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Solaire thermique Solaire photovoltaïque Hydraulique Eolien Géothermie Bioénerg

Solaire thermique Solaire photovoltaïque Hydraulique Eolien Géothermie Bioénergie (Photosynthèse) Sources renouvelables Sources nucléaires Fusion (solaire) Fission (centrale nucléaire) Sources fossiles Gaz Pétrole Charbon I. Energie renouvelable L’énergie est une manifestation de force, de mouvement de chaleur, de transformation émanant d’une source quelconque et capable de produire un travail ou une action précise et déterminée. Sur la terre, le soleil est la source fondamentale d’énergie, car toutes les autres sources en découlent, directement ou indirectement. Aujourd’hui, les énergies renouvelables représentent 15% des énergies utilisés dans le monde. C’est l’hydraulique et la biomasse qui représentent le plus gros potentiel. En termes de potentiel, 40% des besoins actuels d’énergie dans le monde pourraient être couverts par les énergies renouvelables. Les énergies renouvelables sont inépuisables à l’échelle de l’homme, elles sont en permanences disponibles, au contraire des énergies fossiles et de l’énergie nucléaire dont les réserves sont menacées pour les générations à venir. La production mondiale d'électricité devrait doubler au cours des 25 prochaines années, selon une publication de l'Agence internationale de l'énergie (World Energy Outlook 2006). La part de la production des énergies renouvelables devrait augmenter de 57%. L'efficacité de l'énergie électrique sera un facteur essentiel du maintien des coûts peu élevés et d'une haute qualité de services. Il faut savoir que la consommation mondiale par habitant n’a été multipliée que par quatre. Cela illustre bien les inégalités de la consommation d’énergie dans le monde, ce qu’on peut constater, les pays du nord sont beaucoup plus consommateurs dit sur- consommateurs en raison de leur développement en comparaison avec les pays du sud dit sous-consommateurs en raison de leur sous-développement ou bien ils sont en voie de développement. Aujourd’hui un quart de la population consomme les trois quarts de l’énergie produite, il est à noter que deux milliards de personnes dans le monde n’ont pas accès à l’électricité. Des inégalités apparaissent aussi au niveau des sources d’énergies utilisées. Actuellement, 80% de la consommation énergétique mondiale est issu de l’énergie fossile. En raison de la pollution engendrée par les fossiles tels que la pollution des sols et des nappes phréatiques, pollution des eaux tels que la contamination, les parée noirs et autre, la pollution atmosphérique tels que les pluies acides, destruction de la couche d’ozone, les différents épisodes de changement climatique en raison des gaz à effet de serre. Il faut savoir que le nucléaire n’échappe pas à cette préoccupation d’ordre environnementale comme la contamination la conservation les risques d’accident et autres des déchets radioactifs. Pour toutes ces raisons il faudra penser à consommer autrement et plus raisonnablement pour la survie de notre planète. L'utilisation à grande échelle des énergies renouvelables (ER) est importante pour l'avenir pour plusieurs raisons: éliminer la dépendance aux combustibles fossiles, combattre le réchauffement planétaire, et accroître le niveau de vie des personnes vivant dans les pays en développement. Une grande part des ER constitue un domaine émergent de la recherche, des technologies et de la fabrication et une nouvelle industrie est en train de se développer. La normalisation aide ces technologies à devenir commercialisables en offrant une base aux systèmes de certifications, en promouvant le commerce international de produits uniformes et de grande qualité et en soutenant le transfert du savoir-faire venant des systèmes d'énergies traditionnelles. La nature même des technologies liées aux énergies renouvelables implique que leur normalisation exige un effort particulier pour soutenir le rythme des développements réalisés dans ces différents domaines. Dans ce contexte, la CEI (conseil en environnement intérieur) travaille à l'élaboration de Normes internationales qui serviront la planète dans ce secteur du marché. Notre mission est de fournir des normes d'aptitude à la fonction et de sécurité dans le domaine des énergies renouvelables, ainsi que des systèmes de certification partout où ils sont nécessaires, offrant ainsi un outil essentiel à l'établissement d'un niveau de qualité protégeant les consommateurs dans le monde entier. Si on doit résumer les avantages et les inconvénients des énergies renouvelables on dira : Parmi les inconvénients : Elles sont intermittentes (soleil, pluie, vent, …) Elles sont inégalement réparties à la surface de la terre Elles sont diffusent dans leur volume ou leur masse (faible concentration et intensité en un point donnée) Ces caractéristiques posent des problèmes quant à leur exploitation : Une collecte difficile, on ne peut concentrer et récupérer la totalité des énergies. Si l’homme récupérait toute l’énergie solaire reçue par la terre, il disposerait 15000 fois la production d’énergie annuelle dans le monde. Un stockage difficile, en dehors de l’eau stockée dans les barrages, il est impossible ou très coûteux de mettre en réserve les autres ENR. D’autre part, les quantités d’énergies produites sont souvent faibles. Les ENR nécessitent donc un développement technologique pour accroître leur rendement et subvenir à une partie de nos besoins énergétiques. Les ENR requièrent des investissements élevés qui rendent leur bilan économiques peu favorable par rapport aux autres sources d’énergies conventionnelles ne sont pas pris en compte (pollution de l’air, stockage des déchets, marées noires, santé…) Concernant les avantages de l’utilisation des ENR sont : On pensant à demain on est amené à changer notre façon de consommer, en raison des problèmes énergétiques actuels, les états doivent recourir à d’autres types d’énergies tels que les ENR, qui ont déjà exploitaient par l’homme depuis la nuit des temps, mais de façon réduite. Elles offrent à bien des égards des solutions durables pour la politique énergétique. Les ressources fossiles et les ressources uranium voient leurs réservent s’épuiser. En effet, le rythme de consommation des pays développés est bien supérieur à la capacité de régénération naturelle de ces combustibles. I.1. ENERGIE SOLAIRE L’énergie solaire est non polluante et abondante, bien qu’inégalement répartie dans l’espace entre 800 et 2500 kW par m2 et par an selon la région du globe et dans le temps (heure du jour et saison). Deux méthodes d’exploitation existent : l’utilisation de l’énergie solaire par conversion thermique et par l’effet photovoltaïque. I.1.1 La conversion thermique solaire L’énergie solaire est directement convertie en chaleur grâce à des capteurs thermiques solaires. Ils sont constitués d’une surface absorbante de couleur foncée (l’absorbeur), placée généralement derrière une vitre. Un matériau résistant à la chaleur et thermique isolant est placé derrière l’absorbeur pour limiter les pertes calorifiques. La chaleur absorbée par la surface noire est transmise à fluide caloporteur (eau, air...). Sa température peut atteindre 60 à 80 °C, voir 100°C. Les capteurs à eau et à air sont les plus répondus. - Les capteurs à eau sont utilisés pour produire de l’eau chaude sanitaire, chauffer les locaux ou les eaux de piscines en plein air. Dans cette application, dans la plupart du temps sont dépourvus du vitrage et de l’isolation inférieure. Les applications : Le chauffe-eau solaire : il permet une économie d’énergie Le chauffage par système solaire combiné production d’eau sanitaire et de chauffage de locaux, cette technique peut couvrir 40% à 70% des besoins thermiques d’une habitation. La chaleur est dispensée par des émetteurs ou un plancher chauffant à basse température. Dans ce dernier cas, la chaleur solaire est stockée dans une dalle à forte inertie thermique dans laquelle circule l’eau chauffée par les capteurs. Le planchée restitue ses calories avec un décalage pouvant aller jusqu’à quelques heures. Le chauffage des piscines, on utilise des capteurs solaires non vitrées et bon marché, capteurs semi-rigides solaire dans lesquels passe en circuit fermé l’eau de la piscine. La surface des capteurs solaires nécessaires est de 30 % à 60% de la surface du bassin. L’utilisation de la piscine est prolongée ainsi de plusieurs semaines par an, notamment en prenant comme précaution de recouvrir le basin d’une couverture isothermique pendant les périodes d’inoccupation. Son rôle est notamment d’éviter l’évaporation, source de refroidissement. Les capteurs à air, ils produisent de l’air chaud utilisé pour le séchage agricole foins et fruits, et parfois pour le chauffage des locaux. I.1.2 La conversion photovoltaïque de l’énergie solaire La lumière du soleil peut être directement convertie en électricité grâce à des cellules photovoltaïques. L’effet photovoltaïque a été découvert par le physicien Becquerel en 1839. Les cellules photovoltaïques sont constituées de matériaux dits « semi-conducteurs », tel le silicium. Les particules de lumière (photons) viennent heurter les électrons de silicium et leur communiquent leur énergie. Le silicium est traité ou dopé de manière à diriger tous les électrons dans le même sens. Une tension apparaît alors aux bornes de la cellule. Le rendement de conversion de ces cellules est de 15% à 26 %. Celles-ci sont mises en série électrique dans un module photovoltaïque étanche à l’humidité. Les modules commerciaux ont des puissances unitaires de 10W à 200 W et sont utilisés dans installations de l’ordre de kilowatt ou de la dizaine de kilowatts, que ce soit pour l’alimentation d’habitations non connectées au réseau ou de relais de télécommunications. Les applications de 10W sont légions dans le mobilier urbain, la signalisation, es alarmes… De nouveaux types d’applications se développent (1kWà 10 kW), les modules photovoltaïques sont intégrés dans l’architecture des immeubles (vitrages produisant de l’électricité et débitant dans le réseau, toits des maisons recouverts de uploads/Geographie/ une-partie-du-cours-d-x27-energie-renouvelable.pdf