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Les panneaux solaires
En amont de toutes les autres énergies renouvelables
Toutes les énergies renouvelables sont issues directement ou indirectement du soleil; son rayonnement peut en effet être utilisé de deux manières :
- sa chaleur peut être concentrée pour chauffer de l’eau sanitaire, des immeubles, des séchoirs, ou bien un liquide en circulation afin de produire de l’électricité par l’intermédiaire d’un alternateur ou d’une dynamo. C’est le solaire thermique.
- sa lumière peut être transformée directement en courant électrique grâce à l’effet photovoltaïque.
Le rayonnement solaire est également à l’origine de phénomènes naturels qui offrent autant de manières de capter une partie de cette énergie solaire indirecte : le vent (énergie éolienne), le cycle de l’eau (énergie hydraulique), la croissance des végétaux par la photosynthèse (énergie de la biomasse, notamment bois et bio-gaz), auxquelles on peut ajouter l’énergie de la mer (courants marins, houle et marée) qui est issue des forces internes du système solaire.
La géothermie (l’ “énergie de la terre”), qui consiste à extraire la chaleur du sous-sol n’est pas à proprement parler une énergie renouvelable, bien qu’elle y soit souvent assimilée.
Le photovoltaïque : comment ça marche ?
L’ "effet photovoltaïque" est un phénomène physique propre à certains matériaux appelés "semi-conducteurs", (le plus connu est le silicium utilisé pour les composants électroniques). Lorsque les "grains de lumière" (les photons) heurtent une surface mince de ces matériaux, ils transfèrent leur énergie aux électrons de la matière. Ceux-ci se mettent alors en mouvement dans une direction particulière, créant ainsi un courant électrique qui est recueilli par des fils métalliques très fins. Ce courant peut être ajouté à celui provenant d’autres dispositifs semblables de façon à atteindre la puissance désirée pour un usage donné.
Solaire thermique : comment ça marche ?
Dans les pays du sud, on voit des installations solaires simples, où l'eau potable passe directement dans le capteur, avant d'être conduite au robinet. Elles peuvent fonctionner sans pompe - et donc sans électricité - et l'eau chauffée par le soleil est généralement stockée sur le toit.
Des installations plus complexes, adaptées aux régions où les hivers sont froids et le ciel souvent couvert, on vu le jour principalement dans les pays de l'Hémisphère Nord. L'eau potable ne circule pas dans le capteur; elle parvient dans le bas d'un grand "chauffe-eau" (appelé aussi "ballon ou "boiler") et entre en contact avec l'échangeur de chaleur du circuit solaire, et celui de la chaudière. Pour faire des réserves d'eau chaude solaire, le chauffe-eau a un volume plus grand que pour une installation sans capteur.