3 technologies d’utilisation de l’énergie solaire
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15 juillet 2009

L’énergie solaire est la mère de toutes les énergies utilisées sur terre quelque soit leurs formes : énergies fossiles, nucléaire, vent, courant marin, …

En 2009, 3 technologies sont au point pour utiliser cette ressource infinie et inépuisable.

1 Le solaire thermique

2 Le solaire photovoltaïque

3 Le solaire thermodynamique

1 Le solaire thermique

Son fonctionnement est le plus simple. Les rayons solaires sont absorbés par des capteurs de couleur sombre. Le noir a la propriété d’absorber la plus grande partie du rayonnement solaire et d’en réfléchir le minimum. Les capteurs transmettent la chaleur à un fluide caloporteur. Ce fluide rejoint le ballon d’eau chaude solaire sanitaire au niveau d’un échangeur. Il cède sa chaleur à l’eau puis est renvoyé vers le capteur pour à nouveau être réchauffé par les rayons solaires.

Eau chaude sanitaire

Suivant les régions, le capteur solaire assure entre 50 à 80 % des besoins en eau chaude. Le complément est assuré par un chauffage d’appoint alimenté par toute forme d’énergie haute température : gaz, bois, électricité, …

L’eau chaude solaire est disponible et produite pour les particuliers et les usages domestiques.

Mais aussi pour tous les secteurs artisanaux et industriels utilisant de la chaleur : charcuterie, fromagerie, distillerie, industrie agro-alimentaire.

Elle est particulièrement rentable pour les besoins collectifs tels que les secteurs hospitaliers, la restauration, l’hôtellerie et les campings.

Notons que pour tous ces usages de volumes importants, les nouvelles technologies utilisées offrent une eau chauffée instantanément et non plus une eau chauffée et stockée dans des ballons. Cette méthode offre des systèmes 100% sécurisés vis-à-vis de tout risque de légionellose et procure un rendement maximun de l'ordre de 80 % des besoins.

Eau chaude pour le chauffage

Une plus grande surface de capteurs associée à une chaudière solaire permet, en plus de la production dl'eau chaude sanitaire, d'assurer environ 50 % des besoins énergétiques pour le logement d'un maison très bien isolée. Le chauffage est dit à "basse température" réalisé sous forme de planchers chauffants ou de radiateurs.

2 Le solaire photovoltaïque

Il s’agit d’une technologie toute différente du solaire thermique. Elle assure la production d’électricité à partir du rayonnement solaire. Cette opération est réalisée par des cellules photovoltaïques qui captent la lumière solaire et la convertissent en courant électrique.

A ce jour toutes les cellules fonctionnent grâce aux propriétés de semi-conducteur du silicium. Le silicium est obtenu à partir de sa forme oxydée, présente en abondance sur terre, la silice. Cette opération est gourmande en énergie.

Cependant, selon l’Agence Internationale de l’Energie, l’ensemble de la consommation énergétique nécessaire à la fabrication et la pose est produite entre 1 et 3 ans par le panneau. Et celui-ci a une durée de vie de trente années, voire plus. (Source : Terra economica, 4 juin 2008)

La technologie photovoltaïque bénéficie d’un long retour sur expérience de secteurs industriels à la pointe des exigences en terme de fiabilité et de durabilité : les industries militaires et spatiales.

Les panneaux photovoltaïques sont associés entre eux pour former des centrales de production de 10 à 30 m2 (toiture de maison individuelle), de 100 à 300 m2 voire plus (toiture d’immeubles de hangars, etc.), voir de 500 m2 à plusieurs milliers sur des « parcs photovoltaïques » installés sur le sol.

Ils assurent une production d’électricité décentralisée, directement injectée au réseau. L’électricité produite est à courant continu. Un appareillage spécifique assure sa transformation en courant alternatif : l’onduleur.

Les capacités de production photovoltaïques sont fort élevées. En France, sur le site de Saint Auban en Provence, une usine de production de silice devrait être ouverte en 2010. Sa production annuelle devrait permettre la fabrication de panneaux d’une capacité de 400 à 500 MW.

Soit l’équivalent d’un générateur nucléaire tout les 3 ans.

3 Le solaire thermodynamique

Comme le solaire photovoltaïque, cette technologie produit de l’électricité.

Mais cette production est fortement centralisée, à l’instar des centrales électriques classiques. Elle utilise la même méthode de production : de la vapeur d’eau entraine des turbines qui génèrent de l’électricité. Cette vapeur est produite par un ensemble de miroirs solaires qui renvoient la chaleur au niveau d’un point central, où la température atteint 500°. Des centrales à forte capacité sont actuellement en construction. L’une est en service en Espagne, une autre est en construction dans le désert californien. Cette dernière aura une capacité équivalente à celle d’un réacteur nucléaire. Ce type de centrale fonctionne en partie en accumulant et stockant l’énergie produite le jour. Cette chaleur anime la centrale la nuit qui de ce fait fonctionne 24h sur 24.

La production thermodynamique est envisagée à grande échelle dans les déserts afin d’alimenter les besoins des continents concernés. L’Allemagne et l’Espagne coopèrent et développent ensemble cette technologie ainsi que celle des câbles transcontinentaux d’acheminement. A l’échelle de l’Europe/Nord de l’Afrique, c’est le Sahara qui a vocation naturelle à accueillir ce type d’installations. Plusieurs projets sont en cours. Il s’agit de l’un des enjeux et projet phare de l’Union Pour la Méditerranée (UPM), réaffirmé lors du dernier conseil des ministres des affaires étrangères le 25 juin 2009.

Pour en savoir plus : L'habitat durable Construire ou rénover écologique et économique Didier Carbiener Edisud 2008,2009 - pour connaître le sommaire, cliquer ici

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