L’énergie solaire, une source inépuisable d'énergie
Les deux atouts principaux de l’énergie solaire ? Energie gratuite (hors achat du matériel) et l’alimentation en énergie des lieux les plus reculés.
Avancées scientifiques
Cet été, le laboratoire américain des énergies renouvelables (NREL) a annoncé avoir conçu une cellule photovoltaïque avec un rendement de 41 % (pour info la plupart des « produits solaires » actuels sont à 20%). Mais ce n’est rien au regard du rendement maximum théorique : 84 % de l'énergie des photons pourraient être convertie en électricité. Problème, les cellules actuelles ne savent transformer en électricité qu'une petite partie du spectre de la lumière entre l'infrarouge et le proche ultraviolet. Pour élargir le spectre des cellules, les chercheurs explorent actuellement plusieurs pistes :
- superposer plusieurs couches photovoltaïques, chacune spécialisée dans un spectre. Technique employée par NREL pour son record de 41 % de rendement.
- disposer d’un filtre en amont de la cellule pour compresser les longueurs d'onde.
- reproduire le système de photosynthèse végétale, car la nature nous montre l’exemple. En effet, les plantes transforment les photons en énergie grâce notamment à la chlorophylle. Dans ses essais, l’homme remplace la chlorophylle par des cellules organiques. Les cellules organiques sont des films poreux recouverts d'une très fine couche de particules de pigments en contact avec une solution électrolyte. Quand un photon frappe la cellule, il produit une charge négative dans le pigment et une charge positive dans l'électrolyte, menant à un courant. Pour doper cet effet photovoltaïque assez faible, les scientifiques ont eu l'idée d'augmenter les interfaces entre le colorant et l'électrolyte.
Panneaux solaires sur le marché
Deux types de panneaux solaires s’adressent actuellement au grand public :
- les panneaux solaires thermiques, appelés capteurs solaires thermiques, qui convertissent la lumière en chaleur récupérée et utilisée sous forme d'eau chaude ;
- les panneaux solaires photovoltaïques, appelés modules photovoltaïques, qui convertissent la lumière en électricité. Le solaire photovoltaïque est communément appelé PV.
Dans les deux cas, les panneaux sont habituellement plats, d'une surface approchant plus ou moins le m² pour faciliter et optimiser la pose. Par ailleurs, les panneaux solaires thermiques sont actuellement plus rentables économiquement que les modules photovoltaïques grâce à un rendement élevé, avoisinant les 80 %. Cependant, l'énergie solaire est à l’heure utilisée essentiellement pour le chauffage de l'eau chaude sanitaire alors qu’elle pourrait servir entre autre pour :
- le chauffage : en combinant une isolation et une ventilation performante, il est possible de couvrir près de 80% des besoins de chauffage et 60% des besoins thermiques d'eau chaude sanitaire. Une telle couverture est néanmoins obtenue moyennant un investissement élevé (mais il existe des aides financières), et une adaptation de l'architecture du projet.
- la climatisation : dans ce cas, la chaleur captée par les panneaux solaires est dirigée vers une machine à absorption. Cette solution est plus écologique qu'une climatisation classique (réduction des émissions de CO2). La technique reste marginale principalement en raison de son coût actuel, elle se trouve en phase de développement et il n'y a qu'une cinquantaine d'installations en Europe (dont les caves viticoles de Banyuls).
En conclusion, le solaire n’en est qu’à son commencement et j’emprunterais ces mots de Simone Weil car je n’aurais su dire mieux : « Nous ne vivons pas d’autre chose que d’énergie solaire ; nous la mangeons, et c’est elle qui nous maintient debout, qui fait mouvoir nos muscles, qui corporellement opère en nous tous nos actes.»
http://www.notre-planete.info/actualites/actu_1807_energie_solaire_source_inepuisable.php
Les capteurs solaires de toit fournissent de l’eau chaude à près de 40 millions de foyers dans le monde, la plupart d’entre eux en Chine(REN21, 11/2005).
photovoltaïque
Domaines d'application :
* 5% de petits appareils : montres, calculettes, gadgets alimentés par des cellules de faible puissance
* 80% de générateurs autonomes pour l'alimentation d'habitations isolées, des zones rurales des pays en voie de développement, de relais de télécommunication, de systèmes professionnels variés (balises en mer, mesures météo, parcmètres...). Depuis peu, il existe aussi des tuiles solaires qui s'intégre mieux dans le paysage urbain
* Notons enfin que si les 10 000 km² de toitures existantes étaient couvertes de panneaux solaires, la production d'électricité serait de 1 000 TWh par an soit près du double de la consommation intérieure brute actuelle (516,4 TWh en 2004).
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