L'énergie solaire est l'énergie qui peut être obtenue à partir des rayons du soleil. Il ne s'agit pas seulement de l'énergie produite par la conversion du rayonnement solaire en électricité, mais aussi de la chaleur solaire directe et de l'utilisation thermique du rayonnement solaire. Le rayonnement du soleil repose sur le rayonnement électromagnétique qui est libéré à la surface du corps céleste - avec une température estimée, presque inimaginable, d'environ 5500 °C.
Comment fonctionne physiquement l'utilisation de l'énergie solaire ?
Les rayons du soleil qui nous parviennent sont les produits des fusions nucléaires qui se produisent à l'intérieur du soleil. Lorsque les rayons frappent l'atmosphère terrestre, ils ont encore une intensité d'environ 1367 watts par m². Une partie du rayonnement solaire est déjà arrêtée, dispersée ou réfléchie par les particules en suspension dans l'atmosphère. Et l'atmosphère elle-même est déjà chauffée par le rayonnement solaire et absorbe ainsi une proportion considérable du rayonnement.
Ce qui reste atteint la surface de la Terre et y déploie ses effets. Les rayons du soleil qui frappent sont utilisés par les plantes pour la photosynthèse, c'est-à-dire la conversion du monoxyde de carbone en oxygène. Nous devons à ce processus l'air que nous respirons.
Lorsque les gens utilisent l'énergie solaire, ils le font de différentes manières à l'aide de la photovoltaïque ou de la photothermique :
- Utilisation de cellules solaires en photovoltaïque pour la production de courant continu
- Production de chaleur par des capteurs solaires dans le cadre de la photothermique
- Production d'électricité dans les centrales solaires thermiques via la chaleur et la vapeur d'eau
- Production d'électricité par l'air chauffé par le soleil dans les centrales à tirage thermique
- Fours ou cuisinières solaires pour le chauffage d'aliments, d'appareils médicaux, etc.
- Ballons solaires, dont la capacité de vol repose sur l'air chaud à l'intérieur
Quels sont les avantages et les inconvénients de l'électricité solaire ?
Lorsqu'il s'agit d'utiliser l'énergie solaire, les experts distinguent les capteurs solaires des installations photovoltaïques. Les capteurs solaires peuvent par exemple chauffer l'eau pour les besoins du ménage, aucun moyen de stockage n'est prévu ici. Cependant, les capteurs n'atteignent leurs meilleures performances que par très beau temps et ciel clair. La nuit, une fois que l'eau chaude stockée est épuisée, il n'y a plus de douches.
Les installations photovoltaïques, en revanche, permettent de produire de l'électricité qui est injectée dans le réseau. L'électricité ainsi produite est rémunérée au producteur. Inversement, les ménages équipés d'une installation photovoltaïque peuvent injecter de l'électricité pendant la journée, puis la nuit, en contrepartie, prélever de l'électricité du réseau.
À l'achat, de telles installations sont bien sûr beaucoup plus coûteuses que les capteurs assez simples. De plus, les utilisateurs doivent calculer la taille ou la puissance de l'installation pour qu'elle puisse s'amortir de manière significative. Ceux qui ont suffisamment d'espace sur le toit peuvent amortir une installation photovoltaïque de 20 à 30 m² en environ 15 ans.
Le stockage de l'énergie solaire produite est également complexe. Des supports de stockage chimique appropriés sont encore en cours de développement, l'utilisation de piles à hydrogène est envisageable.
Quelle est l'utilité de l'énergie solaire ?
Les grandes installations photovoltaïques sont des panneaux complexes de semi-conducteurs qui convertissent le rayonnement solaire en courant continu. Celui-ci est converti et peut être injecté dans le réseau électrique. Les installations sont devenues beaucoup plus abordables qu'il y a 10 ou 15 ans et comptent parmi les méthodes durables les plus importantes pour produire de l'électricité. Comme les cellules solaires modernes ont un taux de conversion extrêmement élevé, elles fonctionnent également bien sous les latitudes nordiques.
Cependant, les possibilités sont loin d'être épuisées. Au moins un quart des besoins énergétiques pourrait être couvert par l'énergie solaire d'ici le milieu du siècle. Et non seulement pour l'électricité nécessaire, mais aussi pour le chauffage de l'eau et le chauffage des pièces, l'énergie solaire peut être utilisée - à la fois activement et passivement, idéalement en combinaison avec une rénovation et une isolation appropriées des bâtiments.
Utilisation passive et active de l'énergie solaire
L'énergie solaire est utilisée passivement depuis des millénaires - notamment dans l'orientation des bâtiments. Le but est de capter le maximum de lumière et de chaleur à travers les fenêtres. En même temps, les "maisons passives" doivent bien sûr avoir une isolation thermique adéquate pour que la chaleur solaire "captée" reste à l'intérieur.
Si le rayonnement solaire doit être utilisé activement, un capteur solaire pour la production d'eau chaude ou une installation photovoltaïque pour la production d'électricité est nécessaire. Quel que soit le choix des utilisateurs, les panneaux ou autres composants peuvent être intégrés dans la conception d'un bâtiment.
Utiliser l'énergie solaire - c'est possible presque partout
Avec de nouveaux panneaux solaires à haut rendement, la puissance du soleil peut même être convertie en énergie sous les latitudes nordiques. Les plus faibles rayonnements lumineux sont exploités. Et des solutions mobiles ont également été envisagées. Il existe par exemple des pads solaires qui constituent une source d'énergie idéale pour les amateurs de plein air. Ces pads sont en fait des cellules solaires portables. Ils peuvent être fixés sur un sac à dos ou sur le toit d'une voiture et, à la fin de la journée, ils ont produit de l'électricité pour le téléphone portable, l'appareil photo ou pour l'eau chaude de la douche. L'énergie solaire n'est donc pas seulement extrêmement durable, elle est aussi très portable !
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Bien que chez NIKIN nous nous concentrions principalement sur les matériaux durables dans l'industrie de la mode et que nous luttions contre la déforestation mondiale, il est important pour nous de penser durablement dans d'autres domaines de la vie. Nous voulons motiver les gens à repenser leur mode de vie et éventuellement à le rendre plus durable. Il est temps de réfléchir à des sources d'énergie alternatives aux sources conventionnelles. L'une d'elles est l'utilisation de l'énergie solaire, qui, grâce aux progrès techniques, devient progressivement plus abordable et connaît un essor en Suisse.
