Top 7 des utilisations de l'énergie solaire | Avantages et inconvénients

Qui n'a pas besoin du soleil ? Nous allons discuter des utilisations de l'énergie solaire ainsi que de ses avantages et inconvénients.

Toutes les particules émettent une certaine amplitude d'énergie dont certaines peuvent être détectées tandis que d'autres, l'équipement n'a pas été produit pour les détecter.

Le soleil, par exemple, est une étoile dans la galaxie de la voie lactée et, comme toute autre étoile, est un énorme réacteur nucléaire. Profondément dans le noyau du Soleil, les réactions de fusion nucléaire produisent des quantités massives d'énergie qui rayonnent de la surface du Soleil vers l'espace sous forme de lumière et de chaleur.

Cette énorme énergie a été utilisée au cours des âges à des fins différentes. La plupart des buts sont de sécher des vêtements et d'autres choses.

Mais l'énergie solaire, qui est simplement l'énergie obtenue du soleil, est une terminologie de plus en plus utilisée depuis le 19ème siècle en raison du besoin d'énergie renouvelable et propre (c'est-à-dire une énergie qui n'émet pas de gaz à effet de serre pour nous nuire à long terme). Cours).

À l'aube du 21e siècle, l'énergie solaire est devenue plus attrayante et une meilleure option car elle est renouvelable et a un caractère non polluant par rapport aux combustibles fossiles.

Ces derniers temps, l'utilisation de l'énergie solaire s'est développée en raison d'un plus grand nombre d'applications de l'énergie provenant du rayonnement solaire. Autrefois, l'augmentation du rayonnement solaire était considérée comme une malédiction par les dieux sur notre négligence à accomplir une sorte de rituel au cours duquel certaines personnes mouraient et d'autres tombaient gravement malades.

Mais, avec les progrès technologiques et l'intérêt accru pour l'exploitation de cette énergie, l'énergie solaire n'a généralement pas été considérée comme une malédiction mais comme une bénédiction. Une bénédiction et un refuge vers lequel courir dans l'avènement de l'énergie renouvelable pour remplacer l'utilisation de combustibles fossiles comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel qui ne sont pas renouvelables.

Ces derniers temps, l'énergie solaire a été particulièrement utilisée dans les zones résidentielles, l'agriculture, l'exploration spatiale, les transports et bien d'autres. L'énergie du soleil ne peut pas être épuisée, alors pourquoi ne pas l'exploiter à notre avantage ?

Table des matières

Qu'est-ce que l'énergie solaire?

L'énergie solaire est également connue sous le nom de rayonnement solaire et c'est l'énergie produite par le soleil sous forme de lumière. La lumière du Soleil se présente sous forme de rayons ultraviolets, visibles et infrarouges. La lumière visible est le spectre de couleurs que nous avons l'habitude de voir, mais les ultraviolets et les infrarouges ne peuvent pas être vus.

L'énergie solaire, le rayonnement du Soleil, est la ressource énergétique la plus abondante sur terre et est capable de produire de la chaleur, de provoquer des réactions chimiques ou de générer de l'électricité.

L'énergie solaire est le principal catalyseur de la circulation des vents formant les systèmes météorologiques et les sources d'énergie ici sur Terre. Selon des études, la quantité d'énergie solaire ou de rayonnement qui frappe la surface de la terre en une heure remplit théoriquement les besoins énergétiques de la terre pendant une année entière.

La quantité totale d'incidents liés à l'énergie solaire sur Terre est largement supérieure aux besoins énergétiques actuels et prévus du monde. Si elle est correctement exploitée, cette source hautement diffuse a le potentiel de satisfaire tous les besoins énergétiques futurs.

L'énergie solaire du soleil peut être convertie en énergie thermique ou électrique. L'énergie solaire est l'une des sources d'énergie renouvelable les plus propres et les plus abondantes disponibles et c'est un acteur important de notre avenir énergétique mondial alors que nous nous efforçons d'atteindre la durabilité.

L'énergie solaire peut être captée et utilisée de plusieurs manières, principalement pour générer de l'énergie électrique ou thermique pour les maisons, les entreprises et les services publics. L'énergie solaire peut également être utilisée pour faire bouillir de l'eau qui, à son tour, fait fonctionner une turbine à vapeur pour produire de la même manière que les centrales au charbon ou nucléaires produisant de l'électricité à une échelle beaucoup plus grande.

La forme la plus courante d'énergie solaire est l'exploitation de l'énergie solaire utilisant des panneaux solaires ou des cellules photovoltaïques qui sont créés à partir de matériaux semi-conducteurs. Ces cellules sont disposées bord à bord pour capter la lumière du soleil en les transformant en courants électriques qui sont stockés dans des batteries.

Cela se produit lorsque les rayons du soleil frappent les cellules semi-conductrices, il perd des électrons de leurs atomes et ces électrons traversent la cellule et génèrent de l'électricité. C'est ce qu'on appelle l'effet photovoltaïque. Ces panneaux sont vus au-dessus des maisons et autres bâtiments. L'énergie solaire peut également être utilisée pour fournir de la lumière pour un climat intérieur confortable des bâtiments et également pour le chauffage de l'eau à usage domestique, commercial et industriel.

Types d'énergie solaire

Il existe deux types d'énergie solaire et ils le sont;

L'énergie solaire active
L'énergie solaire passive

1. Énergie solaire active

L'énergie solaire active est l'énergie transmise par les panneaux solaires. Ils sont utilisés à la fois pour les systèmes de chauffage dans les maisons et pour la production d'électricité. L'énergie solaire active est collectée à l'aide de panneaux photovoltaïques plats qui peuvent être montés pour collecter l'énergie du soleil.

L'air ou le liquide est utilisé pour capter la chaleur du soleil (le liquide est principalement utilisé car il est un meilleur conducteur de chaleur et d'énergie dans l'air et a l'avantage de ne pas geler). Le fluide est ensuite déplacé vers un dispositif externe qui agit comme un conteneur de stockage où il est converti en énergie.

L'énergie solaire active peut être collectée grâce à l'utilisation de capteurs solaires positionnés sur les toits des bâtiments pour chauffer les fluides et les pomper à travers un système de canalisations pour chauffer l'ensemble du bâtiment.

Avantages des systèmes d'énergie solaire actifs

L'un des avantages de l'énergie solaire active est qu'ils n'ont pas besoin d'une source d'énergie externe. Ils utilisent des dispositifs externes (panneaux solaires) qui nécessitent peu d'entretien et sont très fiables pour collecter l'énergie du soleil.
Par rapport aux systèmes d'énergie solaire passifs, une construction de bâtiment spéciale n'est pas nécessaire. Les systèmes d'énergie solaire active peuvent être utilisés à presque n'importe quel endroit et type de bâtiment.
Il n'y a pas d'émission de carbone
Le chauffage des panneaux photovoltaïques reste clair,n, en particulier dans de mauvaises conditions météorologiques.
Ils ne génèrent aucun bruit.

Inconvénients des systèmes d'énergie solaire actifs

L'équipement du système d'énergie solaire active coûte cher et son entretien est également coûteux.
Les fluides qui stockent la chaleur dans le panneau solaire peuvent libérer des gaz nocifs dans l'air.

2. Énergie solaire passive

L'énergie solaire passive est l'énergie qui est transmise par la thermodynamique et le transfert de chaleur en collectant la chaleur solaire et en la transformant en énergie telle qu'appliquée dans la serre à effet de serre) où la chaleur est transférée du soleil et lorsqu'elle pénètre dans la serre, le verre emprisonne l'énergie thermique et le stocke pour les périodes plus fraîches.

C'est le même mécanisme dans une voiture chaude et agréable par une journée froide. Le système d'énergie solaire passif est mieux utilisé pour le chauffage et le refroidissement du système, en particulier dans les petites maisons. Des fenêtres spéciales qui peuvent avoir des panneaux photovoltaïques peuvent être utilisées pour capter cette chaleur solaire. Ainsi, les systèmes d'énergie solaire actifs et passifs sont combinés pour la production d'énergie.

Avantages du système d'énergie solaire passif

Les systèmes d'énergie solaire passifs ne sont pas seulement bon marché, mais aucun équipement externe n'est nécessaire, ce qui réduit vos dépenses énergétiques à environ 14 %.
Ils ne libèrent pas de toxines par rapport aux systèmes d'énergie solaire actifs.

Inconvénients du système d'énergie solaire passif

L'efficacité des systèmes d'énergie solaire passifs dépend principalement des conditions météorologiques. S'il fait trop chaud, votre bâtiment risque de surchauffer.
L'efficacité dépend également de l'orientation de votre bâtiment par rapport au soleil.
Il existe des types spéciaux de fenêtres qui sont utilisées pour les systèmes d'énergie solaire passifs. Faire une erreur de choix ruinera vos efforts.

Après avoir connu les types d'énergie solaire, regardons ses utilisations.

Utilisations de l'énergie solaire

Voici les utilisations de l'énergie solaire.

Électricité solaire
Chauffage solaire de l'eau
Cuiseur solaire
Appareils solaires
Éclairage solaire
Chauffage et ventilation solaires
Transport solaire

1. Électricité solaire

C'est l'une des utilisations de l'énergie solaire qui a pris de l'ampleur ces dernières années. Bien que le prix des panneaux solaires soit assez élevé, plus l'électricité solaire devient populaire, plus les prix des panneaux solaires baissent.

L'électricité solaire est créée lorsque les rayons du soleil frappent les panneaux solaires, les panneaux solaires aident à transporter les électrons en les convertissant en électricité qui sont transmises par des fils et utilisées pour la production d'électricité.

Des panneaux solaires et des systèmes solaires photovoltaïques peuvent être installés sur les toits des maisons ou d'autres bâtiments. Ces systèmes d'énergie solaire génèrent de l'électricité pour compenser la consommation électrique du bâtiment et envoyer la production excédentaire au réseau électrique.

Les batteries solaires sont utilisées pour stocker l'énergie solaire afin que l'électricité solaire puisse être utilisée même lorsque le soleil se couche grâce à l'alimentation du VE. Cela permet aux résidents de se déconnecter complètement du réseau avec un système d'énergie solaire et de batterie ou un système d'énergie solaire et de générateur.

2. Chauffe-eau solaire

C'est l'une des utilisations de l'énergie solaire et ici l'énergie solaire est utilisée pour le chauffage des systèmes de chauffage de l'eau. Le rayonnement solaire est utilisé pour chauffer l'eau qui est utilisée dans les maisons.

Les chauffe-eau solaires utilisent des cellules sur le toit pour absorber la chaleur du soleil et la transférer dans le réservoir d'eau. Le soleil peut également être utilisé pour chauffer l'eau de la piscine. Ici, l'eau est transportée vers un collecteur où elle est chauffée par le soleil puis renvoyée vers la piscine.

3. Cuiseur solaire

Les cuisinières ou fours solaires sont l'une des utilisations de l'énergie solaire de plus en plus populaires comme appareils électroménagers. Bien qu'il s'agisse d'une mijoteuse, un four solaire utilise des réflecteurs inclinés pour diriger l'énergie solaire dans une chambre spéciale. Le four solaire chauffe à basse température pendant quelques heures (8-10) selon les aliments.

4. Appareils solaires

Certains autres appareils sont de plus en plus adaptés à l'utilisation de l'énergie solaire pour leur fonctionnement ce qui en fait l'une des utilisations de l'énergie solaire. Certains de ces appareils comprennent des réfrigérateurs, des laveuses/sécheuses et des systèmes CVC. Ces appareils consomment plus d'énergie que prévu. Nous avons également des chargeurs de téléphones et de tablettes à énergie solaire.

Ces chargeurs solaires sont portables, ce qui permet aux utilisateurs de les emporter partout où ils le souhaitent. Certains pays avancés comme le Japon ont développé des cellules solaires légères et résistantes à l'eau qui pourraient un jour être intégrées pour alimenter nos appareils électroniques.

5. Éclairage solaire

L'énergie solaire peut également être utilisée pour l'éclairage extérieur, ce qui en fait l'une des utilisations de l'énergie solaire. Les lampes solaires sont de plus en plus utilisées pratiquement partout, de l'éclairage de sécurité à l'aménagement paysager de la maison, même pour les panneaux de signalisation et les lampadaires. Ce qui le rend bien meilleur, c'est que ces lampes solaires sont peu coûteuses et facilement disponibles.

6. Chauffage et ventilation solaires

Le chauffage et la ventilation solaires font partie des nombreuses utilisations de l'énergie solaire.

Le chauffage solaire est l'utilisation du rayonnement solaire pour le chauffage des maisons, en particulier pendant les périodes froides ou hivernales, soit en alimentant des planchers radiants, soit en les associant à un système à air chaud forcé (FHA). Pour que cela se produise, une attention particulière doit être accordée à l'emplacement des fenêtres sur les murs et à la sélection des matériaux pour le bâtiment.

La ventilation solaire implique l'utilisation de ventilateurs de grenier à énergie solaire pour refroidir la maison pendant l'été. Ces radiateurs et ventilateurs solaires contribuent à réduire les coûts énergétiques.

7. Transport solaire.

Le transport solaire est l'une des utilisations de l'énergie solaire. L'énergie solaire est l'utilisation de l'énergie solaire pour alimenter les véhicules.

Les véhicules à énergie solaire sont les véhicules du futur et de meilleures innovations et technologies sont nécessaires pour que ces véhicules soient sur la route. Ce que nous avons, ce sont des véhicules majeurs qui sont encore en mode test et non en production à grande échelle. Bien que les voitures électriques puissent être chargées avec des panneaux solaires.

Avantages de l'énergie solaire

L'énergie solaire est plus avantageuse et préférée que les systèmes énergétiques conventionnels. Voici les avantages de l'énergie solaire.

1. Il a des matières premières illimitées.

C'est la principale raison de la renouvelabilité de l'énergie solaire. La quantité d'énergie solaire disponible est 10,000 XNUMX fois la quantité dont l'homme a actuellement besoin.

Ce qui est amusant, c'est que l'énergie est remplacée et qu'environ 0.02 % de la lumière solaire entrante suffirait à remplacer d'autres sources de carburant si elles étaient exploitées.

2. Énergie propre

L'énergie solaire a de faibles émissions et c'est donc l'une des sources d'énergie les plus propres. Les effets néfastes sur l'environnement sont négligeables par rapport aux sources d'énergie conventionnelles qui sont la combustion de combustibles fossiles.

Le coût environnemental de l'énergie solaire L'énergie solaire est un excellent substitut à l'énergie des combustibles fossiles, car la combustion des combustibles fossiles libère environ 21.3 milliards de tonnes métriques de dioxyde de carbone dans l'atmosphère chaque année.

3. Fourniture d'électricité aux habitants hors réseau

Il y a environ 1.8 milliard de personnes qui sont hors réseau pour diverses raisons. Certains pourraient être le résultat de politiques ou de préoccupations environnementales, mais principalement pas d'accès au réseau électrique et ceux-ci se trouvent dans de nombreux pays en développement.

L'énergie solaire conviendrait à ces habitants hors réseau pour avoir accès à l'électricité car ils peuvent faire installer leurs panneaux solaires pour avoir reçu l'électricité directement du soleil.

4. Réduction des dépenses de production d'électricité

L'énergie solaire contribue à améliorer la qualité de vie de millions de personnes grâce à la réduction des dépenses. Des millions de personnes vivent dans le noir dans les pays en développement, ce qui entraîne une mauvaise qualité de vie.

L'utilisation de l'énergie solaire peut considérablement améliorer leur qualité de vie car ce n'est pas seulement un meilleur substitut à la production d'énergie conventionnelle car elle réduit les coûts sociaux et environnementaux importants, mais elle apporterait également le développement dans les zones fournissant des emplois verts et stimulant également la production industrielle.

5. Aucune pollution sonore

La production d'énergie solaire est silencieuse et ne peut donc pas causer de pollution sonore par rapport à la production d'énergie éolienne.

6. Plus économique pour la production d'électricité à long terme

Bien que l'installation de l'énergie solaire ait un coût élevé, à long terme, l'énergie solaire est économique par rapport aux factures d'énergie du réseau conventionnel.

7. Plus fiable

L'énergie solaire est plus fiable que l'énergie conventionnelle des entreprises de services publics. Ceci est majeur car ils peuvent être limités par des troubles politiques ou économiques, le terrorisme, des catastrophes naturelles ou des baisses de tension dues à une surutilisation provoquant des pannes, mais ce n'est pas le cas avec l'énergie solaire.

8. Aide à conserver les dépenses énergétiques étrangères

L'énergie solaire aide à conserver les dépenses énergétiques étrangères et cela est dû au coût exorbitant de l'importation de pétrole et du forage de pétrole.

Inconvénients de l'énergie solaire

1. Coût d'installation élevé

L'utilisation et l'installation de l'énergie solaire ont un coût initial élevé, même si cela s'applique à toutes les énergies renouvelables. Le coût initial de l'utilisation de l'énergie solaire peut même couvrir des années de factures d'énergie.

Le coût de l'énergie solaire a peut-être été réduit au fil du temps, mais les prix sont toujours scandaleux, comme l'énergie solaire est de plus en plus utilisée avec les nouvelles technologies, nous verrons sûrement ces prix baisser encore plus.

2. L'énergie solaire dépend des conditions météorologiques

L'énergie ne peut être générée que lorsque la lumière du soleil frappe la face du panneau et est convertie, ce qui les rend plus performants les jours ensoleillés. C'est-à-dire que s'il n'y avait pas de soleil, il y aurait de l'électricité.

De plus, les jours nuageux ne produisent pas autant d'énergie et il n'y a pas de soleil la nuit, il est donc nécessaire de disposer de grandes banques de batteries pour économiser celles qui entrent dans la journée. Celles-ci limitent les pays à faible rayonnement solaire ainsi que les performances des panneaux solaires.

3. Faible taux de conversion énergétique

Les panneaux solaires ont un faible taux de conversion d'énergie par rapport à la puissance des centrales électriques conventionnelles de taille similaire, les panneaux solaires les plus avancés n'ayant à convertir que 20 à 25 %.

Cela montre à quel point le développement de l'industrie de la production d'énergie solaire est encore nécessaire.

4. A besoin de beaucoup d'espace

La production d'énergie solaire consomme beaucoup d'espace. Pour une production à grande échelle, beaucoup d'espace est nécessaire pour l'installation de panneaux solaires et les terres sont donc mises à nu, mettant en danger la faune pour placer des panneaux solaires.

Les systèmes photovoltaïques à plus grande échelle peuvent nécessiter jusqu'à 3.5 à 10 acres par mégawatt et les installations CSP nécessitent entre 4 et 16.5 acres par mégawatt.

Cependant, cela peut être résolu par l'installation massive de panneaux solaires dans des zones désertiques pour répondre à la demande de production à grande échelle. De plus, de grands toits sont nécessaires pour placer des panneaux solaires à usage domestique.

5. Libère les déchets électroniques

Bien que la production d'énergie solaire n'ait pas d'impact significatif sur l'environnement, le processus de production de panneaux solaires peut nuire à l'environnement en provoquant des émissions provenant de la combustion de combustibles fossiles et de déchets plastiques.

De plus, la production d'énergie solaire libère des déchets électroniques comme d'autres appareils électroniques, ce qui rend l'élimination de ces déchets dangereux problématique.

6. Matériaux non facilement disponibles

Les matériaux utilisés dans la production des technologies solaires sont rares bien que ce soit un problème pour les technologies PV et non pour les technologies CSP.

FAQ

Quelles sont les utilisations spéciales de l'énergie solaire à la maison ?

Certaines des utilisations spéciales de l'énergie solaire à la maison incluent ;

Ventilateurs de ventilation à énergie solaire : l'énergie solaire peut être utilisée pour alimenter des ventilateurs à usage domestique.
Chauffage solaire des piscines : l'énergie solaire peut être utilisée pour chauffer les piscines de la maison afin de les rendre chaudes et agréables pour la détente.
Chauffage solaire de la maison : l'énergie solaire peut également être utilisée pour le chauffage de la maison en période hivernale.
Pompes à énergie solaire : l'énergie solaire peut être utilisée pour alimenter les pompes à eau.
Charger les batteries à l'énergie solaire : l'énergie solaire peut également être utilisée pour charger les téléphones et autres gadgets.
L'énergie solaire pour cuisiner : l'énergie solaire peut être utilisée pour alimenter les fours.

Quelles sont les utilisations spéciales de l'énergie solaire dans l'agriculture ?

Certaines des utilisations spéciales de l'énergie solaire dans l'agriculture comprennent;

L'énergie solaire peut être utilisée pour chauffer l'eau utilisée à des fins agricoles.
L'énergie solaire peut également être utilisée pour le fonctionnement d'une serre solaire qui aide à la croissance des cultures et améliore le rendement.
L'énergie solaire peut également être utilisée pour le séchage des récoltes et des céréales.
L'énergie solaire peut être utilisée pour le pompage de l'eau.

Recommandations

Providence Amaechi

Un écologiste passionné dans l'âme. Rédacteur principal de contenu chez EnvironmentGo.
Je m'efforce d'éduquer le public sur l'environnement et ses problèmes.
Il a toujours été question de nature, nous devons protéger et non détruire.