Catégorie : Science

Du méthanol volcanique en Islande ! // Volcanic methanol in Iceland !

drapeau francaisLa plupart des touristes qui visitent l’Islande font un arrêt au Blue Lagoon, le célèbre Lagon Bleu, sur la péninsule de Reykjanes et ils plongent leur corps dans l’eau bleue produite par la centrale géothermique de Svartsengi, opérationnelle depuis 1976. De nos jours, une petite société islandaise espère tirer profit du dioxyde de carbone rejeté par cette centrale.
Carbon Recycling International a construit une usine adjacente qui transforme le dioxyde de carbone en méthanol, un combustible utilisé pour la fabrication du contreplaqué, des peintures, solvants et autres produits. C’est peut être la première société au monde à avoir mis en œuvre un procédé commercialement viable pour fabriquer du combustible liquide directement à partir de dioxyde de carbone, ce qui pourrait aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre.
L’exploitation du dioxyde de carbone émis par la centrale géothermique est moins coûteuse que celle du dioxyde de carbone des centrales électriques qui utilisent des combustibles fossiles. Dans les centrales à charbon, le dioxyde de carbone est produit par la combustion du charbon dans l’air ; le gaz qui en sort est principalement de l’azote, et la séparation du dioxyde de carbone coûte cher.
Carbon Recycling International a baptisé son méthanol Vulcanol  parce que, selon la société, « il est fabriqué avec l’énergie d’un volcan ». La quantité de dioxyde de carbone produite par la centrale géothermique est relativement faible, environ un 20ème de son équivalent pour les centrales au charbon pour un kilowatt-heure d’électricité. En revanche, la centrale géothermique émet un flux très concentré de dioxyde de carbone qui nécessite moins d’énergie et d’équipement pour son extraction et son exploitation.
Pour produire du méthanol à partir du dioxyde de carbone, il faut une source d’hydrogène car le méthanol (CH3OH) est en partie composé d’hydrogène. L’hydrogène est également un combustible en soi et fournit l’énergie chimique nécessaire pour former du méthanol. Carbone Recycling International obtient son hydrogène en utilisant, pour l’ électrolyse de l’eau, l’électricité de la centrale géothermique. Le processus sera rentable dès l’année prochaine, lorsque son usine – qui produira alors cinq millions de litres de méthanol – fonctionnera à pleine capacité.
Les chercheurs sont à la recherche d’autres idées pour que le recyclage du carbone soit rentable. Des catalyseurs sont en train d’être mis au point pour diminuer la quantité d’énergie nécessaire pour transformer le dioxyde de carbone en produits chimiques utiles, et aussi pour pouvoir produire des produits chimiques plus intéressants que le méthanol, tel que le propanol. Au prix de l’électricité en Islande, on pourrait produire une tonne de propanol (qui se vend pour environ $ 3200 / 2350 € ) avec moins de 800 $ (590€) d’électricité. Toutefois, le marché du propanol est relativement limité.
Source : MIT Review. .

 

drapeau anglaisMost tourists who visit Iceland make a stop at the Blue Lagoon on the Reykjanes Peninsula and plunge their bodies in the blue water spewed by the Svartsengi geothermal plant that has been operational since 1976. Now a small Icelandic company is hoping to turn a profit from the waste carbon dioxide from the same plant.

Carbon Recycling International has built an adjacent plant that converts the carbon dioxide into methanol, a fuel for making plywood, paints, solvents and other products. It may be the first company in the world to demonstrate a commercially viable way of making liquid fuel directly from carbon dioxide, something that could help reduce greenhouse gas emissions.

The carbon dioxide emitted by the geothermal plant is cheaper to capture than the carbon dioxide from fossil-fuel power plants. At coal-fired plants, carbon dioxide is a product of burning coal in air ; the resulting flue gas, like air, is mostly nitrogen, and separating the carbon dioxide is expensive.

Carbon Recycling International brands its methanol Vulcanol because “it’s made with energy from a volcano.” The amount of carbon dioxide produced by the geothermal plant is relatively small, roughly one-20th as much as for coal-fired power plants per kilowatt-hour of electricity. But the geothermal plant emits highly concentrated streams of carbon dioxide that require less energy and equipment to separate and capture.

To make methanol from carbon dioxide, you need a source of hydrogen, since methanol (CH3OH) is partly made of hydrogen. Hydrogen is also a fuel in its own right and provides the chemical energy needed to form methanol. Carbon Recycling International gets its hydrogen by using electricity from the geothermal power plant to split water. The process will be profitable by next year, when its five-million-litre methanol plant is operating at full capacity.

Researchers are looking at other ideas for making carbon recycling profitable. Catalysts are being developed that decrease the amount of energy required to turn carbon dioxide into useful chemicals, and also make it possible to produce chemicals more valuable than methanol, such as propanol. With the price of electricity in Iceland, you could make a ton of propanol (which sells for about $3,200) with less than $800 of electricity. The market for propanol, however, is relatively small.

Source : MIT Review.

Islande-centrale

 Centrale thermique de Svartsengi, au sud-ouest de l’Islande (Photo:  C.  Grandpey)

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Eruptions solaires

Les éruptions les plus puissantes ne sont pas observées sur Terre. Certaines planètes du système solaire en connaissent de gigantesques à côté desquelles celles que nous observons sur nos volcans sont de la roupie de sansonnet. Le soleil connaît lui aussi de fantastiques éruptions. 2013 est une année faste car l’astre atteint le point culminant de son cycle d’activité de onze ans. C’est ainsi que le vendredi 25 octobre, le Soleil a connu une éruption solaire de classe X2.1.

Il faut savoir qu’il existe cinq classes éruptives pour définir l’activité du soleil: A, B, C, M et X. La classe A désigne les éruptions les plus faibles et la classe X les plus fortes, avec une puissance de 10 entre chaque ; par exemple, une éruption de type B est dix fois plus puissante qu’une éruption de type A.

L’éruption solaire du 25 octobre était la troisième du genre en l’espace de deux jours. Si la première avait été relativement moyenne, les deux suivantes ont été bien plus puissantes. Selon la NASA, la première éruption détectée le jeudi 24 octobre était de classe M9.4. Les éruptions appartenant à la classe M sont assez intenses et sont susceptibles de causer des perturbations au voisinage de la Terre.

L’éruption du mercredi 23 octobre avait été suivie d’une éjection de masse coronale (EMC) ; des particules solaires ont été projetées vers l’espace en direction de la Terre. Deux autres EMC s’étaient produites les jours précédentes mais sans causer de perturbations majeures.

Les éruptions des 24 et 25 octobre ont été les plus puissantes observées depuis plusieurs mois. L’éruption la plus intense du cycle solaire actuel s’était produite le 9 août 2011 et était de classe X6.9. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a indiqué que des perturbations radio ont été enregistrées dans la nuit du 27 au 28 octobre ; elles étaient de toute évidence provoquées par les EMC survenues en début de semaine.

Ces éruptions solaires donneront probablement lieu à l’apparition de belles aurores boréales.

 

En cliquant sur le lien ci-dessous, vous verrez les images d’une puissante éruption solaire filmée en septembre par un satellite et mises en ligne par la NASA :

http://www.francetvinfo.fr/sciences/video-les-images-d-une-puissante-eruption-solaire-compilees-par-la-nasa_444124.html

Un volcan actif sous la glace de l’Antarctique? // An active volcano beneath the Antarctic ice?

drapeau francaisEn lisant la presse scientifique ces jours-ci, on apprend pour la première fois qu’un volcan actif a été repéré sous la calotte glaciaire de l’Antarctique Ouest. La chaleur émise par ce volcan pourrait accélérer la disparition de la fragile calotte de glace de ce continent.
Plusieurs volcans se dressent au-dessus de la glace de l’Antarctique; l’Erebus est le plus connu et le seul actif parmi eux. Aucune activité n’a jamais été détectée ailleurs.
La nouvelle découverte a été faite grâce à un réseau de sismos installés en Terre Marie Byrd, dans l’ouest de l’Antarctique, au cours des six dernières années . Depuis lors, ils ont détecté deux essaims sismiques: un en janvier et février 2010 et l’autre en mars 2011. Ils étaient profonds, entre 25 et 40 km, de sorte qu’ils ne pouvaient pas avoir été provoqués par des mouvements de glace. En outre, ils avaient une fréquence assez basse, entre 2 et 4 Hertz, ce qui laisse supposer qu’il ne s’agissait pas d’un tremblement de terre. Le magma semblait donc être le principal coupable .
Ce n’était pas la première fois que la sismicité était détectée dans cette région. En 2008, on avait déjà repéré les traces d’une éruption sous-glaciaire qui avait eu lieu il y a environ 2000 ans.
Les données sur la topographie du sous-sol – recueillies à l’aide d’un avion qui fait rebondir des ondes radio à travers la glace sur le socle antarctique – a révélé que les récents séismes se sont produits sous une élévation de roche (peut-être un cône volcanique ) qui se dresse d’un millier de mètres au-dessus de la roche environnante. Cependant, le cône n’est pas suffisamment élevé pour percer la glace. Une couche de cendre emprisonnée dans cette dernière, probablement lors d’une éruption, a également été détectée. Au vu de sa profondeur, il est probable que cette cendre remonte à environ 8000 ans.
Le volcan se trouve à proximité d’une chaîne de montagnes appelée Chaîne du Comité Exécutif, qui était autrefois composée de volcans. L’activité volcanique semble se déplacer vers le sud à raison d’environ 9,6 km par million d’années. Selon les scientifiques, les volcans ont probablement été créés par un rift tectonique sous l’Antarctique Ouest où la croûte terrestre s’écarterait en laissant le passage à de la roche en fusion. Le nouveau volcan se dresse sur le bord de ce rift.
Bien sûr, personne ne sait quand, ou si, le volcan sous-glaciaire entrera à nouveau en éruption.

drapeau anglaisWhen reading the scientific press these days, we learn that, for the first time, an active volcano has been spotted under the ice sheet of west Antarctica. The heat from the volcano could speed up the demise of Antarctica’s fragile ice sheet.
There are several volcanoes emerging from the Antarctic ice with Mount Erebus as the best known of them all. However, none of them were known to be active.
The new discovery was made thanks to a network of seismometers that have been installed in Marie Byrd Land in western Antarctica over the last six years. Since then, they have detected two swarms of tremors: one in January and February 2010, and the other in March 2011. They were deep, 25 to 40 kilometres, so they could not have been the result of ice movements. Besides, they had a fairly low frequency, between 2 and 4 Hertz, suggesting they were not caused by an earthquake. Magma was thought to be the main culprit.
It as not the first time seismicity had been detected in that area. Back in 2008, traces of a subglacial eruption had been found around 2000 years ago.
Data about the subsurface topography – collected using a plane that bounces a ground-penetrating radio waves off the underground features – revealed that the recent tremors occurred under a rise in the bedrock (maybe a volcanic cone) which protrudes about a kilometre above the surrounding rock. However, it is not high enough to stick out of the ice. A layer of ash trapped in the ice, probably from an eruption, was also detected. Based on its depth, the ash seems to be 8000 years old.
The volcano is close to a string of mountains called the Executive Committee Range, which were once volcanoes themselves. The volcanic activity seems to be moving south by about 9.6 kilometres every million years. According to scientists, the volcanoes were probably created by a tectonic rift running under west Antarctica, where the Earth’s crust is being slowly pulled apart and molten rock is welling up from beneath. The new volcano stands on the edge of the rift.
Of course, nobody knows when, or if, the buried volcano will erupt again.

Erebus

Le Mont Erebus  (Crédit photo:  Wikipedia)

Alaska Volcano Observatory

drapeau francaisTrès souvent, quand je donne des nouvelles des volcans de l’Alaska, je me réfère à l’Alaska Volcano Observatory (AVO) qui les supervise, en particulier ceux des îles Aléoutiennes. Il y a quelques jours, le Hawaiian Volcano Observatory (HVO) a consacré un article à l’AVO qui a célébré son 25ème anniversaire en Avril 2013.
L’AVO a eu beaucoup de travail au cours de ce quart de siècle car plus de 70 épisodes d’éruption ou de simple activité ont agité près de 30 volcans de l’Alaska.
L’événement le plus spectaculaire fut sans aucun doute l’éruption du Mont Redoubt en 1989-1990. En effet, un nuage de cendre a presque fait s’écraser un Boeing 747 transportant 244 personnes qui se dirigeait vers Anchorage. Les quatre moteurs ont vu leur puissance diminuer rapidement. Après une descente vertigineuse jusqu’à 1.200 mètres seulement du sol, les pilotes ont réussi à redémarrer les moteurs et atterrir sans encombre.
Cet événement a eu pour conséquence l’intensification de la surveillance des volcans historiquement et potentiellement actifs de l’Alaska avec l’augmentation du nombre d’instruments au sol et l’utilisation des ressources satellitaires. Ainsi, le nombre de sismographes est passé de 4 en 1995 à 29 en début de 2013, un exploit remarquable compte tenu de la grande longueur de la chaîne volcanique qui s’étend de Cook Inlet jusqu’aux îles Aléoutiennes sur plus de 2.500 km.
L’utilisation des ressources satellitaires a été intensifiée dans un triple but : (1) détecter les signes de réveil des volcans, (2) identifier et suivre le déplacement des nuages ​​de cendre d’un volcan en éruption et ( 3 ) développer des modèles informatiques pour prévoir la trajectoire de la cendre.
Au cours de l’éruption du Redoubt en 1989-90, l’AVO a mis en place un nouveau schéma de couleurs avec 4 niveaux (vert, jaune, orange, rouge) pour communiquer la situation immédiate ou le niveau de risque d’un volcan de manière simple et cohérente. Cet ensemble de couleurs a finalement été approuvé par l’Organisation Internationale de l’Aviation Civile et est désormais utilisé par les observatoires volcanologiques du monde entier.
Le système d’alerte standardisé a permis la création du Service de Notification Volcanique (VNS) qui envoie des e-mails aux abonnés sur l’activité des volcans américains. Pour vous abonner, il suffit d’aller sur le site volcanoes.usgs.gov/vns/. Il y a maintenant près de 4500 abonnés depuis qu’il a été mis en place pour le public en 2012. Je suis l’un d’entre eux !
Cette année, l’AVO a lancé un nouvel outil informatique afin d’améliorer la collecte en temps réel d’informations concernant les retombées de cendre. Le service permet aux gens d’envoyer des rapports sur la date et le lieu des chutes de cendre, ainsi que l’épaisseur du dépôt. Ces témoignages aident les scientifiques à mieux identifier la trajectoire et l’évolution des nuages ​​de cendre, quantifier les dépôts de cendre, et améliorer les messages d’alerte. Ils viennent en complément de l’imagerie satellite et des modèles informatiques utilisés pour prévoir quand et où la cendre ira et donc quelle région sera concernée par les retombées.

 

drapeau anglaisVery often, when giving news about Alaskan volcanoes, I refer to the Alaska Volcano Observatory (AVO) that supervises the volcanoes of the region, especially the Aleutians. A few days ago, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) dedicated an article to AVO that celebrated its 25th anniversary in April 2013.

These years kept AVO quite busy as more than 70 episodes of eruption of unrest from nearly 30 different Alaskan volcanoes were recorded during that quarter century.

The most dramatic event was undoubtedly the 1989-90 eruption of Mount Redoubt. Indeed, an ash cloud nearly brought down a Boeing-747 jetliner carrying 244 people as it descended into Anchorage. The plane quickly lost power to all four engines. After a steep and terrifying descent to within 1,200 metres of the ground, the pilots were able to restart the engines and land safely at Anchorage airport.

This event led to an aggressive effort to scale-up the monitoring of Alaska’s historically active and potentially active volcanoes by increasing the number of ground-based instruments and the use of satellite resources. Thus, the number of seismic instruments increased from 4 in 1995 to 29 in early 2013, a remarkable feat, given the great length of the volcanic chain that stretches from Cook Inlet to the Aleutian Islands over more than 2,500 km.

The use of satellite resources was intensified as well in order to (1) detect signs of unrest; (2) identify and track ash clouds from an erupting volcano and (3) advance computer models used to forecast the path of ash.

During the 1989-90 Redoubt eruption, AVO implemented an innovative 4-level colour scheme (Green, Yellow, Orange, Red) for communicating the immediate status or hazard level of the volcano in a simple, consistent manner. This colour scheme was eventually endorsed by the International Civil Aviation Organization for use by volcano observatories worldwide.

The standardized alert system enabled the creation of the Volcano Notification Service (VNS) that sends emails to subscribers about volcanic activity at monitored U.S. volcanoes. To subscribe, visit volcanoes.usgs.gov/vns/. There are now nearly 4,500 subscribers since it was launched for the public in 2012. I am one of them!

This year, AVO launched a new Web tool called “Is Ash Falling?”to help improve the collection of ashfall information in near real-time. The service allows people to report on the timing and location of ashfall and the thickness of the deposit. These firsthand accounts of ashfall information help scientists better identify the path of developing ash clouds, quantify ash deposition, and improve warning messages about ash. They come as a complement to satellite imagery and computer models used to forecast when and where ash will go and what areas it will affect.

Iliamna-blog-2

Redoubt-blog-2

Augustine-blog-2

L’Iliamna, le Redoubt et l’Augustine figurent parmi les principaux volcans surveillés par l’AVO.

(Photos:  C.  Grandpey)