Energie solaire : principe et impacts sur l'environnement
L'énergie solaire vient du soleil sous la forme de lumière et de chaleur. Cette énergie est virtuellement inépuisable à l’échelle des temps humains. C’est une énergie renouvelable, propre qui n'émet aucun gaz à effet de serre et sa matière première, le soleil, est disponible partout dans le monde gratuitement.
Sur Terre, l’énergie solaire est à l’origine du cycle de l’eau et du vent. Le règne végétal l’utilise également en la transformant en énergie chimique via la photosynthèse.
L’énergie solaire peut être utilisée directement par l’Homme pour s’éclairer (fenêtres, puits de lumière), se chauffer et cuisiner (chauffe-eau solaire, four solaire). Elle peut aussi être utilisée pour produire de l’électricité par l’intermédiaire d'installations photovoltaïques ou d'installations solaires thermiques.
Comment fonctionne une installation solaire photovoltaïque ?
L’énergie solaire photovoltaïque désigne l’électricité produite par transformation d’une partie du rayonnement solaire avec une cellule photovoltaïque.
3 éléments sont nécessaires à une installation photovoltaïque : des panneaux solaires composés de cellules photovoltaïques (intégrés au toit, les panneaux solaires convertissent directement la lumière en courant électrique continu), un onduleur (il transforme l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau) et un compteur (il mesure la quantité de courant injectée dans le réseau).
Ces trois éléments permettent de récupérer l’énergie transmise par le soleil, de la transformer en électricité puis de la distribuer à l’ensemble des clients connectés au réseau.
Qu’est-ce qu’une installation solaire thermique ?
Le solaire thermique consiste à utiliser la chaleur du rayonnement solaire.
Les capteurs solaires sont constitués d’un caisson fermé par un couvercle en verre, et renfermant une canalisation parcourue par de l’eau. Tout l’intérieur est peint en noir de façon à absorber le maximum de rayonnement, cela permet de produire l’eau chaude sanitaire d’une habitation. La température atteinte ne dépasse pratiquement pas 80 °C. L’association de capteurs solaires avec un chauffe-eau électrique assure la fourniture d’eau chaude quelles que soient les conditions d’ensoleillement.
Panneaux solaires : quel impact sur l’environnement ?
L'électricité produite par le photovoltaïque n’émet pas de pollution lors de la transformation de l’énergie solaire en énergie électrique. Mais la fabrication, le transport, l'installation et le recyclage des panneaux photovoltaïques ont un impact sur l'environnement.
Soumis aux rayonnements du soleil et aux intempéries, les matériaux des panneaux solaires se dégradent peu à peu. Néanmoins, les panneaux solaires conservent 80 % de leur puissance au bout de 20 ans.
Mais à côté du panneau proprement dit, d’autres éléments doivent être recyclés. Silicium, verre, plastique, une grande quantité de métaux ferreux et non ferreux, peuvent être recyclés et ensuite réemployés dans la fabrication de nouveaux panneaux ou dans d’autres processus industriels.
Parmi les substances dangereuses se comptent le plomb, utilisé dans les soudures, et le brome, présent dans l’onduleur, mais également le cadmium pour les panneaux solaires.
En France depuis août 2014, la gestion de la fin de vie des panneaux photovoltaïques est désormais une obligation légale : les fabricants, importateurs ou revendeurs sont tenus de reprendre les panneaux photovoltaïques en fin de vie, gratuitement.
Des projets de centrales électriques voient le jour dans de nombreuses régions du monde. Le potentiel est immense : 5 % de la surface des déserts permettrait de produire toute l’électricité de la planète. Théoriquement, il suffirait en France de réaliser le seul côté sud des toits en modules photovoltaïques pour produire toute l’énergie électrique nationale.