi, l’opération produirait de l’énergie à un coût de 0,75 euro le
mégawatt seulement, soit 1 % du prix de l’énergie générée à partir du
charbon.
Si la LENR s’avérait fonctionnelle, elle pourrait révolutionner le
monde de l’énergie. Elle nécessite en effet des ressources peu
abondantes, produit de l'électricité bon marché, à très bon rendement,
tout en rejettant peu de gaz à effet de serre. Elle est in fine bien plus simple à mettre en place que les réactions de fusion nucléaire autour desquelles est construit le projet ITER et qui nécessitent des températures de plusieurs milliers de degrés.
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