Les énergies renouvelables

Plan Introduction 1 Qu'est-ce que les Energies renouvelables, à quoi servent-elles ? 2 L'énergie solaire2 L'énergie éolienne5 L'énergie hydraulique - hydroélectricité 7 La biomasse9 La géothermie11 L'architecture bioclimatique13 Les énergies renouvelables sont-elles indispensableS ?15 Conclusion - La France16 Introduction Depuis le début du XXIe siècle, les scientifiques ont pris conscience que les énergies fossiles (non renouvelables) étaient vouées à disparaître, s'ajoute à cela la pollution écrasante et le réchauffement climatique. Le besoin de trouver de nouvelles énergies se fit ressentir afin de favoriser la sauvegarde des énergies fossiles, de faire des économies et préserver l'environnement. 73102662909 L'énergie humaine se nourrit de changement. Tesson Sylvain Qu'est-ce que les Energies renouvelables, à quoi servent-elles ? Ce sont des énergies inépuisables. Fournies par le soleil, le vent, la chaleur de la Terre, les chutes d'eau, les marées ou encore la croissance des végétaux, leur exploitation n'engendre pas ou peu de déchets et d'émissions polluantes. Ce sont les énergies de l'avenir. Aujourd'hui, elles sont sous-exploitées par rapport à leur potentiel. Ainsi, les énergies renouvelables couvrent seulement 20 % de la consommation mondiale d'électricité. Voici un panorama des énergies renouvelables. L'énergie solaire Des modules solaires produisent de l'électricité à partir de la lumière du soleil. Ils alimentent des sites isolés ou le réseau de distribution général. L'intégration à l'architecture est l'avenir du photovoltaïque dans les pays industrialisés. Il existe 2 différentes sortes d'énergie Solaire : L'énergie solaire photovoltaïque Qu'est-ce que l'effet photovoltaïque ? L'énergie solaire photovoltaïque provient de la conversion de la lumière du soleil en électricité. Cette conversion se produit au sein de matériaux "semi-conducteurs", qui ont comme propriété de libérer leurs électrons sous l'influence d'une énergie extérieure. Dans le cas du photovoltaïque, cette énergie est apportée par les photons, les composants de la lumière, qui heurtent les électrons et les libèrent, induisant le courant électrique. Le photovoltaïque est-il compétitif ? Aujourd'hui, le prix de l'installation sans aide publique rendrait le coût du kilowattheure photovoltaïque bien plus élevé que celui du kilowattheure hydraulique ou fossile. Néanmoins, à long terme, deux paramètres sont à prendre en compte. D'abord le prix de l'électricité : pour un pays comme la France, où elle est bon marché, le retour sur investissement est long. Au Japon, où elle est deux fois plus chère, on peut y trouver un intérêt, puisque ce temps de retour est divisé par deux. En outre à l'avenir, au vu des enjeux environnementaux, le prix de l'électricité "ordinaire" continuera d'augmenter. Deuxième paramètre, le coût des panneaux a diminué de 5 % par an depuis vingt ans et cette baisse devrait continuer. Les recherches actuelles ont pour principal enjeu de faire baisser les coûts de façon plus nette. C'est pourquoi, les deux courbes, augmentation de l'électricité, d'un côté, et baisse du prix de l'installation, de l'autre, finiront par se rejoindre dans quelques années pour faire du photovoltaïque une énergie compétitive qui pourra se passer d'aide publique. Cela dit, l'installation de panneaux a bel et bien un sens économique hors réseau. À partir d'un éloignement de 2 à 3 km d'un réseau, le photovoltaïque se révèle moins coûteux qu'une extension de lignes. Quel est l'impact environnemental du photovoltaïque ? En France, selon l'irradiation solaire, une cellule rembourse en deux à cinq ans son "énergie grise", c'est-à-dire celle qui a été nécessaire à sa fabrication (cadre, câble et supports compris). Et, comme elle fonctionne au moins pendant trente ans, elle la rembourse même de 6 à 15 fois. En phase d'utilisation, les modules ne génèrent aucun impact négatif sur l'environnement. En fin de vie, la plupart de ses composants (verre, aluminium, silicium, métal) peuvent être recyclés. En outre, l'économie moyenne de CO2 est estimée à 0,6 kg par kilowattheure solaire produit par rapport à une énergie fossile. L'énergie solaire thermique Qu'est ce que l'énergie solaire thermique ? L'énergie solaire thermique est la transformation de l'énergie contenue dans le rayonnement solaire, en chaleur. Cette transformation en chaleur et donc en énergie thermique permet de chauffer de l'eau ou de l'air dans différents cas d'applications solaires. Comment fonctionne un système solaire thermique ? Le système solaire thermique dans son ensemble va grâce à ses capteurs solaires, capter dans un premier temps le rayonnement solaire puis le transformer en chaleur (énergie thermique).Dans un deuxième temps, il va transférer cette chaleur par l'intermédiaire d'un dispositif de transport de chaleur jusqu'à l'endroit désiré: une pièce, un réservoir d'eau ou autres. L'énergie solaire thermique s'utilise principalement à travers de deux applications: le chauffage de l'eau chaude sanitaire et le chauffage des locaux. Pour le premier point, quatre mètres carrés permettent de répondre aux besoins en eau chaude d'une famille de quatre personnes. Pour le second, dix à vingt mètres carrés assurent le chauffage d'une maison individuelle. Bien entendu, ces surfaces sont des valeurs moyennes, dépendant de l'ensoleillement reçu à l'endroit considéré. L'énergie eolienne L'énergie éolienne est l'énergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie directement tirée du vent au moyen d'un dispositif aérogénérateur ad hoc comme une éolienne ou un moulin à vent. L'énergie éolienne est une des formes d'énergie renouvelable. Elle tire son nom d'Éole (en grec ancien ??????, Aiolos), le maître des Vents dans la Grèce antique. L'énergie éolienne peut être utilisée de trois manières : Conservation de l'énergie mécanique : le vent est utilisé pour faire avancer un véhicule (navire à voile ou char à voile), pour pomper de l'eau (moulins de Majorque, éoliennes de pompage pour irriguer ou abreuver le bétail) ou pour faire tourner la meule d'un moulin ; Transformation en force motrice (pompage de liquides, compression de fluides...) ; Production d'énergie électrique ; l'éolienne est alors couplée à un générateur électrique pour fabriquer du courant continu ou alternatif. Le générateur est relié à un réseau électrique ou bien fonctionne au sein d'un système « autonome « avec un générateur d'appoint (par exemple un groupe électrogène) et/ou un parc de batteries ou un autre dispositif de stockage d'énergie. Quelle est la production d'un parc ? La production d'un parc éolien dépend de la qualité de vent du site. En moyenne, les sites français produisent 2 300 heures par an sur les 8 760 heures que compte une année. Pour donner un ordre d'idée, la production d'un parc de 10 MW, soit 4 éoliennes de 2,5 MW, correspond aux besoins d'électricité domestique hors chauffage de5 650 foyers, soit près de 15 000 personnes. Quels sont les objectifs en France ? -4613191283163Si la France a démarré avec du retard par rapport aux grands pays de l'éolien, la dynamique est désormais lancée : 1 635 MW étaient installés fin 2006. Pour atteindre 21 % d'électricité d'origine renouvelable en 2010, le gouvernement français affiche l'objectif d'installer 13 500 MW d'éoliennes d'ici à cette date, dont 1 000 MW en mer soit entre 5 000 et 7 000 éoliennes. Et après 2010 ? L'État a fixé un objectif de 17 000 MW pour 2015. 25619692967429 L'énergie hydraulique-hydroélectricité La production d'énergie à partir d'eau est inspirée des moulins à eau et exploitée depuis le XIXe siècle. L'énergie hydraulique représente 19% de la production totale d'électricité dans le monde et 13% en France. C'est la source d'énergie renouvelable la plus utilisée. L'hydroélectricité est produite grâce aux centrales hydrauliques qui utilisent des barrages. On distingue de plusieurs types de centrales : Les grandes : qui alimentent les grandes zones mais qui nécessitent entretien et contrôle. Les petites centrales hydrauliques (PCH) : La pico-centrale produisant moins de 20kW La micro centrale 20 a 500kW La mini-centrale 500kW à 2MW La petite centrale 2 à 10MW Construite au fil de l'eau, la petite hydroélectricité ne demande ni retenue ni vidanges ponctuelles susceptibles de perturber l'hydrologie, la biologie ou la qualité de l'eau. Les microcentrales hydroélectriques fonctionnent comme les grandes centrales des barrages qui exploitent l'énergie des fleuves. Le potentiel français de création de PCH est estimé à au moins 1 000 MW. Énergie décentralisée, la petite hydroélectricité maintient ou crée une activité économique dans les zones rurales. La filière des énergies marines appelées aussi énergie des océans ou thalasso-énergies, comprend le développement des technologies et la maîtrise et l'exploitation des flux d'énergies naturelles fournies par les mers et les océans. On recense : la houle, l'énergie des vagues, l'énergie des courants, l'énergie des marées et l'énergie thermique des mers (ETM) qui travaillent sur le  gradient thermique  entre les couches d'eau de surface et celles des profondeurs. Pour produire de l'hydroélectricité marine on utilise des hydroliennes. 3073744053017 la biomasse Les biomasses c'est le nom que l'on donne aux sources d'énergies provenant des matières organiques vivantes (bois, feuilles fumier, composts) qui servent de combustibles nécessaire à la production d'électricité, de chaleur ou de carburant. Les matières organiques sont des matières composées de carbone produites par des êtres vivants, végétaux ou encore des micro-organismes (glucides, lipides) Il existe 3 grandes familles de biomasse: Les bois énergie ou biomasse solide : Le bois est une énergie renouvelable. C'est la principale ressource ligneuse, mais il faut également prendre en compte d'autres matières organiques telles que la paille, les résidus solides des récoltes, les grappes de maïs, la bagasse de la canne à sucre, les grignons d'olives ... Le biogaz: le biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales en l'absence d'oxygène, mélange de méthane et de gaz carbonique additionné de quelques autres composants, le biogaz est un gaz combustible (décharges, fond des lacs et marais)... Les biocarburants: les biocarburants, parfois appelés agro carburants, sont issus de la biomasse. Il existe principalement deux filières industrielles : l'éthanol et le biodiesel. L'éthanol est produit en France à 70 % à partir de la betterave, et à 30 % à partir de céréales. -45223-74141349252981960-327025-264160La geothermie Définition La géothermie est, au sens géologique, une forme d'énergie interne du globe qui traverse la croûte terrestre sous forme d'un flux de chaleur naturelle. La température des roches augmente en moyenne de 1° C tous les 30 mètres (m) de profondeur : c'est le gradient géothermique terrestre moyen. En certains points du globe, le gradient géothermique est plus élevé : ce sont les zones volcaniques où l'intrusion de magma dans la croûte terrestre élève sa température. L'eau des précipitations qui traverse les roches s'échauffe de plus en plus en profondeur. Dans certaines régions, des cassures de la croûte terrestre font ressortir l'eau chaude à la surface de façon plus ou moins spectaculaire : Geysers, comme en Islande, Nouvelle-Zélande ou Californie Jets de vapeur d'eau, comme en Italie à Laderello Sources chaudes La géothermie est la troisième énergie renouvelable dans le monde après la biomasse et l'hydraulique. Elle connaît cependant une utilisation limitée : Les gisements s'épuisent lentement ; Les zones favorables ne sont pas dans les régions les plus peuplées ou sont géographiquement mal situées (les îles notamment) pour permettre le transport de l'énergie électrique. Principe et Fonctionnement La géothermie consiste à récupérer de la chaleur venant du sous-sol, du sol ou de l'air extérieur à un bâtiment. Pour cela on utilise une pompe à chaleur qui fonctionne avec un principe connu depuis longtemps. La pompe comporte un circuit fermé dans lequel circule un fluide frigorigène, qui a la propriété de passer de l'état liquide à l'état gazeux (ou inversement) selon les parties du circuit qu'il traverse. Grâce à cette propriété, la pompe peut récupérer de la chaleur à l'extérieur pour réchauffer l'intérieur. ''Est le contraire du réfrigérateur qui prend la chaleur à l'intérieur pour refroidir les aliments. A partir de la nappe aquifère (eau chaude) qui se trouve soit en grande profondeur (1000 à 2000m), soit à moins de 100 m (géothermie très basse énergie), on pompe de l'eau chaude, un échangeur thermique récupère la chaleur de l'eau et la transfère à un réseau de chauffage urbain. L'eau refroidie est réinjectée dans le sous-sol. Les pompes à chaleur sur sol permettent aussi de récupérer la chaleur dans le sol à partir d'un circuit de tubes enterrés. Dans ces tubes, un liquide ou un gaz circule et se réchauffe de quelques degrés au contact du sol (lui-même réchauffé par le soleil). Une pompe à chaleur récupère cette chaleur et la transfère à un liquide ou un gaz qui circule dans des tubes d'un plancher chauffant basse température. Mais il est préférable d'éviter les systèmes de captage grâce à un gaz frigorigène car ce dernier est très nocif pour l'environnement. L'Architecture bioclimatique Le concept d'architecture bioclimatique consiste à élaborer des habitations sobres en accord avec l'environnement de l'habitat. Elle prend en charge les énergies renouvelables dans la construction de la maison afin de tirer le meilleur parti du rayonnement solaire et de la circulation naturelle de l'air pour réduire les besoins énergétiques, maintenir des températures agréables, contrôler l'humidité et favoriser l'éclairage naturel. Ce type d'architecture n'influence en rien son coût, les maisons gardent en principe le même coût qu'une maison ordinaire, au contraire grâce aux critères de la maison les habitants effectueront à la longue de colossales économies. L'architecture bioclimatique doit répondre à ces critères : Une forme compacte Capter la chaleur du soleil Éviter les surchauffes : le plus difficile n'est pas de capter la chaleur du soleil mais de s'en protéger en été, des solutions existent pour éviter de fermer l'ensemble des volets et de plonger la maison dans le noir. Végétation, fontaines et bassins Des matériaux adéquats Le bois et la terre sont très souvent considérés comme les matériaux de prédilection des maisons bioclimatiques. L'inertie interne Pour éviter des changements brutaux de température dans la maison, des murs et des sols épais seront capables d'atténuer ces variations en stockant la chaleur excessive des journées d'été pour la restituer la nuit. En hiver, ce véritable piège à soleil permet également d'emmagasiner les précieuses calories pour faire face aux nuits et aux jours plus froids. Les energies renouvelables sont-elles indispensableS ? Les énergies renouvelables sont dispensables car elles sont non polluantes et inépuisables. Les scientifiques ont établi l'hypothèse que d'ici moins de 50 ans les réserves des énergies fossiles (non renouvelables) telles que le pétrole, le gaz naturel et le charbon seront totalement épuisées et non réutilisables avant 2000 ans. De plus les énergies fossiles sont très polluantes : dans les moteurs à explosion des voitures, le pétrole qui est brûlé dégage dans l'atmosphère une multitude de gaz nocifs tels que le CO2 qui trouent la couche d'ozone. Les énergies renouvelables, quant à elles sont des ressources inépuisables et saines pour l'environnement. Il est donc essentiel de chercher des solutions à partir des énergies renouvelables afin de limiter notre dépendance d'énergies fossiles et protéger l'environnement. Conclusion - La France La France et l'Europe se sont engagées à réduire leurs émissions de CO2 et développer des énergies renouvelables. Ainsi, en 2001, la France s'est fixée comme objectif, dans le cadre d'une directive européenne, d'obtenir 21 % de sa consommation d'électricité à partir d'énergies renouvelables à l'horizon 2010. Un objectif conforté dans le cadre du Grenelle de l'Environnement dont une des recommandations est l'augmentation de la production d'énergies renouvelables de 20 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole) à l'horizon 2020. Pour y parvenir, toutes les filières doivent se mobiliser. Tour d'horizon avec l'Ademe, qui dresse un état des lieux des différentes filières. Bibliography Site Internet : http://www.energiepropre.net/solaire.htm#dep http://www.energies-renouvelables.org/f-solaire_photovoltaique.asp http://www.energies-renouvelables.org/f-energies_renouvelables.asp# http://www.questmachine.org/article/Les_3_voies_de_l_%C3%A9nergie_solaire http://enrj.renouvelables.free.fr/energie_geothermique.html#definition http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_%C3%A9olienne http://www.energies-renouvelables.org/f-energie_eolienne.asp http://nucleaire-nonmerci.net/energiesrenouvelables.html http://www.taxiclic.com/questions/quelles_sont_les_energies_renouvelables-4572.html http://www.actualites-news-environnement.com/24928-energies-renouvelables-voies-disparition.html http://www.lemoniteur.fr/197-eau-energie/dossiers-actualites/596378-les-energies-renouvelables-en-france Magazines : Le Journal des énergies renouvelables n°191 La maison écologique LaRevueDurable