Le temps printanier de ces derniers jours et semaines nous a gâtés avec beaucoup de soleil et des températures bien supérieures à 20 °C. Le printemps 2020 est plus ensoleillé que tous les printemps précédents. Le soleil ne nous fournit pas seulement de la vitamine D - mais il peut aussi être utilisé pour produire de l'énergie.
L'énergie solaire est l'énergie qui peut être obtenue à partir des rayons du soleil. Cela comprend non seulement l'énergie générée par la conversion du rayonnement solaire en électricité, mais aussi la chaleur solaire directe et l'utilisation thermique du rayonnement solaire.Le pouvoir rayonnant du soleil est basé sur le rayonnement électromagnétique libéré à la surface du corps céleste - avec une température estimée, difficilement imaginable, d'environ 5500°C.
Comment l'utilisation de l'énergie solaire fonctionne-t-elle physiquement ?
Les rayons du soleil qui nous atteignent sont les produits de la fusion nucléaire qui a lieu à l'intérieur du soleil. Lorsque les rayons touchent 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 dans les matières en suspension dans l'atmosphère. Et l'atmosphère elle-même est déjà chauffée par le rayonnement solaire et absorbe donc une quantité considérable de ce rayonnement.
Ce qui reste atteint la surface de la terre et y déploie son effet. Les rayons solaires incidents sont utilisés par les plantes pour la photosynthèse, c'est-à-dire la transformation du monoxyde de carbone en oxygène. Nous devons l'air que nous respirons à ce processus.
Lorsque les gens utilisent l'énergie solaire, ils le font de différentes manières à l'aide de l'énergie photovoltaïque ou photothermique :
- Utilisation de cellules solaires photovoltaïques pour générer du courant continu
- Gagner de la chaleur grâce aux capteurs solaires dans le cadre de la photothermie.
- Production d'électricité dans la centrale solaire thermique par la chaleur et la vapeur d'eau
- Production d'électricité grâce à l'air chauffé par le soleil dans des centrales électriques dites à courant ascendant.
- Fours ou cuisinières solaires pour chauffer les aliments, les équipements médicaux, etc.
- Les ballons solaires, dont la capacité à voler est basée sur l'air chaud qu'ils contiennent.
Quels sont les avantages et les inconvénients de l'énergie solaire ?
Lorsqu'il s'agit d'utiliser l'énergie solaire, les experts font la distinction entre les capteurs solaires et les systèmes photovoltaïques. À l'aide de capteurs solaires, par exemple, l'eau peut être chauffée pour les besoins du ménage ; un moyen de stockage n'est pas prévu ici. Cependant, les collecteurs ne donnent le meilleur d'eux-mêmes que lorsque le temps est très beau et que le ciel est dégagé. La nuit, dès que l'eau chauffée est épuisée, il est temps d'arrêter de se doucher.
Les systèmes photovoltaïques, eux, peuvent produire de l'électricité qui est injectée dans le réseau. L'électricité ainsi produite est payée au producteur. À l'inverse, les ménages équipés d'une installation photovoltaïque peuvent injecter de l'électricité dans le réseau pendant la journée et, à l'inverse, en prélever dans le réseau la nuit.
Bien sûr, de tels systèmes sont beaucoup plus chers à l'achat que les collecteurs tout simples. De plus, les utilisateurs doivent calculer la taille ou la puissance du système afin de pouvoir l'amortir de manière raisonnable. Si tu as suffisamment de surface de toit, tu peux amortir une installation photovoltaïque de 20-30 m² en 15 ans environ.
Il est également coûteux de stocker l'énergie solaire produite. Les travaux sur les supports de stockage chimique appropriés sont toujours en cours ; l'utilisation de piles à hydrogène est envisageable.
À quel point les avantages de l'énergie solaire sont-ils importants ?
Les grands systèmes photovoltaïques sont des panneaux complexes de semi-conducteurs qui convertissent le rayonnement solaire en courant continu. Celle-ci est convertie et peut être injectée dans le réseau électrique. Les systèmes sont devenus beaucoup plus abordables qu'il y a 10 ou 15 ans et sont l'une des 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 aux latitudes nord.
Mais les possibilités sont loin d'être épuisées. Au moins un quart de la demande énergétique pourrait être couvert par l'énergie solaire d'ici le milieu du siècle. Et l'énergie solaire peut être utilisée non seulement pour l'électricité nécessaire, mais aussi pour chauffer l'eau et les pièces - de manière active et passive, 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 de manière passive depuis des milliers d'années, notamment pour l'orientation des bâtiments. De cette façon, la quantité maximale de lumière et de chaleur devrait être capturée par les fenêtres. En même temps, les maisons dites "passives" doivent bien sûr aussi avoir une isolation thermique appropriée pour que la chaleur solaire "capturée" reste à l'intérieur.
Si, par contre, le rayonnement solaire doit être utilisé activement, il faut un capteur solaire pour produire de l'eau chaude ou un système photovoltaïque pour produire de l'électricité. Quel que soit le choix des utilisateurs, les panneaux ou autres composants peuvent être intégrés à la conception d'un bâtiment.
Utiliser l'énergie solaire - c'est possible presque partout
Grâce à de nouveaux panneaux solaires très efficaces, la puissance du soleil peut être convertie en énergie même dans les latitudes nordiques. Même la plus petite irradiation de lumière est utilisée. Et entre-temps, des solutions mobiles ont aussi été envisagées. Il existe par exemple des coussins solaires, qui sont un moyen idéal de fournir de l'énergie aux amateurs de plein air. Les coussinets sont en fait des cellules solaires portables. Ils peuvent être attachés à un sac à dos ou au toit d'une voiture et à la fin de la journée, ils ont produit de l'électricité pour un téléphone portable, un appareil photo ou de l'eau chaude pour la douche. L'énergie solaire n'est donc pas seulement incroyablement durable - elle est aussi éminemment portable !
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Bien que sur NIKIN nous nous préoccupions principalement des matériaux durables dans l'industrie de la mode et de la lutte contre la déforestation mondiale, il est important pour nous de penser durablement dans d'autres domaines de la vie également. Nous voulons motiver les gens à repenser leur mode de vie et éventuellement à le rendre plus durable. Il est temps de penser à des sources d'énergie alternatives aux sources conventionnelles. L'une d'entre elles est l'utilisation de l'énergie solaire, qui devient progressivement plus abordable grâce aux progrès techniques et connaît également un essor en Suisse.
