Riots in France, the context.

Public support for street marches and strikes in France may not be understood by some people here, let alone those who don’t live in this country and have missed the elements of the context that might explain.

Although the bill is being discussed at the national assembly and the senate, there is little suspense about the outcome. The minimum age of retirement will be pushed up from 60 to 62, and the age of pension at full rate from 65 to 67. In the french constitution, the parliament is a rather weak institution and recent modifications may have weakened it further. In the national assembly, the bill passed as debates were limited in time. In the senate, there were some negotiations with the centrist party that could lead to a brand new pension system based on personal accounts, comparable to this in Norway, but not before 2013. In the last years, several laws voted by the parliament were poorly written, proved difficult to enforce and some were later found unconstitutional and had to be partly modified. Nobody here waits an improved and more acceptable bill coming out of the legislative process. But what’s the problem with the bill in the first place ?

Today, the average which people retire is a bit more than 61. The reason is that you have to work for 41 years to get your pension, 42 in the coming years, a fact often overseen. The measures of the reform mean that those who started their working life before 18 won’t retire after 42 years. And those who stopped to raise a child, stayed unemployed for a long time, pursued long studies ... won’t have contributed enough at 62. What’s more, unemployment is widespread amongst the young of less than 25 or the seniors of more than 55. Many fear that the reform palms off the deficit from the pension system to the dole. We are all bound to die at work, seemed to say the marchers, if we find some.

Why such a crippled reform while most big unions or the opposition Socialiste party acknowledge the de facto end of pension at 60 ? (BTW, socialiste doesn’t mean socialist, as in USSR, but is more like liberal. They don’t like the word libéral, which means pro-big business, Corporate France and more or less conservative. Nicolas Sarkozy is libéral, ie conservative, get it ?) With a public debt towering at 80% and a huge deficit, the government had to do something quickly to keep its reputation as a borrower. The triple A rating and the low interest rates made to France were at stake. Following Greece’s fate was no option. The choice was between slashing public expenses, like George Osborne, the UK chancellor did with great courage, and facing possibly grim consequences on the economy, and putting up a quick and dirty scheme to save face. You could have guessed in advance they choose the latter.

Lazy frenchies ? I am certainly, but remember 2007, Sarkozy was elected with a slogan than proved very popular Travailler plus pour gagner plus, work more to earn more, not Yes week-end ! Now that we are in harder times, he refuses to cut the rebates offered to big tax payers after his election, the infamous (for its opponents) bouclier fiscal, the fiscal shield. Politics is also about symbols, and we may like it a bit too much.

Galilean moons

These five spots are planet Jupiter and its four biggest moons. On this picture, Jupiter is the brightest, surrounded by Io, Europa, Ganymede and Callisto, from the closest to the farthest (on the right of the image). They are called galilean moons after Galileo Galilei, the italian physicist and astronomer who observed them in 1610. His discovery of planets orbiting an object that wasn't Earth helped the paradigm shift from the ptolemaic world system. This picture was taken on October 22nd 2010 with a Nikon 3100 fitted with a 300 mm telelens and a doubler, aperture at f5.6, shutter at 1/8 sec and ISO at 3200.

Street demonstration in Paris against pension reform keep momentum

October 19, 2010, Paris. After weeks of confrontation between the unions and the government on the reform of the pension system, streets demonstrations show little if any sign of weakening. According to the police, whose figures are usually conservative, the total was 1.1 million protesters throughout the country, from 1.2 million on October 12. I followed a march from Place d’Italie to Invalides, a rather continuous flow of people, most of them industry workers and public services employees brought in by the unions (here the CGT), and many young people from high-school or university. The left-wing and marxist parties were here to pass their political ideas, vocal, but probably in tens each. The meeting point, the vast Invalides plaza was totally locked by the police so that I had to retrace my steps to get out of it. The protest was rather impressive, but peaceful. I didn’t see any burning cars or broken shop windows, only a street lamp lying on the ground in pieces. I even captured moments of joy and kindness with my camera.

La voiture à hydrogène en 2015 ?

Dans combien de temps pourra-t-on compter la voiture à hydrogène comme une des solutions aux problèmes de la voiture ? Une rencontre avec des chercheurs du CNRS autour de la projection d'un documentaire nous a donné quelques indices.

Les pistes de recherche portent sur plusieurs aspects du cycle "de l'éolienne à la roue", l'équivalent de "du puits à la roue" pour le pétrole. On peut d'abord améliorer le rendement de l'électrolyse, le craquage de l'eau en ses constituants (oxygène et hydrogène) avec de l'électricité, en travaillant à des pressions de l'ordre de 700 à 1000 bars. Aujourd'hui, en extrayant l'hydrogène à partir du méthane, on circule en voiture en émettant 50 % de moins de CO² qu'avec de l'essence. Mais l'idéal serait de se passer totalement d'une source émettrice de carbone, en accumulant sous forme d'énergie hydrogène l'électricité produite en excès par les éoliennes, le photo-voltaïque et les centrales nucléaires en période de faible consommation. Selon un chercheur, en une nuit, une centrale nucléaire pourrait produire 50 tonnes de H². Ce serait plus intéressant que de vendre le surplus de courant en Suisse, où l'on remonte des masses d'eau dans des réservoirs de montagne. L'électrolyse à haut rendement pourrait répondre en partie à la critique adressée aux énergies de flux décarbonnées, qu'elles sont intermittentes et incapables de suivre les besoins.

Autre voie où la recherche doit progresser pour que l'auto entre dans l'après-pétrole, l'utilisation mesurée du platine comme catalyseur dans la pile à combustible. On rappelle que la voiture à hydrogène est un véhicule électrique qui produit son courant à partir d'une pile à combustible (PAC). Celle-ci entretient une réaction électro-chimique inverse de l'électrolyse et combine l'hydrogène et l'oxygène de l'air en produisant du courant électrique et de l'eau. Mais la réaction doit être maintenue par un catalyseur, le platine, métal rare et cher. Une PAC dure aujourd'hui 2500 heures (100000 à 150000 km) et coûte 20000 €, avec 50 grammes de platine travaillé. En fin de vie, on peut en récupérer 50 %. Si le parc automobile était aujourd'hui équipé de PAC, on en aurait pour 15 ans de platine. Des chercheurs travaillent donc la question. Une équipe a multiplié par 35 à 50 l'utilisation du métal en le déposant en couches de quelques atomes sur les électrodes. Une autre met au point des catalyseurs calqués sur les mécanismes enzymatiques des algues. Mais il faudrait encore en multiplier l'efficacité par cent pour remplacer le platine. Enfin, le stockage de H² nécessite des progrès : la compression à 700 bars nécessite 30 % de l'energie que contient le combustible, plus encore pour la liquéfaction (à - 253 °C). Les recherches portent ici sur les hydrures, qui absorbent de grandes quantités de gaz sous des pressions de l'ordre de 10 bars seulement. Les hydrures actuels sont trop lourds mais les nanotubes de carbone sont des candidats prometteurs pour les remplacer.

Toujours selon ces chercheurs, les coûts de la voiture à hydrogène deviendraient acceptables à partir de 2015, à condition d'adapter aux conditions locales la distribution du gaz. Faire voyager un camion citerne de H² sur 300 km coûterait aussi cher que de produire le combustible transporté. Mais on pourrait aussi exploiter la partie fermentescible des ordures ménagères, lesquelles produiraient assez de H² pour alimenter cinq fois les bennes de ramassage. Une sorte de gestion locale de la production d'énergie.

À ma question "la voiture électrique (à accumulateurs) va-t-elle couper l'herbe sous les roues de la voiture à hydrogène ?" la réponse arrive, diplomatique mais un poil énervée, "c'est complémentaire". La PAC donne plus de puissance, même avec de basses températures, se recharge en quelques minutes. Pour les gros véhicules, c'est la seule solution électrique. En plus, les deux partagent tout l'aval de la chaîne de traction : moteurs, transmission, électronique de puissance ... Mais l'argument le plus déterminant à mon avis : "On va vers une électrification du transport individuel, pour limiter les émissions de polluants locaux et se débarrasser des énergies fossiles. Ce sera très dur. Sans mauvais jeu de mots, il faudra faire feu de tout bois, mettre en oeuvre plusieurs réponses, dont l'hydrogène."

Le moteur à explosion actuel semble condamné. Il ne passera que très difficilement les futures normes anti-pollution et moins bien encore les futurs chocs pétroliers. Avec les récents modèles électriques, les constructeurs se préparent à ce qui va suivre. Mais tout le monde n'est pas prêt, et préfère croire aux bons vieux miracles, fussent-ils "scientifiques". Dans la salle, une question :

- "Peut-on envisager la production d'hydrogène directement dans la voiture ?"

- "Oui, très bonne question, les techniques de réformage d'hydrocarbures évitent le problème de distribution de H² mais ramènent la dépendance aux fossiles".

- Non, avec de l'eau...

- Ah, mais alors c'est le retour de la voiture à eau ! Non, l'eau est le le déchet de la réaction de combustion de l'hydrogène. L'eau est très stable, on ne peut pas en extraire de l'énergie qui de toute façon ne s'y trouve pas.

L'anecdote parle à la fois de la faible diffusion de notions scientifiques simples et de l'incrédulité générale devant ce qui arrive, la fin du monde tel que nous l'avons connu. Un chercheur dit ça simplement: "En 2050, on ne boucle pas l'équation énergétique".

Sur les notions de base de de la chimie, il faut écouter la chronique de Philippe Meyer du 11 octobre 2010 sur France Culture: "l'enfer est-il exothermique ou endothermique ?" Je vous rassure, elle finit bien.

http://www.franceculture.com/emission-la-chronique-de-philippe-meyer-chronique-de-philippe-meyer-2010-10-11.html

Antimatière, exoplanètes, voyages interstellaires et quelques ordres de grandeur

Les space opera du dernier demi-siècle ont forgé une certaine vision de l'humanité dans ses relations avec l'univers qui n'a rien perdu de son éclat mais, dans le contexte actuel de révolution écologique, produit des effets d'optique assez déplaisants. Ces fictions populaires, de Star Trek à Star Wars, de Fondation aux Villes Nomades, sont nourries de concepts importés de la science comme l'antimatière ou les exoplanètes. Les robots d'Asimov ont un cerveau à positrons, l'anti-particule de l'électron, sans doute parce qu'un cerveau électronique eut été trop trivial. L'antimatière compose le carburant de l'Enterprise, le vaisseau de Star Trek, ainsi que la charge explosive de ses torpilles à photons. L'antimatière a été prédite par Dirac en 1928 et observée peu après. Une antiparticule a toutes les caractéristiques de sa symétrique sauf la charge électrique, qui est inversée. Lorsque les deux interagissent, c'est pour s'annihiler mutuellement. Toute la masse est convertie en énergie. Un demi-gramme d'antimatière lâché dans la nature (faite de matière) produirait 0,001 (kg) x c² (m/s), soit environ 90 000 milliards de Joules soit l'énergie contenue dans 2,3 millions de litres de pétrole ou encore 1,5 fois la bombe d'Hiroshima. À l'échelle de la particule, l'antimatière est le meilleur réservoir d'énergie possible. Aujourd'hui, on sait en fabriquer dans les accélérateurs de particules, comme le LHC du CERN, en Suisse.

Les exoplanètes sont des planètes appartenant à des systèmes stellaires différents du nôtre. Dans Star Wars, saga où d'ailleurs, notre système n'apparaît pas, elles servent de toile de fond colorées aux scènes, comme les décors escamotables des opérettes. Pandora, la belle planète bleue de Avatar, est un gros satellite d'une géante gazeuse qui gravite dans la zone habitable autour de Alpha du Centaure. Cette étoile existe. Elle ressemble beaucoup au Soleil et s'en trouve à 4 années-lumière ce qui en fait la deuxième étoile la plus proche. Posées comme hypothèse depuis Giordano Bruno, les exoplanètes ont quitté le domaine de la spéculation en 1995 et depuis, les astronomes en ont observé - détecté serait un terme plus juste - presque cinq cents. Récemment, on a annoncé la découverte d'une exoplanète un peu plus grosse que la Terre dans la zone habitable (là où la température n'exclut pas l'eau liquide) autour de l'étoile Gliese 581 à 20 années-lumières d'ici. Vingt années-lumières, puisque le diamètre de la galaxie est de 100000, c'est la porte à côté, non ?

C'est là où le mélange des genres, la hard science mixée à la fantasy, donne des résultats un peu dérangeants. Mélangez la belle exoplanète pas trop froide ni trop chaude avec quelques centaines de tonnes de positrons, placez les astronautes et leur biosphère portative dans la centrifugeuse, tournez pendant quelques siècles. Mettez le tout à chauffer sur un média thermostat 12, servez avec un coulis de forum ... Cette alien world cuisine vire parfois à la pantalonnade, quand on lit des commentaires dénués d'humour du genre Earth 2, practically next door !. Et même lorsque c'est le New-York Times qui s'y colle, avec une explication claire et rigoureuse des distances en jeu, on lit pourtant le commentaire suivant : On pourrait y aller, un jour. ( Là)

C'est bien de rêver. À condition de ne pas tout confondre. Alors, pour le réel, on sort la calculette. Alpha du Centaure, l'étoile la plus proche, autour de laquelle nous n'avons encore détecté aucune planète, est à 40 000 000 000 000 km. La porte à côté on vous avait dit. À la vitesse de la sonde la plus rapide, environ 20 km/s, il faudrait plus de 60000 ans. La vitesse d'une fusée dépend de deux choses, la vitesse de ce qu'elle éjecte derrière elle et le rapport entre la masse de l'engin avant et après la phase de propulsion. L'idéal est d'avoir une source d'énergie très concentrée et une masse à éjecter très importante par rapport à la charge utile du vaisseau. Cet idéal est réalisé par les avions, avec le kérosène comme énergie et les énormes masses d'air qui traversent les réacteurs au cours du voyage. Les avions eux mêmes sont limités par le principe de Tsiolkovsky énoncé plus haut, en ce sens qu'une partie du kérosène est brûlée simplement pour emporter le kérosène, et ce d'autant plus que dure le vol. Pour voyager dans l'espace, il faut aussi emporter la masse à éjecter et celle-ci s'oppose à l'accélération.

L'antimatière pourrait-elle simplifier le problème ? Quelques grammes sont un parfait concentré d'energie mais constituent une piètre masse d'éjection. Il faudrait se contenter d'accélérations très faibles et donc très longues. Sur le site de la NASA, des pages sont consacrées à des moteurs mixtes, avec l'AM comme source de chaleur et un gaz comme propulsif. On retombe sur l'os de la masse à emporter. Ces vaisseaux sont présentés par l'agence comme substitut aux fusées chimiques pour aller vers Mars en 45 jours au lieu de six mois. Pourraient-ils servir à des voyages interstellaires ?

Pour franchir 4 années-lumières en peu de temps, il faut s'approcher de la vitesse de la lumière. Les hadrons du LHC s'en approchent vraiment mais ce sont des particules extrèmement légères et néanmoins, l'énergie injectée dans la machine du CERN pourrait propulser un porte-avion à 20 km/h. Du point de vue du voyageur, tant qu'il y a de l'énergie et de l'accélération, la durée du voyage raccourcit. Du point de vue de la Terre, le vaisseau s'approche asymptotiquement de la limite que constitue la vitesse de la lumière. À 92% de celle-ci, sans compter le temps nécessaire à l'accélération (ni à la décélération), le voyage durerait 15 mois pour les terriens, presque 6 pour les éventuels habitants d'un tel vaisseau. On pourrait vaincre le temps. Mais le problème, c'est l'énergie. Un véhicule de 1000 tonnes aurait à cette vitesse une énergie cinétique de 1,394 10²⁴ Joules. Cette énergie est contenue dans 7750 tonnes d'antimatière (et autant de matière). Si l'antimatière ne pesait rien, c'est la quantité de carburant qu'il aurait fallu emporter. Mais l'AM pèse autant que sa soeur symétrique. Toujours à cause du principe de Tsiolkovsky, la nécessité d'accélérer le carburant lui-même, il en faudrait beaucoup plus. Pire, l'antimatière doit être stockée sans aucun contact avec la matière, sans quoi elle libère son énergie de façon incontrôlée. Bref, elle fait tout pêter. Anneaux magnétiques, lasers, condensats de Bose-Enstein, les rêveurs ont envisagé plusieurs solutions très hypothétiques et qui ajouteraient nécessairement beaucoup de masse à emporter. Mais imaginons que l'énergie soit communiquée de l'extérieur, par un laser poussant une voile photonique. Là, on est débarassé de Tsiolkovsky. Alors, combien ça fait 1,394 10²⁴ Joules ? En restant follement optimiste, avec un rendement de 50 % de l'énergie incidente en énergie utilisable, avec un panneau solaire du diamètre de la Terre dans l'espace au niveau de son orbite, il faudrait en gros 1500 ans. Ah, et si on veut freiner le vaisseau à l'arrivée, on multiplie par deux, ça va sans dire.

Et si on allait bien moins vite, un voyage de plusieurs siècles, avec un vaisseau genre arche de Noé ? On a tous vu ces jolis dessins de petites biosphères enfermées dans un tore en rotation pour simuler une gravité, avec des arbres, des oiseaux et des lacs pour garder le moral. À l'énergie très considérable pour accélérer tout ce petit monde (un million de tonnes, dix millions ?), il faudrait ajouter celle pour faire vivre les organismes vivants. Même en recyclant l'eau et les minéraux à 100%, il faut de l'énergie et d'autant plus que le vaisseau est lent. Pour les 10000 personnes du voyage (beaucoup moins et on aurait un manque de diversité et une société ennuyeuse), à 2000 kcal par jour pendant 4000 ans (à 300 km/s de moyenne vers Alpha du Centaure), il faudrait 12,264 10¹³ Joules (et là encore en négligeant toutes les pertes), soit l'énergie contenue dans 1,3 grammes d'antimatière ! On touche au but alors ? Minute. Sur le site du CERN, on indique avoir fabriqué quelques milliards d'atomes d'anti-hydrogène ... et qu'il en faudrait 10¹⁸ fois plus (un milliard de milliards de fois plus, quoi !) pour gonfler un ballon d'enfant.

Les grecs ne croyaient pas vraiment à leurs mythes (Paul Veynes: Les Grecs ont-ils cru à leurs mythes ? Essai sur l'imagination constituante, Seuil, 1983). Nous aussi, nous devrions garder les nôtres à la juste distance. D'ailleurs, pour le rêve, on peut toujours relire James Blish, Aux Hommes, les étoiles. Et aussi Dylan Thomas.

Et la mort n'aura plus d'empire
L'homme mort nu ne fera plus qu'un
Avec l'homme dans le vent d'ouest sous la lune
Une fois que leurs os auront été lavés et blanchis
Et que ces os lavés et blanchis auront disparu
Ils auront des étoiles au coude et au pied...