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Énergie solaire : l’énergie qui vient de l’espace

20 août 2015 - Bruno Lamolet

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Le Soleil envoie sur terre 9 000 fois plus d’énergie que ce que les humains consomment. Le défi? Capturer cette énergie.

L’énergie solaire est une énergie propre, car elle ne génère ni gaz à effet de serre, ni pollution. Aujourd’hui, l’énergie solaire représente moins de 1 % de toute l’énergie produite par les humains. L’Allemagne est le pays qui en produit le plus.

On dispose de deux technologies pour produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire : les panneaux photovoltaïques et les centrales solaires thermiques.

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Panneaux photovoltaïques souples du futur. Photo : Global Solar Energy

 

Selon les experts, la technologie solaire progressera énormément. Avec l’épuisement des énergies fossiles (surtout le pétrole) et le désir de passer à des énergies renouvelables, l’énergie solaire pourrait représenter 70 % de toute la production d’énergie en 2100 (selon le Conseil mondial de l’énergie).

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Le TURANOR a quitté le port de Monaco, au sud de la France, le 27 septembre 2010. Il a entrepris le premier tour du monde d’un bateau solaire. Son périple a durer au moins huit mois. Photo : Solar Planet

 

Les panneaux solaires photovoltaïques

La technologie

Les panneaux photovoltaïques fonctionnent tout seuls. C’est tellement simple qu’on les utilise déjà au quotidien, chez soi. Et en les rendant plus performants et moins coûteux, on s’en servira davantage dans le futur.

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Illustration : Jacques Goldstyn

Chaque panneau solaire photovoltaïque capture l’énergie des rayons du Soleil et la transforme en électricité grâce au silicium qu’il contient. L’électricité est ensuite acheminée par câble souterrain vers les utilisateurs.

Aujourd’hui :

– Beaucoup de calculatrices fonctionnent grâce à un mini-panneau solaire.

– On peut recharger des téléphones cellulaires, des lecteurs MP3 et des piles grâce à des chargeurs solaires. Pas besoin de prise de courant!

– Des panneaux sur les toits alimentent les maisons en électricité.

Demain :

– Des panneaux solaire souples, minces et incorporés dans tes vêtements fabriqueront de l’électricité pour recharger ton téléphone cellulaire ou ton lecteur de musique.

– Les voitures solaires sont pour le moment expérimentales. Nous en aurons peut-être tous une un jour.

Pas de soleil?

Plus il y a de nuages, moins les rayons du Soleil atteignent le panneau et moins il produit d’électricité.

La nuit, les panneaux ne fonctionnent pas. Pendant la journée, il faut donc emmagasiner de l’électricité dans de grosses batteries. Et la nuit, on se branche sur les batteries.

 

On en trouve où?

Les panneaux photovoltaïques fonctionnent mieux quand il fait froid! C’est eux qu’on privilégie dans les pays à l’hiver froid comme le Canada.

 

L’électricité solaire thermique

La technologie

L’énergie solaire thermique est très efficace et c’est le type d’énergie solaire préféré dans les pays chauds. Par contre, la production d’électricité est plus complexe : il faut des miroirs, de la tuyauterie et des turbines. C’est donc approprié d’utiliser cette technologie dans de grandes centrales pour produire de grandes quantités d’électricité.

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Illustration : Jacques Goldstyn

De grands miroirs courbés renvoient la chaleur du Soleil sur un tuyau. À l’intérieur circule un liquide caloporteur (qui transporte la chaleur). Il devient très chaud : plusieurs centaines de degrés Celsius. Le liquide se déplace dans le tuyau et il va chauffer l’eau d’un réservoir. L’eau bout et la vapeur fait tourner les pales d’une turbine, un appareil qui produit de l’électricité.

Le Grand Four Solaire d’Odeillo, du CNRS, en France

63 miroirs alignés sur huit étages concentrent la chaleur solaire sur le four. Le four se trouve à l’arrière de la tour.

La chaleur peut atteindre 3 800 °C. Cette chaleur sert à la recherche scientifique en ingénierie ou pour tester des matériaux. C’est le plus grand four solaire du monde.

Pas de soleil?

Au cours de la journée, le liquide caloporteur fait fondre des sels dans une grande cuve. La nuit, ils redeviennent solides et libèrent leur chaleur. Celle-ci sert alors à produire de l’électricité, comme pendant le jour.

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Photo : CNRS Photothèque / EGEA Philippe

 

On en trouve où?

Comme les centrales solaires thermiques utilisent la chaleur du Soleil, elles fonctionnent mieux dans des endroits où il fait chaud, comme en Californie. Dans les pays en développement, il fait souvent chaud et il y a beaucoup de régions désertiques où construire de telles centrales.

Dans le futur, des pays en développement vendront peut-être de l’électricité solaire aux pays riches. Et ils deviendront eux-mêmes plus riches.