Gregoire's CleanTech Blog

Fund raisings news

• As part of their SolFocus investment announcement, NEA served notice that they're planning on spending more effort on "energy-related firms." They're already investors in Konarka, Glacier Bay, Ion America, and other cleantech investments...

• (Self-promotion alert) Expansion Capital Partners announced a subsequent close of the Clean Technology Fund II, LP; current commitments total more than $55mm. Modesty prevents me from giving effusive coverage of this announcement -- fortunately, there's a good Red Herring article and the ever-quick Matt Marshall at SiliconBeat to do that for me!

• Chrysalix Energy, one of the first clean-energy-dedicated venture capital funds, also announced the successful close of their second fund today, at C$70mm. Limited partners in the new fund include Robeco, Saristar Enterprises (advised by Consensus Environment), Citigroup Venture Capital International, Teachers’ Private Capital, West LB Mellon Asset Management, Delta Lloyd, Kuwait Petroleum Corp, Essent, Mitsubishi Corporation, BASF Venture Capital and Shell Hydrogen among others. The announcement also lists some of their initial investments out of the fund, across a broad range of clean energy technologies.

• According to Private Equity Insider's fundraising tracker, another clean-energy-dedicated venture capital fund, Nth Power, completed a $70mm first close of their fourth fund back in June.

German Superconductor Manufacturers Found Industrial Association

Disenchanted by what many consider years of neglect by the German government the superconductivity community in Germany has banded together to advance the industry.  Eight manufacturers of material and components for superconducting systems have founded the industrial association Industrieverband Supraleitung (IV Supra). 

The German superconductor industry hopes to realize the same success historically achieved by the German photovoltaics, wind, and nanotechnologies industries.  The goal of the association is to inform politicians and the public about the utility of superconducting technology for a sustainable and reliable energy supply.

“We are already able to present marketable products, but the utilities, which are very conservative and politically strong, will not buy into them without political pressure and legislation to support superconductor technology,” said Werner Prusseit, President of the association and also CEO of THEVA Dünnschichttechnik GmbH.  “Through our three goals of publicity, networking, and political lobbying, we hope to bring superconducting technology into widespread use, and also to support the development of new products.”

Joachim Bock, spokesman and First Deputy for IV Supra, as well as Vice President and CEO of Nexans SuperConductors GmbH, said: “At present, clean coal and renewable energy receive a lot of attention and outshine other technologies.  Especially in Germany there are a lot of economic incentives for renewable energy.  We should have something similar for superconductivity, which reduces the consumption of energy.  There are hardly any innovative concepts to increase the efficiency of the electrical grids and to improve the way energy is used; superconductor technology is one of them.  Superconductor technology provides intelligent ways to use electrical energy, and we have to communicate this fact to the decision-makers who can provide the political and financial support to implement superconductor technology in the power system.”

“It’s all about energy efficiency,” Bock added.  “Hence, we are proposing pilot and reference projects which are already very advanced, or which will have a big impact.  Typical applications will be generators and motors, fault current limiters, power cables in urban areas, energy storage systems, and bearings/levitation.”  The association also plans to promote the development of HTS wire for power applications.

U.S. Provides Example for Superconductivity Program

Prusseit suggested that a new German push for superconductor development could support research and development the way the U.S. system does: “In the U.S., superconductor development is driven by projects and system studies from the DOE and DOD, which even give orders to private industry.  Here we need similar system studies to demonstrate the feasibility and reliability of the technology. 

Some additional information on the IV Supra’s goals and planned activities, funding targets and strategies, and information on how IV Supra intends to leverage off Germany’s nanotechnology, solar, wind, and other cleantech industries is available in Superconductor Week, Volume 20, Number 14. 

The founding members of IV Supra are: Adelwitz Technologiezentrum GmbH, Adelwitz; Bruker BioSpin GmbH, Karlsruhe; ERT Refrigeration Technology GmbH, Hamburg; European High Temperature Superconductors GmbH & Co. KG, Hanau; Evico GmbH, Dresden; Nexans SuperConductors GmbH, Hürth; Theva Dünnschichttechnik GmbH, Ismaning; and Trithor GmbH, Rheinbach.  The company Oswald Motorentechnik has reportedly also agreed to join.

Mark Bitterman, Executive Editor, Superconductor Week
http://www.superconductorweek.com

Lucerne Fuel Cell Forum : Retirement of the PEM Fuel cells ?

Fuel cells are energy converters, not energy sources. They will be part of a sustainable energy solution only if they can compete with other conversion technologies. This includes system parameters, fuels and applications. Time has come for a critical assessment.

We need fuel cells for available fuels, not synthetic fuels for new fuel cells. Natural gas and oil-derived liquid hydrocarbons will be around for many years. However, their use will be restricted by costs, environmental concerns or even political reasons. Sustainable hydrocarbons like bio-methane, bio-ethanol and bio-methanol from organic waste, wood or farming are already replacing fuels of fossil origin. Hydrocarbon fuels will be important forever and so will fuel cells capable of directly converting these fuels into electricity.

The impressive performance of phosphoric acid, molten carbonate and solid oxide fuel cells clearly indicates that these fuel cell families can meet the challenges of a sustainable future. Some of these fuel cells have reached 65,000 hours of operation with the first stack and natural gas or bio-methane.

It is highly uncertain that synthetic hydrogen can ever be established as a universal energy carries. Electricity from renewable sources will be the source energy in a sustainably organized future. The direct distribution of electricity to the consumer is three to four times more efficient than its conversion to hydrogen by electrolysis of water, packaging and transport of synthetic energy carrier to the consumer and its conversion back to electricity with efficient fuel cells. By laws of physics, hydrogen economy can never compete with an "electron economy".

But the laws of physics cannot be changed with further research, investments or political decisions. A sustainable future energy harvested from renewable sources (nuclear energy is not sustainable!) must be distributed and used with the highest efficiency. A wasteful hydrogen economy does not meet the criteria of sustainability. As a result, a viable free-market hydrogen infrastructure will never be established and fuel cells for hydrogen may not be needed. For all applications electricity from hydrogen fuel cells have to compete with the source electricity used to make hydrogen.

The European Fuel Cell Forum is committed to the establishment of a safe energy future. Therefore, it will continue to promote fuel cells for sustainable fuels, but discontinue supporting the development of fuel cells for hypothetical fuel supplies. Time has come for decisions. Keeping all options open is not an adequate response to mounting energy problems.

Therefore, the schedule of the European SOFC Forum will be continued in 2008 with an extended conference every second year. Beginning 2007 (July 2 to 6) sustainable energy topics will be emphasized in odd years. Despite earlier announcements the European PEFC Forum series will not be continued.

I would like to thank all who have contributed to establish the European PEFC Forum. You and your colleagues have developed a magnificent technology, but the fuel needed to make it work is not offered by nature. We cannot solve the energy problem by wasting energy. The laws of physics speak against a hydrogen economy. Physics cannot be replaced by wishful thinking, or changed by presidential initiatives, research programs and venture capital.

Solutions must be implemented soon as long as resources are available for this most challenging task. I sincerely hope that this announcement will be accepted as a constructive contribution to the ongoing energy debate.

Ulf Bossel, Ph.D.

Un nouveau design d'éolienne

La compagnie britannique Stormblade Turbine développe un nouveau type d'éolienne qui devrait être plus efficace, moins bruyante et nécessiter moins de maintenance que la formule standard à trois pales.
L'un des problèmes les plus importants des éoliennes actuelles se produit lorsque la vitesse du vent est supérieure à 27 m/s (97 km/h) : le rotor doit être arrêté, car un effet gyroscopique est alors créée dans l'arbre d'entraînement. Cette précession gyroscopique (propriété d'un rotor par laquelle l'effet d'une force tendant à incliner l'axe du rotor est décalé de 90 degrés de son point d'application dans le sens de rotation) tend à tordre le rotor, ce qui augmente les contraintes sur les pales et les mécanismes, conduisant à des ruptures. Par ailleurs, si la vitesse du vent est inférieure à 7 m/s (24 km/h) la rotation du rotor est trop faible pour produire de l'électricité.
La Stormblade Turbine, créée par Victor Jovanovic, fondateur de la compagnie, a un design semblable à celui d'un réacteur d'avion : les pales sont protégées par un carénage qui dirige le flux d'air à l'intérieur de cette turbine comme une buse d'admission. Cependant ce carénage est exposé au vent et aux vitesses de rotation élevées du flux d'air la traversant et peut développer ainsi un effet " parachute ". Le mât de l'éolienne subit alors des contraintes extrêmes. Le mât doit alors être soutenu par un échafaudage renforcé, ce qui va nécessiter davantage de surface au sol et augmenter le coût du système.

L'innovation principale du système concerne donc la partie rotor qui est fondée sur la turbine d'un moteur à réaction. D'après M. Jovanovic : " les moteur à réaction ont évolué au cours des 50 dernières années afin de produire moins de traînée, permettant aux aubages de tourner plus rapidement ". L'aérodynamique du système est donc améliorée ce qui permet de diminuer et d'augmenter la vitesse de rotation du rotor sans avoir à subir de phénomène de précession gyroscopique. L'efficacité de la Stormblade Turbine devrait être de 70% contre 30-40% pour les modèles actuels à trois pales, ce qui signifie que ce design dépasse la limite de Beltz (59%) d'efficacité maximale pour les éoliennes. Jonanovic estime que son éolienne pourra produire de l'électricité pour une vitesse du vent comprise entre 3 m/s (11 km/h) et 54 m/s (193 km/h), doublant ainsi la plage de vitesse utilisable. L'extension de la plage de vitesse offre deux avantages majeurs :
- la production d'électricité se fait de manière plus continue ;
- la puissance produite par ces éoliennes est très élevée : celle-ci est proportionnelle au cube de la vitesse du vent.
Comme les aubages sont à l'intérieur du carénage, le bruit provenant de la boîte de vitesse devrait aussi être diminué. Cette configuration particulière permet, en outre, de diminuer les coûts de maintenance et de préserver la vie aviaire alentour. Au niveau de l'impact visuel, la surface de balayage de cette éolienne est inférieure à celle des éoliennes classiques. Cependant, la puissance produite étant proportionnelle à la surface balayée par les pales, la puissance délivrée par une Stormblade Turbine devrait être inférieure à celle des éoliennes conventionnelles malgré des vitesses de vent plus rapides.
Les prototypes testés jusqu'à présent ont montré que l'efficacité du système est largement supérieure à celle des turbines existantes (jusqu'à 3 fois supérieure). La compagnie est actuellement à la recherche de fonds et de partenaires industriels. Ce système devrait être disponible sur le marché dans 18 mois à 2 ans.

Source : BE UK

China Solar cells manufacturer : Solar EnerTech

Shanghai, China-based photovoltaic (PV) solar energy cell provider Solar EnerTech said the construction and installation for its 42,000-square-foot manufacturing and research facility in Shanghai's Jinqiao Modern Science and Technology Park is ahead of schedule.

The company expects solar cell production will begin during Q4.

Solar EnerTech said its plan is to invest in PV cell research to develop higher efficiency cells and put the results of that research to use immediately in its manufacturing processes.

Further, the company said its R&D program will work to bring it to the forefront of advanced solar technology research and production.

The projected production capacity for the Shanghai-based facility is estimated at an output of 20 megawatts per production line.

As the industry has seen recent prices increases, the company estimates that each 10 megawatts of production translates into roughly $37.5 million in annual revenue.

During a recent assessment to determine the status of construction, Solar EnerTech said its team randomly examined and was satisfied with the status of the ceiling-mounted environmental air cooling units on the first and second floor of the plant. Nearly a hundred of these A/C units make up an integrated system of temperature control inside the climactically-sensitive manufacturing facility.

Aiming to expand its human resources from both China and abroad, the company said it also reviewed the second draft of the training manual for new employees, and further investigated and made some minor ergonomic changes to the production technicians' locker and shower rooms, in order to provide the most convenient and comfortable conditions for the plant employees.

According to president Leo Shi Young, in a statement, “management was also pleased to note that some new faces had joined the company. Effective July 1, 11 university graduates enrolled by the company have begun their training program which includes overseeing numerous aspects of the critical installation and start up phase of the plant at Jinqiao Science and Technology Park. These graduates were recruited from Shanghai University and most of them specialize in micro-electronics and semiconductor applications.”

Finally, “Solar EnerTech’s management is pleased to report that all areas of its endeavor are moving quickly towards fruition of its near term manufacturing goals, as well as towards providing a vehicle to apply the outcome of its sponsored, university-based, and soon to be implemented in-house research directly into a production and distribution environment,” Young concluded.

The company also has a marketing, purchasing and distribution arm in Silicon Valley.

Source : Electronicsweekly.com

Des champs magnétiques pour la réfrigération

Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont découvert un alliage métallique non toxique et peu cher qui refroidit lors qu'il est exposé à un champ magnétique. Ce matériau pourrait être utilisé dans un nouveau type de réfrigérateur, qui présenterait une efficacité accrue de 40% par rapport aux modèles actuels.
Le phénomène physique à l'origine de ce système est l'effet magnétocalorique, découvert il y a 120 ans et qui consiste en un changement réversible de la température d'un matériau métallique exposé à un champ magnétique. Pour que cet effet ait lieu, il faut que l'état magnétique du matériau qui subit le champ soit soudainement modifié (transition magnétique) alors que généralement cette transition a lieu à des températures bien déterminées. La configuration magnétique des atomes change, provoquant un dégagement (diminution de température, effet négatif) ou une absorption de chaleur (augmentation de température, effet positif). Cet effet a été utilisé pour la physique des basses températures depuis les années 30. Néanmoins ce n'est que récemment, grâce aux avancées en sciences des matériaux, que cet effet a pu être utilisé à température ambiante. Les matériaux connus jusqu'à présent, comme le gadolinium ou l'arsenic, sont soit très chers ou très toxiques.
L'alliage métallique mis au point par l'équipe de l'Université de Cambridge est composé de cobalt, de manganèse, de silicium et de germanium. Il n'est ni toxique ni cher, et libère suffisamment de froid à température ambiante. Ce matériau peut servir de pompe à chaleur : lorsque le champ magnétique est activé le matériau refroidit (effet négatif), et lorsque que le champ est coupé, il absorbe la chaleur extérieure, provoquant un refroidissement des objets alentour (principe de la chambre froide d'un réfrigérateur). Le cycle est ensuite répété.
Ce système de réfrigération très efficace peut donc avoir un rôle à jouer dans le contexte actuel d'augmentation des prix de l'énergie et de problèmes environnementaux. L'équipe de l'Université de Cambridge estime que sa technologie peut aller plus loin que les réfrigérateurs domestiques, car son alliage magnétocalorique fonctionne sur un vaste domaine de températures.

Source : BE UK

Un centre de recherche sur l'énergie à Manchester

Le Joule Centre for Energy Research a été inauguré le 14 juin 2006 à Manchester. Il s'agit du premier centre de recherche sur les énergies " propres " dans le nord-ouest de l'Angleterre. Ce centre a été financé par la Nortwest Development Agency (NWDA, agence de développement régionale) à hauteur de 10 millions de livres (environ 14,6 millions d'euros).
Hebergé par l'Université de Manchester, une des universités les plus réputées du Royaume-Uni, il s'agit d'un partenariat entre des universités du nord-ouest de l'Angleterre, des industries régionales, des commerces et des utilisateurs d'énergie.
Les recherches qui vont être effectuées dans ce centre vont concerner les énergies " propres " : l'énergie houlomotrice (des vagues), l'énergie des courants marins et l'énergie micro-hydraulique. Par ailleurs, le centre va aussi se concentrer sur des technologies " intelligentes " pour améliorer les économies d'énergies des particuliers et des industries.
D'après la NWDA, l'énergie est un des secteurs industriels clefs du Nord-Ouest où il emploie 50 000 personnes et participe à l'économie régionale à hauteur de 5 milliards de livres (environ 7 milliards d'euros).

Source : BE UK

Récupérer l'énergie des décharges

Des chercheurs du Bio-Energy Research Group de l'Université d'Aston (Birmingham), en partenariat avec la compagnie Biffa, étudient actuellement une nouvelle méthode pour récupérer de l'énergie provenant des décharges : il s'agit d'un procédé de liquéfaction rapide des déchets qui alimenteront ensuite un moteur à combustion. Ce projet d'une durée de quatre ans est financé conjointement par Biffa et par l'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).
La compagnie Biffa, qui opère 30 décharges sur le sol britannique, utilise actuellement le gaz émanant de ces sites pour alimenter des moteurs générant de l'électricité. Cependant, vu les nouvelles réglementations mise en oeuvre et le fait que la composition des déchets change constamment (quantité et nature des composés organiques, humidité), de nouvelles méthodes plus efficaces de récupération d'énergie sont envisagées.
La solution étudiée par les chercheurs est la pyrolyse, un procédé qui consiste à chauffer des déchets organiques en conditions anaérobies (absence d'oxygène) et qui les convertit en combustibles gazeux ou liquides. Si ce procédé est déjà utilisé dans certaines décharges produisant du gaz afin de réduire la quantité de déchets et produire de l'électricité, la conversion en liquide est elle plus récente. L'avantage indéniable du liquide est qu'il est stockable et transportable.
L'équipe de recherche de l'Université d'Aston, dirigée par le professeur Tony Bridgewater, étudie actuellement le potentiel de cette technique utilisant des déchets en tant que matière première. Les tests qui vont être effectués dans le laboratoire de l'université vont se dérouler de la façon suivante : les déchets seront chauffés en petite quantité de manière assez rapide à une température de 500 °C, puis les vapeurs seront rapidement refroidies ; la durée totale du procédé est estimée à une ou deux secondes. Cette procédure permettra d'analyser les différents liquides produits selon la composition des déchets. Les deux principales caractéristiques des déchets qui devraient jouer sur le rendement du procédé et la qualité de l'huile obtenue sont la fraction de déchets minéraux et la présence de contaminants.

Source : BE UK

Un prototype hybride diesel

Les compagnies Ricardo, QinetiQ et PSA Peugeot Citroën ont présenté, le 2 juin 2006, leur prototype : une Citroën Berlingo Multispace hybride diesel qui devrait émettre uniquement 99 g/km de CO2 (soit une consommation de 3,75 litres au cent). Ses émissions de CO2 sont donc de 30% inférieures à celles des véhicules diesels standards. Ce projet, Efficient-C, est le premier résultat du programme " Ultra-Low Carbon Car Challenge " du Department for Transport (DfT, ministère du Transport). Ce programme de 10 millions de livres (environ 15 millions d'euros) a été créé en avril 2003 et est administré par l'Energy Savings Trust. Son but est d'encourager le développement de véhicules " propres " pratiques : il ne concerne que des voitures à cinq portes de taille familliale. Le projet Efficient-C, qui a coûté 3 millions de livres (environ 4,4 millions d'euros) sur 2 ans, a reçu 1,5 millions de livres (environ 2,2 millions d'euros) de la part du DfT. Deux autres projets ont été financés dans le cadre de ce programme : l'un est bloqué depuis l'étude de faisabilité et l'autre, mené par la compagnie Zytek, devrait être complété l'année prochaine
Ricardo, compagnie d'ingénierie et de conseil pour l'industrie automobile, responsable du projet, a fourni les systèmes de contrôle du moteur hybride et a été impliquée dans l'intégration de celui-ci dans le véhicule. PSA Peugeot Citroën a, de son côté, fourni le véhicule de base, les composants du moteur hybride et les systèmes de contrôle du véhicule. QinetiQ, société partiellement privatisée mue de la DERA militaire, a fourni ses compétences pour le stockage de l'énergie, en particulier pour la batterie et les réseaux de câbles électriques.
Le choix de la Citroën Berlingo peut sembler étrange pour un concours concernant des voitures familliales à cinq portes. Ses caractéristiques aérodynamiques sont assez éloignées de celles des véhicules de classe C standard. Néanmoins, son intérieur est beaucoup plus spacieux, la rendant plus fonctionnelle pour les tests des équipements de contrôle. Le prototype présenté le 2 juin 2006 est compatible avec la réglementation européenne Euro IV et est équipé des technologies suivantes :
- moteur diesel PSA Peugeot Citroën 1,6 litres HDi ;
- un moteur électrique compact à courant continu de 23 kW et 288 V monté entre le moteur diesel et l'arbre de transmission ; il peut fournir jusqu'à 130 Nm de couple additionnel ;
- une boite de vitesses manuelle à 5 vitesses ;
- une batterie au Lithium-Ion de 288 V.
Le système hybride possède six modes de fonctionnement différents :
- propulsion classique à l'aide du moteur diesel ;
- le moteur électrique se recharge sur le moteur diesel, produisant de l'électricité ainsi stockée dans la batterie pour une utilisation future ;
- lorsque la voiture nécessite une accélération importante, l'énergie stockée dans la batterie est transmise au moteur électrique qui donne du couple additionnel ;
- à vitesse faible, le moteur électrique fonctionne seul, alimenté par la batterie (économie de carburant et donc d'émission de CO2) ; le véhicule peut parcourir 10 km en mode électrique ;
- lors du freinage du véhicule, le moteur électrique absorbe l'énergie cinétique du véhicule et la stocke dans la batterie (freinage rétroactif) ;
- lorsque le véhicule est stationnaire, le moteur diesel produit de l'électricité qui est stockée dans la batterie, contrairement à la Toyota Prius, véhicule hybride actuellement sur le marché, qui stoppe son moteur électrique lorsque le véhicule est à l'arrêt.
Vu le nombre de mode, les systèmes de contrôle sont très importants et le logiciel qui gère les transitions entre le moteur diesel et électrique a une taille de 70 MB contre 30-40 MB pour un logiciel contrôlant uniquement un moteur diesel. La pédale du pied droit est connectée au système de contrôle du moteur hybride et non plus à l'accélérateur.
Par ailleurs de nombreux systèmes additionnels sont nécessaires pour assurer le bon fonctionnement du véhicule dans ses 6 modes d'opération :
- un système de refroidissement à basse température protégeant les parties électroniques du moteur ;
- un convertisseur continu-continu, transformant le courant produit de 288 V en 12 V (plus efficace la production directe du 12 V) ;
- des systèmes auxiliaires électriques : direction assistée, pompe à vide pour le freinage assisté et système de conditionnement de l'air.
Ce prototype n'est pas encore prêt à être commercialisé : le coût actuel des équipement et de la fabrication font que cette Berlingo coûte 3 000 livres (environ 4 400 euros) de plus que le modèle en vente actuellement. Les industriels de PSA estiment que le coût additionnel de la voiture devrait être au maximum 1 400 livres (environ 2 000 euros) pour permettre sa production de masse.

Source : BE UK

Le projet Hydrohelix à Quimper: l'énergie de la mer par vents et marées

La société Hydrohélix Energies, créée en octobre 2000, est implantée à Quimper. Elle désire exploiter les ressources maritimes de la France pour permettre une production annuelle de 25 TWh.

Le contexte énergétique et les objectifs du projet

Le potentiel identifié des courants marins français est estimé supérieur à 6 GW. L’idée d’Hydrohélix est d’équiper 3 sites principaux, situés le long du littoral breton :
• La Chaussée de Sein dont les courants peuvent aller jusqu'à 6 nœuds (3.1 m/s). Une centrale de 1 GW pourrait être construite.
• Le Fromveur dont les courants peuvent aller jusqu'à 8 nœuds (4.12 m/s). Une centrale de 2 GW pourrait être construite.
• Raz Blanchard dont les courants peuvent aller jusqu'à 10 nœuds (5.14 m/s). Une centrale de 3 GW pourrait être construite.

Le décalage dans le temps lié à la propagation de l’onde de marée (3 heures de décalage entre la Chaussée de Sein et le Raz Blanchard, et 5 minutes entre la Chaussée de Sein et le Fromveur) garantirait une puissance minimale de 3 GW, permettant ainsi une production annuelle de 25 TWh, soit environ 5% de la production électrique française actuelle.

Ces 25 TWh annuels feraient passer la part des énergies renouvelables dans la production d’énergie électrique française de 14.3% à 18.1%, sachant que l’objectif fixé par le protocole de Kyoto est de 21% (pour 2010).

L’hydraulienne utilisée

Hydrohélix désire installer des turbines hydrauliennes à axe horizontal, constituées de 3 pales dont le diamètre est supérieur à 5 mètres. Elles seront fixées sur une même structure pour optimiser les connexions électriques. Les installations seront totalement immergées et fixées sur le sol, suffisamment en dessous de l’étiage pour éviter tout gène à la navigation.

Ce type d’installation est dit ‘au fil de l’eau’. L’idée est de les connecter au réseau national ou à un réseau indépendant pour alimenter en appoint ou en totalité, une industrie, une collectivité, ou un site isolé (une île par exemple).

Source : Environnement - info