L’énergie solaire

06L’énergie solaire est le rayonnement du soleil capable de produire de la chaleur, provoquant des réactions chimiques ou générant de l’électricité.

La quantité totale d’énergie solaire incidente sur Terre dépasse largement les besoins énergétiques actuels et futurs. Si elle est convenablement exploitée, cette source très diffuse a le potentiel de satisfaire tous les besoins d’énergie.

Au XXIème siècle, l’énergie solaire devrait devenir de plus en plus attrayante en tant que source d’énergie renouvelable, en raisons de son approvisionnement inépuisable et de son caractère non polluant, contrairement aux combustibles fossiles limités tels que le charbon, le pétrole et le gaz naturel.

Le soleil est une source d’énergie extrêmement puissante et sa lumière est de loin la plus grande source d’énergie reçue par la Terre, mais son intensité à la surface est en fait assez faible.

Ceci est essentiellement dû à l’étalement radial considérable du rayonnement lointain. Une perte supplémentaire relativement mineure est due à l’atmosphère terrestre et aux nuages, qui absorbent ou dispersent jusqu’à 54 % de la lumière entrante. Le rayon solaire qui atteint le sol est composée de près de 50 % de lumière visible, de 45 % de rayonnement infrarouge et de plus petites quantités de rayons ultraviolets, ainsi que d’autres formes de rayonnement électromagnétique.

Utilisation de l’énergie solaire

Le potentiel en énergie solaire est énorme, car environ 200 000 fois la capacité de production électrique totale du monde est reçue quotidiennement par la Terre sous forme d’énergie solaire. Malheureusement, bien que l’énergie solaire elle-même soit gratuite, le coût élevé de sa collecte, de sa conversion et de son stockage limite son exploitation dans de nombreux endroits. Le rayonnement solaire peut être converti en énergie thermique (chaleur) ou en énergie électrique, bien que la première soit plus facile à réaliser.

La conversion en énergie thermique

Parmi les dispositifs les plus couramment utilisés pour capter l’énergie solaire et la convertir en énergie thermique.

Notons par exemple, les capteurs à plaques planes, utilisés pour les applications de chauffage solaire. En raison de la faible intensité du rayonnement solaire à la surface terrestre, ces capteurs doivent occuper une grande surface. Même dans les zones ensoleillées des régions tempérées du monde, un collecteur doit occuper une surface d’environ 40 mètres carré pour collecter suffisamment d’énergie pour répondre aux besoins énergétiques d’une personne.

Les capteurs plats les plus largement utilisés sont constitués d’une plaque en métal noirci, recouverte d’une ou deux feuilles de verre, qui est chauffée par la lumière du soleil qui tombe sur elle. Cette chaleur est ensuite transférée dans l’air ou dans l’eau, appelée fluides porteurs, qui s’écoulent à l’arrière de la plaque. La chaleur peut être utilisée directement ou transférée sur un autre support. Ces plaques plates sont plus couramment utilisées pour les chauffe-eaux et le chauffage domestique.

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