A propos des panneaux photovoltaïques installés sur les toits, et d’après les journaux, il a été procéder à un baisse du bonus associé. Depuis le 1^er Janvier 2009, les nouveaux contrats mentionnent un prix d’achat (par EDF) légèrement moins élevé qu’auparavant (54 centimes au lieu de 56 je crois). Cela reste 7 à 8 fois plus cher que le prix de l’électricité vendu (toujours par EDF).

Cela a été l’occasion de lier des article faisant mention de « spéculation ». J’en suis resté abasourdi.

Dans la lignée des folies du « grenelle de l’environnement », l’Etat français a mis en place ce dispositif irrationnel (avec en sus des crédits d’impôt). C’est soi-disant justifié pour promouvoir l’industrie photovoltaïque. A titre personnel, j’ai envisager d’en installer sur le toit de ma maison : en première approche, le temps de retour aurait été de 8 à 10 ans. Pour des raisons personnels, je ne suis pas allé plus loin dans le projet. Aurais-je été un spéculateur ?

Le choix des mots n’ai jamais neutre. En mettant en place ce dispositif, si l’on est cohérent, c’est que l’on souhaite que des gens le mettent en pratique. Ils le font pour gagner de l’argent. Rien de plus logique dans tout cela. En pratique, le contrat d’achat d’électricité et fixé pour 20 ans. Le calcul de rentabilité présente peu d’inconnu (le prix de l’installation et surtout la durée de vie du matériel et sans perte d’efficacité au fil du temps). Parler de spéculation ensuite est donc inapproprié.  Pire, c’est complètement absurde.

Encore une fois, les journalistes concernés se sont trompés de « cible ». Ce n’est pas les investisseurs bénéficiaires de ce dispositif qui sont en cause mais bien les technocrates inconnus qui ont imaginé ce tiroir caisse.

Par ailleurs, j’ai entendu dire que certains vendeurs d’électricité allaient plus loin dans l’exploitation du machin : ils revendait 56 centimes de l’électricité acheté 8.

Je suis trop crétin pour y avoir pensé !

Là encore, cette fraude est en germe dans le mécanisme proposé.

Masse de l’atmosphère : 5,1 E18 kg (cf  29/09/06)

Le CO2 est à 384 ppmv

Le CO2 fait 44 g/mole est « l’air » en moyenne 0,8*28 + 0,2*32= 28,8 g/mole

Cette proportion est 44/28 * 384 = 587 ppm en masse

Le C représente 12/44 de CO2

La masse de C = 5,1 E+18 * 12/44 / 1000000= 8,1 E+14 kg.

Océans :

Volume = 1,3 E+18 m3 (cf 22/09/06)

Dans l’océan, c’est du HCO3 dont la part de C est 12/(1+12+3*18).

En supposant que les carbonates sont à 1 pour 1000.

Masse de C = 1,3 E+18 * 1000 * 0,001 * 12/51= 3 E+17 kg

Calcaire.

Avec les hypothèses de l’article du 17/09/08 (moitié de la surface sur 1km).

Le calcaire c’est CaCO3 la part de C est 12/(20+12+3*16)

Masse de C = 5,1 E18 * 0,5 * 1000 * 1000 * 12/70 = 7,7 E+19 kg

Biosphère

En supposant que la biosphère couvre 50% de la surface terrestre avec une épaisseur de 1 m, une densité de 1000 kg/m3 et avec 5% de C.

Masse de C = 1,3 E+15kg.

Tous ces calculs sont relativement en cohérence avec :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_du_carbone

Les réserves d’hydrocarbures sont incertaines, en les supposant à 1000 milliard de tep, cela fait 1 E+15kg.

C’est en gros du CH4 dont la part de C est 12/16

Soit masse C = 7,5 E+14 kg. C’est du niveau de ce qui est contenu dans l’atmosphère.

La production de pétrole mondiale est de 84 millions de barils par jour en 2007

http://www.eia.doe.gov/emeu/international/oilproduction.html

Un baril c’est 0,16 m3

Soit 84 000 000 * 365 * 0,16 = 5 E+9 m3

Avec le charbon est le gaz, multiplions par 3 en prenant une densité de 1000 kg/m3 

Masse C  « brulé » par an = 3 * 0,75 * 5 E +9 * 1000 = 1,1 E+13 kg

En E+15 kg, on a :

Biosphère : 1,3

Atmosphère : 0,8

Océans : 300

Calcaires : 80 000

« Hydrocarbures » : 0,7

Consommation annuelle : 0,01

L’évolution du CO2 atmosphérique est décrit par exemple ici :

http://contreinfo.info/article.php3?id_article=1970

2 constats

- Un cycle saisonnier

- Une évolution de fond à pente constante « constante » depuis la fin des années soixante.

Cela mérite explication.

En effet se limiter à l’affirmation que cela vient du CO2 « injecté » est un peu court. Cela n’a pas de cycle saisonnier et surtout, la croissance économique a connu une accélération depuis la fin des années soixante et elle a été « chaotique ».

L’explication saisonnière mérite d’être creusée car s’il s’agit vraiment d’une mesure du CO2 mondial, il n’y a pas de saison « privilégiée ».

Le pic saisonnier est annuelle. Il semble montre un creux avant la fin de l’année. C'est-à-dire vers la fin de l’automne de l’hémisphère nord.

Le fait qu’il semble annuelle indique que la mesure n’est pas une mesure du CO2 mondial mais présente un biais « hémisphérique ». Le Mauna loa est dans l’hémisphère nord. La mesure concerne surtout l’atmosphère d l’hémisphère nord. Le temps de mélange des atmosphères (et d’homogénisation) est supérieur à 1 an.

Le fait que le minimum de CO2 ait lieu si tard est surprenant. On s’attendrait à ce que le minimum de CO2 (croissance des végétaux) ait lieu au milieu de l’été (aout). Je n’ai pas trouvé d’explication à cela.

http://www.pensee-unique.fr/indicateurs.html

en fait le creux semble être en septembre-octobre.

http://www-naweb.iaea.org/napc/ih/document/FRENCH%20VERSION/Vol_II/Vol%20II_Ch06-Frh.pdf

La divergence entre l’allure chaotique de la croissance économique (et l’injection de CO2) et l’accroissement de ce CO2 rappelle l’existence de l’équilibre du cycle de carbone (entre les 3 réservoirs « court terme » : atmosphère, biosphère et océan).

Dès lors, la question du CO2 apparait comme suit

La combustion du CO2, même lorsque l’on aura brûlé « toutes » les ressources fossiles représente une faible part des réservoirs court terme : (0,7 contre 300 pour les océans). L’augmentation de la concentration ne sera alors que de 0,2 %.

Le système étant en équilibre, il devrait tendre vers cette répartition homogène.

Mais cette tendance est longue à obtenir. Il y a un déséquilibre temporaire. Le temps de « rotation » de l’eau des océans est de l’ordre de quelques millénaires. C’est cette fraction du réservoir qu’il faut prendre en compte : 300/1000 donne 0,3 à comparer des 0,01 injectés annuellement : ce n’est plus négligeable !

il apparaît donc des pistes explicatives à l’augmentation du CO2 de l’atmosphère.

-          Une injection (humaine) de CO2 surnuméraire significative qui sature la capacité d’extraction par les autres réservoirs.

-          Des changements dans la capacité d’absorption par les océans (la température de surface par exemple) et dans le flux net résultant.

-          Des changements dans la capacité d’absorption de la biosphère (changement d’affectation des sols) et dans le flux net résultant.  

Mon article du 22/10/2007 évoquait la récupération d’énergie du « couple Jupiter Soleil ». Il se trouve qu’il existe effectivement un moyen (pas commode).

http://irh.unice.fr/spip.php?article18

La « fronde gravitationnel » a été utilisée pour accélérer les « voyager »,

Ils « tombent » sur la planète. Ce faisant, il sont « entrainés » par elle.

Au point de vue énergétique il s’agit de ponctionner une infime fraction de l’énergie cinétique de la planète (sur son orbite) : la planète est donc ralentie, elle s’éloigne du soleil.

Dans un cas idéal (arrivée et départ sur le même axe).

Quantité de mouvement

MV - mv = MV’ + mv’

Energie cinétique

MV2 + mv2 = MV’2 + mv’2

M(V-V’) = m(v+v’)

M(V-V’)(V+V’) + mv2 = mv’2 = m(v+v’) (V+V’) + mv2

V+V’= 2V (l’écart est supposé faible)

D’où v’2 = 2(v+v’)V + v2

Avec v’ = v + w

On a v2 + 2vw + w2 = 4 vV + 2 wV + v2

Soit w2 +2(v-V)w -4vV = 0

Delta’ = v2 +2 vV + V2 = (v+ V)2

Et w = V-v + v + V= 2V

Remarque V’ = V –m/m (v+v’) = V – 2m/M(v+V).

Les vitesse v et V restent du même ordre de grandeur par contre M>>m et l’écart est effectivement négligeable.

Avec les connaissances actuelles sur le système solaire, il est un sujet qui revient souvent : à savoir l’origine des atmosphères des planètes.

Soient

- P est la pression de l’atmosphère (ou la pression partielle d’un de ces constituants).

- R est le rayon, la surface est 4piR2.

- la masse de la planète est Mp

- la masse de l’atmosphère (ou du constituant) est Ma

Alors la force de gravité (le « poids ») de l’atmosphère est F = GMpMa/R2

Et P = F/4piR2 = G MpMa/4piR4

Ce qui intéresse, c’est la fraction de masse de l’atmosphère (ou du constituant) par rapport à la planète : le rapport Ma/Mp = P 4 piR4/GMp2

Si la densité de la planète est D, alors Mp= D 4/3 piR3

Ma/Mp = P * 4 pi  R4/(GD2 16/9 pi2 R6) = P * 9/(4piGR2 D2)

9/4piG est une constante.

Donc le rapport Ma/Mp est proportionnel à P/D2R2 que l’on va appeler K (les calculs donnent un facteur E-18 que l’on omet).

Vénus , R = 6050 km, P = 9,32 E+6 Pa, D = 5204 kg/m2 Donc K = 8400

Terre : R = 6360 km, P = 1,01 E+5 Pa, D = 5515 kg/m2, donc K = 82

Mars : R = 3400 km, p = 800 Pa, D = 3934 kg/m2, donc K = 4

Une telle disparité pose question.

En effet, le scénario de formation du système solaire suppose que ces 3 planètes se sont formés par agrégation de matériaux « protosolaire ». Ces matériaux étant « proches », ils devraient être homogènes. Sans événement particulier, les rapports K devraient être identiques (ou au moins proches).

Les réponses à cette question se trouvent dans 3 directions :

-          La nébuleuse initiale n’étaient pas homogène (du fait par exemple de la distance au soleil).

-          Les atmosphères ont (au moins en grande partie) une origine différente des planètes et selon un « timing » différent. 

-          L’histoire des atmosphères les a différenciées.

On peut commencer par le troisième point.

En effet, lorsque l’on compte la Terre, il faudrait tenir compte de 2 choses : les océans et les masses calcaires. Ce sont 2 matériaux qui doivent toute logique être comptés avec l’atmosphère.

L’équivalent de pression de l’eau c’est 3000 m d’eau sur 2/3 de la surface soit 200 bars.

L’équivalent de pression de CO2 du calcaire c’est 44% (CO2 sur CaCO2) d’une masse de calcaire que l’on va estimer de densité 2 couvrant la moitié de la Terre sur 1 km soit 44 bars.

Pour Vénus, on suppose que l’eau (H2O) a été dissociée et évaporée (il y en avait, il y en a plus).

Pour Mars, on suppose que l’eau est là de façon gelée et souterraine. Il faut aussi tenir compte de la masse de la calotte polaire de CO2 (1/20 de  la surface, 100 m de haut, densité 0,5, gravité 3,67 m/2=> masse de 2500 * S et pression 2500/ 3,67 = 700 Pa)

Avec tout ceci, et en s’intéressant aux composants principaux : C02, H2O, N2 (on peut mettre de coté l’O2 de la Terre qui est spécifique). On obtient les chiffres suivants

Vénus : KCO2 = 8900 , KN2 = 420 , KH2O inconnu

Terre ; KCO2  = 3200 (incertain),  KN2 = 64, KH2O = 16000

Mars : KC02 = 8, KN2 = 0,12 , KH2O inconnu.

Cela améliore à peine le problème. Les disparités des valeurs restent « importantes ».

Si on laisse de coté Mars qui est assez différente pour comparer la Terre et Vénus. L’écart des « KCO2 » est tolérable surtout du fait de l’incertitude pour celui de la Terre. La valeur de Kh2o suppose « le dégazage » de l’équivalent de tous les océans terrestre sur Vénus. C’est une scénario fort ! Mais le problème des différences de valeurs des KN2 est autrement problématique. Qu’est-ce qui a bien pu arriver au N2 sur l’une ou l’autre des planètes (où est passé le diazote manquant sur Terre)?

Parmi les 3 directions explicatives, la deuxième indique que la constitution des atmosphères c’est fait de façon différentes selon les planètes et après l’accrétion. On peut considérer que de façon indirecte, c’est l’explication pour l’O2 de la Terre (il provient de H2O et devrait s’ajouter à KH20 mais en pratique c’est négligeable).

Cette direction est utilisée dans l’hypothèse des « comètes » évoquée parfois pour expliquer l’eau des océans. Cela ne change pas grand-chose au problème. Pourquoi la terre aurait reçu plus de comète que les autres ?

Si on considère la Terre, l’événement qui semble spécifique (au niveau astronomique) c’est « l’événement lunaire ». Il y aurait eu une collision Terre-protolune. Mais l’explication des conséquences sur l’atmosphère (terrestre) reste à faire.

A noter que l’explication de la rotation rétrograde de Vénus fait aussi appel à une collision gigantesque (selon wikipédia).

L’hétérogénéité dans la nébuleuse primitive n’est pas aberrante. Toutefois on suppose que le gradient de température « pousse  au loin » les corps les plus volatiles. Or, les calculs montrent plutôt une « surconcentration » de ces corps sur Vénus plutôt que sur Mars.

Bref, l’origine des atmosphères planétaires (pour ces 3 là) est une question ouverte.