ENERGIES RENOUVELABLES
sol(ID)aires
Sommaire
Historique de l'énergie solaire
Développement du PV
Réflexions autour de la problématique énergétique
ENERGIES RENOUVELABLES
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· Si les applications indirectes
de l'énergie solaire commencent avec la découverte du
feu (en brûlant du bois, l'homme libère ainsi une énergie
d'origine solaire accumulée pendant la croissance de l'arbre - à
l'instar des combustibles fossiles, dans la mesure où les biomasses
dont ils sont issus ont utilisé cette même énergie…),
les utilisations "actives" - en opposition à "passives"
telles que l'architecture "bioclimatique" - ont en fait commencé
avec les capteurs thermiques remontant, eux, à Horace-Bénédict
de Saussure au 18ème siècle.
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· L'histoire de la conversion
photovoltaïque (pour lequel Einstein a pour ainsi
dire obtenu son prix Nobe l!) est beaucoup plus récente:
découverte de l'effet en 1839 par A-E. Becquerel:
En 1839, Edmond Becquerel (1820-1891) profita d’une découverte du chimiste danois Jöns Jacob Berzelius qui avait démontré que la conductibilité électrique de sélénium croissait sous l’influence de la lumière. Becquerel fut le premier à construire un thermomètre (appelé « actinographe »), qui mesurait la quantité de lumière diffusée. Cet appareil se composait d’un récipient noirci et rempli d’acide, muni de deux conducteurs électriques constitués de combinaisons d’argent, séparés l’un de l’autre par une membrane. En exposant cette boîte à la lumière, on générait un courant électrique. La première cellule solaire était née. Berzelius avait isolé le silicium en 1822 déjà, mais il fallut encore attendre plus d’un siècle pour que cet élément donne naissance à l’ère nouvelle des semi-conducteurs. Le photovoltaïque doit en grande partie son développement aux pionniers de l’espace, dans les années cinquante : un contexte dans lequel la notion de coûts importait peu… · Mais au début du 20ème siècle , ses applications restent limitées à la mesure de la lumière. Ce n'est qu'en 1954 que les laboratoires de la Bell Telephone mettent au point une cellule au silicium , avec un rendement de 4%. Les recherches spaciales en particulier ont permis l'accélération du solaire photovoltaïque ( PV). · Dans les années 1970 et 80, les “énergies douces” faisaient sourire la plupart des décideurs... · Paradoxalement, en France les énergies renouvelables (ER) sont parties trop tôt: si dans les années 80, on comptait plus de 60 constructeurs d’accumulateurs d’eau chaude; il n’en restait plus que... 2 en 1991. C’est qu’à cette époque, “on” a eu à “encaisser” les chocs pétroliers , tandis que simultanément, on annonçait l’épuisement du pétrole dans les 30 à 40 années à venir: on s’est alors affolé et on s’est lancé dans les ER de façon irraisonnée. · En 1986, contre-choc pétrolier, arrêt brutal d’aide à ces énergies et tous ces industriels ont disparu, non sans laisser derrière eux quelques “casseroles” dues à leur manque de préparation. · De plus, l’argent était cher: le coût du crédit, utilisé par les collectivités locales, atteignait 14 à 15%!... · Qu’est-ce qui a changé? La technologie a progressé à grands pas avec comme conséquence une baisse spectaculaire des coûts, particulièrement l’éolien qui a été réduit de 75%; le solaire PV a lui, été dividé par deux. [1] |
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· Le rendement du silicium monocristallin
atteint 10% à la fin des années 60, puis 14% en 1973 (prix:
1000FF le Wc).
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Quant aux puissances, on atteint maintenant une puissance
de 5MW par éolienne… Son futur est actuellement "l'offshore
"; en effet, au-delà de 10km de la côte, une éolienne
qui culmine à 100m n'est plus visible du sol. Cela limite donc les
critiques sur l'esthétique. De plus, les vents en mer sont beaucoup
plus réguliers et les éoliennes pourraient aussi être
un moyen de recycler les plates-formes pétrolières en fin
de course. Enfin, début d'une technologie apparentée:
" éolien sous-marin": une installation de
300kW est en cours d'installation dans le sud de l'Angleterre… Tous ces
éléments font que les projets se multipient. (Et je ne fais
qu'une allusion à l'augmentation des… emplois dans les filières
renouvelables!).
· Enfin, comment ne pas signaler les recherches (et victoires!) des véhicules solaires, tout en gardant un regard critique sur ce mode de déplacement qui ne fait que... déplacer les problèmes! · Le développement des ER devrait donc peu à peu faire l’unanimité; même EDF s’y met ( à reculons, avec des “pubs... éhontées”); en France toujours, l’ADEME vient de voir pour la 1ère fois depuis 10 ans, son budget augmenter ( 4 fois plus qu’en 1998). · Et selon l’INESTENE , les ER pourraient, en 2010, assurer le tiers de la production française d’électricité (actuellement 80% pour le nucléaire, 18% pour la filière hydraulique et... 1% pour les ER; attention, seules les énergies “commerciales” sont... vicieusement comptabilisées, excluant la part - grandissante mais toujours prioritaire au Sud - de la “biomasse”[2]) |
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· Le soleil met à notre disposition une gigantesque centrale thermonucléaire qui présente l’avantage de donner son énergie tout en gardant ses déchets (suivez mon regard... et enfin une centrale qui marche sans JAMAIS de pannes!...). · La première raison de développer les ER est qu’elles sont inépuisables; on les qualifie “énergies de flux”, par opposition aux “énergies de stock” que sont TOUTES les autres énergies (fossiles ET nucléaires). · Ensuite, l’énergie solaire présente les qualités suivantes: durabilité, abondance , diversité, propreté, sûreté , “gratuité” (sans prédation de ressources), décentralisation , universalité, anti-inflationniste (et... dissémination souhaitable!). Ses inconvénients: sa dilution et sa variabilité (compensée par la... complémentarité des sources mais aussi "non monopolisable!?" · Les autres
principales raisons sont le problème des déchets
(sur lequel nous n’insisterons pas ici) et celle absolument vitale qu'est
l’exigence d’un “développement durable ” de notre civilisation,
d'où (entre autres le fameux "facteur
4 ; voir la "
société à 2000W " des EPF suisses:
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Le reste des besoins énergétiques devrait provenir
de sources d'énergies renouvelables. Des analyses scientifiques
prouvent qu'une société dont la consommation d'énergie
est de 2000 watts par habitant est techniquement réalisable sans
pour autant sacrifier les éléments essentiels du style de
vie de la société occidentale actuelle»
· Le défi n’est pas seulement technologique, il est donc éminemment politique, sans compter que les critères économiques sont faussés quand, par exemple, parlant de compétitivité (sans parler de qualité), on laisse “superbement” ignorer les lois de la thermodynamique... N'oublions pas non plus que la moitié du potentiel scientifique et technique mondial, consacré pour moitié aux recherches spaciales, militaires et nucléaires, est utilisé pour développer des techniques qui ne peuvent pas intéresser les habitants des pays pauvres, c’est-à-dire... la moitié du globe, excusez du peu ! En renonçant à singer nos erreurs et en développant des techniques plus simples et accessibles, les ER sont donc également un outil de stabilité et de paix et participent ainsi à la problématique du " Développement Durable ". · Mise en perspective: 1) avec un capteur thermique de 1m², on obtient de 300 à 700kWh/an; avec 0.5 à 1m² par personne, 33 à 50% des besoins annuels sont couverts en Europe pour une famille 2) en moyenne en France , un panneau de 50W (0.4m²) de cellules PV produit ~100Wh/j, soit ~35kWh/an 3) une installation de 3kW couvre la consommation totale (hors chauffage électrique!) d'une famille: le "stand-by (= mini) énergétique" d'une famille de 4 personne étant ~200kWh, 6 panneaux suffisent, soit 2.4m² 4) La consommation totale française serait "couverte" (dans tous les sens du mot…) par les 10% du département de la Lozère 5) mais avec une solution architecturale bien pensée, on peut économiser 5’000kWh/an… |
