L’énergie du Soleil et du vent

L’énergie du Soleil et du vent

L'énergie du Soleil et du vent

Dans cet article nous allons voir: “L’énergie du Soleil et du vent”, l’énergie, mystérieuse, anime notre quotidien. 

L'énergie du Soleil et du vent

Nous savons que d’énormes quantités d’énergie proviennent du Soleil. Il y a plus de deux mille ans, les Romains utilisaient un peu de l’énergie solaire pour chauffer leurs maisons. C’est au XIXe siècle que furent inventés les premiers moteurs et réfrigérateurs à énergie solaire. Aux États-Unis, des milliers de maisons possédaient des chauffages solaires vers 1890. Puis, au début du XXe siècle, on se désintéressa de cette forme d’énergie.

Le charbon, puis le pétrole et le gaz étaient alors si abondants et si bon marche dans les pays industrialisés qu’on laissa de côté les autres sources d’énergie. À partir des années 50, devant l’épuisement progressif des combustibles fossiles, il fallut étudier de nouvelles méthodes pour tirer de la chaleur, de l’énergie mécanique et de l’électricité de l’énergie solaire. A présent, presque tous les pays utilisent l’énergie solaire et prévoient de l’utiliser encore plus largement dans l’avenir.

La façon la plus commune d’exploiter cette énergie est de la convertir en chaleur. On utilise généralement à cet effet un capteur-plan qui est souvent une boîte vitrée renfermant une plaque noire. Cette plaque est constituée de tubes dans lesquels circule de l’eau. Celle-ci est chauffée pendant la journée par les rayons du Soleil et emmagasinée dans des cuves isolées afin de pouvoir être restituée pendant la nuit. Dans le cas de grands bâtiments, on stocke cette eau chaude dans de vastes réservoirs qui peuvent la conserver pendant longtemps. 

En Suède par exemple, des groupes entiers de maisons, reliés à de grands réservoirs de stockage, sont ainsi chauffés toute l’année par l’énergie solaire emmagasinée. On obtient également de hautes températures en utilisant des miroirs, qui focalisent les rayons solaires. Le premier grand système de ce type fut installé à Odeillo dans le sud de la France. 

Plus récemment, on a construit aux États-Unis d’autres systèmes, dix fois plus grands. Les avantages de ces centrales solaires à haute température sont nombreux : on peut les utiliser pour faire tourner des machines, pour pomper l’eau et pour fondre des métaux. Les rayons solaires servent aussi à distiller de l’eau, afin de produire de l’eau douce à partir d’eau salée ou saumâtre. Ces eaux salées sont chauffées dans des récipients clos ayant une paroi de verre. La vapeur produite se condense sur le verre pour donner de l’eau pure.

L’énergie solaire peut désormais être convertie directement en électricité, grâce à des photopiles solaires. Celles-ci furent tout d’abord utilisées dans les vaisseaux spatiaux puis pour nombre d’autres appareils, tels que postes récepteurs de radio et télévision, réfrigérateurs, bottées et autres aides à la navigation, montres, calculettes, etc. Elles sont encore chères mais deviendront meilleur marché au fur et à mesure qu’elles se développeront. 

Il est prévisible qu’un jour viendra où toute l’énergie utilisée dans une maison viendra du toit, où seront installées des piles solaires, qui produiront l’électricité, et des capteurs, qui fourniront l’eau chaude. La plus grande partie de l’énergie solaire chauffe l’air se trouvant près de la surface de la Terre et est à l’origine des vents. L’énergie de ceux-ci vient donc indirectement aussi du Soleil.

Les vents ont été utilisés comme source d’énergie depuis des milliers d’années, sur terre comme sur mer. Les premiers moulins à vent apparurent il y a environ 500 ans. Des ailes placées en haut d’une tour captaient le vent et actionnaient des meules pour moudre le grain, puis, plus tard, des pompes pour monter l’eau du sous-sol et irriguer les champs. C’est en 1890 qu’on transforma pour la première fois l’énergie du vent en électricité et, en 1917, fut construite aux États-Unis une éolienne pouvant produire 1 000 kW d’électricité.

Actuellement, certaines de ces éoliennes peuvent produire jusqu’à 3 000 kW. La plus grande sera mise en service à Burger Hill, dans les îles Orkney (Grande-Bretagne) : ses deux pales auront une envergure de 60 mètres. L’énergie du vent dépend de sa vitesse, il est donc important de choisir un lieu où celle-ci est grande. Une vitesse deux fois plus élevée pourra produire 8 fois plus d’électricité. Les éoliennes modernes ont de nombreux avantages. 

Leur construction peut être beaucoup plus rapide que celle d’une centrale nucléaire ou d’une usine marémotrice, qui demande une dizaine d’années. De plus, dans de nombreuses régions, les vents sont plus violents en hiver, saison où les besoins en électricité sont plus grands. Elles doivent supporter des rafales de vent extrêmement violentes (jusqu’à 150 km à l’heure). On peut toutefois reprocher aux éoliennes d’être très bruyantes.

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