Les avantages de l’énergie solaire

La Terre reçoit une quantité incroyable d’énergie solaire. Le soleil, une étoile moyenne, est un réacteur à fusion qui brûle depuis 4 milliards d’années. Il fournit suffisamment d’énergie en une minute pour répondre aux besoins énergétiques mondiaux pendant un an. En une journée, il fournit plus d’énergie que ce que notre population actuelle consommerait en 27 ans. En fait, « La quantité de rayonnement solaire qui frappe la terre sur une période de trois jours est équivalente à l’énergie stockée dans toutes les sources d’énergie fossile ».

L’énergie solaire est une ressource gratuite et inépuisable, mais l’exploiter est une idée relativement nouvelle. La capacité d’utiliser l’énergie solaire pour la chaleur a été la première découverte. Un scientifique suisse, Horace de Saussure, a construit le premier capteur solaire thermique en 1767, qui a ensuite été utilisé pour chauffer l’eau et cuire les aliments. Le premier brevet commercial pour un chauffe-eau solaire a été accordé à Clarence Kemp des États-Unis en 1891. Ce système a été acheté par deux dirigeants californiens et installé dans un tiers des maisons de Pasadena en 1897.

La production d’électricité à partir de l’énergie solaire a été la deuxième découverte. En 1839, un physicien français du nom d’Edmund Becquerel a réalisé que l’énergie solaire pouvait produire un « effet photovoltaïque » (photo = lumière, voltaïque = potentiel électrique). Dans les années 1880, on a mis au point des cellules photovoltaïques (PV) au sélénium qui pouvaient convertir la lumière en électricité avec une efficacité de 1 à 2 % ( » l’efficacité d’une cellule solaire est le pourcentage de la lumière solaire disponible convertie par la cellule photovoltaïque en électricité « ), mais on ne savait pas comment cette conversion se faisait. L’énergie photovoltaïque « est donc restée une curiosité pendant de nombreuses années, car elle était très inefficace pour transformer la lumière du soleil en électricité ». Ce n’est qu’au début des années 1900, lorsqu’Albert Einstein a proposé une explication pour l' »effet photoélectrique », pour lequel il a reçu le prix Nobel, qu’on a commencé à comprendre l’effet photovoltaïque correspondant.

L’énergie solaire avait peut-être un grand potentiel, mais elle a été laissée en arrière-plan lorsque les combustibles fossiles étaient plus abordables et disponibles. « Ce n’est qu’au cours des dernières décennies, alors que la demande croissante d’énergie, les problèmes environnementaux croissants et la diminution des ressources en combustibles fossiles nous ont amenés à nous tourner vers d’autres sources d’énergie, que nous nous sommes concentrés sur l’exploitation réelle de cette formidable ressource. Par exemple, le ministère américain de l’Énergie a financé l’installation et l’essai de plus de 3 000 systèmes photovoltaïques pendant l’embargo pétrolier de 1973-1974. Vers la fin des années 1970, les entreprises du secteur de l’énergie et les agences gouvernementales avaient investi dans l’industrie photovoltaïque, et « une accélération considérable dans le développement des modules a eu lieu ». Pendant la guerre du Golfe dans les années 1990, on a de nouveau cherché à améliorer l’énergie solaire.

Considérant que « les premières cellules solaires pratiques ont été fabriquées il y a moins de 30 ans », nous avons parcouru un long chemin… La prolifération d’entreprises spécialisées dans la conception de systèmes solaires uniques et spécifiques pour les maisons individuelles, signifie qu’il n’y a plus d’excuse pour ne pas considérer l’énergie solaire pour votre maison. Les plus grands gains d’efficacité ont été obtenus « avec l’avènement du transistor et de la technologie des semi-conducteurs qui l’accompagne ». Le coût de production est tombé à près de 1/300 de ce qu’il était pendant le programme spatial du milieu du siècle et le coût d’achat est passé de 200 $ le watt dans les années 1950 à un possible 1 $ le watt seulement aujourd’hui. L’efficacité a augmenté de façon spectaculaire pour atteindre 40,8 %, le nouveau record mondial du National Renewable Energy Lab du département de l’Énergie des États-Unis en août 2008.

Nous utilisons encore aujourd’hui l’énergie solaire sous les deux mêmes formes, thermique et photovoltaïque. Le premier concentre la lumière du soleil, la convertit en chaleur et l’applique à un générateur de vapeur ou à une machine pour la transformer en électricité afin de  » chauffer les bâtiments, chauffer l’eau, produire de l’électricité, sécher les cultures ou détruire les déchets dangereux « . L’électricité est produite lorsque le fluide chauffé entraîne des turbines ou d’autres machines. La seconde forme d’énergie solaire produit de l’électricité directement sans pièces mobiles. Le système photovoltaïque actuel est composé de cellules en silicium, le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre. « L’énergie est produite lorsque la lumière du soleil frappe le matériau semi-conducteur et crée un courant électrique. » La plus petite unité du système est une cellule. Les cellules câblées ensemble forment un module, et les modules câblés ensemble forment un panneau. Un groupe de panneaux s’appelle un tableau, et plusieurs tableaux forment un champ tableau.

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