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April 28 Les dirigeants du groupe se réunissent à LondresECONOMIE - Les dirigeants du groupe se réunissent à Londres ce jeudi Mais au fait, c'est quoi exactement le G20? Les pays membres du G20 se réunissent à Londres pour tenter de trouver un terrain d'entente face à la crise. Entre relance des Etats-Unis et attente de résultats de l'Union Européenne, le débat s'annonce animé. April 27 Le retour de la voiture électrique rechargeable ?Si
la Chevrolet Volt est commercialisée selon les vœux des ingénieurs,
elle pourrait offrir une autonomie de 1000 kilomètres en circuit
urbain, ce qui représenterait un progrès énorme par rapport à la
voiture électrique EV1 de GM. Par Ann Job Je
me demande si les producteurs du documentaire “Qui a tué la voiture
électrique?” lisent les nouvelles qui émanent de Détroit, ces jours-ci. Le
géant américain General Motors, souvent pointé du doigt pour n’avoir
pas fait preuve de persistance avec ses voitures électriques au cours
des dernières années, nous a montré son dernier rejeton électrique au
début de 2007: il se pourrait qu’il nous fasse réclamer un véhicule
électrique à grands cris. L’aspect
intrigant du prototype de la Chevrolet Volt, qui a été dévoilé au
dernier salon de l’auto de Détroit, n’est pas le fait qu’il puisse être
rechargé sur une prise de courant de 110 volts ordinaire et fonctionner
en mode électrique grâce à la puissance de sa substantielle batterie à
bord. C’est
plutôt le fait que la Volt dispose d’un moteur à bord qui,
contrairement à celui des voitures conventionnelles, n’est pas relié
aux roues. Il fonctionne seulement comme génératrice d’électricité si
la batterie se décharge. Le casse-tête de l’autonomie électrique Le
manque d’autonomie a été le talon d’Achille des voitures purement
électriques et a mené GM à abandonner son modèle EV1 en 2003, tel que
le souligne le documentaire susmentionné de Chris Paine, datant de
2006, un film qui avait été remarqué par de nombreux écologistes. Mais, avec le nouveau prototype Volt, un conducteur pourrait profiter du meilleur des deux mondes. La célèbre et controversée voiture électrique EV1 de GM - Cliquez pour voir la galerie complète (photo: GM) Si
une personne utilise sa voiture pour des trajets quotidiens inférieurs
à 65 kilomètres, la batterie devrait avoir assez de réserve pour ne pas
faire appel à la génératrice. Le conducteur d’une Volt pourrait donc se
passer d’essence pendant une bonne période de temps, selon Scott
Fosgard, porte-parole de GM. Cependant,
avec ce moteur supplémentaire dans la Volt, on n’a pas à se soucier de
rester bloqué quelque part lors d’un long voyage par manque de “jus”. Mieux
encore, la génératrice embarquée pourrait aussi bien être un petit
moteur turbo à essence ou à l’éthanol, ou encore un moteur diesel
fonctionnant au biodiesel, ou même une pile à hydrogène. Nouveau concept hybride D’une
certaine manière, la Volt est un prototype – emphase sur le terme
prototype à cette étape-ci – qui adopte une approche différente des
véhicules à motorisation hybride essence/électricité tels que les
Saturn Vue Green Line de GM, Civic et Accord Hybride de Honda, Prius et
Camry Hybride de Toyota (entre autres) ainsi que l’Escape Hybride de
Ford. La Chevrolet Volt a été dévoilée au dernier Salon de Détroit - Cliquez pour voir la galerie complète (photo: Marc Lachapelle) Dans
les hybrides actuels, le moteur à essence est la principale source
d’énergie motrice. L’énergie électrique n’est là qu’à titre de
complément, intervenant ici et là. Par
contraste, la Volt utilise essentiellement l’énergie électrique de sa
batterie et, au besoin, celle produite par sa génératrice embarquée. Je
tiens à insister sur le fait qu’il n’y a aucun lien mécanique entre le
moteur embarqué et les roues. La puissance utilisée pour la locomotion
passe exclusivement par la batterie. Les
responsables de GM ont baptisé ce système E-flex. Bien qu’ils soient
les premiers à faire remarquer que les batteries requises pour répondre
aux exigences de la Volt doivent d’abord être développées, ils cachent
mal leur excitation devant le potentiel du système e-Flex pour réduire
la consommation de pétrole et les émanations polluantes dans
l’environnement. Notons
que Toyota vend au Japon des Prius qui peuvent être branchées pour
recharger leurs batteries. Mais les responsables de Toyota préviennent
que toute modification à une Prius nord-américaine pour pouvoir la
brancher invaliderait la garantie de la voiture. La
raison? Les conducteurs nord-américains ont tendance à conduire
quotidiennement sur de plus grandes distances que la population urbaine
japonaise et la batterie d’accumulateurs de la Prius n’est pas conçue
pour être déchargée complètement sur ces plus longs trajets. En
fait, l’un des éléments fascinants des véhicules utilisant le ‘système
hybride synergétique’ (Hybrid Synergy Drive) essence/électricité de
Toyota est l’effort considérable déployé pour s’assurer que la batterie
fonctionne toujours à un niveau de recharge optimal. Les
ingénieurs de Toyota ont découvert que la vie utile de la batterie
d’accumulateurs est grandement améliorée si elle n’est pas utilisée
jusqu’à la décharge complète. Ainsi, pendant que la voiture roule, le
module de gestion électronique de la motorisation hybride s’assure que
la batterie ait toujours un niveau de charge optimal. La nouvelle solution de GM? La
châssis de la Volt combine un moteur/générareur avant et des batteries
en abondance dans 'l'épine dorsale' centrale - Cliquez pour voir la
galerie complète (photo: GM) Un élément
excitant du système E-Flex est sa flexibilité face à divers
combustibles. En effet, comme le note Nick Zielinski, l’ingénieur en
chef de GM, ce système peut générer de l’électricité à partir de
carburants très divers. Le
système E-Flex est étonnamment pratique si l’on considère que la moitié
des ménages nord-américains doivent conduire moins de 50 kilomètres par
jour pour se rendre au travail et que 78 % parcourent 65 kilomètres ou
moins chaque jour, selon Tony Posawatz, directeur de série chez GM. Selon
lui, le prototype Volt pourrait parcourir “40 milles (65 km) comme
véhicule purement électrique selon des simulations basées sur le cycle
urbain reconnu par les autorités fédérales”. Différent de l’EV1 La
Volt, avec son système E-Flex, est également très différente de l’EV1,
qui est devenue une voiture culte auprès de certains riches
Californiens du Sud, dont l’actrice Phyllis Diller. Si
elle passe à la production de série – et ce n’est encore qu’un “si” –
la Volt pourrait se recharger en 6,5 heures sur une prise de courant
ordinaire à 110 volts, selon GM. Une pleine charge avec la EV1 prenait
huit heures et exigeait un circuit spécial de 220 volts. Bob
Lutz, le 'gourou' du développement chez GM, est emballé par la
technologie E-Flex et la Volt - Cliquez pour voir la galerie complète
(photo: Marc Lachapelle) Il y aurait
également un mode de recharge rapide sur la Volt pour une dose rapide
d’énergie électrique au besoin. La EV1 n’offrait pas de mode de charge
rapide. Le
réservoir de la Volt – pour de l’essence, du diesel ou d’autres
carburants – aurait une capacité d’environ 45 litres, selon GM. Par
comparaison, la EV1 n’avait aucune autre source d’énergie embarquée en
dehors de sa batterie d’accumulateurs; elle n’avait donc pas de
réservoir de carburant. La
Volt est une berline commode, avec assez d’espace pour quatre ou cinq
passagers. La EV1 était un coupé un peu étriqué à deux places. La
vitesse de pointe de la Volt devrait être égale ou supérieure à 195
km/h; celle de la EV1 était d’environ 115 km/h. Par
dessus tout, si la Volt est finalement produite telle que conçue par
les ingénieurs de GM, elle pourrait rouler plus de 1000 kilomètres en
ville avant d’avoir besoin d’un plein et d’une charge. Selon GM,
l’autonomie maximale de la EV1 était de l’ordre de 100 à 140
kilomètres. Développement requis pour les batteries Quand
verrons-nous une Volt chez les concessionnaires? Pour l’instant, aucune
production de cette voiture n’est prévue et son prix n’est pas connu.
Les batteries constituent encore une pierre d’achoppement. Une autre vue de la Chevrolet Volt à quatre portières - Cliquez pour voir la galerie complète (photo: GM) Selon
les ingénieurs de GM, le développement des batteries au lithium-ion
convenant aux besoins de la Volt devrait aboutir aux alentours de 2010
ou 2012. Mais peut-être plus tôt. Les
directions de GM, Ford et Chrysler ont déjà envoyé une lettre à
l’administration Bush pour lui demander de tripler le budget de
subventions à la recherche sur les batteries. Il
y a également la question de l’éducation des consommateurs. Selon CNW
Marketing Research Inc., un groupe de recherche en marketing de Bandon,
en Oregon, si l’on se fie au groupe de clientèle cible, une pub
traditionnelle de 30 ou 60 secondes ne suffirait sans doute pas pour
expliquer le principe technologique de la voiture. Pourtant,
lorsque ce principe technologique est compris, il devient “la
caractéristique la plus appréciée” de la Volt, d’après CNW. La
seconde caractéristique la plus appréciée par les hommes était les
lignes musclées de la Volt alors que les femmes préféraient son côté
“vert” et les lignes de son museau. Ford présente aussi une voiture rechargeable Incidemment,
Ford a présenté aux législateurs son propre prototype de véhicule
électrique rechargeable, quelques semaines après le dévoilement de la
Chevrolet Volt. Prototype Ford Edge électrique rechargeable à technologie HySeries Drive - Cliquez pour voir la galerie complète (photo: Ford) Cette
Ford du futur est un multisegment Edge avec une pile à hydrogène
alimentant le moteur électrique du véhicule lorsqu’une prise n’est pas
disponible pour recharger la batterie d’accumulateurs. Mais,
alors que la Volt pourrait avoir une autonomie de quelque 1000
kilomètres grâce à l’électricité contenue dans sa batterie
d’accumulateurs et en générant de l’électricité avec son moteur
embarqué, le Ford Edge aurait une autonomie de 360 kilomètres
seulement. Cette limite d’autonomie est due aux contraintes
d’emmagasinage de l’hydrogène embarqué. Qui
sait? D’ici quelques années, nous pourrions fort bien tous regarder
avec beaucoup d'intérêt un nouveau long métrage documentaire à succès
qui serait évidemment intitulé: “Le retour de la voiture électrique”. April 21 Un pas vers la première centrale solaire en orbite![]() Une tour solaire imaginée par la Nasa/Nasa
SCIENCE - L'énergie serait transmise depuis l'espace vers la Terre via des micro-ondes...
Imaginez. En orbite, un satellite équipé de panneaux photovoltaïques d’une surface combinée de plusieurs kilomètres carrés. Via une antenne, il transmet cette énergie sous forme d’un faisceau de micro-ondes. Au sol, en Californie, une centrale réceptrice convertit le tout en électricité. Assez pour assurer, à plein régime, les besoins de 250.000 maisons. Science-fiction tout droit sortie de l’imaginaire d’Arthur C. Clark (l’auteur de «2001, l’odyssée de l’espace»)? Pas si sûr. Cette semaine, PG&E (un équivalent californien de GDF-Suez) a annoncé s’être engagé à acheter 200 mégawatts d’électricité, en 2016, à la startup SolarEn. Cette dernière affirme être technologiquement capable de mettre en orbite d’ici-là une «centrale solaire» et de fournir de l’électricité avec une perte faible, à un coût aussi compétitif que les autres sources d’énergies alternatives. Elle a commencé à lever des fonds auprès d’investisseurs privés. Plusieurs milliards de dollars seront nécessaires. Un vieux concept
A la fin des années 60, Peter Glaser a commence à réfléchir au concept. Les panneaux solaires, on sait faire. Transmettre de l’électricité sans fil, via micro-ondes, aussi. La Nasa a expérimenté dans les années 70, les Russes et les Japonais également. L’an dernier, John Mankins, un ancien de la Nasa, a transmis de l’électricité par cette technique, entre deux îles d’Hawaï espacées de 147 km. En 2007, un rapport du Pentagone concluait qu’une solution de «Space solar power» (SSP, énergie solaire depuis l’espace) avait «un potentiel incroyable». Enormément de questions A ce stade, une image mentale s’est sûrement formée dans votre esprit: celle de l’Etoile noire de Star Wars, désintégrant une planète avec un rayon laser surpuissant. Geoffrey Landis, un scientifique de la Nasa familier de la question sourit. «Ces micro-ondes sont d’une faible puissance, bien inférieure à un rayon de soleil. Elles seraient dirigées vers un point spécifique. Quand bien même un homme se trouverait à cet endroit pendant un bref instant, il ne serait pas en danger», estime-t-il pour 20minutes.fr Au-delà des questions de sécurité et de réglementation, la faisabilité économique laisse songeur. «Technologiquement, c’est tout à faire possible. Economiquement, c’est une autre question», reconnait le scientifique. Pour lui, «à court terme, des panneaux solaires dans le désert sur Terre restent sans doute plus réaliste. Mais à plus long terme, et en attendant une hypothétique maitrise de la fusion nucléaire (à ne pas confondre avec la fission, actuellement utilisée, ndr), l’espace pourrait être une vraie alternative». En effet, à une orbite géostationnaire, pas de cycle jour/nuit, et, du fait d’une atmosphère quasi inexistante, les panneaux solaires seraient entre huit et dix fois plus efficaces que sur Terre. Problème: cette orbite, à laquelle les satellites restent à la verticale d’un point terrestre (ici, la centrale réceptrice), est déjà bien encombrée. Pas sûr non plus que les sociétés exploitant des satellites à des orbites plus basses voient d’un très bon œil ce bombardement de micro-ondes. Sans parler de la fragilité des panneaux solaires faces à la menace de débris spatiaux. Beaucoup de questions, donc, mais un vrai potentiel. April 06 Relativité générale Relativité générale
En 1915, Einstein introduisit la théorie de la relativité générale dans laquelle il considère des corps accélérés les uns par rapport aux autres. Son but initial était d'expliquer les divergences apparentes entre les lois relativistes et la loi de la gravitation. Il adopta alors une nouvelle approche du concept de gravité, fondée sur le principe de l'équivalence. D'après ce principe, les forces de gravitation sont en tout point équivalentes aux forces d'accélération. Ainsi, dans une expérience, il est théoriquement impossible de différencier les deux types de forces. D'après la théorie de la relativité restreinte, une personne située dans une voiture qui roule sur une route lisse ne peut pas savoir si elle est au repos ou animée d'un mouvement uniforme. Selon la théorie de la relativité générale, lorsque la voiture est accélérée, ralentie, ou engagée dans un virage, l'occupant ne peut savoir si les forces produites sont dues à la gravitation ou à l'accélération.
Confirmation et modification de la théorie
La théorie de la relativité générale fut confirmée de plusieurs façons. Nous fournirons ici quelques exemples.
La théorie prédit notamment que la trajectoire d'un rayon lumineux est courbe au voisinage immédiat d'un corps massif comme le Soleil. Pour vérifier cette prédiction, les scientifiques choisirent d'abord d'observer des étoiles apparaissant à proximité du Soleil. Leurs positions apparentes furent relevées, puis comparées à leurs positions quelques mois plus tard, une fois qu'elles s'étaient éloignées du Soleil. Les prédictions d'Einstein furent alors validées. Ces dernières années, des tests comparables ont été faits sur les déflections des ondes radio provenant de quasars éloignés. Ces tests ont confirmé la théorie de la relativité générale. Un autre exemple confirme la théorie de la relativité générale. Depuis plusieurs années, on sait que le point le plus proche du Soleil, par lequel passe Mercure, se déplace autour du Soleil avec une période de 3millions d'années. Contrairement à la théorie classique, la théorie de la relativité prédit ce mouvement. Effectuées récemment par radar, des mesures de l'orbite de Mercure ont confirmé les prédictions relativistes avec une incertitude de seulement 0,5p.100. Observations récentes
Après 1915, la théorie de la relativité fut développée et prit de l'importance grâce à Einstein, mais aussi aux astronomes britanniques James Jeans, Arthur Eddington et Edward Arthur Milne, à l'astronome hollandais Willem de Sitter, et au mathématicien germano-américain Hermann Weyl. Beaucoup de leurs travaux s'efforcent d'élargir la théorie de la relativité pour y inclure des phénomènes électromagnétiques. Plus récemment, plusieurs chercheurs ont tenté d'unifier la théorie gravitationnelle relativiste avec l'électromagnétisme et les interactions nucléaires fortes et faibles. Bien que quelques progrès aient été réalisés, aucune théorie n'est aujourd'hui acceptée de façon générale. Voir aussi Particules élémentaires. Les physiciens ont aussi consacré beaucoup d'efforts au développement des conséquences cosmologiques de la théorie de la relativité. Dans le cadre des axiomes d'Einstein, plusieurs voies de développement sont possibles. L'espace, par exemple, est courbe, et son degré exact de courbure à proximité des corps lourds est connu; mais sa courbure dans l'espace vide, causée par la matière et le rayonnement de l'Univers tout entier, demeure incertaine. Par ailleurs, les scientifiques ne savent pas encore si cette courbe est fermée (c'est-à-dire analogue à une sphère), ou ouverte (analogue à un cylindre ou à un bol aux parois infinies). La théorie de la relativité implique également la possibilité d'expansion de l'Univers. Cette théorie de l'expansion rend crédible l'hypothèse selon laquelle l'histoire passée de l'Univers est finie. Elle ouvre également de nombreux champs d'investigation encore peu explorés. À la suite des prédictions d'Einstein, un autre sujet important de la recherche en physique est l'étude des ondes gravitationnelles, qui sont par exemple issues de l'oscillation ou de l'effondrement d'étoiles massives, et qui perturbent le continuum espace-temps. Une grande part des dernières recherches sur la relativité est consacrée à la création d'une mécanique quantique relativiste qui soit pratique à manipuler. Une théorie relativiste de l'électron fut développée en 1928 par le mathématicien et physicien Paul Dirac. Par la suite, une théorie satisfaisante, appelée électrodynamique quantique, unifia les concepts de la relativité et de la physique quantique; cette théorie est particulière à l'étude de l'interaction entre les électrons, les positrons et le rayonnement électromagnétique. Plus récemment, les travaux du physicien britannique Stephen Hawking constituaient une tentative d'intégration totale de la mécanique quantique et de la théorie relativiste. Comme il est possible de constater, la théorie de la
relativité générale énoncée en 1915, a supplanté la théorie newtonienne
de la gravitation; elle a passé avec succès tous les tests
expérimentaux ou observationnels disponibles et a séduit par sa beauté
mathématique. Le seul point noir est qu'elle semble inconciliable avec
la physique quantique.
Les quatres interactions fondamentales Dans la nature, les objets sont soumis à toutes sortes de forces
qui s’exercent à distance. Ainsi, par exemple, deux masses s’attirent,
deux charges électriques s’attirent ou se repoussent suivant leur
signe. Les objets ont une action l’un sur l’autre. Ils interagissent.
Suivant la nature des objets, les forces d’interaction (ou plus
simplement interactions) sont de quatre types fondamentaux :
l’interaction forte, l’interaction électromagnétique, l’interaction
faible et la gravitation.
L'INTERACTION FORTE
L’interaction forte, ou force nucléaire forte, assure la cohésion du noyau en faisant fortement s’attirer les nucléons. Elle ne s’exerce qu’à des distances très courtes, quelques diamètres de noyaux. À distance égale, elle est 100 à 1 000 fois plus intense que l’interaction électromagnétique. L'INTERACTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE
L’interaction électromagnétique se manifeste sous deux formes, la force électrique et la force magnétique. La première régit les phénomènes électriques comme la foudre, les cheveux qui se dressent sur la tête quand il y a de l’électricité dans l’air, et la deuxième, les phénomènes magnétiques comme la boussole, les électroaimants, etc. La force magnétique est un effet provenant du mouvement des charges électriques, ainsi une boussole est perturbée par les éclairs d’un orage. Cette interaction fait se repousser deux charges électriques de même signe (deux protons, par exemple), et s’attirer deux charges de signes opposés (un électron et un noyau). Elle porte à l’infini, mais elle est quatre fois plus faible à distance double (loi de “l’inverse carré de la distance”). Elle sous-tend les propriétés chimiques des atomes. L'INTERACTION FAIBLE
L’interaction faible, ou force nucléaire faible, est responsable
de certains phénomènes de la radioactivité (par exemple, la
radioactivité bêta). Sa portée est extrêmement faible, de l’ordre de
quelques centièmes de la taille d’un nucléon, mais elle régit les
réactions thermonucléaires qui permettent au Soleil et aux étoiles de
produire de l’énergie. Elle est environ 100 000 fois plus faible que
l’interaction forte.
LA GRAVITATION
La gravitation, responsable de l’attraction des masses, explique la pesanteur et le mouvement des corps célestes. Elle varie avec la distance suivant la même loi que la force électromagnétique. C’est de très loin la force la plus faible des quatre : 10-40 fois plus faible que la force électromagnétique ! Pourtant c’est celle que nous ressentons le plus : quand on tombe de haut, on se fait mal ! Car la masse qui nous attire est gigantesque, c’est celle de la Terre. Mais, si parfois on se casse une jambe, on ne se casse jamais un atome, encore moins un noyau… |
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