Le solaire, une énergie renouvelable en forte croissance
Elle pourrait atteindre 16 % de la production mondiale d’électricité en 2050, contre 3,7 % actuellement dans le mix énergétique actuel. Mais son futur est rayonnant, car l’énergie du Soleil est éternelle (5 milliards d’années de vie selon les astronomes). D’ailleurs, dans la famille des renouvelables, l’énergie solaire connait la plus forte croissance. Son prix devient très compétitif dans un nombre croissant de pays. Et l’énergie solaire est appelée à devenir incontournable pour que notre monde devienne neutre en carbone en 2050.
L’énergie solaire, c’est quoi ?
C’est l’énergie produite par le rayonnement solaire. Les fusions nucléaires massives de l’astre relâchent des quantités incroyables de chaleur et de lumière. Nous, humains, capturons une partie de cette énergie reçue sur la Terre pour produire de l’électricité et de la chaleur. Deux technologies principales nous y aident : les panneaux solaires photovoltaïques (production d’électricité) et les panneaux solaires thermiques (production de chaleur).
La production d’électricité se fait grâce aux modules photovoltaïques (les fameux panneaux solaires)
Un module, ce sont des cellules couplées entre elles. Elles absorbent l’énergie des photons, qui mettent en mouvement des électrons happés par un champ magnétique interne, et qui créent un courant électrique continu. Le module est raccordé à des éléments électriques – onduleur, transformateur, boitier de raccordement… - qui transforment ce courant continu en courant alternatif, pour pouvoir être injecté dans le réseau de distribution (pour nos usages !). La grande majorité des modules utilisent actuellement des cellules en silicium (que l’on extrait du sable ou du quartz).
La seconde technique – la production solaire thermique
Consiste à convertir le rayonnement solaire en énergie thermique. La lumière solaire est ultra concentrée dans des panneaux miroirs, qui la reflètent ensuite vers des récepteurs, qui chauffent à leur tour des fluides caloporteurs ou des sels fondus. La chaleur capturée sert à chauffer ou à produire de la vapeur qui va faire fonctionner une turbine et un générateur, pour produire de l’électricité.
Comment l’énergie solaire est-elle utilisée ?
Les panneaux photovoltaïques sont super modulables ! On les retrouve en faible quantité sur des petits équipements comme une montre, une calculatrice ou pour alimenter du matériel de randonnée ; à échelle moyenne pour alimenter les maisons en électricité grâce à des modules posés sur le toit… Et enfin à l’échelle industrielle, dans des grandes fermes solaires alimentant le réseau en électricité. Côté solaire thermique, la chaleur générée peut être utilisée pour le chauffage domestique ou la production d’eau chaude sanitaire.
On retrouve aussi les modules photovoltaïques dans des exploitations agricoles : ces installations énergétiques sur-mesure servent à augmenter le rendement des cultures, en plus de produire de l’électricité verte. Même le ciel accueille les panneaux solaires : ils coiffent les satellites depuis des décennies et alimentent en électricité la station spatiale internationale. Incontournables pour chauffer, ventiler, éclairer et chauffer Thomas Pesquet et ses collègues !
Des particuliers aux industriels en passant par les agriculteurs, l’énergie solaire s’adapte à bien des usages et des consommateurs.
Et en fin de vie, un panneau solaire, ça donne quoi ?
Il est très bien recyclé ou réutilisé. Concrètement, on recycle le cadre en aluminium et les câbles, on récupère les autres métaux (argent…), on broie le verre et les plaquettes de silicium, qui sont réutilisés dans d’autres filières industrielles, ou rejoignent le secteur de la construction comme substitut au sable. Les parties en plastique ou polymères sont recyclées par voie chimique ou pyrolyse, ou valorisées comme combustibles solide de récupération (incinérées pour du chauffage ou de la production d’électricité). Enfin une autre voie est de remettre à neuf un panneau existant et de le réutiliser, une fois les composants usés remplacés. La France a sa filière de recyclage dédiée, grâce à l’éco-organisme Soren qui assure depuis 2014 la collecte, le tri et le recyclage des modules.