Le temps printanier de ces derniers jours et semaines nous a gâtés avec beaucoup de soleil et des températures largement supérieures à 20 °C. Le printemps 2020 est plus ensoleillé que rarement auparavant. Le soleil ne nous fournit pas seulement de la vitamine D - mais 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 inclut non seulement l'énergie générée par la conversion du rayonnement solaire en électricité, mais aussi la chaleur directe du soleil et l'utilisation thermique du rayonnement solaire.La puissance de rayonnement du soleil est basée sur le rayonnement électromagnétique libéré à la surface du corps céleste - à une température estimée à environ 5500 °C, ce qui est difficile à imaginer.
Comment fonctionne physiquement l'utilisation de l'énergie solaire ?
Les rayons du soleil qui nous parviennent sont les produits de la fusion nucléaire qui se déroule à l'intérieur du soleil. Lorsque les rayons atteignent l'atmosphère terrestre, ils ont toujours une intensité d'environ 1367 watts par m². Une partie du rayonnement solaire est déjà arrêtée, dispersée ou réfléchie dans les particules en suspension de l'atmosphère. Et l'atmosphère elle-même est déjà réchauffée par le rayonnement solaire et absorbe donc une part considérable du rayonnement.
Ce qui reste arrive jusqu'à la surface de la terre et y déploie ses effets. Les rayons du soleil sont utilisés par les plantes pour la photosynthèse, c'est-à-dire la transformation du monoxyde de carbone en oxygène. C'est à ce processus que nous devons l'air que nous respirons.
Lorsque les gens utilisent l'énergie solaire, ils le font de différentes manières à l'aide du photovoltaïque ou du phototermique :
- Utiliser les cellules solaires dans le photovoltaïque pour produire du courant continu
- Produire de la chaleur grâce aux capteurs solaires dans le cadre de la photothermie
- Production d'électricité dans une centrale solaire thermique via la chaleur et la vapeur d'eau
- Produire de l'électricité en utilisant l'air chauffé par le soleil dans des centrales dites éoliennes
- Fours ou cuisinières solaires pour chauffer les aliments, les appareils médicaux, etc.
- Les ballons solaires, dont la capacité de vol repose sur l'air chaud à l'intérieur
Quels sont les avantages et les inconvénients de l'énergie solaire ?
Lorsqu'il s'agit d'utiliser l'énergie solaire, les spécialistes font la différence entre les capteurs solaires et les installations photovoltaïques. Les capteurs solaires permettent, par exemple, de chauffer l'eau pour les besoins du ménage, il n'y a pas de moyen de stockage. Cependant, les capteurs ne fonctionnent au mieux que par beau temps et lorsque le ciel est dégagé. La nuit, une fois que la réserve d'eau chauffée est épuisée, il n'est plus possible de se doucher.
En revanche, les installations photovoltaïques permettent de produire de l'électricité qui est ensuite injectée dans le réseau. L'électricité ainsi générée est payée au producteur. Inversement, les ménages disposant d'une installation photovoltaïque peuvent alimenter le réseau pendant la journée et, inversement, recevoir de l'électricité la nuit.
L'achat de telles installations est bien sûr beaucoup plus coûteux que les collecteurs assez simples. De plus, les utilisateurs doivent calculer la taille ou la puissance de l'installation pour pouvoir l'amortir de manière raisonnable. Pour ceux qui disposent d'une surface de toit suffisante, une installation photovoltaïque de 20-30 m² peut être amortie en 15 ans environ.
Il est également difficile de stocker l'énergie solaire générée. On travaille encore sur les moyens de stockage chimiques correspondants, on peut imaginer l'utilisation de piles à hydrogène.
Quels sont les avantages de l'énergie solaire ?
Les plus grandes installations photovoltaïques sont des panneaux complexes de semi-conducteurs qui transforment le rayonnement solaire en courant continu. Celui-ci est converti et peut être injecté dans le réseau électrique. Ces installations sont devenues beaucoup plus abordables qu'il y a 10 ou 15 ans et font partie des principales méthodes durables de production d'électricité. Comme les cellules solaires modernes ont un taux de conversion extrêmement élevé, elles fonctionnent bien même sous des latitudes nordiques.
Et pourtant, les possibilités sont loin d'être épuisées. Au moins un quart des besoins en énergie 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 la production d'eau chaude et le chauffage des locaux, de manière active ou passive, de préférence 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 millénaires - notamment dans l'orientation des bâtiments. Ainsi, le maximum de lumière et de chaleur doit être capté par les fenêtres. En même temps, les maisons dites "passives" doivent bien sûr être dotées d'une isolation thermique appropriée pour que la chaleur solaire "capturée" reste à l'intérieur.
En revanche, si l'on souhaite utiliser activement les rayons du soleil, il faut un capteur solaire pour produire de l'eau chaude ou un système photovoltaïque pour produire de l'électricité. Peu importe ce que les utilisateurs choisissent, 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 très efficaces, il est possible de transformer la puissance du soleil en énergie, même sous les latitudes nordiques. Les moindres rayons de lumière sont utilisés. Et on a également pensé à des solutions mobiles. Il existe des pastilles solaires qui représentent une possibilité idéale d'approvisionnement en énergie pour les amateurs de plein air. Les pads sont en fait des cellules solaires portables. Ils peuvent être fixés sur le sac à dos ou le toit de la voiture et, à la fin de la journée, ils ont produit de l'électricité pour le téléphone portable, l'appareil photo ou l'eau chaude de la douche. L'énergie solaire n'est donc pas seulement très durable - elle est aussi très portable !
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Bien que chez NIKIN nous nous occupions surtout des matériaux durables de 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 réfléchir à leur style de vie et à le rendre éventuellement plus durable. Il est temps de penser à des sources d'énergie alternatives aux sources traditionnelles. L'une d'entre elles est l'utilisation de l'énergie solaire, qui devient peu à peu plus abordable grâce aux progrès techniques et qui connaît également un essor en Suisse.
