Energie solaire

Disponible uniquement sur Etudier
  • Pages : 19 (4729 mots )
  • Téléchargement(s) : 0
  • Publié le : 4 avril 2010
Lire le document complet
Aperçu du document
I. CARACTÉRISTIQUES DU RAYONNEMENT SOLAIRE
On définit souvent l'énergie solaire comme abondante,

renouvelable, non polluante et gratuite. Regardons de plus près ces affirmations.

1.1. L'énergie solaire est très abondante Cette affirmation est exacte, puisque sur les 1.7.1017W arrivant en permanence au sommet de l'atmosphère, un peu plus de la moitié atteint le sol, soit environ 10'000 foisla puissance moyenne consommée par l'homme. Autrement dit, il suffirait de capter cette énergie pendant une heure par année ou pendant 10 secondes par jour pour couvrir l'ensemble de nos besoins. On dispose donc d'une manne imposante d'énergie renouvelable. Il ne peut du reste pas en être autrement: l'énergie solaire détermine directement le climat terrestre et si l'homme se risquait à consommerune quantité d'énergie (non solaire) importante, l'effet sur le climat global serait immédiat. On peut estimer grossièrement que chaque % d'énergie ajoutée à l'énergie solaire atteignant le sol augmente la température moyenne du globe de 0.5K. Actuellement, l'homme utilise une quantité d'énergie non renouvelable égale à environ 1% de 1% de l'énergie solaire incidente (1/10'000), l'effet sur latempérature du globe est donc faible, de l'ordre de 0.005K. En doublant la consommation énergétique tous les 25 ans, il faudrait 2 siècles pour provoquer une augmentation de température moyenne de 1K. Ce problème d'auto-échauffement global de l'atmosphère directement induit par la consommation anthropogène n'est donc pas encore préoccupant mais donne une certaine limite à l'augmentation exponentiellede la

consommation. Ce rapport énorme entre énergie solaire incidente et besoins humains est toutefois à prendre avec précaution pour plusieurs raisons:

1. Il faut tenir compte des variations saisonnières, qui dépendent de la latitude du lieu. En région intertropicale, l'énergie solaire arrive régulièrement tout au long de l'année et est bien en phase avec les besoins humains. En régionstempérées et froides, la situation est différente puisque souvent les besoins énergétiques sont maximum quand les apports sont au minimum et de mauvaise qualité (rayonnement diffus et de basse intensité). Il arrive toutefois qu'en certaines zones tempérées, comme les Etats-Unis et bientôt l'Europe du Sud, la demande estivale soit supérieure à la demande hivernale à cause de la climatisation.

2.La concentration urbaine, de plus en plus importante, est a priori moins favorable à l'utilisation de l'énergie solaire. Dans ces zones, on peut constater que les besoins humains dépassent plusieurs dizaines de W/m2 alors que, dans le même temps, la quantité moyenne d'énergie solaire reçue au sol est d’environ 185 W/m2 et l'énergie d'origine anthropogène n'est plus négligeable. Le tableauci-dessous donne quelques chiffres:

1

: Dans ces régions, un changement climatique local se fait nettement sentir: l'îlot de chaleur urbain. Il est dû aussi bien à cette pollution thermique qu'aux modifications apportées aux flux d'énergie naturelle induites par l'urbanisation (augmentation de l'absorption solaire, baisse de l'évapotranspiration, effet de serre local dû aux aérosols). Lesconséquences de ce microclimat sur la qualité de la vie et le niveau de pollution sont bien connues

1.2. L'énergie solaire est renouvelable C'est son principal atout mais c'est aussi plus que cela 70 % des photons solaires incidents, de courte longueur d'onde et de direction donnée (possibilité de les concentrer), sont absorbés par la terre. Chacun d'eux est transformé en une vingtaine de photonsinfrarouges moins énergétiques et isotropiquement distribués vers l'univers. Cette forte augmentation d'entropie permet à un ordre local très puissant de s'instaurer sous la forme de la vie biologique grâce, d'une part, à la photosynthèse et, d'autre part, à l'élévation de température obtenue dans la biosphère. Capter cette énergie pour les besoins de l'homme, c'est en fait l'utiliser une deuxième...
tracking img