Rendement vert.

On parle beaucoup du rendement des cellules photovoltaïques, mais qu'en est-il de celui de la photosynthèse ?

Difficile à dire, vu qu'elle ne produit pas d'électricité!!
Dans quelles unités veux-tu exprimer le rendement de la photosynthèse?

Steph a écrit:

Difficile à dire, vu qu'elle ne produit pas d'électricité!!
Dans quelles unités veux-tu exprimer le rendement de la photosynthèse?

Un rendement n'a pas d'unité ...
Elle ne produit pas d'électricité, mais elle stocke de l'énergie de manière chimique. Donc, il y a des savants qui savent calculer le rendement de la photosynthèse. J'ai trouvé cela sur un forum :

Citation :

l'energie absorbée des photons est d'environ 1760 kj (9-10 photons) par mole d'oxygène moléculaire.

Cependant, le bilan énergétique de la réaction de la photosynthèse est de 467 kj par mole. Donc seulement 27% de l'énergie des photons sont entreposées dans les produits de la réaction photochimique, le reste est perdu sous forme de chaleur.

Mais, ailleurs, j'ai trouvé que le rendement total est inférieur à 1% : omniscience - la biomasse

Et ailleurs :

Citation :

Le bilan global de la chaîne énergétique « du soleil à la roue » est de 0,08% avec les agrocarburants, soit 100 fois moins qu’avec la filière solaire-voiture électrique [2]. Même si le rendement du moteur thermique était multiplié par 2 dans les 20 à 30 ans à venir, le bilan global de la chaîne resterait très bas. Comme souligné dans le rapport « Agrocarburants et Environnement » publié fin 2008 par le Ministère de l’écologie, « Les agrocarburants se situent dans la zone des rendements les plus faibles, ils sont de fait limités par le rendement de la photosynthèse qui est très faible (<1%). La troisième génération, utilisant des algues, restera largement moins efficace que les solutions « électriques »… »

http://www.cleantechrepublic.com/2009/02/05/qu%E2%80%99attendre-des-agrocarburants%C2%A0/

Salut

Citation :

avec les agrocarburants, soit 100 fois moins qu’avec la filière solaire

C'est fort possible, ne fut-ce que les pertes des pailles qui ne sont pas utilisée pour les agrocarburants, plus les déchets des graines, ce qui doit être en terme de masse assez conséquent.

Le Vieux

Nardu c'est bien là où le bât blesse: si tu peux calculer avec une certaine précision la quantité d'énergie contenue dans le rayonnement qui parvient à une feuille, je vois mal comment on peut calculer la quantité d'énergie qui sera donnée par une molécule donnée, vu qu'elle peut servir à des milliers de choses différentes! (et c'est bien là le problème entre tes 27% qui sont stockés et tes 1% après utilisation...utilisation pour quoi faire?)

L'équation manque de précision. Si tu dis "elle sert à fabriquer de l'électricité", alors tu dois ensuite expliquer comment et là ca a un sens de donner un rendement.
Sinon, je voudrais qu'on m'explique (siouplé).

Stéphane

Le Vieux a écrit:

Salut

Citation :

avec les agrocarburants, soit 100 fois moins qu’avec la filière solaire

C'est fort possible, ne fut-ce que les pertes des pailles qui ne sont pas utilisée pour les agrocarburants, plus les déchets des graines, ce qui doit être en terme de masse assez conséquent.

Le Vieux

Je ne doute qu'on en trouve une utilisation.

Salut

Citation :

et là ca a un sens de donner un rendement.
Sinon, je voudrais qu'on m'explique (siouplé).

Il y a deux choses distinctes concernant le rendement , celui qui peut nous servir et le rendement de la plante pour elle même.


Concernant l'énergie totale acquise du soleil, Il me semble avoir vu que l'on brulait une quantité précise et l'on calculait le nombre de calories émises jusqu'au moment ou il ne reste plus rien à bruler. avec le temps d'ensoleillement connu, je pnse que l'on doit savoir quel est la quantité d'énergie totale absorbée par la plante

Le Vieux

Salut

Citation :

Je ne doute qu'on en trouve une utilisation.

C'est surtout une question de prix de reviens (ou de politique agricole). Ainsi si l'agrocarburant revient 125 fois moins chère que le solaire direct qui serait pourtant 100 fois plus performant, L'agrocaburant-culteur y trouvera tout de même un marché porteur

Le Vieux

Steph a écrit:

Nardu c'est bien là où le bât blesse: si tu peux calculer avec une certaine précision la quantité d'énergie contenue dans le rayonnement qui parvient à une feuille, je vois mal comment on peut calculer la quantité d'énergie qui sera donnée par une molécule donnée, vu qu'elle peut servir à des milliers de choses différentes! (et c'est bien là le problème entre tes 27% qui sont stockés et tes 1% après utilisation...utilisation pour quoi faire?)

L'équation manque de précision. Si tu dis "elle sert à fabriquer de l'électricité", alors tu dois ensuite expliquer comment et là ca a un sens de donner un rendement.
Sinon, je voudrais qu'on m'explique (siouplé).

Stéphane

Je n'ai pas dit : "elle sert à fabriquer de l'électricité". La plante reçoit de l'énergie. Elle collecte des photons du soleil. Avec un certain rendement parce qu'elle ne collecte pas 100% des photons qui l'éclairent, puisque dans ce cas, les feuilles seraient noires. Ces photons lui servent dans des réactions chimiques, qui ont un certain rendement. Puis, elle stocke ces produits chimiques issus de la photosynthèse pour s'en servir à divers moments de diverses manières. Et cela induit aussi des rendements parce que chaque transformation ne se fait pas avec un rendement de 100%. Mais, on peut calculer de diverses manières le rendement de chacune des transformations. La plus simple est de brûler les matières produites avant ou après transformation et de mesurer la chaleur dégagée. Mais, je sais que parfois, on préfère utiliser d'autres méthodes qui paraissent plus pertinentes où l'on tient compte de "l'énergie chimique" utilisée. Étant très loin d'être un spécialiste de la question, je ne saurais en dire plus. Cela, c'est l'utilisation dans la plante.

Maintenant, si on veut aller vers l'utilisation par l'homme, on trouve plusieurs méthodes possibles. La plus globale c'est celle nommée : du soleil à la roue. On mesure l'énergie lumineuse reçue par la plante. Si on veut tenir compte de tout, il faut aussi quantifier les matières que va apporter et l'énergie utilisée pour cela. Donc, il faut comptabiliser l'irrigation, les travaux agricoles faits par l'homme, comme le labourage, les semailles, la récolte, les apports en engrais, ... On peut donc estimer l'énergie qu'on a entrée dans le système.

De l'autre coté, on va récolter une plante et il va falloir transformer cette plante pour qu'on puisse l'utiliser dans un réservoir d'automobile, si on prend l'exemple des agros carburants. J'apporte cette précision parce qu'à certains moments, certains ont préféré parler de rendement "du soleil au réservoir", ce qui permet de mettre de coté certains des aspects de l'utilisation des agrocarburants. Donc, la plante récoltée va subir des traitements pour la valoriser. En fait pour la transformer en agrocarburant. Or, cette transformation se fait en utilisant de l'énergie externe et en générant des déchets. Elle a donc un certain rendement. Que l'on peut aussi estimer.

La somme de ces rendements permet d'estimer le rendement global du soleil à la roue.

Bon, par rapport au pétrole, il y a une différence notable : la première partie, ainsi qu'une part de la "valorisation" sont le fruit du travail lent de la nature sur des centaines de milliers d'années. Donc, ces du travail qu'on a pris l'habitude de ne pas comptabiliser. C'est pour cela qu'on estime que le rendement du puit au réservoir est de 3 pour 1. On pompe 3 litre de pétrole pour en fournir 1 à l'utilisateur final. Dans le cas d'une utilisation dans une chaudière, on obtient donc un rendement global de presque 33% (3/1). Dans le cas d'une utilisation dans un moteur, il faut tenir compte du rendement du moteur et s'il est théoriquement de 36%, dans la réalité, on tourne plus près des 10%. Donc, on se retrouve avec un rendement du puits à la roue d'environ 3%.

Pour les agrocarburants, il faut faire le distinguo entre 2 des principales méthodes d'obtention de la matière première. Le cas plus favorable, c'est lorsqu'on utilise des déchets, ou des produits identifiés comme tels. La plante est cultivée en premier pour obtenir un produit exploitable (blés, maïs, coton, fruits, ...) et ce sont les éléments non-utilisés qui vont être valorisés dans des unités de méthanisation. Dans ce cas, on peut considérer que l'énergie utilisée pour la production principale est totalement utilisée par celle-ci et donc, on ne calcule le rendement qu'à partir de l'état de valorisation des déchets.
Dans le second cas, on a des plantes qu'on cultive spécialement pour produire des agrocarburants. Là, il faut prendre en compte la totalité du cycle.

Steph a écrit:

Nardu c'est bien là où le bât blesse: si tu peux calculer avec une certaine précision la quantité d'énergie contenue dans le rayonnement qui parvient à une feuille, je vois mal comment on peut calculer la quantité d'énergie qui sera donnée par une molécule donnée, vu qu'elle peut servir à des milliers de choses différentes! (et c'est bien là le problème entre tes 27% qui sont stockés et tes 1% après utilisation...utilisation pour quoi faire?)

L'équation manque de précision. Si tu dis "elle sert à fabriquer de l'électricité", alors tu dois ensuite expliquer comment et là ca a un sens de donner un rendement.
Sinon, je voudrais qu'on m'explique (siouplé).

Stéphane

Ben, en fait, je voulais savoir qu’elle était part d'énergie absorbée.
Ce qui se traduit par la quantité d'énergie apportée moins celle qui sera rediffusée sous forme de chaleur.
Cela explique bien les différences de rendement observées, si on doit convertir en biocarburant, il y a perte nette de rendement et si en plus on s'en sert dans un moteur il y aura trois ou quatre fois plus (au minimum) de pertes.
Mais, en fait je songeais au rendement brut en voyant une publicité pour des toits en gazon, et là, les 27% de rendement signifient clairement qu'en été tu auras 27% de chaleur en moins arrivant par la toiture, ce qui est appréciable.