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Formations Continuées

 

FORMATION IFC : LA PROBLÉMATIQUE DES DÉFIS ÉNERGÉTIQUES À L’HORIZON 2030 : PEUT-ON VIVRE SANS PÉTROLE ET SANS NUCLÉAIRE EN 2030 ?

 

Les exposés s'inscriront dans un dialogue entre concepts fondamentaux et applications actuelles en sciences de l'ingénieur. Les concepts fondamentaux sont ceux des cours de physique (forces, équilibre, F=ma, conservation de l'énergie, formes d'énergie, électricité de base, chaleur…), de chimie (piles, réactions rédox…). Les exposés se fonderont sur des équations simples permettant de quantifier et de séparer le vrai de la rumeur. Des visites de laboratoire enrichiront le débat.

Face aux défis technologiques climatiques, énergétiques, un public de non-spécialistes (enseignants, élèves...) peut parfois se sentir désarmé face à des messages contradictoires. La formation entend à apporter un éclairage structuré et rationnel permettant aux enseignants en sciences du secondaire d'aborder les thématiques dans leurs cours.

La formation est dispensée par des spécialistes universitaires de chacun des domaines abordés: en Sciences et Technologies: Prof. Shaddy Attia (éco construction), Thierry Bastin (Physique nucléaire), Pierre Dewallef (Production Centralisé d'Electricité), Pierre Duysinx (Construction des Véhicules), Damien Ernst (Marché de l'Energie), Nathalie Job (Piles à Combustible), Vincent Lemort (Systèmes Thermiques), Angélique Léonard (Chimie Verte), Grégoire Léonard (Capture Stockage du CO2). Université de Liege

 

PROGRAMME DE LA FORMATION PLAN DE LA FORMATION

 

Programme de la journée des 21 et 22 novembre 2016

Programme de la journée des 20 et 21 février 2017

 

PROGRAMME DE LA FORMATION PLAN DE LA FORMATION

 

EXPOSE 1 : Introduction: Allons-nous tomber à court de combustibles fossiles ? - P. Dewallef

 

EXPOSE 2 : La COP22 et les systèmes d’énergie électrique - Prof. D. Ernst

Résumé : L'exposé a pour objet de placer les défis pour l'énergie et les systèmes de transport face aux défis énergétiques, climatiques, de pollution, etc. Placer le débat sur des faits rationnels et pas sur des émotions.

 

EXPOSE 3 : Une histoire d'énergie: équations et transitions - Dr R. Fonteneau

 

EXPOSE 4 : Les réseaux électriques; black-outs: des vérités qui dérangent - Prof. D. Ernst

Résumé : Consommer moins d’énergie permettrait-il d'éviter un risque de blackout ? C'est ce que pensent en tout cas les quatre ministres en charge de l'Energie aux niveaux fédéral et régional. Ils ont lancé une campagne de sensibilisation pour inciter les Belges à surveiller leur consommation. Mais selon Damien Ernst, ces "bons conseils", s'ils sont suivis par la population, augmenteraient au contraire les risques de blackout. C'est lui qui avait déjà lancé un pavé dans la mare en dénonçant un premier plan de délestage défavorable aux Wallons par rapport aux Flamands.

 

EXPOSE 5 : L’énergie nucléaire : physique et radioprotection. L’essentiel. Prof. T. Bastin

 

EXPOSE 6 : Les réacteurs nucléaires : Comment ça marche ?– Prof. P. Dewallef

Résumé : L ‘exposé a pour but d’expliquer les fondements physiques à la base du fonctionnement des réacteurs nucléaires de 3ème génération actuellement en fonctionnement (structure du cœur, cycle thermodynamique, enrichissement du combustible). Sur la base d’exemples numériques simples les principales caractéristiques des centrales nucléaires seront introduites (quantité de combustible dans le cœur, volume des déchets, coûts de l’énergie, filière combustibles..). Un rapide exposé des différents accidents nucléaires permettra d’introduire l’avenir de la filière ainsi que les projets pour les réacteurs de 4ème génération.

 

EXPOSE 7 : Prédire la propagation des fissures dans les réacteurs: la quintessence de la mécanique des matériaux expliquée simplement – Prof. L. Noels

Résumé : Alors que l’on fait mention régulièrement de la présence de micro fissures dans les coques de certain réacteurs, il n’est pas aisé pour le grand public de comprendre comment les ingénieurs peuvent de manière rationnelle prédire la sécurité et la résistance de ces structures critiques. En réalité, cette prédiction se base sur la mécanique de la rupture, une des théories les plus récentes de la mécanique des matériaux. Le prof. Noels qui est un spécialiste de cette matière dévoilera avec des mots simples les fondements de cette théorie basée sur l’énergie de propagation des fissures. L’exposé démystifiera le concept et donnera les éléments aux enseignants pour animer un débat sur cette question d’actualité. L’exposé permet également de mettre en évidence l’art de l’ingénieur, une science à part entière, bien loin des idées préconçues qui place l’ingénierie au rayon des bricoleurs.

 

EXPOSE 8 : CCUS ou le rôle clé du CO2 dans la transition énergétique – Prof. G. Léonard

Résumé : Est-il possible de produire de l'électricité, de la chaleur et d'autres combustibles neutres en CO2 (hydrogène ou autres) sans émettre de gaz à effet de serre ? Les énergies fossiles auront-elles encore un rôle important à jour dans le futur ? Si oui, sont-elles compatibles avec les objectifs de diminution des émissions de gaz à effet de serre ? Réponses et débat sur les enjeux du captage et stockage de dioxyde de carbone, la réutilisation du CO2 et ses débouchés, le stockage inter saisonnier d’énergie et l’intégration des énergies renouvelables…


EXPOSE 9 : Valorisation de la chaleur basse température – Prof. V. Lemort

Résumé : La thermodynamique nous enseigne que le rendement d’un moteur thermique n’est jamais de 100% . Dès lors de la chaleur non convertie en travail mécanique est rejetée à l’atmosphère. On peut s’en rendre compte dans la vie de tous les jours en observant la plume de vapeur en haut des tours de refroidissement de nos centrales électriques ou bien les gaz chauds à l’échappement de nos voitures. Les gisements de « chaleur fatale » à haute température sont la plus part du temps déjà exploités. Ce n’est généralement pas le cas des gisements à basses ou moyennes températures (disons en dessous de 400°C). De nombreuses solutions techniques sont actuellement en cours de développement ou de déploiement industriel, notamment le cycle de Rankine organique (ORC). Cette solution technique se prête également très bien à la valorisation de chaleur produite par des collecteurs solaires. Dans cet exposé, nous réexpliquerons le principe de fonctionnement du cycle de Rankine et nous présenterons son utilisation pour la valorisation de l’énergie thermique à basse température. Deux bancs d’essais expérimentaux exploitant cette technologie seront présentés : un système de valorisation l’énergie contenue dans les gaz d’échappement et une micro-centrale solaire (projet Sun2Power).

 

EXPOSE 10 : La vérité sur l'éolien – Prof. P. Dewallef

Résumé : L’énergie éolienne est souvent évoquée comme une solution crédible à un approvisionnement durable en énergie. Néanmoins, de nombreuses technologies existent et toutes ne sont pas éligibles. Grâce à cet exposé, les caractéristiques générales des éoliennes sont déduites de l’application de principes fondamentaux de la mécanique comme la conservation de la quantité de mouvement et de l’énergie couplées au théorème d’Euler. Sur base de ces résultats, des exemples de calcul du potentiel éolien sont présentés qui permettent d’expliquer les tendances actuelles du marché de l’éolien (diamètre des éolienne, parcs éoliens off-shore,…) A la lumière de cette analyse, une discussion sur les possibilités de l’énergie éolienne pourra être engagée avec les participants concernant des thématiques abordée dans les médias comme l’éolien domestique, les éoliennes sur le bord des autoroutes, la cohabitation de l’éolien avec d’autres sources de production…)

 

EXPOSE 11 : Piles à combustible et batteries - Prof. N. Job

Résumé : Le moteur à combustion interne n'est pas incontournable. La pile à combustible offre une percée technologique capable d'améliorer les rendements de manière importante. L'exposé offrira un regard sur cette nouvelle technologie.

 

EXPOSE 12 : Nos véhicules en 2030 seront-ils électriques, hybrides ou à hydrogène? Prof. P. Duysinx

Résumé : Les systèmes de transport sont un des principaux responsables de la consommation d’énergie et des émissions de CO2 (31% des émissions dans l’EU). En particulier le secteur du transport terrestre est un point sensible. Comment réussir la transition vers des sources moins carbonées (liées notamment au pétrole) alors que la stabilité de la production d’électricité se trouve bousculée (notamment avec la sortie du nucléaire) ? Comment envisager les motorisations et les énergies de demain pour les véhicules individuels et les transports en commun. L’exposé envisage l’avenir du véhicule électrique et hybride, l’utilisation du véhicule électrique comme source de stockage et de lissage de la demande et de la consommation d’énergie électrique. On discutera également l’arrivée de l’hydrogène comme vecteur énergétique alternatif. Enfin on regardera l’impact de l’émergence des véhicules autonomes. Des exercices illustreront l’exposé et pourront enrichir les cours de l’enseignement secondaire.

 

EXPOSE 13 : La pierre angulaire: le stockage de l'énergie - Prof. P. Duysinx

Résumé : Une des pierres angulaires pour améliorer l’efficacité des systèmes énergétiques réside dans l’adjonction de systèmes de stockage permettant une désynchronisation entre la production et la conversion d’énergie et son utilisation. Le problème est particulièrement crucial avec des sources d’énergie renouvelables dont la puissance est variable (cycle jour /nuit, été/hiver) ou variable aléatoirement (conditions climatiques). Que ce soit dans la production d’électricité ou l’utilisation à bord de véhicule, l’augmentation de l’efficience énergétique passe par l’introduction de systèmes de stockage d’énergie. On décrira les systèmes de stockage et leur caractéristiques principales : stockage hydraulique, géothermique, thermique, électrochimiques (batteries, supercondensateurs), mécanique (volant d’inertie ou accumulateurs à air comprimé)… Des applications simples montreront comment utiliser les concepts de transformation et de stockage d’énergie dans le cadre des cours de physique.

 

EXPOSE 14 : Eco construction - Prof. S. Attia

Résumé : L'émergence, aux plans national et international, des enjeux du développement durable s'est fortement accélérée, ces dernières années. Les progrès s'appuient notamment sur le développement d'une nouvelle génération de matériaux de construction prenant en compte, au-delà des propriétés intrinsèques de ces matériaux, leur impact sur l'environnement. La prise en compte de la dimension environnementale dans le secteur de la construction nécessite une approche scientifique exigeante et pluridisciplinaire. De cette approche pluridisciplinaire découlent des domaines d'applications extrêmement variés et à forte potentialité, tels que la réduction de l'impact environnemental des matériaux et des structures, le développement de matériaux bio-sourcés, la maîtrise de la durabilité des ouvrages, notamment en site maritime et fluvial, l'amélioration de la qualité du cadre de vie, le recyclage des matériaux et des structures, etc.