Les cables supraconducteurs clé du transport de l'électricité
Dans mon article du 10 septembre sur les projets d'équipement des deserts des pays du sud de la Méditerranée pour y produire d'énormes quantités d'électricité à destination des pays consommateurs du nord de l'Europe, la difficulté reste l'acheminement de cette électricité à des distances considérables( 3500km entre le sud du Maroc et le nord de l'Allemagne) sans perte d'energie rédhibitoire.
Car le courant électrique transporté dans un fil metallique y suscite un fort échauffement par le phénomène dit de l'Effet Joule qui est proportionnel à la résistance du matériau du fil ( le cuivre offre la plus faible résistance) et au carré de l'intensité électrique transportée. Toutes nos lignes électriques, aériennes ou enterrées, à plus ou moins haute ou basse tension, dissipent ainsi de l'énergie dans la nature qui est donc gaspillée, en plus de participer au réchauffemenrt climatique. Des progrès ont déjà été fait dans le cadre des études du projet Desertec pour transporter le courant à très longue distance avec le minimum de pertes. La solution opérationnellement la meilleure pour l'instant consisterait à transporter ce courant non pas sous la forme de courant alternatif Haute tension mais sous forme de courant continu à haute tension, les CCHT ou HVDC.
La solution théorique la plus adaptée néanmoins pour éliminer de telles pertes, consisterait à utiliser un phénomène découvert au début du siècle, la supraconductivité, qui montre que certains alliages ou mélanges de métaux, dans certaines conditions très particulières, peuvent laisser passer le courant en deçà d'une certaine température, très basse, sans aucune perte d'énergie! Malheureusement, la température à partir de laquelle cet état supraconducteur est atteint est extrèmement basse entre - 170 et -273 degré, le zero absolu
Les physiciens et les chimistes, depuis la découverte de ce phénomène en 1911 par le hollandais Onnes qui y a gagné un prix Nobel, ont beaucoup travaillé sur ce phénomène pour en comprendre le mécanisme théorique et développer les alliages les plus performants, c'est à dire supraconducteurs à la plus haute température possible et si possible
la température ambiante. Nous en sommes encore loin mais nous avons quand même pu trouver des alliages supraconducteurs à -140 degrés au lieu des - 270 du début de ces recherches.Une température beaucoup plus accessible avec de l'azote liquide qui est un produit industriel couramment accessible.
Dans un message du 1er Juillet 2008, je vous avais signalé la construction d'une unité de démonstration à Long Island aux Etats Unis dans laquelle deux sociétés françaises avait prise une place prééminente, Nexans et Air liquide. Air liquide pour fournir l'azote liquide en continu et Nexans, fabricant de cables en tout genre et spécialiste des cables supraconducteurs. Ces cables sont très sophistiqués comme vous voyez ci joint car ils doivent permettre le passage du courant dans les deux sens et du liquide cryogène.
L'unité de Long Island financée par le département de l'énergie américain transporte sur 600 m de long 2400 ampères sous une tension de 138 000 volt dans un milieu très urbanisé qui alimente 300 000 foyers.Il aurait fallu une ligne aérienne à 345 000 volt pour transporter la même quantité de courant.
Dernières nouvelles dans les évolutions de cette technique: a/ Nexans a mis au point également un cable supraconducteur pour transporter du courant continu sosu 200Kv , donc moins sujet aux pertes
b/ Un quatrième cable avec un matériau supraconducteur à l'Yttrium, nettement moins couteux à fabriquer devrait venir s'ajouter aux trois déjà utilisés à Long Island
c/ Le Projet de la plateforme Très Amigas(Trois amies) d'interconnection des trois réseaux électriques des Etats Unis,Eastern Interconnection, Western Interconnection et Texas Interconnection, devrait être réalisé à Clovis au nouveau Mexique en utilisant de la supraconductivité en courant continu.Les trois réseaux devraient être connectés entre eux par un échangeur triangulaire de 9.6 km de longueur totale qui assurerait la répartition automatique et la conversion courant continu/courant alternatif de l'électricité disponibles sur les 3 réseaux et des demandes respectives à tout instant dans ces réseaux.
La demande en électricité va devenir de plus en plus importante au fur et à mesure de la conversion de pétrole à l'electricité et de plus en plus difficile à satisfaire du fait de l'urbanisation croissante en permanence. La supraconductivité est sans nul doute une solution mais necessitera encore de franchir une étape technologique.
A suivre donc
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