L’énergie solaire

Prenant acte de la réalité du réchauffement climatique dans la décennie 90, et de la responsabilité humaine dans ces dérèglements, le monde est devenu plus soucieux de l’environnement.
L’écologie est devenu ainsi un maître-mot.

Parmi ce concept d’écologie, on entend surtout les énergies renouvelables, y compris les énergies solaires.

Notons d’abord que les sources traditionnelles d’énergie qui sont le pétrole, le gaz, le charbon posent de nombreux problèmes : Leurs stocks sont en quantité limitée et elles sont épuisables. Or la consommation de ces énergies ne cesse de croître, les rendant de plus en plus difficile et coûteuses à exploiter, ce qui en augmente les prix. Vous avez par exemple remarqué que votre facture de chauffage s’est emballée, augmentant à un rythme effréné depuis 2003.

Alors que les énergies renouvelables (ER) sont par définition quasi inépuisables et présentes abondamment. Les énergies dites renouvelables (ER) utilisent des flux inépuisables d’énergies d’origine naturelle (soleil, vent, eau, croissance végétale…).

Le soleil, bien que distant de plus de 150 millions de kilomètres de nous, demeure notre plus grande source d’énergie même si elle est intermittente avec l’alternance jour / nuit. Le soleil produit ainsi une énergie inépuisable et naturellement disponible en quantité.

L’énergie solaire offre actuellement des produits innovants et respectueux de la nature. Par exemple, les panneaux solaires permettent de récupérer l’énergie des rayons solaires pour le confort thermique de votre habitation.

Comment utiliser l’énergie solaire?

L’énergie du soleil est captée par des capteurs (panneaux) installés en général sur le toit, qui la transforment soit en chaleur (solaire thermique) soit en électricité (solaire photovoltaïque).

Dans ces capteurs circule soit de l’air, soit un liquide caloporteur qui transfert sa chaleur à l’eau par un échangeur. Le fluide caloporteur est dirigé vers un ballon par une pompe ou par thermosiphon mais dans ce cas le ballon doit être placé au-dessus du capteur, ce qui est souvent difficile à réaliser.

L’énergie solaire, peut ainsi être convertie en luminosité dans l’habitat mais aussi en chaleur ou en électricité. A ce titre, l’énergie solaire permet de s’orienter vers l’autonomie énergétique à l’échelle de l’habitat voire du quartier.

L’énergie solaire peut également être utilisée pour le chauffage des piscines et des douches solaires. Déjà utilisé dans les bâtiments tertiaires, les capteurs thermiques pourraient prochainement être utilisés pour la climatisation de nos logements offrant ainsi une alternative économique et écologique aux systèmes de climatisation conventionnels.

Quand on parle de l’énergie solaire, on entend souvent le mot « photovoltaïque ».

L’effet photovoltaïque permet la conversion directe du rayonnement solaire en électricité lorsque les photons, ces particules de lumière, parviennent à mettre en mouvement les atomes de matériaux comme le silicium.

Attention à ne pas confondre solaire photovoltaïque et solaire thermique. On parle de plus en plus d’énergies renouvelables, de l’énergie solaire, mais beaucoup d’entre nous ne font pas encore la différence entre l’énergie photovoltaïque et thermique.

Le solaire photovoltaïque produit de l’électricité à partir de la lumière du soleil. Quand elles y sont exposées, les cellules assemblées en modules génèrent un courant continu. Un appareil électronique, l’onduleur, le transforme ensuite en courant alternatif pour l’envoyer sur le réseau.

Le solaire thermique transforme le rayonnement du soleil en chaleur. Les capteurs chauffent directement l’eau du logement, qu’il s’agisse de l’eau chaude sanitaire, dans le cas du chauffe-eau solaire, ou de l’eau du circuit de chauffage, dans le cas du plancher solaire direct.

Ces deux types d’équipements sont compatibles. Une partie de la toiture exposée au sud peut être couverte de modules photovoltaïques qui produiront de l’électricité, l’autre de panneaux solaires qui chaufferont l’eau. Forte de tous ces avantages, l’énergie solaire photovoltaïque est considérée par de nombreux états comme l’une des sources qui jouera un rôle important dans le panel énergétique de ce siècle. Des efforts importants sont déployés dans le monde pour accélérer son développement.

Aménagement

Afin de profiter « passivement » de la chaleur et de la lumière du soleil, il faut aménager les bâtiments en fonction des apports solaires. Le principe du chauffage solaire passif est assuré par des ouvertures vitrées adéquates orientées vers le soleil et une isolation convenable pour éviter les risques de déperditions calorifiques. Il faut aussi stocker la chaleur afin de continuer à chauffer le bâtiment lorsque le soleil ne brille plus et la rediriger vers les zones qui n’en bénéficient pas grâce à la thermocirculation (mouvement naturel de l’air chaud qui monte) ou des ventilateurs.

En milieu tempéré, il faut s’assurer que le logement est bien exposé plein sud. De plus, les vitrages doivent être conçus pour capter au maximum le soleil l’hiver, sans surchauffer la maison l’été. D’où l’obligation de mettre des avancées de toit ou par-soleil. La chaleur est stockée dans les murs.

L’énergie solaire a également ses avantages et limites ci-après :
Les avantages

• C’est une énergie renouvelable qui contrairement à des idées reçues peut être utilisée dans de nombreuses régions. L’intérêt de l’énergie solaire tient autant à l’ensoleillement au m2 qu’à la durée de son utilisation (période de chauffage longue).
• C’est une énergie dont l’utilisation ne pollue pas l’atmosphère.
• Pour la production d’eau chaude sanitaire et pour le chauffage, les coûts d’installation ne sont pas très élevés.

Les limites

• La nuit, la source d’énergie n’existe plus, il faut donc prévoir des systèmes de stockage.
• La production d’électricité à partir du solaire est pour l’instant encore assez coûteuse car les cellules photovoltaïques sont chères à fabriquer. La rentabilité économique des projets dépend du prix de rachat de l’électricité (élevé en Allemagne, faible en France). Cette utilisation de l’énergie solaire est donc encore limitée en France. Elle devrait se développer avec le soutien de l’Europe et l’augmentation du prix de rachat du kWh photovoltaïque.

Pour finir, nous tenons à noter que l’année 2009 est une année décisive pour la lutte contre les changements climatiques, et qu’il est urgent d’agir.

Notre planète s’échauffe anormalement, avec de très graves perturbations à l’avenir si nous ne réagissons pas : canicules et désertifications, inondations et tempêtes, disparition des glaciers et de la banquise, montée du niveau des mers… 1 million d’espèces animales et végétales pourraient disparaître en 50 ans et des millions de personnes seront affectées. Si rien n’est fait, jusqu’à un milliard d’êtres humains seront jetés sur les routes de l’exode climatique d’ici au milieu du siècle. Avec les problèmes alimentaires, sanitaires et sécuritaires que cela implique.

C’est l’accumulation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre qui perturbe le climat de la Terre. Ces gaz proviennent notamment de la plupart des activités humaines : transports, industrie, agriculture, production d’énergie, chauffage…

Il est impératif de changer nos modes de vie et de nous développer autrement pour réduire drastiquement ces gaz polluants et rétablir l’équilibre du climat. C’est possible car les solutions existent : il nous reste à les mettre en place tous ensemble !