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Avec un potentiel inestimable, le soleil fournit la totalité de l’énergie en fournissant la lumière et la chaleur. L’énergie produite à partir du soleil est classée dans la catégorie renouvelable et à la fois inépuisable.
Une énergie propre à la portée de tous
Le vent, les marées, la chaleur de la terre, les chutes d’eau etc. qui peuvent engendrer des énergies, s’inscrivent également dans cette perspective d’énergie renouvelable.
Toutes les régions du globe peuvent bénéficier de la générosité du soleil à l’exception de la zone polaire qui en est dépourvue plusieurs mois par an.
En étant une énergie propre c’est-à-dire non polluante, son utilisation n’entraîne pas de rejets de gaz à effet de serre. Ainsi, l’énergie solaire est idéale pour assurer la préservation de l’environnement.
En une année, la consommation de la planète en énergie combustible fossile telle que le pétrole avoisine les 10 Milliards de tonnes. Ce chiffre reste insignifiant puisqu’il ne représente en fait que moins de 3 % de ce que le soleil peut diffuser quotidiennement en énergie.
Moins d’1 heure suffit au soleil pour couvrir les besoins annuels de la planète en énergie.
Une tendance vers une politique favorable à la production d’énergie solaire se dessine face à l’amenuisement des réserves mondiales dans un avenir proche.
Des panneaux solaires photovoltaïques
Le fonctionnement de l’énergie solaire
Le rayonnement solaire est exploité selon les besoins en chaleur ou en électricité. La lumière ou les rayons du soleil véhiculent de l’énergie sous forme de photons (particules).
L’électricité solaire photovoltaïque distribuée sur les réseaux est générée grâce à l’application de panneaux ou plus précisément de modules photovoltaïques.
Le principe consiste à transformer directement le rayon du soleil en énergie électrique. Les photons entrent en contact avec du silicium, un matériau fréquemment utilisé dans les capteurs photovoltaïques.
De ce procédé naît la propagation du courant électrique. Lorsque la lumière du soleil fait défaut, des batteries autorisent le stockage de l’énergie électrique.
L’électricité est également obtenue par le procédé de l’énergie solaire thermodynamique à partir de la production de chaleur. Dans ce cas, il s’agit de centraliser au maximum l’énergie solaire au moyen de miroirs et de paraboles.
Les fortes chaleurs ainsi produites engendrent des vapeurs qui permettent d’imprimer un mouvement aux turbines lesquelles fournissent l’électricité.
Il faut également comprendre l’importance du rôle de l’énergie solaire dans son interaction avec les autres énergies renouvelables. Ce fait se confirme notamment dans le déplacement des masses d’eau et d’air, essentiel dans les énergies marines et éoliennes.
Les turbines des barrages hydroélectriques sont activées par l’eau dont le cycle entre en relation étroite avec l’énergie solaire.
L’énergie solaire dans notre quotidien
L’homme l’utilise pour ses besoins quotidiens en éclairage, en chauffage ou encore en cuisine. Le chauffe-eau ou le four solaire compose le cadre de nos appareils essentiels.
L’énergie solaire thermique faisant appel à des capteurs thermiques, permet le chauffage domestique ou l’obtention d’une eau chaude pour le confort quotidien.
Cependant, cette énergie solaire donne lieu à des études plus approfondies dans le domaine de la conception des bâtiments. Les ingénieurs et les architectes s’attachent à trouver le meilleur compromis entre un chauffage et un éclairage naturels plus économiques et une conception des locaux répondant à des exigences esthétiques.
De manière moins palpable, l’énergie solaire intervient dans la formation des hydrocarbures et des fossiles ainsi que dans le processus de la photosynthèse.
L’action de la lumière contribue à favoriser la transformation des éléments minéraux dans les plantes s’avérant utiles pour notre nourriture. Toute la chaîne alimentaire bénéficie de l’apport de l’énergie solaire.
Panneaux solaires thermiques
Les contraintes de l’utilisation de l’énergie solaire
Afin de profiter au maximum de l’énergie solaire, plusieurs paramètres doivent être pris en considération.
De ce fait le choix du lieu et de la surface de la pose, l’ensoleillement et dans une certaine mesure l’inclinaison du toit, sont importants.
Il faut se souvenir que la production d’énergie solaire et son rendement dépendent des variations climatiques.
L’été représente le climat qui offre des conditions satisfaisantes d’ensoleillement. Ainsi, l’hiver et les perturbations dues aux situations nuageuses restreignent fortement la production. Comme la nuit constitue l’inconvénient majeur, il faut donc se munir d’autres moyens permettant l’accumulation de l’énergie électrique.
Une meilleure production passe par des panneaux photovoltaïques disposant d’une superficie conséquente. Sans inclure le chauffage, une personne en 1 année devrait disposer de 15 m² de panneaux pour ses besoins en électricité.
Le solaire reste moins économique pour une production plus importante par rapport au nucléaire.
En investissement individuel, le coût des matières utilisées dans la photovoltaïque est assez élevé sans compter les prestations des techniciens spécialisés pour l’installation.
Au-delà de 25 ans, le changement des panneaux s’impose afin d’assurer l’optimisation du rendement.
Les perspectives d’avenir de l’énergie solaire
Les questions ne semblent pas tarir quant à l’avenir du solaire. L’AIE ou Agence Internationale de l’Energie prône le recours aux énergies renouvelables pour supplanter progressivement les énergies fossiles et nucléaires.
Malgré les réticences, la photovoltaïque affiche cependant une certaine progression malgré une timide part dans la production mondiale qui n’est que de 0,5 % en 2012.
En effet, d’après une analyse de l’observatoire européen des énergies renouvelables, sa percée est remarquable puisque le coefficient de son évolution a été multiplié par 8 en 5 ans. Cette tendance se maintiendra jusqu’en 2017 et le développement de l’énergie solaire dépassera celui de l’énergie nucléaire.
De l’énergie solaire pour tous
Les pays émergents comme l’Inde portent un intérêt croissant à l’emploi du solaire. Après l’énergie éolienne, ce grand pays de plus d’1 milliard d’habitants s’engage dans les infrastructures en énergie solaire.
Des accords de partenariat sont prévus avec le département d’Etat américain. Jusqu’en 2020, plus de 60 villes indiennes devraient fonctionner à l’énergie solaire.
La Chine souhaite concrétiser ses ambitions de devenir le leader mondial dans le domaine de la photovoltaïque. De nouvelles centrales électriques fourniront 88 GW pour alimenter le pays chaque année jusqu’en 2030. Il n’a fallu que 5 années à la Chine pour s’octroyer les 80 % des parts de marché de la planète.
Les productions chinoises en gaz et en charbon devraient progressivement régresser au profit de l’énergie électrique.
Les Etats-Unis envisagent d’ici 2050 de couvrir au moins 80 % de son territoire.
Les experts de l’ONU du GIEC proposent que les énergies renouvelables jusqu’en 2050 soient une alternative aux autres énergies plus nocives à l’environnement.
En matière d’avancée technologique, les chercheurs sont sur le point de trouver une solution moins coûteuse en proposant des cellules photovoltaïques intégrant la pérovskite, un matériau bon marché et possédant des propriétés intéressantes.
L’hydrogène ainsi obtenu dérive de l’eau et de la stimulation de l’énergie solaire.
