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AGEDEN EnergiesEnergies Renouvelables en Isère / Janvier 2006Renouvelables en Isère / Janvier 2006
Des solutions énergétiques Des solutions énergétiques
locales et durables locales et durables
Ecole
Ecole d’Architecture 23 Janvier 2006 d’Architecture 23 Janvier 2006
Former
Développer Accompagner
Informer / Sensibiliser
L’AGEDEN Association loi 1901 - créée en 1977
Une équipe de 13 salariés
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FAIRE FACE
A LA CRISE ENERGETIQUE
Partie 1 : Du problème planétaire…
…à la responsabilité individuelle Partie 2 : Agir
- d’abord économiser l’énergie Partie 3 : Agir
- puis utiliser les énergies renouvelables
Energie
Energie : :
Du problème Du problème
planétaire à la planétaire à la responsabilité responsabilité
individuelle individuelle
Partie 1
Partie 1
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Résumé de la problématique globale Résumé de la problématique globale
• • Développement exponentiel des consommations d’énergie Développement exponentiel des consommations d’énergie fossile depuis 1 siècle et demi
fossile depuis 1 siècle et demi
• • Ressources limitées notamment pour le pétrole et le gaz Ressources limitées notamment pour le pétrole et le gaz naturel
naturel
• • Mauvaise répartition géographique des ressources, source Mauvaise répartition géographique des ressources, source de tensions géopolitiques
de tensions géopolitiques
• • Inégalités des consommations au niveau mondial Inégalités des consommations au niveau mondial
• • 88 % de consommations sont basées sur des énergies 88 % de consommations sont basées sur des énergies non durables !
non durables !
• • Aspect démographique et développement rendant le mode Aspect démographique et développement rendant le mode de consommation actuel non ‘tenable’
de consommation actuel non ‘tenable’
• • Impact dramatique des gaz à effet de serre issus de nos Impact dramatique des gaz à effet de serre issus de nos consommations d’énergie : changement climatique
consommations d’énergie : changement climatique
Ne pas oublier Ne pas oublier
les autres impacts environnementaux les autres impacts environnementaux
• • Le risque, les catastrophes majeures Le risque, les catastrophes majeures – – Risque nucléaire ne peut être nul Risque nucléaire ne peut être nul – – Marée noires Marée noires
• • Les conséquences plus ‘locales’ Les conséquences plus ‘locales’
– – Pluies acides Pluies acides
– – Accidents plus locaux (barrages, fuites de gaz….) Accidents plus locaux (barrages, fuites de gaz….)
• • Les pollutions locales Les pollutions locales
– – Impact sur la santé des combustions (usines, chaudières, Impact sur la santé des combustions (usines, chaudières, véhicules)
véhicules)
– – Transport et productions énergétiques locales (Paysage, cours Transport et productions énergétiques locales (Paysage, cours d’eau)
d’eau)
• • Les déchets Les déchets
– – Déchets radioactifs : problème légué aux générations futures Déchets radioactifs : problème légué aux générations futures
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Consommation d’énergie en France Consommation d’énergie en France
( Bilan par produit énergétique en 2001 ) ( Bilan par produit énergétique en 2001 )
Energie Primaire (267 Mtep)
47%
20%
16% 4%
13%
Pétrole Gaz Charbon Nucléaire
Renouvelables 36%
14%
5%
39%
7%
Pétrole Gaz Charbon Nucléaire
Renouvelables
Energie Finale (174 Mtep)
Effet de serre : responsabilités ?
Effet de serre : responsabilités ?
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Émissions de CO
Émissions de CO 2 2 d’un ménage français moyen : d’un ménage français moyen : 17 tonnes/an
17 tonnes/an
transport des marchandises :
2,5
fabrication des produits et des
services : 5,2
chauffage au travail : 1,5
chauffage du logement : 4
électricité domestique : 0,4
usage de la
voiture : 3,7
Agir : Agir :
- - d’abord d’abord
économiser économiser
l’énergie l’énergie
Partie 2
Partie 2
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UNE DEMARCHE EN TROIS TEMPS POUR TOUS
Sources : association NEGAWATT - 2003
Prendre une Clio plutôt qu’un 4 X 4 si on Circule sur route toute l’année
Equipements publics intercommunaux
Maison de 100 m2 au lieu de 200 pour famille de 4
Moteur performant
Isolation performante, Chaudière à condensation Maison avec récupération de l’énergie gratuite solaire
TENDANCE
SOBRIETE
EFFICACITE
RENOUVELABLES
NEGAWATT
Agir à tous les niveaux Agir à tous les niveaux
L’état :
- en imposant des performances énergétiques (la loi) - en respectant les exigences internationales
- en orientant les investissements énergétiques et la recherche vers les solutions vraiment « développement durable »
Les collectivités locales :
- Au niveau de l’urbanisme, de l’organisation des déplacements et de l’aménagement du territoire
Chaque maître d’ouvrage :
- En ayant des exigences au moment de ses choix Chaque usager, consommateur :
- Dans son comportement
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ECONOMISER L’ENERGIE : Une démarche globale et ECONOMISER L’ENERGIE : Une démarche globale et des priorités
des priorités
Bilan énergétique ( Nos principales consommations énergétiques e Bilan énergétique ( Nos principales consommations énergétiques en n kWh) kWh)
[ Source : Jancovici ] 18000
15000 12070
6000 3500 2600 450
0 5000 10000 15000 20000
Chauffage annuel (maison de 100m²) Voiture (15 000 km) Achat en hypermarché (1 année) Vol transatlantique (2nde) Fabrication d'un ordinateur (écran plat) Electroménager complet Eclairage d'un logement (1 année)
Urbanisme et habitat Urbanisme et habitat
• • Le rôle de l’organisation des territoires et de l’urbanisme Le rôle de l’organisation des territoires et de l’urbanisme – – Maîtrise de l’espace Maîtrise de l’espace
– – Privilégier la densité urbaine Privilégier la densité urbaine
– – Mixité avec services et commerces de proximité Mixité avec services et commerces de proximité
• • Choisir ou l’on va habiter Choisir ou l’on va habiter
– – Proximité des transports en commun Proximité des transports en commun – – Proximité des commerces et services Proximité des commerces et services
– – Prévoir son budget énergie y compris carburants Prévoir son budget énergie y compris carburants
• • Des normes pour imposer des constructions performantes Des normes pour imposer des constructions performantes – – Plans locaux d’urbanisme Plans locaux d’urbanisme
• • Recommander de hautes performances énergétiques Recommander de hautes performances énergétiques
• • Supprimer les freins aux énergies renouvelables Supprimer les freins aux énergies renouvelables
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Réduire les besoins de chauffage : Réduire les besoins de chauffage :
Les réglementations thermiques Les réglementations thermiques
1974 1982 1988 2001
- 25 %
- 25 %
- 25 %
- 20 %
Consommation d’un logement neuf
Première réglementation
thermique Deuxième réglementation
thermique
Troisième réglementation
thermique
Réglementation thermique 2000
Conso 2001 = 1/3 conso 1970
Europe
Directive Européenne sur la Performance Énergétique des Bâtiments
Réduire les besoins de chauffage : Réduire les besoins de chauffage :
BIENTÔT l’
BIENTÔT l’ETIQUETTE ETIQUETTE ENERGIE OBLIGATOIRE ENERGIE OBLIGATOIRE Kyoto
Facteur 4
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Réduire les besoins de chauffage : ISOLER
Initiative du collectif d’industriels « Isolons la
Terre contre le CO 2 » : ramener de 330 à 50
kWh/m2.an la consommation de
chauffage des bâtiments
datant d’avant 1975
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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Réfrigérateur américain
Congélateur Réfrigérateur congélateur Réfrigérateur Eclairage classique Eclairage basse consommation Une seule lampe hallogène Sèche linge Lave-vaisselle Lave-linge Téléviseur Magnétoscope Hi-Fi Plaques de cuisine et four Four électrique seul Four à micro-ondes Fer à repasser Aspirateur Aquarium Chaudière murale mal asservie Chaudière murale bien asservie VMC
kWh/an
Réduire les consommations d’électricité :
Connaître pour agir
Réduire les consommations d’électricité : Réduire les consommations d’électricité :
L’étiquette énergie L’étiquette énergie
! Mise en place à l’initiative de la Commission Européenne pour
favoriser la diffusion des équipements performants
! Elle classe les différents appareils électroménagers selon leurs niveaux de consommation
! Depuis 1995, elle a progressivement équipé : les réfrigérateurs,
congélateurs, lave-linge, sèche-linge et
ampoules électriques
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Emission de gaz à effet de serre selon les aliments Emission de gaz à effet de serre selon les aliments
( En gramme équivalent carbone : pour 1 kg de produit alimentair ( En gramme équivalent carbone : pour 1 kg de produit alimentaire ) e )
[ Source : Jancovici ] 0
6 12
Lai t
Œuf s
Pou
let Thon Por c
Froma ge
Crevette
Beurre
Voit ure
(100 km) Bœ uf
Mo uto
n
Veau
Agir : Agir :
- - Puis utiliser les Puis utiliser les énergies
énergies
renouvelables renouvelables
Partie 3
Partie 3
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AGEDEN EnergiesEnergies Renouvelables en Isère / Janvier 2006Renouvelables en Isère / Janvier 2006 Sources : association CIELE
Les Énergies Renouvelables Les Énergies Renouvelables
266,9 Total
11,9 Autres
Renouvelables (thermique)
6,8 Hydraulique
104,1 Nucléaire
36,5 Gaz naturel
11,8 Charbon
95,8 Pétrole
Production
Énergie Primaire en France en 2001 (en millions de tonnes équivalent pétrole)
Sources : Observatoire de l’énergie
ENR = 7 % de la production d’énergie primaire
Les Énergies Renouvelables Les Énergies Renouvelables
Principales filières ENR en France de 1973 à 2003 (en millions de tonnes équivalent pétrole)
Sources : MINEFI Sources : MINEFI
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BOIS ENERGIE
BOIS ENERGIE = ressource disponible
• Taux de boisement : 30 % soit 15 millions d’hectares boisés
• Production biologique des forêts (accroissement) : 85 millions de m
3/an
• Taux d’exploitation moyen : 60 % soit une récolte de 50 millions de m
3/an
• Excédent : 40 % soit 35 millions de m
3" Vieillissement et fragilité de nos forêts
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LE CYCLE NATUREL DU BOIS
Une ressource diversifiée
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La plaquette forestière :
- participation à l’entretien de l’espace
- au service de l’économie local
- Le bois granulé
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Les différents types de chaudières automatiques
•chaudière à fond dessileur
1998 2004
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SOLAIRE
THERMIQUE
SOLAIRE THERMIQUE : eau chaude / principe
Eau chaude solaire en maison individuelle
Eau chaude solaire dans l’habitat collectif
eau froide
eau chaude
capteurs solaires
circulateur
ballon solaire avec échangeur
Comparaison calculs théoriques-mesures
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
juil-96 sept-96 nov-96 janv-97 mars-97 mai-97 juil-97 sept-97 nov-97 janv-98 mars-98 mai-98 juil-98 sept-98 nov-98 janv-99 mars-99
(kWh)
Production solaire garantie (kWh) Production solaire réelle (kWh)
La garantie de résultat solaire (GRS)
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Installations individuelles : CESI, SSC et PV
Chauffe Eau Solaire Individuel : Résultats 2000 à 2005
39 59
166 204 217
500
0 100 200 300 400 500 600
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Croissance 2004-2005 :
+130 %
Surface cumulée :
5 472 m²
Nombre/an
Système Solaire Combiné : Résultats 2000 à 2005
13
19 23 23
45
75
0 10 20 30 40 50 60 70 80
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Croissance 2004-2005 :
+66 %
Surface cumulée :
2 986 m²
Installations individuelles : CESI, SSC et PV
Nombre/an
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Installations collectives : Solaire Thermique
2
6 7
10 11
17
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Nombre/an
225
120
816
400
282
884
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
2000 2001 2002 2003 2004 2005
m²/an
Nombre cumulé :
53
Surface cumulée :
2 727 m²
Quel bilan en Isère ?
Installations individuelles et collectives
190 275
790 975 992
2250
176 298
328
395 664
1125
225 120
816 400
282
884
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Collectif SSC CESI
Surface cumulée :
11 185 m²
Pollution évitée :
1 398 TonnesCO2/an
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• En 2004, 84 chauffagistes étaient présents sur le marché du solaire
• Marché du CESI
• 14 chauffagistes ont réalisé au moins 3 installations
• Marché du SSC
• 3 chauffagistes ont réalisé au moins 10 installations
• 27 chauffagistes ont réalisé au moins 1 installation
• 5 ont réalisé au moins 3 installations
Quel bilan en Isère ?
Le réseau des professionnels
Solaire Thermique en Isère ? Les coûts et subventions
Maisons individuelles :
Chauffe-eau : 4 à 5 m², 200 à 300 litres
Chauffage solaire : 10 à 15 m², pour une maison de 100 m² Coût moyen des installations : Env. 1100 € HT/m²
Aides : environ 45% (aides CGI, Région et Crédit d’impôt)
Eau chaude sanitaire collective :
Surface de capteur : 1 à 1,5 m² de capteur par logt Stockage : 30 à 60 litres par m²
Coût des installations : 700 à 900 €HT/m²
Aides : 50 à 80% (aides CGI, Région, et ADEME ou Crédit d’impôt )
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Inté Int égration des capteurs solaires thermiques vitr gration des capteurs solaires thermiques vitré és s
Capteurs en intégré toiture Capteurs en rapporté toiture
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SOLAIRE
PHOTOVOLTAÏQUE
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les principes techniques (Raccordé réseau EDF)
Principe : utilisation des propriétés du Silicium
Le silicium (matériau semi conducteur) dont la principale propriété physique est de transformer le rayonnement solaire en électricité, est le matériau de base d’une cellule photovoltaïque.
Caractéristiques du photovoltaïque
• Production moyenne de 100 à 130 kWh/m².an d’électricité
• Production de courant continu à partir de la lumière du soleil
• Nécessité de convertir en courant alternatif
• Production au fil du soleil (stockage?)
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Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les composantes d’une installation (Raccordé réseau EDF)
Les capteurs ou modules Les capteurs ou modules
Verre/Tedlar
Verre/Verre
Panneau « Sandwich »
Membrane
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les composantes d’une installation (Raccordé réseau EDF)
Les onduleurs Les onduleurs
Convertisseur DC/AC (monophasé 230 V ou Triphasé 400 V)
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Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les schémas techniques d’une installation (Raccordé réseau EDF)
Capteur
Onduleur
= ~
Consommation
C C EDF
Injection des excédents de la production Injection des excédents de la production
Point de livraison
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les schémas techniques d’une installation (Raccordé réseau EDF)
Capteur
Onduleur
= ~ C C EDF
Injection de la totalité de la production Injection de la totalité de la production
Point de livraison
Consommation
C
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PhotoVoltaïque : Résultats 2000 à 2005
Croissance 2004-2005 :
+29 %
Puissance cumulée :
242 kWc
Installations individuelles : CESI, SSC et PV
8
11
4
23
31
40
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
2000 2001 2002 2003 2004 2005 Nombre/an
Installations collectives : Solaire Photovoltaïque
2
0
2
3
5
3
0 1 2 3 4 5 6
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Nombre/an
39
0
13
26
71
21
0 10 20 30 40 50 60 70 80
2000 2001 2002 2003 2004 2005
kWc/an
Nombre cumulé :
15
Surface cumulée :
169 kWc
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Solaire Photovoltaïque en Isère ? Les coûts et subventions
Maisons individuelles :
PV : 1 à 2 kWc, 10 à 20 m²,
Coût moyen des installations : Env. 8 € HT/Wc
Aides : environ 70% (aides Région et Crédit d’impôt)
Installation collective :
Viser un minimum de 50% des consommations spécifiques Coût des installations : 6 à 9 €HT/Wc
Aides : 50 à 70% (aides CGI, Région, et ADEME ou Crédit d’impôt )
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
La toiture terrasse
La toiture terrasse – – sur Bacs Lestés sur Bacs Lestés
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Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
La toiture terrasse
La toiture terrasse – – sur Châssis sur Châssis
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
La toiture « surimposée »
La toiture « surimposée »
AGEDEN
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Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
La toiture « intégrée »
La toiture « intégrée »
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
Le brise soleil et la verrière
Le brise soleil et la verrière
AGEDEN
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Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Les Solutions d’Intégration Architecturale
La Façade
La Façade
Maison du Tourisme des Cévennes à Alès Fortbildungsakademie de Herne
en toiture (double peau) 10 000 m²
1 MWc
780 000 kWh/an
en façade 100 m² 9 kWc
9 000 kWh/an
PHOTOVOLTAÏQUE RACCORDE : EXEMPLES
AGEDEN
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Le Baromètre Le Baromètre
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Capacités installés Photovoltaïque
AGEDEN
AGEDEN EnergiesEnergies Renouvelables en Isère / Janvier 2006Renouvelables en Isère / Janvier 2006
Le Baromètre Le Baromètre
Le Solaire Photovoltaïque Le Solaire Photovoltaïque
Comparaison de la tendance actuelle
avec les objectifs européens
POMPE A CHALEUR
GEOTHERMIE
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GEOTHERMIE ET/OU POMPE A CHALEUR ?
Un principe économiquement intéressant avec des performances très variables selon les systèmes
• Mais attention au bilan énergétique en énergie primaire !
• pour 1 kWh électrique on produit (?) kWh thermique
• pour produire 1 kWh électrique il faut 3 kWh d’énergie primaire
(?) = varie selon les systèmes et selon les
périodes
MICRO HYDRAULIQUE
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• 1 800 PCH en France,
• PCH jusqu’à 10 MW,
• 1,5 % de la production d’électricité nationale,
• 5 000 t de CO2 évités par MW installé,
HYDROELECTRICITE / EOLIEN
Micro Hydraulique
Il reste un potentiel important de production par microcentrales
HYDROELECTRICITE
Micro Hydraulique
Il y a des cibles particulières à exploiter :
• Rénovation patrimoniale : anciens moulins
• Adduction d’eau potable ou assainissement (sites de montagne)
• Projet Adduction d’eau potable - St Paul de Varces :
Hauteur de chute brute : 360 m, Débit maxi : 45 L/s,
Débit réservé : 2,4 L/s,
Puissance administrative : 159 kW,
Puissance électrique disponible : 125 kW Investissement : 300 k€
Recettes : 38 k€
AGEDEN
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Le baromètre Le baromètre L’Hydraulique L’Hydraulique
Sources: EurObserv’ER 2004
Comparaison de la tendance actuelle avec les objectifs européens
Capacités installés
PCH (<10 MW)
EOLIEN
AGEDEN
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La puissance extraite du vent varie avec le cube de sa vitesse
Démarrage à 3- 4 m/s Arrêt à 25 m/s
EOLIEN : PRINCIPE
• site isolé
ou raccordement réseau,
• une machine de 500 kW
peut alimenter l’équivalent
de 150 maisons individuelles,
EOLIEN : GENERALITES
AGEDEN
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Le Baromètre Le Baromètre
L’Éolien L’Éolien
Capacités installés Éolien
Sources: EurObserv’ER 2004
Comparaison de la tendance actuelle
avec les objectifs européens
• Le site de Donzère : 5 éoliennes - 3 MW Puissance unitaire : 600 kW,
Diamètre pales : 43 m,
Hauteur nacelle : 50 m du sol, Vitesse nominale vent : 13 m/s, poids total : 84,5 t
• Economique :
Investissements : 3,5 M€ ,
Subventions : 0,5 M€ (15%),
Production : 7 300 MWh/an (ville de 10000hab.).
EOLIEN : EXEMPLE
AGEDEN
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BIOCARBURANTS
CARBURANTS D’ORIGINE VEGETALE CARBURANTS D’ORIGINE VEGETALE
3 types de biocarburant : 3 types de biocarburant :
- - Les huiles et leurs dé Les huiles et leurs d é rivé riv és s , issus , issus de de plantes olé plantes ol é agineuses (colza, agineuses (colza,
tournesol) tournesol)
- - Les alcools et leurs dé Les alcools et leurs d ériv rivé és s issus issus de la fermentation de certaines
de la fermentation de certaines plantes (cultures sucri
plantes (cultures sucri ères : è res : betteraves, canne)
betteraves, canne)
- - Le biogaz Le biogaz issu de la fermentation issu de la fermentation hors oxyg
hors oxygè ène de toute mati ne de toute mati ère è re organique
organique
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AGEDEN EnergiesEnergies Renouvelables en Isère / Janvier 2006Renouvelables en Isère / Janvier 2006Commission énergie Chambre Agr
0,45 0,45 àà0,530,53 0,45
0,45 àà 0,550,55 0,4 à0,4 à0,55 (*)0,55 (*)
0,45 0,45 àà0,60,6 0,5 à0,5 à 0,80,8
Prix
Prix €€/L HT/L HT
1 1 à à 1.5 1.5 1 à 1 à 1.5 1.5
4.6 4.6 1 à 1 à 1.5 1.5
3 3
Efficacit Efficacitéé éénergnergéétiquetique
Industrielle Industrielle industrielle
industrielle locale/industrie
locale/industrie industrielle
industrielle locale
locale Production
Production
essence plomb essence plomb essence /
essence /gazoilegazoile essence
essence gazoile
gazoile gazoile
gazoile Substitut
Substitut
essence essence essence ou diesel
essence ou diesel modifi
modifiéé ààessence modifiessence modifiéé
diesel diesel diesel
diesel àà injection injection directe directe Moteur
Moteur
additif (5%
additif (5%
max) pur ou max)
pur ou additivadditivéé au
au gazoilegazoile épuration et épuration et
compression = GNV compression = GNV pur ou
pur ou additivadditivéé (5
(5 àà 30%)30%) purepure
Utilisation Utilisation carburant carburant
BlBléé, betterave.., betterave..
BlBléé, betterave.., betterave..
ddééchetschets colza
colza colza,
colza, tournesol tournesol Biomasse
Biomasse
ETBE ETBE Ethanol
Ethanol Biogaz
Biogaz Diester
Diester Huile
Huile brute brute
(*) Litres équivalent essence (1m
3de GNV = 1.1 lL d'essence)
COMPARATIF ENTRE BIOCARBURANTS
CONCLUSION
Diviser par 4 nos consommations d’énergie : c’est possible !
Une Maison Solaire à St Martin d'Hères Une Maison Solaire à St Martin d'Hères
http://maisonsol.chez-alice.fr/
Les résultats (4)
Les résultats (4)
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