L'énergie Solaire.

   L'énergie solaire est l'énergie que nous transmet le Soleil, sous forme de lumière et de chaleur. Cette énergie sera renouvellable, tant que le Soleil brillera, c'est-à-dire, pendant environ encore 4,5 milliards d'années.

   Elle est utilisée directement par l'Homme, pour s'éclairer, mais également pour se chauffer ou cuisiner, comme par exemple par l'utilisation d'un chauffe-eau solaire ou d'un four solaire.

Elle est également utilisée pour produire de l'électricité, grâce à des panneaux photovoltaïques ou des tours solaires.

On peut donc dire que cette source d'énergie est gratuite et inépuisable à l'échelle humaine.

Le principe du four solaire est celui de la concentration des rayons du Soleil, par des miroirs réfléchissants. Les rayons sont captés par une première série de miroirs orientables situés sur la pente : les héliostats, qui envoient les rayons lumineux vers une deuxième série de miroirs appelés concentrateurs, qui sont disposés en parabole. Less rayons lumineux convergent ensuite en un point unique : le foyer, cible d'environ 40 cm de diamètre, on concentre ainsi l'énergie de "10 000 Soleils".

Le plus grand four solaire mondial est celui d'Odeillo sur la commune de Font-Romeu, dans les Pyrénnés-Orientales. Il mesure 54 m de haut et 48 de large,et comprenant 63 héliostats. Il a été mis en service en 1970. Sa puissance thermique est d'un mégawatt.

- C'est le principe le plus simple, qui consiste à réchauffer une grande surface de sol à l'aide d'une serre plastique. Le réchauffement du sol permet un mouvement de convection thermique à l'intérieur d'une cheminée verticale, érigée au centre de la serre sphérique. On retrouve ici le principe de base de l'ascendance thermique. Les vents qui sont générés au niveau de la base de la tour sont convertis en énergie électrique par des turbines.

Par exemple, ce principe à été testé sur un prototype en Espagne, avec une tour de 195 mètres de haut, et une surface sous serre de 44 000 m², soit 4 hectares et 40 ares.

Ce modèle pose des problèmes, au niveau de la dimension des ouvrages, qui donnent lieu à des soucis de solidité et d'implantation. De plus, la complexité de la construction entraîne des coûts de mise en oeuvre très élevés, ce qui en fait actuellement une source d'électricité trop onéreuse. Pour réduire les coûts, on pourrait par exemple se servir de la serre chauffée comme lieu de cultures alimentaires, ou  de désalinisation de l'eau de mer, ou même en zone d'accueil touristique, pour rentabiliser plus rapidement l'investissement.

Actuellement, il y a un projet de tour solaire à mouvement d'air ascendant en cours de développement en Australie, avec une puissance attendue de 200 mégawatt, pour cette tour de 1000 m de haut, et un collecteur de chaleur sous serre de 7 kilomètres de diamètre.

- Le principe utilisé est l'inverse de celui des tours à mouvement d'air ascendant, il s'agit ici de générer un courant d 'air descendant. Pour ce faire, on pompe de l'eau au pied de la tour, et on la pulvérise à son sommet. Ainsi, l'air chaud et sec, refroidi de cette manière devient plus lourd et tombe avec d'autant plus de vitesse, qu'il est canalisé.

- Les avantages de cette tour sont, qu'il faut seulement une faible surface agricole pour le fonctionnement, car il n'y a pas besoin de collecteur de chaleur sous forme de serre ici, et que l'installation peut fonctionner jour et nuit.

Mais, cependant, il faudrait implanté l'installation dans des régions où l'eau est abondante, et l'air sec et chaud. 

Un projet, poussé par le gouvernement Israélien est en cours, reposant sur les travaux du docteur Zaslavzky. La puissance attendue de la tour est de 800 mégawatts, pour une  tour de 1000 mètres de haut et 400 mètres de diamètre. 

Le principe de fonctionnement du solaire thermodynamique est la concentration des rayons solaires direct, grâce à des miroirs.

La chaleur ainsi transmise actionne des turbines qui génèrent de l'électricité.

L'intérêt du solaire thermodynamique, est qu'il permet une production élevée ( en centaines de mégawatts ), par le biais d'installations de dimensions industrielles.

L'inconvénient, est la surface nécessaire pour arriver à une production élevée, pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines d'hectares.

Les quatres modèles d'installations solaires thermodynamiques expérimentés à ce jour sont :

                       - La centrale à miroirs de Fresnel

                       - La centrale à capteurs cylindro-parabolique

                       - La centrale parabolique

                       - La tour solaire

L’énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière solaire en électricité, à l'intérieur de matériaux semi-conducteurs, tel le silicium ou recouverts d’une mince couche métallique.

Ces matériaux photosensibles ont la propriété de libérer leurs électrons sous l’influence d’une énergie extérieure. C’est l’effet photovoltaïque.

Les cellules sont assemblées en modules ou panneaux, dont la taille varie suivant le nombre de cellules, qui pour être protégées des chocs et des intempéries sont coinçées entre deux plaques de verre trempé.

Un générateur photovoltaïque est composé de modules photovoltaïques, eux même composés de cellules photovoltaïques.

L'électricité produite par les cellules photovoltaïques, est disponible sous forme d'énergie directe, ou peut être stockée en batteries, ce que l'on appelle l'énergie électrique décentralisée.Elle peut également être injectée dans le réseau.

Les installations ont des puissances diverses, allant de quelque kilowatt (KW), pour les maisons individuelles, à plusieurs dizaines de mégawatts (MW), pour des installations au sol.