Contre le réchauffement climatique il faut tenter, tester ce 

projet éolien  : la tour des vents en nids d'abeille 

   This publication is tranlated into English language on the following website:

   "https://windtower-windturbine.blogspot.com". 

par Jean Noël Meneux, médecin chercheur indépendant : une 

idée entièrement nouvelle et universelle :

mise au point après des recherches sur les sujets suivants :

1) l’insuffisance des rendements, les limites des dimensions, les durées de vie et les emprises de surface des éoliennes tripales (éoliennes qui sont une impasse face au réchauffement climatique).

2) l'idée d' une captation de l'énergie des vents qui serait plus intensive (grandes usines à énergie éolienne aptes à travailler avec toutes les vitesses de vent).

3) l'invention possible d'un nouveau système capteur éolien universel simple, pour les temps actuels, où l'humanité courant à sa perte est en état d'urgence absolue, par le  réchauffement climatique qui s'amplifie et n'est pas stoppé. L'humanité doit contrôler ses émissions de gaz a effet de serre en ne dépassant pas 15 milliards de tonnes de CO2 par an.  

 Je propose l'expérimentation, l'évaluation du système "tour des vents" à ceux qui en ont les moyens. Pourrait-on remplacer une partie des producteurs d'électricité d'origine fossile carbonée par ce système simple, propre, renouvelable universel et donc diminuer les émissions perfides de CO2 ?

Autant en apporte le vent ? So much does have the wind in store ? 

vous êtes invités à me contacter :      jean-noel.meneux@orange.fr

et :                                                        jean.noel.meneux@gmail.com      

Enfin, après lecture, cette idée vous a intéressé, partagez-la sans réserves avec des développeurs, partout dans le monde : mon site est libre, disponible et ouvert à tous, merci 

La tour des vents en nids d'abeilles  est un dispositif pensé pour capter le maximum de l’énergie de l’air en mouvement (en mer et sur terre), et le transformer en électricité. 

Un mètre-cube d’air a une masse d’environ 1,2 kg ; un mètre-cube d’eau  équivaut en masse à 840 mètres-cube d’air ; pour obtenir la même énergie à vitesse égale, livrée par un mètre-cube d’eau, il faut traiter au moins 840 mètres cube d’air. Donc, pour prendre  beaucoup de l'énergie gisant dans les vents, il faut faire des constructions très grandes  , cette donnée est une des bases de ce projet. 

Premier dessin : tour des vents avec pompage turbinage d'eau dans un réservoir :

 Deuxième dessin:  tour des vents avec les turbines dans quelques loges (comme des alvéoles de ruches), devant une tranche d'air verticale qui va la rencontrer et lui transférer une grande partie de son énergie (cette tranche d'air étant comparable à une masse d'eau qui affronte un barrage hydraulique) :

La première partie  présente les éléments de ce dispositif, capteurs, tours et le résultat énergétique attendu.

La deuxième partie esquisse une critique comparative  entre les centrales thermiques, les panneaux solaires, les éoliennes tripales et les tours des vents en nids d'abeilles. 

En fin de publication (annexes 1 et 2), est exposée mon opinion sur la question énergie/électricité, mettant les diverses données/rendements en face du "couple réchauffement climatique/besoins énergétiques de l'humanité.

vidéo: un capteur fujinmachine rudimentaire en marche, signifiant bien le mécanisme:

PARTIE 1 :

La tour des vents  est faite d'un empilement vertical et d'une juxtaposition horizontale de capteurs éoliens issus de mon concept  "éolienne fujinmachine" expliqué ci-dessous; cet empilement et cette juxtaposition forment une tour verticale de grande dimension, (cf. premier dessin).

Le capteur éolien  (video), "brique de base" du système,  est constitué de deux parties synergiques : 1) un entonnoir  2) un rotor :

1) Un entonnoir, (de diverses formes géométriques, rond, hexagonal etc.) piège, engouffre, concentre et accélère l’air par sa grande entrée. L'air ressort par la petite sortie devant : 

   a) soit un rotor à axe vertical, qu'il fait donc tourner 

   b) soit un rotor à axe horizontal, idem. 

Un avantage de l'entonnoir est de permettre l'installation à la petite sortie, d'un rotor de petite dimension, (différent des lourds et hauts rotors de grande dimension des tripales), rotor dont on peut alors assurer la solidité, la légèreté, la vitesse élevée et accroître ainsi l'efficacité de l’ensemble capteur.

Troisième dessin  : un 1/4 d'étage  : vue dessus horizontale





Quatrième dessin : coupe vue de dessus d'un capteur  de base associant entonnoir/rotor à axe vertical et montrant un fait essentiel, le désaxement de l'axe du rotor :

2) Un rotor à la petite sortie de l'entonnoir, qui peut être de deux types :

  a) soit un système rotor à axe vertical, décentré  (désaxement donc pas de freinage par les pales opposées ). Il récupère au mieux l’énergie du vent sous la forme du mouvement rotatif, ce merveilleux mouvement indispensable à la production d'électricité. 

  b) soit un système rotor à axe horizontal du genre tripale.  La dimension des tripales à la sortie est petite, avantage obtenu grâce à l'entonnoir. 

Les deux possibilités axe vertical/horizontal seront à évaluer en termes de résultats, avec probablement (intuitivement) un avantage net pour l'axe vertical.

La tour formée par l'empilement vertical de ces capteurs éoliens, permet d'utiliser au mieux toute la tranche verticale d'air qui arrive face à elle, et la transformer en électricité. Il est possible de construire une tour de très grande hauteur sur une surface au sol réduite et ainsi d’y capter le maximum d'énergie avec la partie verticale face au vent. La tour fait office de barrage, obligeant l'air à se présenter devant les turbines (toutes proportions gardées air/eau, cela ressemble au système des barrages hydrauliques).

Cinquième dessin : système en profil vertical :


 

Sixième et septième dessins  tour des vents vue de face et en coupe : 

Il y a des capteurs positionnés, pour l'exemple, dans quelques loges (petites roues avec entonnoir sur le 2ème dessin). A l'intérieur de la coupe, l'image posée exprime la rose des vents énergétique d'un lieu en mer (en noir les vents, en rouge leur énergie) à laquelle cette tour est adaptée.

7ème dessin : coupe horizontale:

Ci-dessous : 

photos illustrant le concept capteur éolien à axe vertical de la tour : prototypes schématiques, bricolés, à but démonstratif, i.e.  "éoliennes fujinmachine Meneux", montrant  l’entonnoir et le rotor avec ses pales verticales.  La forme carrée de l'entonnoir est faite pour la démonstration du concept (facile à construire pour ce but didactique, d'autre formes géométriques plus aérodynamiques sont possibles, notamment une entrée hexagonale pour l'entonnoir, comme chez les abeilles, permettant l'empilement, voire ronde ). 

video du système de base (brique fujinmachine) avec du vent en campagne:

exemple d'un système tour des vents offshore en mer :

  

Voici  trois projets/études issus de ces concepts:

1) Dessin Projet 1: vue du dessus d’une tour des vents de 200 mètres de diamètre avec 12 loges par étage (et dans chaque loge on installe une éolienne fujinmachine).

2) Dessin Projet 2: vue de dessus d'une tour de 600 mètres de diamètre avec 36 loges par étage. 

3) Dessin Projet 3 : vue de face d'une tour des vents de 410 mètres de diamètre avec 24 loges par étage.

Projet 1: tour de 200 mètres de diamètre

Projet  2 : tour de 600 mètres de diamètre , vue dessus avec  croquis et loges

 Dessin d'une loge L  : vues dessus et profil  avec l'option rotor vertical

Dessin loge L vue de profil avec l'option rotor tripale horizontal

 

Projet 3 :  tour de 410 mètres de diamètre extérieur (échelle 1/4300)

 La tour  des vents en nids d'abeille Meneux, ainsi que le montrent ces schémas, est cette tour cylindrique avec une largeur de la paroi importante (au moins 50 mètres dans mes exemples) permettant de loger sur de nombreux niveaux superposés, dans les cellules, les capteurs fujinmachines à axe vertical ou horizontal sus décrits.

Le projet 1 :  un diamètre D = 200 mètres pour le grand cercle extérieur de la tour, le petit cercle intérieur D/2 faisant 100 mètres et chaque loge L, 50 mètres en distance entre la paroi externe et la paroi interne. La tour est divisée à chaque étage en loges faisant 30° à partir du centre, et elle est haute de 420 mètres pour 8 étages, chaque étage/loge ayant 52 mètres environ en hauteur et en largeur à la grande entrée.

Le projet  2:  un diamètre de 600 mètres, avec les mêmes dimensions pour les loges et les étages.

Le projet 3 est développé en fin d'article, et a les mêmes dimensions pour les étages et les loges. 
J'ai ajouté à la fin de la 2ème partie, un autre projet, une tour des vents mixée à des panneaux solaires en connexion avec une station de pompage turbinage dans un réservoir, pour illustrer le traitement possible de l'intermittence du vent.

Détails sur le concept  éolienne Meneux fujinmachine : 

L'éolienne Meneux fujinmachine présente trois nouveautés:

Première nouveauté: l'ensemble du volume d’air entrant  piégé 

dans l’entonnoir  par la grande entrée ressort forcé, concentré et accéléré par la petite sortie juste devant les pales, les faisant tourner, et leur transférant une partie de son énergie. 

Deuxième nouveauté : dans le cas du rotor vertical, l'air vient frapper et libérer son énergie sur une seule série de pales du côté de l'axe vertical du rotor, les pales opposées n’étant pas dans sa trajectoire et ne pouvant donc pas, en faisant opposition, diminuer le rendement. Cela est rendu possible grâce à l'entonnoir qui dirige correctement l'air incident sur un seul côté du système de pales (cf. schémas). 

Troisième nouveauté : l'entonnoir fixe permet de construire des systèmes rotors plus petits, et ainsi de construire des empilements de très bas à très haut, prenant ainsi l'énergie des vents plus encore en altitude, à partir de la même surface au sol. Il n'y a pas dans ce système, les limites de dimension comme c'est le cas pour les tripales.

Il ne peut pas y avoir de fuites d'air dans l'entonnoir.  Devant les pales verticales en rotation, toutes les molécules d'air sont forcées à ressortir en glissant sur toute leur hauteur  (comme une voile) vers la petite sortie, délivrant une partie de leur énergie.

 Dans le projet 1, ( théorique), il y a 8 étages de loges. A chaque étage sont installées 12 éoliennes  fujinmachines et chacune est reliée à un générateur électrique à partir de l'axe du rotor (vertical ou horizontal) qui produit le mouvement rotatif. 

Le modèle du projet 1 dessiné invente une tour des vents dont le diamètre D est de 200 mètres, le diamètre intérieur D/2, 100 mètres, la hauteur 420 mètres environ est en relation avec les 8 étages de logements pour les capteurs. En tout  96 fujinmachines sont installées dans cette tour (cela est équivalent à 96 éoliennes tripales de 60 mètres de diamètre).

Par vent linéaire, on peut, en première approche, considérer que 32 machines sur les 96 de la tour, soit 1/3, fonctionnent ensemble en permanence sur une même hauteur d'environ 420 mètres. Quand le vent tourne, il est toujours face à des loges fixes.

Les deux dessins suivants détaillent une loge "L" accueillant une fujinmachine, le capteur est vu horizontalement de dessus : il y a un entonnoir, s'ouvrant devant le rotor de type vertical. La position de l'entonnoir dans la loge produit un désaxement des forces entrantes par rapport à l’axe central du rotor,  donc optimise le moment physique de rotation, car il n'y a pas conflit négatif avec les pales situées en face, et il doit donc améliorer le rendement. 
On voit sur ces dessins, le désaxement qui permet une meilleure efficacité de la rotation en ignorant les pales opposées à celles situées face à la petite entrée.

Croquis ci-dessous : un 1/4 d'étage du projet 3 : vue dessus horizontale (rayon 200 mètres à l'échelle profondeur de la loge 50 mètres).

La tour des vents en nids d'abeille Meneux  peut être un moyen de capture optimisée de l’énergie gisant dans les mouvements de l’air en basse atmosphère: son but est de capter le maximum d’énergie sur une surface minimale, la plus restreinte, à terre et surtout en mer, en y élevant une tour circulaire ou d'autre forme, avec des étages dans lesquels sont situées des loges/cellules L qui accueillent chacune  un capteur fujinmachine (entonnoir, rotor et système générateur). Chaque capteur est prêt à recevoir l’énergie quelle que soit la direction et l’intensité des mouvements d’air : le vent qui tourne autour de la construction fixe, sera toujours face à des capteurs pour être piégé. Et grâce à l'entonnoir, le système capteur rotatif est de petite dimension.
L'air est toujours dans ce système, un "entrant" qui ne gène pas les pales, merci l'entonnoir.  C'est possiblement un recueil intensif de l'énergie des vents. La tour peut être comparée à un barrage éolien (et non hydraulique) en face du fluide air.

Exemple d'un complexe tour des vents/station pompage turbinage pour maitriser l'intermittence : si l'électricité produite par cette tour pendant un an est utilisée à remplir une citerne de 50 mètres de haut, nous obtenons ce résultat : un plein avec un diamètre de 270 mètres environ pour la hauteur de 50 mètres. Il reste à turbiner avec régularité  :

La rose des vents est une carte qui exprime les distributions du vent autour d'un point donné, durant une année. Elle décline les durées de vitesse du vent et des énergies susceptibles d'être captées à un endroit donné. Selon le dessin de cette rose des vents, le système tour des vents proposé peut adapter sa forme générale, ronde, ovale, arc, etc. pour optimiser la captation énergétique dans l'endroit considéré.

Je donne deux exemples de "rose des vents énergétique" en annexe à la fin de cette publication.

 Les capteurs éoliens devraient être faits, pour obtenir le meilleur rendement, avec les matériaux composites les plus légers possibles et les mieux résistants, avec des voiles pour l'entonnoir, les pales etc. C’est ce que j'ai fait pour le prototype simple, artisanal de ce capteur, bricolé avec du tissu voile pour les pales, avec des supports en bois.

Les tours peuvent être construites sur terre et sur mer (plates-formes flottantes). Elles allient l’idée de la synergie très forte entre les voiles (l’entonnoir) et le moulin (le système pales).

Les dimensions de tours présentées ici sont crédibles techniquement. Elles sont cohérentes dans leur texture physique et peuvent être réalisées. 

Il y a de multiples possibilités de proportions pour ce type de construction (angles et dimensions de l'entonnoir,  formes des loges hexagonales, rondes etc., nombre des étages et des capteurs, forme ronde, ovale, arc, de la tour en fonction de la rose des vents, capteur à axe vertical ou horizontal etc.). Celles présentées ici sont des illustrations possibles du projet tour des vents en nids d'abeille. Il faut retenir que l'on veut capter vraiment une tranche verticale du fluide air en mouvement, quels que soient le nombre, la forme et la surface entrante des capteurs devant le vent: 

Aussi, on peut concevoir des loges qui soient moitié moins grandes que celles présentées ici, par exemple à l'entrée, un côté de 26 mètres, et alors on multiplie par 4 le nombre de loges et par deux le nombre d'étages (pour les mêmes dimensions extérieures des projets), mais la surface captante en action et l'énergie à prendre restent identiques.

La durée de vie de telles constructions devrait être longue, plus de 100 ans   contrairement aux durée de vie courtes des éoliennes tripales (20 ans).

Le dessin qui suit présente une coupe verticale de la tour projet 1 en son milieu et  le positionnement des étages, des loges, des rotors de pales :

Le dessin ci-dessous est une vue  de profil vertical du système en position sur un étage (deux loges se font face avec 100 mètres d’écart), avec le système des génératrices en place.

Le dessin ci-dessous est celui d'une loge L vue de profil vertical 

Chaque système capteur dans la configuration que j'ai choisie pour cet exposé, a une entrée de 52 mètres de côté environ, c’est un carré avec une surface de captage des vents d’environ 2700 m2, la surface de la petite sortie devant le rotor est de 100 m2 environ avec pour la hauteur d’une pale 9,5 mètres et la largeur de l'arrivée d'air devant le rotor 10,5 mètres (ces dernières dimensions à mettre en parallèle avec les dimensions des voiles de grands voiliers).

 Bilan énergétique attendu de la tour des vents:

 L’énergie théorique attendue pour la tour des vents à neuf étages et à 24 loges par étage,  peut se calculer en appliquant la loi de Betz  :

La loi de Betz nous donne en moyenne la formule : w = 0,37 x V³ (puissance cube) x  S  (V  vitesse du vent en mètre/seconde, S surface devant les capteurs en mètres carrés, 0,37 (moyenne) est un facteur lié à la masse de l’air et à un coefficient  fonction du transfert énergétique, qui peut varier plus ou moins selon la température, l'altitude etc.).

En se basant sur les rendements des éoliennes tripales, on peut avancer qu’une éolienne tripale à un rendement d’environ 33% par rapport à ce que donne la loi de Betz quand on l’applique

Avec un vent de 15 m/sec, (vitesse de référence des éoliennes tripales pour dire leur puissance) : on considère que 65 environ des éoliennes de la tour sur les 216 tournent.  La surface d’entrée est de 2700 m2 ; si on applique le rendement de 33%  à la loi de Betz, on obtient une énergie  en cas de vent de 15 m/s :

2700 x15 x15 x15 x0,365x 0,3 x65  soit 65 mégawatt / heure à la prise de courant. Une telle tour peut être annoncée pour environ 65 mégawatts à la prise de courant (puissance disponible ) et en production annuelle  si on prend 2000 heures de travail , 130000 megawatt, soit 130 gigawatt (1/40 ème d’un réacteur nucléaire), ceci sur une surface emprise de 14 hectares environ.

Chaque loge de la construction est équivalente en surface à une éolienne tripale ayant un rotor avec des pales de 29 mètres (diamètre 58 mètres) et produira 2 gigawatts/an. Cette tour équivaut  à faire travailler simultanément  22 éoliennes tripales ayant un rayon de 50 mètres.

Eu égard à la solidité possible renforcée de sa structure, le dispositif peut travailler avec de hautes vitesses de vent et en outre il commence avec de petites vitesses (effet entonnoir).

Notes de physique relatives à la tour des vents du projet ci-dessus :

Le dessin  ci-dessus schématise une tranche d’air  de 1 mètre d’épaisseur, 410 mètres de largeur et 490 mètres de hauteur se présentant devant la tour pour la traverser.  

Voici les calculs de la masse de cette tranche d'air, statiquement d'abord et ensuite en fonction de 3 vitesses de vent :
1) Volume d’air en face de la tour sur une épaisseur de 1 mètre avec la hauteur et la largeur: 410 m x 490 m  =  200 900 m³.

2) Masse d’air stationnant en face de la tour : 200 900 m³  x 1,225 kg (masse moyenne d’1 m³ d’air)   = 246 102 kg (équivalent à 246,1 tonnes d’eau).

 Si le vent est de vitesse 5 mètres/seconde (m/sec.) : masse d’air en mouvement par seconde devant la tour : 5 x 246102 kg = 1 230 510 kg (1230,5 tonnes).

Vent de vitesse 10 m/sec. : 2 461 020 kg (2461 tonnes).  

Vent de vitesse 15 m/sec. : 3 691 530 kg  (3691,5 tonnes).

Calcul de la masse d’air traversant la tour des vents en une heure en cas de vent linéaire constant:

Vent 5 m/sec. : 3600 x  1230,51 = 4 429 836 tonnes. 

Vent  10 m/sec. :   8 859 672 tonnes. 

Vent de 15 m/sec. : 13 289 508 tonnes.

Calcul pour 24 heures :

Vent de 5 m/sec. : 106 316 064 tonnes 

Vent de 10 m/sec. : 212 632 128 tonnes

Vent de 15 m/sec. : 318 948 192 tonnes
soit  l’équivalent de l’écoulement en 24 heures du volume d'eau d’un parallélépipède  de 100 mètres de large, de 10 mètres de haut et 106316 mètres de long, pour la vitesse de 5 m/s, le double pour 10 m/s et le triple pour 15 m/s.

 Ces chiffres sont présentés ici car ils démontrent à l'évidence l'importance du gisement d'énergie éolien, gisement comparable à celui d'un matériel fluide en mouvement.

Il faut rappeler que, plus on s'élève, plus le vent est efficace énergiquement. Peut-être ce système pourra prendre plus d'énergie que prévu dans sa partie haute ?

 La technologie de ces dispositifs est très simple, et le vent souffle partout, les structures construites peuvent durer et être plus que centenaires (regardez la tour Eiffel).

Cette tour est un empilement vertical de nombreux capteurs éoliens.  Un grand volume d'air est traité avec comme base une petite surface sur terre/mer pour la construction. Cela devrait être intensif et simple!

 Si les choix politiques et scientifiques se tournent pour partie vers l'éolien et le solaire, je souhaite et je conseille que ce concept/projet soit pris en considération par des structures scientifiques et industrielles aptes à le tester, et même, en dehors de ces choix, qu'une validation éventuelle de celui-ci à partir de prototypes (échelle 1/40, par exemple du projet 3) soit entreprise par des groupes universitaires et/ou industriels, qui en ont la possibilité technique et financière, possibilité que je n'ai pas moi-même, me définissant plutôt comme un chercheur libre.

Donc je propose l'expérimentation de ce système à ceux qui le veulent et le peuvent;   pourrait-on remplacer une partie de producteurs d'électricité d'origine fossile par ce système propre, renouvelable et ubiquitaire ?

PARTIE 2 :

il me faut questionner ces propos par trois mises en perspective:

Mise en perspective 1 :

Partons d'une autre construction : 

Une tour de 600 mètres de diamètre, projet 2. 

On y installe à chaque étage 36  fujinmachines du type sus-décrit soit pour les 12 étages 432 capteurs en tout (chaque capteur : 50 mètres de profondeur, entrée à 52 mètres  de côté etc.).

La tour a une hauteur de 628 mètres, elle est volontairement gigantesque (exercice de style, si on veut).

L'énergie instantanée produite théorique : 0,37 x 144 (1/3 nombre des loges) x 2700 (surface d'entrée de l'air)x 15 x 15 x 15 (vitesse du vent 15 m./sec.)  

 Pour la tour des vents de 600 mètres du projet 2, où il y a  en moyenne (1/3)  140 loges environ à fonctionner sur les 12 étages, chaque loge produisant 2 gigawatt/an cela donne 280 gigawatts/h par an à mettre en perspective avec les 420 000 gigawatts/h consommés en France en 2016 et avec les 5400 gigawatts/h par an produits en moyenne par un réacteur nucléaire (oui, l'air est léger, de plus le vent est intermittent au travail).

En fait la tour des vents du projet 2, qui est déjà gigantesque, produira à peu près par an, 1/19éme effectif de ce que fait un réacteur nucléaire sur la même durée. Ces observations mettent en évidence, qu'il faut des machines énormes et nombreuses pour recueillir l'énergie des vents et obtenir beaucoup de gigawatts/h par an, en comparaison avec la production d'un seul réacteur nucléaire. Cela nous affronte à la réalité physique de la nature !

Mise en perspective 2 : 

La planète bleue reçoit ces années récentes, en pleine figure de la part de ses chers êtres humains, près de 40 milliards de tonnes de CO₂ (et équivalents) alors qu'elle ne peut en neutraliser (version très très optimiste) au mieux que 20 dans le même temps. Ces vilains 20 milliards supplémentaires restent dans la basse atmosphère pendant 100 ans (durée minimale de vie du CO₂  avant d'être neutralisé), voire 120 ans selon d'autres expertises, avant de disparaître, et augmentent du fait de leur accumulation année après année, l'effet de serre naturel au point de menacer la vie universelle d'une apocalypse climatique.
 L'idée simple pour tous est de diviser par 2 ces émissions de CO₂. Pour cela il ne faut plus tergiverser et mégoter : il faut commencer par remplacer partout sur terre les centrales électriques fonctionnant au charbon, gaz, pétrole, lignite ou avec tout autre produit fossile gros émetteur de CO₂, par des producteurs propres, renouvelables, ubiquitaires utilisant les ressources énergétiques vent, soleil, eau, qui sont les parties du bien commun naturel de l'humanité. Je n'écarte pas l'option "énergie nucléaire" (peu émettrice de  dioxyde de carbone), mais, sur terre, de nombreux pays ne peuvent pas se payer des centrales nucléaires, et ont cependant besoin d'énergie pour leur développement.  Les réserves mondiales en uranium ne sont pas infinies. Faire une centrale nucléaire est un long travail compliqué, ce qui n'est pas le cas pour l'éolien, d'autant que maintenant, si je comprend bien les données du climat, nous sommes dans une course de vitesse contre le réchauffement climatique. Faut-il faire simple et rapide ? Une technique électromécanique simple pour l'éolien à la portée de tous contre une technique nucléaire compliquée, qui n'est pas à la portée de tous les pays.

Pour mettre en situation ces réflexions, je prends l'exemple de la France:

 En 2016: sa consommation électrique a été de  420 000 gigawatts/h pour toute l'année.

Soit pour les centrales nucléaires qui produisent 75% environ de toute cette électricité, une production de 315000 gigawatts/h.  Comme il y a 58 réacteurs en activité, on va dire que chaque réacteur a produit en moyenne 315/58, soit 5430 gigawatts/h par an. Au poste production des "centrales thermiques" fonctionnant au charbon ou au gaz/ pétrole et émettant du CO₂, ces dispositifs ont produit plus ou moins  en 2016, 7 % de l’électricité, soit 30 000 gigawatts/h, c'est l'équivalent de que font 6 réacteurs nucléaires en une année. 

En France, si on veut stopper les émissions de CO₂  provenant de la production d'électricité ( je ne parle pas ici des autre émetteurs, transports, industrie, agriculture, chauffage résidentiel, etc.), il faut donc remplacer les centrales au charbon par soit de l'hydraulique, soit du solaire, soit de l'éolien, soit du nucléaire fissile, il n'y a pas d'autres choix actuellement et pour longtemps.

L'hydraulique est déjà employée le plus souvent à pleine capacité des ressources géographiques de la France. Seuls restent les choix solaires et éoliens, si l'on écarte l'idée de construire de nouvelles centrales nucléaires (qui créent une dépendance pour le carburant fissile qui n'est pas disponible en France). C'est là que l'affaire se corse : pour produire les 5430 gigawatts par an (moyenne) d’un seul réacteur, quelle devront être les dimensions des stations solaires et éoliennes devant les remplacer ? Il faut  regarder en face toutes les réalités physiques naturelles.

 Il y a me semble-t-il deux défis à relever concernant la production d'énergie électrique par des renouvelables (non nucléaires):

1) Le premier est de produire le volume suffisant d'énergie électrique d'origine solaire ou éolienne, géothermique, pour remplacer toutes les centrales thermiques, c'est ce qui est le plus urgent, pas uniquement en France, mais partout sur la planète.  

2) Le second, lié au constat objectif que ces énergies sont et seront toujours intermittentes, est de trouver un moyen de stocker l'énergie, et donc soit d'inventer un vecteur énergétique intermédiaire (nouveau carburant) propre et efficace, soit de faire du stockage turbinage dans des réservoirs adaptés.

Tout cela peut et doit être solutionné, si on ne veut pas voir s'abattre sur la terre un genre d'apocalypse climatique irréversible dont on perçoit déjà les prémisses dans la multiplication des catastrophes climatiques depuis une décennie. 

Et cette réflexion collatérale: si on veut un gros chiffre d'énergie durable, clean, renouvelable, il faut miser sur un très fort investissement d'infrastructures techniques, et ne plus tergiverser indéfiniment, voilà ce que je pense. 

Voici une comparaison sur la production d'énergie au kilomètre carré au sol, par le solaire, l'éolien tripale, la tour des vents en nids d'abeille, le nucléaire:

1. Le panneau solaire, bon an mal an,  produit au "kilomètre carré panneau" (c'est-à-dire sans espaces entre les panneaux) installé en France aux alentours de Paris, 140 gigawatt/h l'an. Cela a été vérifié et revérifié sur une installation pendant 6 ans. Les rangées de panneaux solaires doivent être espacées : l’occupation au sol pour 1 km² de panneaux opérationnels sera, si on considère que les rangées sont de 1 km de long et 10 mètres de large, et s'il faut entre chaque rang, environ 5 mètres d’écart (nécessaire pour avoir  des panneaux avec une pente leur permettant d'être bien exposés au flux solaire),  un rectangle de 1 km sur 1,5 km. Cela fait une occupation au sol de 1,5 km². Et donc un rendement au km² construit de 94 gigawatt/h par an (moyenne).

Pour faire 420 000 gigawatts/h par an  (consommation de la France en 2016), il faudra installer au minimum 3000 km² de panneaux soit un carré de 55 km de côté environ, hors espacements indispensables, ce qui fait en réalité avec les espacements un carré de 4500 km²  d’emprise au sol ou en mer (carré de 67 km de côté). Et donc pour remplacer la production d’un réacteur nucléaire, il faudra construire au sol 58 km² de panneaux solaires.

Mais comme le soleil est un intermittent sur terre, il faudra simultanément stocker une partie de l'électricité produite au moyen d'un vecteur énergétique intermédiaire ou d'une station de pompage turbinage dans un réservoir. Mais où et comment  j'en parlerai dans la mise en perspective 3

2.  L'éolien tripale est-il aussi performant ?  Question sérieuse et sensible, voire un grand tabou magique en Europe (dès qu'une émission média est faite sur le réchauffement climatique, on plaque sous nos yeux l'image d'une éolienne tripale comme si cela allait "conjurer" la  maladie)!

Si 1 km² de panneaux solaires (sans espacements) produisent 140  gigawatts/h par an (en moyenne, ceci calculé sur des mesures précises faites pendant presque 6 ans consécutifs à partir d’un parc solaire très bien entretenu et exposé, dans la  région Ouest de Paris),  quelle devra être l'importance d'un parc d'éoliennes tripales devant produire ces 140 gigawatt/h par an ?

L’éolien tripale, pour obtenir ce que produit le solaire sur 1,5 km2 en un an (140 gigawatts/h) devra être construit ainsi :

Une éolienne tripale  ayant un rotor de 90 mètres de diamètre produit  au mieux de chez au mieux, bon an mal an, 4 gigawatts/h. Pour obtenir les 140 gigawatts produits par 1 km² de panneaux solaires (hors espacements), il faudra mettre en action un dispositif de 35 de ces éoliennes (ces calculs moyens sont faits à partir des résultats connus et objectifs de grands parcs éoliens en activité). L’ensemble de ce parc éolien donnera une emprise minimale au sol de 11 km². 

Soit pour faire l'électricité de toute la France, 33 000 km2 au sol (un carré de 181 km de côté) et 105 000  éoliennes de 90 mètres de diamètre. Et pour égaler la production d’un réacteur nucléaire il faudra construire sur 426 km²  1357 éoliennes tripales de 90 mètres de diamètre. Une éolienne va donc produire 12,7 gigawatt/h par an au km2.

12,7 gigawatt/h par an sont la faible production au km2 de ces dispositifs éoliens tripales, alors que le solaire, dans les mêmes conditions  va produire 94 gigawatt/h. Il faut ajouter ce point négatif : après seulement 20 ans d'activité, ces deux systèmes doivent être remplacés pour usure et inefficacité progressive.

3. Une tour des vents en nids d'abeille, devant produire 140 gigawatts/h sur un an utilisera le capteur "éolienne Meneux fujinemachine" sus décrit qui est estimé produire en moyenne basse 1,95 gigawatts/h par an. Cela exige donc un dispositif de 72 capteurs fujinmachines avec pour chaque capteur, 53 m de côté en moyenne pour l’entrée de l’entonnoir.

Ces 72 machines en action ne représentent que le 1/3 des machines placées dans la tour des vents nécessaire à cette production. Il faudra donc construire une tour des vents apte à recevoir  72 x 3  soit 216 fujinemachines. Cela fait une construction de 9 étages avec 24 loges par étage chaque loge étant dimensionnée à sa grande entrée de 53 mètres de côté (car je compte un espace de 1 mètre tout autour de chaque loge,  peut-être trop, nécessaire à l’architecture/structure de la tour ce qui fait passer la loge de 52 m à 53 m ) ce qui donne une tour des vents de 490 mètres de hauteur pour un diamètre de 410 mètres, soit une occupation du sol de 0,132 km². C’est la tour du projet 3, dessinée en vraie proportion et à l'échelle sur cette publication. 

Nous ajoutons un anneau de cercle de 200 m de large pour la sécurité au sol autour de la tour, on obtient une emprise de  0,515  km² au sol pour cette tour des vents susceptible de produire au minimum 140 gigawatts/h par an. Soit trois fois moins  d'emprise au sol que les panneaux solaires.

De plus on peut installer sur l'anneau extérieur à la tour, des panneaux solaires sur une surface de 0,25 km2 bien exposée au soleil, et pouvant produire 35 gigawatt/h. Le mix des deux productions sur ce dispositif donne : 175 gigawatt/h par an. Soit 350 gigawatt/h au km², (le 1/15 d’un réacteur nucléaire), 3 fois plus que les panneaux solaires sur cette surface.

  Si on veut occuper, comme pour le solaire, 1,5 km²  au sol, (projet 4) on obtient un dispositif  complet tour des vents de diamètre 1380 m. On a 1000 mètres de diamètre pour la tour ce qui fait 60 capteurs par étage (autour reste un anneau périphérique au sol de 190 mètres de large), la même hauteur, et on obtient (1/3) en état de marche 180 fujinmachines pouvant produire sur cette surface 360 gigawatts/h par an soit  2,5 fois plus que le solaire sur 1,5 km². Si on fait un mix solaire sur la surface de sécurité, on produit  50 gigawatt/h supplémentaires ce qui fait en tout 410 gigawatt/h par an pour cette surface. 

C'est la performance attendue de ce type de construction qu'est la tour des vents, qui est comme annoncé, une construction très grande (légèreté de l'air versus énergie). 

Occupation totale au sol de ces tours des vents : 
espacées suffisamment (en raison de l'effet de sillage), rapportées à la consommation annuelle française, il faudrait une occupation de 1540 km² au sol pour 1025 tours construites comme celle-ci (1025 x 410 = 420 250 mégawatts/h par an)! Chaque tour mixée (du projet 4) occupant 1,5 km²  au sol, produisant 410 gigawatts/h par an, remplace un dispositif de 102 éoliennes de 90 mètres de diamètre  nécessitant une surface au sol de 31 km² !

Voilà les chiffres que je retiens. Ils correspondent aux chiffres déjà publiés (en dehors du système tour des vents qui est à évaluer sur le terrain) : pour un même volume d'énergie produit, là où le nucléaire a une emprise au sol  de 1 km², le panneau solaire utilise 85 km², l'éolienne tripale environ 1000 km². Le système tour des vents proposé prétend utiliser environ 35 km².

 Conclusion (personnelle) de ce comparatif : le système tour des vents me parait devoir être intéressant en rapport efficacité énergétique /surface utilisée/durée de vie. Ses grandes dimensions et son emprise au sol de 0,5 kilomètre carré  sont à comparer avec les 35 grandes éoliennes de 90 m de diamètre rotor installées sur au moins 11 km² (version minimaliste) au sol. De même pour les durées de vie.

    

Le modèle suivant du projet 3 est à l'échelle de 1/4000 environ :

Mise en perspective 3:

Il faut considérer le caractère intermittent de ces énergies, la durée de vie et le bilan carbone des capteurs, comparer ces capteurs aux autres producteurs d’énergie, et les confronter au réchauffement climatique.  L'éolien est-il indispensable au progrès ?

Le caractère intermittent:

Peut être régulé par trois parcs ayant des fonctions différentes:

Le parc 1 (solaire, éolien, hydraulique) en direct fournit l'électricité qu’il peut quand il le peut.

Le parc 2 et 3, solaire et éolien, de même dimension que le parc 1 (sauf l'hydraulique qui n'a pas besoin de stockage), produit de l'électricité pour stocker l’énergie sous deux formes possibles :
a) sous forme d’hydrogène (le vecteur énergétique que j'appelle intermédiaire) obtenu par électrolyse ou craquage de l’eau. 
b) sous forme d'eau pompée dans des réservoirs.

D'où la nécessité de trois parcs a)  b) et c)  fonctionnant à plein régime pour assurer la permanence de la production énergétique, voire trois parcs dont deux constituent des réserves.

Le parc 4 : 
a) brûle le carburant hydrogène produit par le parc 2, en cas de nécessité (manque de vent et de soleil), faisant ainsi tourner des machines à vapeur d’eau et leurs turbines génératrices, en émettant  seulement de l'eau  (sous forme de vapeur, ce gaz à effet de serre propre à la durée de vie maximale de 7 jours!).
b) Pour les réservoirs remplis, la production d'électricité est faite sur place par turbinage/vidange programmée de l'eau sur les turbines (voir par exemple projet 5 ci dessous en annexe).

Ce scénario est valable pour le solaire et l’éolien. Les questions actuelles posées pour ce type de projet sont :
a) celles des techniques de l’électrolyse et/ou du craquage de l'eau produisant l’hydrogène et de leur rendement, mais aussi du stockage (à nouveau) de l’hydrogène produit, ce qui n'est pas encore solutionné! 
b) Pour les réservoirs de pompage turbinage, il faut des bassins de grandes dimensions (exemple en annexe)
A moins d'inventer un nouveau carburant propre et renouvelable ?

Durées de vie

Un champ de panneaux solaire a une durée de vie estimée à 20 ans; après il faut le remplacer.

Un parc éolien tripale est donné aussi pour 20 ans et des études faites montrent que son rendement baisse régulièrement après 5 ans de travail.  

Le système tour des vents peut être construit pour durer longtemps comme le sont de grands immeubles plus que centenaires, et il  ne nécessite pas de subtilités architecturales complexes et insolubles (on sait faire des tours géantes d’habitation et on sait faire des plates-formes géantes en mer, etc.). Il peut être entretenu et réparé. Il peut durer et être actif pendant plus de 100 ans et égaler plus que cinq cycles des tripales/solaires.

 Le bilan carbone :

Avec cette remarque préliminaire : il est difficile d’obtenir des vrais bilans carbone pour les différents producteurs d’énergie ; cependant il y a des estimations plus ou moins proches de la vérité (?). Voici celle que j’ai pu retenir après un  repérage compliqué (car il y a un surplus de critiques contradictoires voire incohérentes) : 
Le bilan carbone  des dispositifs nucléaires est donné selon les uns à 6 kg pour un mégawatt/h et  35 kg pour d’autres (ceci serait lié à la construction). Prenons le milieu : 20 kg pour un mégawatt/h.

Le bilan carbone des centrales thermiques est donné en moyenne pour le charbon à 1060 kg de CO₂ pour un mégawatt/h, pour le fioul, 730 kg, pour le gaz  418 kg et 1223 kg pour le lignite (pas de contestations pour ceux-là! un consensus !) soit une moyenne de 857 kg/mégawatt/h, soit au moins 42 fois plus que le nucléaire.

Le bilan carbone du photovoltaïque est donné pour environ 50 kg par mégawatt/h (cela est surtout lié à la production des panneaux solaires) soit 2 fois plus que le nucléaire.

Le bilan carbone  de l’hydraulique est donné pour 6 kg par mégawatt/h, c'est le meilleur.

Le bilan carbone de l’éolien tripale varie selon les estimations de 13 kg par mégawatt/h  à 50 kg (dont inclusion des pertes de rendement de 50 % après 10 ans de service selon certains analystes) soit une moyenne de 30 kg par mégawatt/h. soit 1,5 fois le nucléaire.

Le bilan carbone d’une tour des vents, vue sa durée de vie estimée très longue devrait être inférieur à 15 kg par mégawatt/h. soit équivalent du nucléaire, à vérifier bien sur!

 L'éolien et le solaire avec les autres sources d'énergie, face au réchauffement climatique qui va plonger l'humanité entière dans une très grande misère si on n'y remédie pas maintenant :

Quelle peut être la place de l'éolien (y-a-t-il une place efficace et décisive?) et du solaire dans le panier énergétique des peuples au milieu du système climatique actuel, système commun à tous les peuples (je rappelle que, dans la basse atmosphère de notre planète, le volume de CO₂/m³ était de 280 cm³/m³  en 1960 et qu'il est à présent de 405 cm³/m³, et que  ce CO₂ y reste présent  pendant 100 ans, ne cesse de s'accumuler provoquant par sa présence physique une augmentation de la température mondiale) ?

Y-a-t-il une place importante pour ces types d'énergie, en considération de leurs avantages et inconvénients, au milieu des systèmes économiques ayant cours actuellement ? Ou leur place minime n'est-elle qu'une vitrine et un écran de fumée destinés à faire une diversion sédative de l'opinion publique en attendant le pire, je caricature : syndrome "de la ligne Maginot avec ses concours de belote"?

Peuvent-ils être efficaces pour diminuer réellement les gaz à effets de serre produits par l'activité humaine sur notre planète ? Alors dans quelles conditions ?

Quelques chiffres et notions à rappeler :

Les émissions mondiales des gaz à effet de serre auraient atteint, voire dépassé ces dernières années le niveau de 40 milliards de tonnes de CO₂. La planète ne peut en neutraliser chaque année que 20 milliards de tonnes selon certains experts "les plus les plus  optimistes de chez les plus" et les 20 restants de chaque année vont stagner et s'additionner, se cumuler, pendant 100 ans minimum en participant à l'asphyxie progressive de la planète et son réchauffement par un mécanisme physique connu des scientifiques (depuis les expériences de Tyndall; voir plus loin).

Faut-il continuer sur ce chemin qui peut devenir irréversible et incontrôlable ( une autre question essentielle non résolue encore concerne la possibilité d''aggravation irréversible du réchauffement climatique à partir d'une certaine limite dont il conviendrait qu'elle soit estimée très scientifiquement et annoncée clairement aux peuples, qui seraient ainsi averti de ce qui va leur arriver "sur la tête" s'ils continuent sur la voie actuelle)?

Par quoi sont constituées les émissions de CO₂ dues à l'activité humaine ?

 Il y a des rapports là aussi contradictoires et il faut faire face ici encore à des estimations:  il semble que le consensus se soit fait sur une émission de 41 milliards de tonnes  pour l'année 2017  dont plus d' 1/3 pour produire de l'électricité à base de produits fossile soit au moins 14 milliards de tonnes (en attendant les chiffres des années suivantes). 
L'idée est qu'il faut diminuer au minimum de 50% le CO₂ global émis mondialement par l'activité humaine et ici il n'est pas question de tout arrêter au niveau économique

Il faut en priorité arrêter d'émettre le dioxyde de carbone rejeté pour faire de l'électricité, soit les 14 milliards de tonnes qui ont cette origine fossile carbonée. Il faut donc voir quelles sont les possibilités autres que les centrales thermiques pour obtenir cette énergie électrique de substitution. Ces centrales thermiques fonctionnent à plein régime surtout en Nord Amérique, en Chine, en Inde , Afrique du sud, et dans plusieurs pays d'Europe.

Hormis l'éolien, le solaire et le géothermique, pour substituer le thermique fossile, il reste le nucléaire fissile dont on connait les performances formidables, (une tonne d'uranium égale en production d'énergie en moyenne, à ce que donnent 13000 tonnes équivalent pétrole) les dangers, la non-universalité et la complexité. 

Il y a aussi les recherches fondamentales faites dans le cadre du projet I.T.E.R dit de réacteur thermonucléaire de fusion contrôlée, dont personne ne voit l'issue avant longtemps: 2035 pour un premier réacteur seulement expérimental, (voire jamais selon certains savants thermonucléaires sceptiques) et qui pourrait être efficace industriellement vers 2100, soit après l'apocalypse climatique c'est-à-dire probablement trop tard et jamais et ne serait accessible qu'à quelques pays riches connaissant  cette technologie hyper-complexe. 

Il y a encore au moins deux questions, si une solution énergétique en partie éolien/solaire est retenue :

1) Où placer tous ces dispositifs qui devront avoir  nécessairement de grandes dimensions ?  Mon opinion est qu'il faut le faire le plus souvent en mer : le vent y est meilleur, on ne gène personne, on a tous les espaces libres. Même réflexion pour le solaire. De plus on sait faire des îles artificielles, on sait faire de grands immeubles, on sait faire d'immense plateformes pétrolières en mer, etc. il y a du potentiel technique non complexe! 

2) Comment stocker l'énergie et y-a-t-il un carburant à stocker?

 Il faut développer deux choses:
a) un vecteur énergétique intermédiaire qui soit un carburant propre issu de ces renouvelables, c'est utile pour développer ces projets. L'hydrogène est intéressant mais les techniques de son obtention (et les recherches ?) ne sont pas encore assez performantes et doivent être améliorées. Peut-être aussi inventera-t-on un nouveau type de carburant propre et ubiquitaire ? donc pour l'immédiat , insuffisant
b) Les stations de stockage turbinage d'eau dans des réservoirs :
sont une valeur sûre et déjà maîtrisée, elles peuvent être développées partout !

Si rien d'énergique n'est vraiment fait pour diminuer ce CO₂ anthropique, comment se va se profiler l'avenir de l'humanité et de la vie sur terre ?  

Dans cette situation actuelle de réchauffement climatique, les humains sont solidaires les uns des autres (volens nolens), ils sont tous dans la même barque.  L'intérêt général de l'humanité ne doit pas être entravé par quelques intérêts privés qui seront eux aussi victimes du désastre climatique.

Si on veut que l'éolien, le solaire, le géothermique deviennent des remplaçants du thermique fossile (le nucléaire est toujours possible et super efficace), il faut plus que des éoliennes tripales actuelles, des champs de panneaux solaires et de rares forages géothermiques. Pour une véritable alternative réaliste scientifiquement, il faudra nécessairement des projets techniques gigantesques. Cette publication veut en esquisser sérieusement une preuve. Hauts les coeurs

Exemple/exercice théorique  d'un mix d'une tour des vents / panneaux solaires avec une station de pompage turbinage : 
Projet 5

Je pars d'un cercle d'1 km de rayon, ce qui donne à chaque étage, 120 capteurs L fujinmachine, et pour 10 étages, 1200.  400 seront en activité, ce qui donnera par an 780 gigawatts/h.

Autour de la tour, un périmètre circulaire de 300 mètres de large.

La surface occupée par la tour est de 3,14 km2, la surface totale avec le périmètre extérieur est de 5,3 km2. Il y a sur ce périmètre  extérieur, les 2/3 de la surface, qui peuvent être recouverts de panneaux solaires, en tenant compte des espacements nécessaires, une surface de 0,96  km2 utile, soit l'apport de 134 gigawatt/h par an. On peut ajouter sur le toit de la construction des panneaux solaires, soit une surface d'environ 304716 m2, qui produiront un supplément de 28 gigawatts/h par an

Ce dispositif mixte peut donc produire par an 942 gigawatt/h au minimum sur 5,3 km2 soit 177 gigawatt/h par an au km2 (à mettre en parallèle avec le rendement tripale:  942 gigawatts nécessitent 235 éoliennes tripales de 90 mètres de diamètre sur 77 km2 environ). Soit 14 fois moins d'emprise au sol ! Ces 942 gigawatts utilisés au pompage turbinage dans un réservoir dont la partie haute est à 50 mètres du sol, vont remplir au minimum 19 millions de mètres cubes d'eau dans l'année.
 Nous obtenons alors le remplissage de ces 19 millions de mètres cube d'eau qui peut se faire dans une construction cylindrique de 700 mètres de diamètre et 50 mètres de hauteur. Il reste ensuite à turbiner cette eau pour avoir un courant électrique calibré quand on le désire. Le couplage d'une tour des vents avec des réservoirs de ce type peut gommer entièrement l'intermittence des vents. Il suffit de gérer de tels réservoirs en faisant les stocks nécessaires et suffisants.

6 dispositifs mixtes du projet 5 équivalent à la production d'un réacteur nucléaire. 

 Et comme en France nous consommons en énergie carbonée fossile l'équivalent de ce que font 6 réacteurs nucléaires chaque année, 36 dispositifs de ce type projet 5 égaleraient cette production émettrice de CO₂, qui pourrait ainsi être arrêtée. Encore ici on voit la nécessité de grandes dimensions pour être crédible en terme de production énergétique éolienne au niveau des besoins d'un pays.

En Allemagne, sur une consommation de 647 000 gigawatt/h par an, 37% est d'origine fossile carbonée soit  239 000 gigawatt/h.

 Il faudrait 261 dispositifs de ce type pour qu'il n'y ait plus de CO₂ émis par ces centrales thermiques (ou 59700 éoliennes tripales).

Là, on peut mesurer le "travail colossal" à faire si on veut faire de l'éolien une des sources efficace d'un grand volume d'énergie électrique et une partie de la solution à mettre en œuvre contre l'excès de CO₂. Est-ce possible? jusque à quand va-t-on temporiser et y-a-t-il urgence à agir ? Dans le cas d'urgence que fait-on qui soit efficace ?

 Les êtres humains sur la planète encore bleue ont besoin d'énergie pour vivre. Ils peuvent continuer d'en produire une grande partie avec les carbones fossiles, en réchauffant dangereusement et de manière délibérément irresponsable la terre. Ils peuvent et doivent aussi envisager d'autres solutions. Pour l'immédiat, ils ont le choix entre le nucléaire non renouvelable, l'hydraulique, le solaire et l'éolien renouvelables. Mon invention veut être une contribution possible au milieu d'autres solutions afin d'obtenir plus cette énergie propre, renouvelable et nécessaire au futur de la planète.
1) Diagnostic juste 2) Traitement juste, ce sont les deux actions d'un médecin que je suis! (pas de traitement juste sans diagnostic juste)

DEUX ANNEXES   A et B: 

1) Annexe A : avec deux dispositifs en relation avec la rose des vents énergétiques, et images de la dame de Brassempouy, du Dieu Fujin à Nikko.

2) Annexe B : de 280 à 405 ou effet de serre et survie, propos sur l'augmentation du dioxyde de carbone dans l'air ; de la tour des vents d'Athènes, du palais des vents de Jaipur

1) Annexe A :

 Traite de dispositifs variés  aux formes adaptées en relation avec deux exemples de roses des vents énergétiques :

Voici une rose des vents énergétique  pour la région de Brest en France : elle indique les fréquences de vitesse de vent (traits noirs) et l'énergie potentiellement récupérable (en rouge) :

Et dessous un projet de tour des vents coupe horizontale, adapté à cette rose des vents énergétique. J'ai placé la rose des vents au centre pour imager le propos. 

  
On remarque qu'une portion de la partie Est  (E)  de la tour n'est pas construite, ce n'est pas nécessaire, car elle ne reçoit pas de vent sur ce site. Avec ce système, tout le vent est capté en permanence quelle que soit sa direction.

Une autre rose des vents dans la région de Caen adaptée à une tour des vents:

Mêmes remarques que pour Brest.

La dame de Brassempouy, le premier visage humain connu, au sud de la France, il y a 25000 ans, respirait beaucoup moins de dioxyde de carbone que nous et vue sa beauté, devait se porter très bien.

ci-dessous : Fujin, dieu du vent, à Nitenmon Nikko (Japon): il tient dans son sac , les vents

2) Annexe B : 

De 280 à 405 : la survie des humains, des animaux, des végétaux va-t-elle s’arrêter ?

280 cm3 de CO₂ pour 1000000 cm3 d’air (1 m3) : c’est le taux moyen de ce gaz à effet de serre dans notre atmosphère en 1960

405 cm3 de CO₂ pour 1000000 cm3 d’air : c’est le taux moyen de ce gaz à effet de serre en 2017

Soit une augmentation de plus de 43% :

La question à laquelle il faut répondre : cette augmentation de 43% du CO₂ dans l’atmosphère basse et la continuation de cette augmentation sont-elles dangereuses pour la survie partielle ou totale des hommes, animaux, végétaux, du fait de l’impact éventuel de la sur-concentration de ce gaz à la fois sur la santé et sur l’environnement global ?  Plusieurs rappels pour y voir clair :

 Il y a deux principaux gaz à effet de serre (un gaz est dit à effet de serre s’il retourne, renvoie vers le sol terrestre, les rayons infrarouges porteurs de chaleur, issus du soleil et retournant vers la haute atmosphère à partir de cette surface terrestre d'où il est réfléchi. Cette "reflection" des infrarouges chauds se produit si la molécule du gaz dit " à effet de serre" est constituée de trois atomes (ou de deux atomes différents si le gaz est stable dans l’air) : H₂O l’eau  et le CO₂ dioxyde de carbone appelé aussi le gaz carbonique sont les principaux. Le point essentiel dans ce dossier, à bien saisir, (faute de quoi on y comprend rien) tourne fondamentalement autour de la durée de vie de ces deux gaz à effet de serre dans l’atmosphère basse de la terre:

La durée de vie d’H2O sous forme de vapeur  d’eau dans l’air est de 7 jours plus ou moins (la vapeur d’eau évaporée se refroidit en haute altitude et donne les pluies): il y a donc un renouvellement très rapide de ce gaz à effet de serre et pas d’accumulation dans l’atmosphère. Le volume évaporé est fonction directe de la température de l’atmosphère. Plus il y fait chaud, plus il y a évaporation là où il y a de l’eau et donc plus il y a de pluies et inversement. L'eau représente environ 72% des gaz à effet de serre, utile pour stabiliser la température sur la terre

La durée de vie de CO₂ dans l’atmosphère est par contre de 100 ans minimum voire plus selon certains experts, (le CO₂ qui est produit actuellement sera encore présent dans 100 ans)  c’est de cette très longue durée de vie du gaz carbonique que vient la gravité  potentielle d’une surproduction de ce gaz par l’activité humaine : en cas de surproduction par l’homme de ce gaz CO₂ dans l’atmosphère, il y aura du fait de sa très longue durée de vie dans l’air, accumulation de ce gaz dans cette même atmosphère basse (car la planète ne peut pas, avec toutes ses forêts -photosynthèse-, et ses océans –captation du CO₂ sous formes de bicarbonates-, absorber et ainsi neutraliser tout le CO₂  produit par l’homme, en surplus de ses capacités objectives d’absorption). Il y a alors accumulation et augmentation  du taux de CO₂, c’est ce qui s’est passé depuis 1960 !  Que peut provoquer alors cette accumulation de CO₂ (avec sa répétition et son aggravation chaque année) au niveau de la température terrestre au cours des temps à venir ? C’est la question essentielle ! L’activité humaine a produit l’an dernier près de 40 milliards de tonnes de CO₂  - la moitié venant des Usa et de la Chine, il faut le savoir, la France fait à peine 1% (1/124ème) - et la terre ne peut en absorber qu’environ au mieux dans l’estimation la plus béatement optimiste la moitié voire moins, d’où accumulation chaque année de 20 milliards de tonnes de ce gaz, qui va rester stable dans l’atmosphère basse  pendant plus de 100 ans, agir comme réflecteur des infrarouges naturels vers la terre et contribuer à un échauffement supplémentaire de la planète.

Un gaz à effet de serre renvoie vers la terre les rayons infrarouges chauds venus du soleil vers le sol et réémis vers l’espace par la terre. CO₂ (27 % environ) et H₂O (72% environ) en sont les principaux. Ces gaz sont absolument nécessaires à l’équilibre thermique de la planète : en leur absence la terre aurait une température moyenne estimée par les scientifiques à -15°, soit une impossibilité pour la vie à se développer telle que nous la connaissons. Le renvoi équilibré (comme avant 1960, et cela depuis plus de 100000 ans), des rayons infrarouges chauds par H₂O (vapeur d’eau et nuages) et CO₂ (diffus dans l’air) vers la terre permet normalement d’avoir une température moyenne de +15°sur la planète. Il se produit alors cet équilibre thermique actuel propice, avec d’autres facteurs, à l’épanouissement de la vie sous toutes ses formes.

S’il y a trop de CO₂ dans l’atmosphère basse, le renvoi vers la terre des rayons infrarouges sera augmenté et aura pour conséquence physique quasi mathématique, une élévation permanente et progressive de la température de la planète ! S'il y a beaucoup plus de CO₂, il y a beaucoup plus de retour des infrarouges vers le sol et donc réchauffement avec des conséquences sur la vie de tous les terriens! 

Il y a une observation simple pour comprendre l’effet de serre (qui est appelé aussi forçage radiatif par les scientifiques): en hiver lorsque le ciel est clair et que l’on voit les étoiles, il va faire une nuit bien froide, car les rayons infrarouges issus du soleil pendant le jour et renvoyés vers l’espace par la terre, ne seront pas arrêtés par des nuages d’H₂O alors absents (seul le CO₂ les arrêtera, mais environ 25% à 26% seulement de ces rayons infrarouges). La nuit suivante, s’il y a un ciel entièrement couvert de nuages : les infrarouges chauds venant de la terre vont être renvoyés vers le sol presque à 100%  grâce à H₂O et CO₂ cette fois-ci (effet de serre H₂O + CO₂) vers cette même terre et il fera très nettement moins froid. Vérifiez quand vous en aurez l'occasion!

Donc au terme de cette introduction nécessairement analytique et clinique, la question diagnostique qui se pose est : l’augmentation du CO₂  d’origine humaine provoque-t-elle oui ou non une augmentation de l’effet de serre, et en conséquence provoque-t-elle aussi une augmentation de la température terrestre (et donc mathématiquement une augmentation de l’évaporation de l’eau et donc des pluies plus abondantes et des vents plus forts et plus destructeurs etc.) qui aurait ainsi des effets sérieusement néfastes sur l’ensemble des terriens ?

Si on répond : Non, l’augmentation du CO₂ n’influe pas sur la température terrestre, alors on continuera à brûler des fossiles carbonés (pétrole, charbons, etc.) sans problème et toutes les conférences sur l’éventuel réchauffement climatique et ses effets seront inutiles, car il aura été certifié qu'il n’y a pas de réchauffement. Ce sont les propos des climatosceptiques, qui sont à mon avis dans le déni de type pré-galiléen.

Si on répond : Oui, l’augmentation du CO₂ influe sur la température terrestre, alors doit-on continuer à brûler sans mesure des fossiles carbonés au risque pour les terriens de s’autodétruire? Ou alors dans ce cas faut-il proposer sans tarder une alternative aux fossiles carbonés, alternative ne rejetant pas de CO₂ dans l’atmosphère ? C’est alors qu’il faut absolument envisager un autre plan pour l’énergie mondiale, je dis bien mondiale!

Voilà l’enjeu principal du débat actuel et d’une prise de conscience qui doit se faire à tous les niveaux au plus vite dans l'intérêt de tous !

Pour y voir clair  (pour ou contre le réchauffement climatique) ou plutôt pour éclairer les climatosceptiques ( et tenter de les sortir de leurs préjugés pré-galiléens), 
une expérience a été décisive dans les années 1860: le physicien anglais Tyndall  a reproduit en laboratoire de physique un espace similaire à notre terre où l’on enverrait différentes concentrations de CO₂ et différents rayons infrarouges d’intensité variable, et on y a mesuré la température dans chaque cas.

 Et le résultat de Tyndall fut que le CO2 bloquait et renvoyait les infra rouges.
Il faut transposer pour la planète les résultats de cette expérience et proposer une solution contre l'excès de CO₂  
             
L'augmentation mesurée indubitablement de la concentration en CO₂ (plus de 405) du fait en grande partie de l’homme entraîne une augmentation de la température sur terre, et le réchauffement climatique avec ses effets collatéraux multiples et graves sur toute forme de vie, point final, final et final! Clap de fin pour les climatosceptiques

Ce qui peut et doit être envisagé sans tarder :

1) Proposer une nouvelle donne énergétique planétaire.                

2) Créer des puits de carbone, essentiellement des surfaces végétales d’absorption du CO₂.  

3) Prendre son courage à deux mains : tu trembles carcasse ?

1)  Cette nouvelle donne doit pouvoir se faire sous plusieurs formes d’énergie sauf celle issues des fossiles carbonés

Produire de l’hydrogène à partir de l’eau par une électrolyse affinée et devenue performante, ensuite utiliser cet hydrogène comme combustible partout où cela est possible dans l’industrie peut être un objectif si on fait l'électricité pour cette opération à partir de l'éolien, du solaire, de l'hydraulique et du géothermique.
 Faire de l’électricité à partir de centrales locales (évitant le transport lointain par ligne à haute tension) à partir de l'hydrogène  (l'hydrogène est déjà utilisé depuis longtemps comme carburant pour les fusées spatiales).

 Obtenir de l’hydrogène grâce à l’électricité produite par des éoliennes (en mer notamment il y a des surfaces libres immenses, on sait y faire des plateformes pétrolières  on peut faire des éoliennes flottantes et je suggère des tours des vents un peu partout surtout en mer). 
Construire des réservoirs de pompage turbinage là où cela est nécessaire
etc. Faire des forages géothermiques verticaux, etc.

2) Créer des puits de carbone en multipliant les meilleurs végétaux pour cela, partout où cela est possible, et créant des surfaces végétales à feuilles permanentes. Limiter la déforestation au nécessaire et refaire les forêts systématiquement.

3) Courage et ne fuyons pas devant les difficultés!

Faut-il être optimiste avec mon concept/projet ? Il y a très souvent entre la théorie expérimentale et la pratique réelle un sérieux écart. On aurait tort cependant de ne pas profiter de l'énergie des vents qui surabonde de par notre monde (exemple d'une étude prospective faite à Carnegie université de Washington, disant que l'exploitation d'une partie des vents de l'océan nord atlantique suffirait largement. à produire l'électricité nécessaire à l'humanité ).
L'intérêt de la tour des vents en nid d'abeille avec les fujinmachines pour la production d'énergie est-il certain ?

Ce projet est-il réaliste en termes de faisabilité ? La "rentabilité" ne devra-t-elle pas s'effacer devant la nécessité vitale de survie de l'humanité?

Pour  répondre à ces différentes questions, il faut faire des essais (aérodynamique, maquettes, souffleries) : évaluer toutes les performances possibles du capteur fujinmachine et d'une tour des vents équipées de ces capteurs empilés: avec différents angles, formes et dimensions de cône/trapèze, différentes sources/axes et vitesses de vent, différents positionnements, différentes sortes de tripales/roues à aubes et autres turbines, différents matériaux, différentes formes de tour.

Dans cette publication, j’ai présenté un module de base expérimental  minimaliste, imparfait, mais pensé "signifiant" pour être exemple d'une  nouvelle voie, peut-être efficace pour la production d'énergie éolienne.

 Cette publication est une invitation sérieuse à faire des recherches multifocales sur ce projet/concept de la fujinmachine (entonnoir et système rotatif) et de la tour des vents (empilement des fujinmachines) par ceux qui en ont la capacité.

Le progrès des peuples a besoin maintenant d'énergie propre renouvelable et universellement accessible.

"Tout doit être aussi simple que possible, pas plus simple "(Einstein):

ce concept éolien est simple dans tous ses aspects,  alors :

Autant en apporte le vent ?  

So much does have the wind in store ?

Jean Noel Meneux

 L'énergie est "la force qui agit". Actuellement l'énergie la plus domestiquée, la mieux contrôlée est l'énergie électrique, qui permet  toutes sortes de développement (industriel, agricole etc.). Disposer en grande abondance et en permanence cette énergie électrique est un défi actuel pour le progrès de la qualité de vie de l'humanité. Avec cette énergie électrique en abondance, faire circuler des trains, obtenir de l'eau propre avec des usines de dessalement d'eau de mer, faire des carburants propres, etc., est possible. 

 Le vent est l'enfant naturel du soleil et de la terre, c'est un enfant très chahuteur. Il est toujours présent, même à vitesse lente et imperceptible. Le soleil  envoie ses calories (photons) à notre terre sphérique, qui tourne sur elle même, et qui tourne autour du soleil avec une précision signe d'une intelligence totale qui nous étonnera toujours. Notre planète bleue est de plus à la  distance idéale de ce fournisseur généreux et inlassable de photons, elle produit ainsi avec lui ce vent chaotique mis à notre disposition jour et nuit. Le soleil est notre "centrale thermonucléaire commune", il fonctionne à merveille et provoque dans cet environnement spatial complexe mais efficace, le surgissement  de ces courants d'air, les vents que nous pouvons utiliser, il est notre "i.t.r." -international thermonuclear reactor-, (et non un i.t.e.r - international thermonuclear experimental reactor-) qui développe pour notre planète environ 3900 zettajoules (zettajoule: 10 puissance 21 joules) par an. Le vent prend, selon diverses éminentes scientifiques analyses, environ 1,5% de cette énergie solaire, soit à peu près 60 zettajoules par an. L'activité humaine actuelle sur toute la terre nécessite environ  0,6 zettajoules par an en électricité soit 1% en équivalent de l'énergie éolienne totale disponible sur notre terre. Si l'humanité double sa consommation électrique et que celle-ci soit produite uniquement par le vent, alors on utiliserait  2% de l'énergie éolienne disponible sur une année pour satisfaire nos besoins annuels. Le gisement énergétique des vents est inépuisable et disponible en permanence partout, à nous d'en extraire l'énergie d'une manière optimale !

 étymologies 

a) Le mot voile vient du latin velum, "voile de vaisseau", le mot velum vient du verbe veho, is, vexi, vectum, vehere, qui veut dire bouger, mouvoir, transporter, velum étant la contraction du mot vexlum, vexillum.

Le verbe veho a donné beaucoup de mots encore très actifs, par exemple vecteur, voie, vexation, convexe etc. La tour des vents avec ses fujinemachines a l’aspect d’un grand vaisseau.

 b) Le mot moulin vient du latin molo, is, molere, qui veut dire moudre, il a donné mola, la meule.

Il a donné ensuite moletrina le moulin, qui est un ensemble pour moudre le grain. Le  moulin du système moût le vent pour en extraire son énergie. A noter que ce mot mola signifiait aussi le gâteau sacré en forme de meule, ainsi il a donné ensuite immolo, immoler. Il a donné aussi molaires, les dents qui servent à moudre les "dentes molares", et puis emolumentum, émolument, le gain du meunier.

c) Le mot Fujin est le dieu mythologique du vent au Japon, comme Eole l'est en Grèce (d’où éolienne).

d) Le mot machine vient, via le latin machina, du mot grec mêkhanês (qui a donné aussi mécanique), lequel vient selon certains étymologistes, du sanscrit mah, préparer, croître et magham puissance, en gothique, mag je puis, et mahts, puissance, may en anglais.

Une machine est un objet qui "fait croitre" la puissance, c'est tout à fait adapté à mon invention, mais aussi en grec, mêkhanês veut dire astuce, ruse, engin, effectivement la tour des vents avec fujinmachines rusent avec le vent qu'elles piègent pour lui prendre le maximum de sa puissance.

Deux photos:

Tour des vents à Athènes  (Grèce) :

Construite en marbre un siècle environ avant notre ère, elle comporte huit façades. Des hauts reliefs ornent chacune et représentent  les huit vents : Borée, Cecios, Apeliote, Euros, Notos, Lips, Zéphyr, Sciron.

Le Palais des Vents à Jaïpur (Inde)