Mémoire Évolution Énergie Solaire

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Responsable : Mr BORDERIEUX Julien

09/05/2014

Evolution de lnergie solaire

FARAJ Khalil et DEVALLAN Aurlien

Evolution de lnergie solaire 2014

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Sommaire

I) Historique : ..................................................................................... 5

1) Ds lantiquit : ........................................................................................................................... 5

2) Au XVIIIme sicle : ..................................................................................................................... 5

3) A partir de 1839 : ......................................................................................................................... 6

II) Exploitation du solaire dans le monde : .......................................... 7

III) Exploitation de lnergie solaire en France : ................................... 8

IV) Les diffrents types d'exploitation de l'nergie solaire : ................. 9

1) Energie solaire photovoltaque : .................................................................................................. 9

a) Fonctionnement : .................................................................................................................... 9

b) Revenus et Cot : .................................................................................................................. 10

c) Installation : ........................................................................................................................... 10

d) Avantages et inconvnients du photovoltaque: .................................................................. 11

2) nergie solaire thermique : ....................................................................................................... 12

a) Principe de fonctionnement : ................................................................................................ 12

3) nergie solaire thermodynamique : .......................................................................................... 13

a) Les tours solaires ................................................................................................................... 13

b) Les centrales capteurs cylindroparaboliques : ................................................................... 15

c) Centrales Dish Stirling ou centrales capteurs paraboliques : ............................................. 16

V) Les grands projets futuristes : ....................................................... 18

1) Une ville solaire MASDAR city : ........................................................................................... 18

2) Lnergie solaire et les moyens de transports : ........................................................................ 20

3) Centrale solaire spatiale : .......................................................................................................... 21

4) Projet DESERTEC : ................................................................................................................ 21

VI) Quelques questions Mr BOREL : ................................................. 23


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Introduction :

Le Soleil est le plus grand astre du Systme Solaire. Il est d'une grande importance pour les tres vivants grce la quantit norme d'nergie et l'mission d'un flux de particules acclres il envoie la chaleur et permet la photosynthse. Seul, il contient plus de 99.8% de la masse totale du Systme Solaire.

La terre reoit en 30 minutes une nergie solaire quivalente la consommation annuelle en nergie de l'humanit, tous types d'nergies confondus. Recouvrir 5 % des dserts de panneaux solaires permettrait de couvrir toute la consommation lectrique mondiale. Une autre notation intressante est que la quantit dnergie solaire qui arrive la surface de la terre reprsente plus de 10.000 fois la consommation totale dnergie dans le monde.

L'nergie dgage par le Soleil est produite par une fusion nuclaire. Chaque seconde 700 millions tonnes d'hydrogne sont converties en 695 millions tonnes d'hlium et 5 millions tonnes d'nergie sous forme de rayon gamma qui est un rayon lectromagntique. Le soleil dgage ainsi 386 millions de mgawatts par seconde. Pour comprendre comment, partir du noyau, lnergie solaire arrive jusqu chez nous, on sintresse la structure interne du soleil.


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Au centre du Soleil, on trouve le noyau o la temprature atteint 16 millions de degrs et la pression 22 100 milliards de pascal. Il est entour par la zone radiative, cette dernire reprsente 70% du diamtre solaire et l'nergie sy transporte de proche en proche grce des photons absorbs puis rmis. Depuis sa cration dans le noyau, un rayonnement va mettre plus d'un million d'annes atteindre la zone convective. Durant le trajet, ce rayonnement va perdre de lnergie sous forme de rayons ultraviolets.

La zone de convection stend de la zone radiative la surface visible du Soleil. L'nergie ne met que 2 mois la traverser et la temprature y passe de 2 millions de Celsius 5 500 C. C'est par convection, que la chaleur est conduite vers la photosphre qui est la surface visible du Soleil. C'est une partie de la photosphre qui produit entre autres la lumire visible, et elle contient des taches solaires qui sont des rgions marques par une temprature infrieure son environnement et par une intense activit magntique .

Les ruptions solaires ont lieu dans la chromosphre et sont parfois accompagnes d'jections de matire ou protubrances . La chromosphre est visible lors d'une clipse totale.

La couronne est divise en plusieurs couches : La couronne K prsente une diffusion de la lumire par des lectrons. La couronne F qui est plus externe diffuse la lumire par des particules de poussires, et la couronne E prsente un spectre d'mission d au rayonnement des gaz coronaux.


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I) Historique : Contrairement ce que lon pourrait croire Lnergie solaire nest pas une nergie rcente. Elle a dailleurs longtemps t lunique source dnergie par le biais de la chaleur quentrane le cycle de leau et du vent, ou la photosynthse qui permet la production de bois. Lvolution des techniques d'exploitation de l'nergie solaire s'est faite en plusieurs phases.

1) Ds lantiquit : Dans lantiquit les Grecs et les Romains savaient utiliser lnergie solaire. Pour allumer la flamme des jeux olympiques, ils utilisaient une sorte de miroir parabolique, car pour eux seuls les rayons du Soleil taient assez purs pour allumer cette flamme. -Environ 250 ans avant J-C, Archimde a mis au point des miroirs qui ont permis de concentrer lnergie solaire et de mettre le feu la flotte romaine qui assigeait Syracuse.

-Environ 100 ans avant J-C, Hron dAlexandrie a construit une machine solaire qui

permettait le pompage de leau.

2) Au XVIIIme sicle : - Saussure un physicien suisse a invent des capteurs solaires pour des fins scientifiques.

- le physicien et chimiste franais, Lavoisier, a fabriqu un four solaire qui chauffait pour faire

fondre du platine.


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-Le suisse Saussure invente en 1767 le tout premier four solaire quil appelle bote chaude qui lui permet de dmontrer leffet de serre. Il obtient une temprature de 160C.

3) A partir de 1839 : -En 1839, le physicien franais Edmond Becquerel dcouvre leffet photovoltaque et inventa la pile photovoltaque.

-En 1878, Auguste MOUCHOT inventa un quipement vapeur qui fonctionnait laide dun rflecteur parabolique, lui permettant de faire marcher une presse dimprimerie.

-En 1900, plusieurs maisons utilisant lnergie solaire fonctionnaient au Mexique et plus de 1.600 chauffe-eau solaire ont t mis en marche aux tats unis

-En 1953, Felix Trombe, un chimiste franais, a fait construire un four solaire de 15kW au Mont-Louis dans les Pyrnes. Il a galement dvelopp les systmes passifs du chauffage solaire.

-En 1970, le plus puissant four solaire du monde ce jour, permettant datteindre des tempratures de 3500C, ft termin dans les Pyrnes. Le projecteur est plac de telle manire que les rayons du soleil sont concentrs au foyer du miroir. Quand on place une bche de bois au niveau du foyer celle-ci senflamme instantanment.


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II) Exploitation du solaire dans le monde :

La dmocratisation de lnergie solaire se fait de plus en plus autour du monde. Depuis plusieurs annes, les programmes nationaux offrent des incitations financires aux installations de panneaux photovoltaques qui se sont acclres notamment en Allemagne, Japon, mais aussi en Australie.

LAllemagne et le Japon sont actuellement les leaders du solaire suivi de prs par les tats-Unis et rvlent une avance impressionnante dans le domaine du photovoltaque.

Par ailleurs, de nombreux pays en voie de dveloppement sont de plus en plus consommateurs dnergie solaire. Les principales utilisations de ces pays sont pour le chauffage, le refroidissement et la purification de leau.

Les tats-Unis avec ses atouts non ngligeable, envisagent de rattraper leur retard dans le solaire, en effet ce pays connait un ensoleillement record au Nevada, de vastes tendues dsertiques inutilises, et une dense industrie innovante en Californie. En trois ans, lAllemagne a multipli ses installations par 5, les tats-Unis par 2,5.

Au Japon, lnergie solaire est sans conteste la nouvelle nergie la plus dveloppe. Depuis le lancement du premier projet photovoltaque national en 1974, le Japon est leader mondial de la production lectrique par procd photovoltaque.

Depuis plus de 4 ans, de nouveaux acteurs simposent sur ce march, tels que lEspagne, lItalie, la Chine et la France. Tous ont tabli des dmarches positives pour le photovoltaque comme des subventions pour les particuliers et professionnels, des rductions dimpts et un tarif considrable de rachat de llectricit produite.

De son ct, en 2010, le gouvernement chinois estime avoir 150 millions de m de chauffe-eau solaire en fonction. La Chine a toujours accord une grande importance au dveloppement des nergies solaires.

Depuis plusieurs annes, les installations de panneaux photovoltaques sont acclres par des programmes nationaux qui offrent des incitations financires telles que des tarifs de rachats bonifis de l'lectricit produite pour le rseau public, notamment en Allemagne, Japon, Espagne, Australie, France et dans d'autres pays. Le Japon, l'Allemagne et les tats-Unis reprsentent ensemble 81 % du march mondial.

Les chercheurs de LINES institut national de lnergie solaire a enregistr un taux de croissance moyen de 30% par an au cours de la dcennie coule de lutilisation de lnergie solaire. Dautres statistiques rvlent que la production mondiale des panneaux solaires est passe de 5 Mgawatts-crte en 1982 60 Mgawatts-crte en 1992, le watt-crte tant la puissance lectrique maximale pouvant tre fournie dans des conditions standards. En effet, les panneaux solaires sont de plus en plus utiliss, et la majorit des nouvelles installations sont connectes directement aux rseaux, sans stockage de l'lectricit.


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III) Exploitation de lnergie solaire en France :

En France, lnergie nuclaire est responsable de 78 % de la production dlectricit. Devant les inconvnients majeurs de ce type dnergie (risque de catastrophes, dchets radioactifs), il est devenu une ncessit pour lhomme de recourir aux nergies renouvelables. Deux de celles-ci, les nergies olienne et solaire photovoltaque sont trs peu utilises lchelle franaise mais sont en grand dveloppement.

Aujourdhui, la production en nergie photovoltaque en France ne dpasse pas les 27GWh, elle est relativement faible compare lAllemagne qui est le leader europen dans le domaine du photovoltaque avec une production de plus de 115GWh. La consommation lectrique en France prsente 42 % de la consommation totale en nergie, on peut imaginer quil est possible de produire toute llectricit consomme grce aux seuls panneaux solaires.

Pour couvrir la totalit de la France en lectricit il faudrait installer 5 500 Km de

panneaux solaires, cela est envisageable sachant que la surface du territoire est de 500 000

km. En fait une telle installation ne reprsente que 1% du territoire franais. Il suffirait de

couvrir seulement la moiti des toits de panneaux solaires pour subvenir aux besoins en

lectricit dans toute la France, en effet la surface btie en France est de plus de 10 000 km.

Il semble donc intressant dimplanter des panneaux solaires afin de raliser des conomies

dnergie, et par la mme occasion dargent car le nuclaire cote cher.

Les prvisions actuelles font apparatre un grand potentiel pour la production

d'nergie solaire en Franche O il y a de nombreux matriels photovoltaques, mais ceux-ci

sont cependant sous-utiliss, malgr les nombreux soutiens actifs dans ce domaine sous la

forme de financements de projets au cours des dix dernires annes. Aprs la centrale de

Chambry, inaugure en 2005, la France a battu son propre record avec une nouvelle

installation la Runion, en 2006.

Avec plus de 6.000 panneaux rpartis sur une surface de 10.000 mtres carrs et

bnficiant d'un ensoleillement annuel moyen de 1350 heures, la centrale Runionnaise

produit 1.350 MWh par an.


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IV) Les diffrents types d'exploitation de l'nergie

solaire : Lnergie solaire est gratuite et illimite tant que le soleillera brillera. Elle provient des rayons du soleil, et son exploitation permet de produire de la chaleur ou de llectricit. Selon les technologies utilises, on distingue 3 diffrents types dnergie. Lnergie solaire photovoltaque, qui produit de llectricit grce des panneaux, dits photovoltaques. Lnergie solaire thermique, qui produit de la chaleur. Elle sera utilise pour la production deau chaude sanitaire ou pour le chauffage domestique. Enfin, lnergie solaire thermodynamique produit de la chaleur qui se transforme ensuite en lectricit. Les avantages de lnergie solaire sont nombreux. Elle est propre, non polluante pour lenvironnement et inpuisable. Cependant il existe des limites. En effet, on ne peut pas capter lnergie du solaire de faon rgulire. Elle nest produite quen journe et selon la mto et non des besoins nergtique. La zone gographique joue aussi un rle important.

1) Energie solaire photovoltaque : L'nergie solaire photovoltaque est une nergie renouvelable obtenue en

convertissant une partie de l'nergie du rayonnement solaire en lectricit. Cette opration

se fait par le biais d'installations photovoltaques. Des panneaux solaires peuvent tre

installs dans des lieux loigns de tout rseau de distribution d'lectricit et ne librent

aucun gaz effet de serre.

a) Fonctionnement :

Les panneaux photovoltaques sont constitus dune srie de cellules photovoltaques, formes dun matriau semi-conducteur en deux couches, lune dope positivement (P) et lautre

ngativement (N). Cest une jonction PN. Lorsquun lectron est arrach, il se forme la place un

trou , se comportant comme une charge positive.


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Llectron et le trou schappent de part et dautre de cette jonction PN (les lectrons vers N et les trous vers P), crant une diffrence de potentiel mesure en volts.

b) Revenus et Cot :

Les panneaux photovoltaques permettent de gnrer dimportants revenus pendant

20 ans. En effet, il est possible de revendre son lectricit solaire un tarif de rachat trs

avantageux, de 0,2851 par kWh en France. Ce prix est trs suprieur celui auquel nous

achetons l'lectricit. Il est donc conseill de revendre l'intgralit de l'lectricit au rseau,

ce qui gnre des revenus trs intressants, jusqu' 1.500 /an. Lachat de panneaux

solaires est donc un investissement rentable.

Par ailleurs, linvestissement peut tre rduit grce des aides locales. Linstallation

photovoltaque peut donc tre rentabilise en 6 ans.

Au moment de l'installation des panneaux photovoltaques, linvestissement se fait

dans l'achat du matriel et la main d'uvre ncessaire linstallation. Le prix l'achat des

panneaux solaires photovoltaques a beaucoup baiss ces dernires annes. Aujourdhui, il

faut compter, en moyenne, 4 / Watt install, et pour une installation complte de

panneaux solaires photovoltaques, le cot moyen est de 1.000 / m. Le cot dune

installation varie, tout de mme, selon la puissance des panneaux solaires, comptez environ :

De 8.000 12.000 pour 3 kW-crte. De 16.000 19.000 pour 6 kW-crte. De 25.000 35.000 pour 9 kW-crte.

c) Installation :

Avant d'installer les panneaux solaires, il faut dimensionner son projet. Pour cela, il

faut savoir combien de personnes occupent l'habitation concerne sachant qu'on estime

50-60 litres la consommation journalire d'eau chaude par personne.


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Pour un couple par exemple, il faudra 2 3 m de surface de panneaux solaires tandis que

pour une famille de 5 6 personnes, 3,5 6,5 m seront ncessaires. Le mal

dimensionnement de l'quipement peut conduire une surchauffe ou un vieillissement

prmatur des installations.

Pour installer des panneaux solaires et pour qu'ils soient performants, une inclinaison

entre 30 et 60 est recommande. Quant l'orientation au sud, elle doit tre de plus ou

moins 20. Il faut galement viter que des lments fassent de l'ombre aux panneaux.

Linstallation se compose des lments suivants :

Panneaux solaires : Composs de cellules de silicium.

Rgulateur : Protge les batteries contres les charges et dcharges excessives.

Cbles lectriques

Onduleur : transforme le courant continu en courant alternatif.

Des compteurs de sortie

Une coupure (optionnelle) : coupe lalimentation en cas dincendie.

Des batteries de stockage du courant (optionnelles) : stockent lnergie produite.

d) Avantages et inconvnients du photovoltaque:

Avantages Inconvnients

Non polluant Installation de haute fiabilit Peu dentretien demand Simple maintenance Production dnergie mme en

absence de rseau lectrique Inpuisable Acceptable esthtiquement

Coteux Diminution du rendement des

panneaux avec le temps Convenable des projets de

faible besoin en lectricit Niveau de production, ni stable ni

prvisible Prvision de system de stockage


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2) nergie solaire thermique : Lnergie solaire thermique produit de la chaleur partir des rayons du soleil. Elle peut tre utilise pour le chauffage domestique ou la production deau chaude sanitaire.

a) Principe de fonctionnement :

Lnergie solaire est capte par le panneau et cde sa chaleur au fluide caloporteur circulant dedans. Cest le circuit primaire. Il transporte la chaleur jusqu un changeur thermique situ dans un ballon de stockage ou circule leau du circuit secondaire. On place gnralement une chaudire dappoint qui prend le relais lorsque lensoleillement est faible et que le besoins en eau chaude est ncessaire. De plus, un systme de rgulation permet de


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faire circuler le fluide du circuit primaire. En effet, si la temprature de leau est plus lev (10) que celle du fluide du circuit primaire (9) alors la pompe (7) sarrte et le chauffage est coup.

3) nergie solaire thermodynamique : Les centrales solaires thermodynamiques utilisent le mme procd que les centrales nuclaires ou les centrales charbon. On chauffe un fluide, qui une fois transforme en vapeur fait tourner une turbine et produit de llectricit. Il existe plusieurs type de centrale : les centrales tour, les centrales miroirs cylindroparaboliques ou encore les centrales Dish Stirling.

a) Les tours solaires

Le principe de fonctionnement est le suivant : Les rayons du soleil sont rflchis par des hliostats et concentrs en haut dune tour, sur un rcepteur. La concentration des rayons permet datteindre des tempratures leves. En haut de cette tour se trouve de leau, elle se transforme alors en chaleur. La vapeur produite fait alors tourner un alternateur et il y a ainsi production dlectricit.

Tour solaire thermique prs de Barstow,

en Californie.


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Cependant il existe une variante ce systme, toujours bas sur le principe dune tour, qui cette fois joue le rle de chemine. Aujourdhui cest encore un projet. En regardant le schma suivant on comprend mieux le fonctionnement.

La tour est entoure dune serre de trs grande superficie. Elle joue le rle de collecteur. Les rayons du soleil chauffent alors lair sous la serre. Lair chaud, plus lger que lair froid cherche monter en altitude. Par diffrence de pression, un vent de forte puissance apparait, lair monte dans la tour et fait tourner une turbine rattache un alternateur. On cre ainsi de llectricit.

Cette image montre le projet Buronga en Australie initialement prvue pour 2010. La

chemine a une hauteur de 990 m, le collecteur un diamtre de 7 km. La temprature sous

la serre est de 70C et la vitesse de lair de 54 km/h. A la basse de la tour il y a 32 turbines et

Tour solaire de la centrale solaire

Thmis dans les Pyrnes-Orientales

Production annuelle de 800 MWh


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la puissance produite est de 200 MW. A titre de comparaison, cest 6 fois moins quune

centrale nuclaire moderne mais cest suffisant pour alimenter en nergie 200 milles foyers.

Sous la serre, des collecteurs sont placs au sol. Ils conservent la chaleur fournie par le soleil en journe et la dgage pendant la nuit. Ce systme permet ainsi de produire de llectricit 24h/24.

b) Les centrales capteurs cylindroparaboliques :

Ces centrales sont construites dans les dserts et les zones arides du globe. On en retrouve dans le sud de lEspagne et des Etats unis. Ces centrales sont faites dalignements parallles de longs miroirs en formes de demi-cylindre. Cest miroirs tournent autour dun axe suivant la course du soleil. Ils rflchissent


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les rayons du soleil sur un tube ou circule un fluide caloporteur. Cest--dire un fluide capable de transporter la chaleur entre deux sources de tempratures diffrentes. En effet, dans notre cas le fluide est souvent de lhuile. Il peut atteindre une temprature de 500C et il transporte la chaleur jusqu la centrale. L-bas, lnergie du circuit primaire (fluide caloporteur) est transfre au circuit secondaire ou se trouve de leau. Elle se transforme alors en vapeur et actionne une turbine qui produit ainsi de llectricit.

Cette photo nous montre la centrale Solar One, construite au milieu du desert du Nevada en 2007 pour un cout de 190 millions deuros. Elle est compose de 219 milles miroirs. La centrale une puissance de 64MW et produit 134 GWh/an, suffisament pour alimenter 40 milles foyers.

c) Centrales Dish Stirling ou centrales capteurs paraboliques :


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Le miroir rflchit les rayons du soleil et les concentrent sur un rcepteur qui monte alors en temprature. Ce rcepteur est en vrit un moteur Stirling. Il fonctionne grce la monte en pression dun gaz contenu dans une enceinte ferme. Ce moteur convertit alors lnergie solaire thermique en nergie mcanique qui va faire tourner un alternateur et convertir ainsi lnergie mcanique en nergie lectrique.

Cette photo nous montre la centrale Maricopa Solar Project, situe en Arizona, construite en 2010 et compose de 60 capteurs paraboliques pour une puissance totale de 1,5 MW.

Le socle de la parabole

peut tourner sur lui-mme de

manire suivre lensoleillement

du soleil et bnficier ainsi dun

clairement tout au long de la

journe.

Ce type de centrale atteint

aujourdhui les meilleurs

rendements en termes de

production lectrique.


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V) Les grands projets futuristes :

1) Une ville solaire MASDAR city :

Les villes solaires sont nes dans les annes 2000, avec le vrai dcollage du photovoltaque. De nombreux pays souhaitent mettre en place des villes cologiques et y installer les entreprises du secteur, pour encourager les habitants sinvestir dans des projets solaires.

Le but de toute ville solaire est dtre indpendante des nergies polluantes. Quelque soit la mthode de production dnergie, la ville solaire encourage tout projet fonctionnant grce au soleil en attirant les entreprises spcialises dans le solaire et lenvironnement.

Les villes solaires se veulent tre des ples de comptitivit pour les entreprises dans le secteur du solaire. Les unions et les partenariats aident souvent au dveloppement du dmarrage et rendent ces entreprises plus fortes.

Les municipalits des villes solaires devront sengager elle aussi en sinvestissant dans des quipements solaires pour servir dexemple pour des applications qui seront ventuellement exports vers dautres villes dans le futur.

MASDAR ( source en arabe), situe Abu Dhabi dans les mirats Arabes Unis est une co-cit vocation exprimentale dans les domaines de lnergie solaire, des transports propres et du recyclage des dchets. La ville devra accueillir 50 000 habitants en 2015, Le projet est actuellement dans la phase finale de construction. La ville a pour projet un systme de mtro entirement alimenter par le solaire. Dautres projets, tels que des stations de rechargement photovoltaque pour vhicules lectriques sont lessai dans dautres villes.


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Appele devenir une ville modle, elle sera la premire ville entirement cologique au monde avec lambition dune vie sans missions de CO2 et sans dchets .

L'nergie solaire sera exploite au maximum pour approvisionner la ville en nergie, et pour russir cet objectif il sera dploy entre autres :

Une centrale solaire dune puissance de 100 mgawatts Des panneaux photovoltaques sur les toits de la ville dune surface de 5000 m2 Une centrale hydrogne et des agro carburants issus de cultures utilisant les eaux

uses Une ferme olienne de 20 mgawatts

Le concept le plus impressionnant se situe peut-tre au niveau des transports avec le Personal Rapid Transit . Une nouvelle technologie rapide, la frontire des transports collectif et individuel o des cabines de taille moyenne (1 10 personnes) se dplacent automatiquement la demande selon une voie dfinie. Dj en place laroport dHeathrow Londres et en cours dexprimentation Masdar, ce mode de transport permet outre lacheminement des passagers dassurer le fret en ville ainsi que lvacuation des dchets.

Le recyclage sera galement en pointe dans cette ville nouvelle, avec notamment

pour objectif de rduire la consommation d'eau de mer dessale de 80 %, et la rutilisation

des eaux uses pour irriguer des cultures destines l'alimentation et la production de

biocarburants.


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2) Lnergie solaire et les moyens de transports :

On peut trs bien imaginer que dici quelques annes de nombreux moyens de transports utiliseraient lnergie solaire pour fonctionner. Solar Impulse est un avion monoplace quip dun moteur lectrique aliment uniquement par lnergie solaire. Il nutilise aucun carburant. En 2010 le tout premier vol a t effectu. Cet avion a dj effectu un vol de 26h sans interruption. Aujourdhui des recherches sont faites pour effectuer le tour du monde en 2015.

Les transports maritimes utilisent aussi lnergie solaire. Ainsi, Planetsolar est un catamaran qui a la particularit de fonctionn uniquement lnergie solaire.


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3) Centrale solaire spatiale :

Les recherches sont effectues depuis 1968. Lobjectif serait de plac un satellite en orbite autour de la terre. Il capterait lnergie solaire et la renverrait sur la terre par transmission dnergie par micro-onde ou par laser. Une trs grande antenne place sur Terre permettrait de capter lnergie solaire et la convertirait en nergie lectrique. Lavantage dune telle station est quelle ne serait pas affecte par les alternances jour-nuit. Elle bnficierait ainsi des rayons du soleil24h/24. Cependant les couts de constructions sont trs levs et ce type de centrale ne serait pas capable de concurrencer les sources dnergie actuelles.

4) Projet DESERTEC : L'ide est grandiose: l'Initiative industrielle DESERTEC prvoit de construire un vaste

rseau de centrales thermiques solaires le long de l'Afrique du Nord et du Moyen-Orient et

de le relier au continent europen. DESERTEC vise la fois rpondre en grande partie aux

besoins des pays producteurs d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient, et couvrir jusqu'

presque 20 % de la demande d'lectricit en Europe. Recouvrir 5 % des dserts de panneaux

solaires permettrait de couvrir toute la consommation lectrique mondiale, cest sur ce

concept que repose ce projet.

Cependant, DESERTEC ne prvoit pas seulement la construction de centrales solaires thermiques mais galement le dveloppement de fermes oliennes et de centrales photovoltaques. D'autres technologies telles que l'nergie hydrolectrique et la biomasse pourraient aussi couvrir une partie des futurs besoins nergtiques de la rgion mditerranenne. Ces installations de part et d'autre de la Mditerrane pourraient tre relies entre elles par un rseau lectrique interconnect qui alimenterait l'Afrique du Nord, l'Europe et le Moyen-Orient.


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Un nouveau type de ligne Haute Tension est envisag pour le projet. Cette

technologie de pointe devrait permettre de transporter les lectrons sur de grandes

distances avec beaucoup moins de pertes en ligne (3% pour 1 000 km), en comparaison avec

les lignes classiques, et presque sans pollution lectromagntique.

Le projet DESERTEC peut tre une des rponses la ncessaire mutation nergtique mondiale, gnre par trois facteurs majeurs :

lpuisement des ressources fossiles : DESERTEC simplante dans une zone favorable au dveloppement dnergies alternatives au ptrole et au gaz ;

la lutte contre les missions de gaz effet de serre : pour les pays utilisant des centrales gnrant de fortes missions, par exemples des centrales thermiques au charbon comme en Allemagne, le projet peut favoriser ou accompagner le dploiement grande chelle dnergies renouvelables ;

la diversification des partenaires nergtiques : lobjectif est de pouvoir accrotre lindpendance des pays europens.


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VI) Quelques questions Mr BOREL :

Nous avons eu des changes par crit avec Mr BOREL, un professeur de physique de

deuxime anne de classes prparatoires en spcialit Physique-Chimie au lyce

Henri POINCARE de Nancy.

Quel bnfice du solaire et qu'est ce qui peut gner son utilisation?

Il y a beaucoup d'conomie d'nergie faire, en utilisant la chaleur venant du soleil

pour chauffer tous les btiments. L'nergie solaire peut totalement remplacer la chaleur

obtenue en brulant le ptrole. Les problmes techniques ne se posent pas, elles sont

toutes rsolues, et il y a des capteurs qui permettent des rendements vraiment

intressants. Le problme se pose dans le domaine industriel, il y a beaucoup de

plomberie dans les capteurs et tant que l'nergie solaire est base sur les batteries au

plomb, l'industrie solaire doit intervenir et assumer ses responsabilits pour faire en

sorte que les fabricants de batteries au plomb soient soumis des normes de

fonctionnement strictes. En l'absence d'une amlioration sensible, et dans le contexte

d'une demande croissante, l'emploi de batteries au plomb continuera se traduire par

de la pollution et un risque pour la sant publique.

Qu'est ce que Photovoltaque concentration ?

Avant de le transformer en lectricit, les centrales solaires photovoltaques

concentration canalisent le rayonnement solaire l'aide de miroirs. Il en existe 3 types :

Les centrales collecteurs paraboliques : De longs miroirs incurvs froment

des ranges parallles suivant la course du soleil.

Les centrales collecteurs cylindroparaboliques : De longs miroirs ayant la

forme d'une moiti de cylindre sont aligns paralllement.

Les centrales tour : Des miroirs orientables transfrent la chaleur capte

une chaudire situe en haut d'une tour

L'nergie solaire peut-elle stopper le rchauffement climatique de la plante ?

Lorsquon brle des gaz naturels, du charbon, et du ptrole, on augmente la quantit

de CO2 libre dans latmosphre, ce qui fait que, la temprature moyenne de la plante

augment, car Le dioxyde de carbone emprisonne bien la chaleur. En effet, la lumire

solaire peut traverser l'atmosphre, mais la chaleur qui en rsulte ne peut pas

schapper.

Une utilisation importante de l'nergie solaire, et des nergies renouvelables en

gnral, peut rduire le besoin des centrales fonctionnant aux combustibles fossiles, qui

sont les grands producteurs de gaz effet de serre.

Documents

Mémoire Évolution Énergie Solaire