L'énergie solaire est fondamentalement Radiant Energy du soleil, et voici comment il se transforme en énergie utilisable:
1. Solaire thermique:
* Radiant Energy (Soleil) -> Énergie thermique (chaleur): C'est la transformation la plus simple. Les panneaux solaires absorbent la lumière du soleil, la convertissant en chaleur. Cette chaleur peut être utilisée directement pour:
* Eau de chauffage: Utilisé pour l'eau chaude domestique ou le chauffage de la piscine.
* Chauffage d'espace: Utilisé pour chauffer les bâtiments à travers diverses méthodes comme les panneaux radiatifs ou les systèmes de chauffage à l'air.
* Processus industriels: Utilisé pour les applications de chauffage et de séchage industrielles.
2. Photovoltaïque (PV):
* Énergie rayonnante (Soleil) -> Énergie électrique: C'est la conversion de la lumière du soleil directement en électricité.
* Effet photoélectrique: La lumière du soleil frappe un matériau semi-conducteur (comme le silicium) dans des panneaux solaires, provoquant un saut d'électrons à un niveau d'énergie plus élevé. Ces électrons "excités" créent un courant électrique.
* DC à AC Conversion: Le courant direct (DC) généré par les panneaux solaires doit être converti en courant alternatif (AC) pour une utilisation dans les maisons et les entreprises. Cela se fait en utilisant des onduleurs.
3. Énergie solaire concentrée (CSP):
* Énergie rayonnante (Soleil) -> Énergie thermique (chaleur) -> Énergie mécanique -> Énergie électrique: Les systèmes CSP utilisent des miroirs ou des lentilles pour concentrer la lumière du soleil sur un récepteur, créant des températures très élevées.
* Génération de chaleur: La lumière du soleil concentrée chauffe un liquide (souvent de l'eau ou de l'huile) pour produire de la vapeur.
* Énergie mécanique: La vapeur entraîne des turbines, générant de l'énergie mécanique.
* Énergie électrique: Les turbines sont connectées aux générateurs, produisant de l'électricité.
4. Carburants solaires:
* Radiant Energy (Soleil) -> Énergie chimique: Cela consiste à exploiter la lumière du soleil pour entraîner des réactions chimiques et stocker l'énergie sous forme de liaisons chimiques.
* Photosynthèse: Les plantes utilisent la lumière du soleil pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en sucres, stockant l'énergie dans leurs liaisons chimiques.
* Photosynthèse artificielle: Les scientifiques travaillent au développement de systèmes artificiels pour imiter la photosynthèse, produisant des carburants comme l'hydrogène ou les hydrocarbures.
Ce sont quelques-unes des principales transformations d'énergie impliquées dans l'énergie solaire. Alors que le principe sous-jacent de l'exploitation du soleil reste le même, les applications et les technologies utilisées diffèrent considérablement.
