Sources d'énergie renouvelable

L'énergie est peut-être l'un des concepts les plus importants apparus au cours des dernières centaines d'années. En tant que forme de vie, notre corps a besoin d'énergie pour entreprendre des processus de base ; en fait, tous les processus nécessitent de l'énergie. Depuis l'aube de la révolution industrielle, les combustibles fossiles ont été utilisés pour faire fonctionner les machines, produire de l'électricité et de la lumière après la tombée de la nuit. Cependant, les scientifiques et les décideurs politiques ont réalisé que nous ne pouvions pas compter uniquement sur les combustibles fossiles pour satisfaire nos besoins en énergie, car il n'y a qu'une quantité limitée de ces ressources sur la planète. Une solution a été proposée pour résoudre ce problème : les sources d'énergie renouvelables . Les sources d'énergie renouvelables sont des sources d'énergie qui peuvent être reconstituées en même temps qu'elles sont consommées par les humains. Cet article décrit les différentes formes d'énergie renouvelable et discute de leurs avantages et de leurs inconvénients.

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    Qu'est-ce qu'une énergie renouvelable ?

    Avant de poursuivre, il convient de définir ce que l'on entend par source d'énergie renouvelable.

    Les sources d'énergie renouvelables sont des sources d'énergie qui ont la capacité de se renouveler et de se reconstituer naturellement au fur et à mesure de leur utilisation. Ces sources ne s'épuiseront pas à l'échelle du temps humain.

    Le charbon, le pétrole et le gaz ne sont pas considérés comme des sources d'énergie renouvelables parce qu'ils sont limités et ne se renouvelleront pas. Une fois que nous aurons utilisé toutes les réserves de combustibles fossiles de la Terre, il n'y en aura plus à extraire et il faudra des millions d'années pour en produire d'autres ; nous serons donc devenus prisonniers de notre dépendance à l'égard de ces sources d'énergie. Par conséquent, le besoin de sources d'énergie renouvelables durera aussi longtemps que nous en aurons besoin.

    Types de sources d'énergie renouvelable

    Les énergies renouvelables se présentent sous différents types et formes et sont liées à différents phénomènes de la nature. Chaque source d'énergie renouvelable a sa propre nature unique et ne peut donc être exploitée que d'une manière et dans un environnement spécifiques.

    L'énergie solaire

    L'énergie solaire est l'énergie dérivée du soleil. Qu'elle soit active ou passive, l' énergie solaire peut être captée et utilisée à différentes fins. L'énergie captée est convertie en énergie électrique que nous utilisons pour alimenter nos maisons, nos bureaux et d'autres appareils. Les panneaux solaires sont mieux placés dans des endroits qui reçoivent la lumière du soleil tout au long de l'année, avec peu ou pas de précipitations ou de couverture nuageuse, mais les panneaux solaires sont efficaces même lorsque les nuages bloquent la lumière directe du soleil, car la lumière peut toujours pénétrer les nuages.

    L'énergie solaire est exploitéeactivement à l'aide de cellules photovoltaïques, qui sont ensuite stockées dans une batterie en vue d'une utilisation ultérieure.

    L'énergie stockée sert à produire de l'électricité, qui est ensuite utilisée pour alimenter les appareils électriques.

    L'énergie solaire passive fait référence à l'utilisation directe de l'énergie solaire en concentrant les rayons du soleil sur un point spécifique pour générer de la chaleur.

    Qu'est-ce qu'une cellule photovoltaïque ? La plupart des cellules photovoltaïques sont fabriquées à partir de silicium, un matériau semi-conducteur. Les cellules photovoltaïques absorbent l'énergie lumineuse, qu'elles transforment en énergie électrique. Ces cellules absorbent les photons (paquets d'énergie solaire) et créent un flux d'électrons. L'électricité est générée à l'aide de deux types de matériaux semi-conducteurs.

    Sources d'énergie renouvelable La lumière du soleil éclaire un ensemble de panneaux solaires dans un champ StudySmarterLa lumière du soleil est captée par des cellules photovoltaïques dans une ferme d'énergie solaire, justenergy.com

    De manière passive, l'énergie solaire est utilisée dans la vie de tous les jours. Par exemple, le chauffage des maisons d'eau pendant la journée, se fait naturellement sans aucune intervention humaine.

    L'énergie éolienne

    L'énergie éolienne est l'énergie exploitée à partir de l'air en mouvement. Au fil des siècles, l'énergie éolienne a été utilisée à diverses fins. Les bateaux utilisaient le vent pour actionner leurs voiles, et les moulins à vent utilisaient la force du vent pour moudre le grain en farine.

    Dans le monde moderne, l'énergie éolienne est exploitée à l'aide d'éoliennes pour produire de l'électricité. Celles-ci sont principalement situées dans des endroits où le flux du vent est régulier pour faciliter la production constante d'énergie, comme les terres agricoles, les passages étroits des montagnes ou même dans l'océan (également connues sous le nom d'éoliennes offshore). Ces éoliennes produisent de l'énergie propre lorsque le vent souffle régulièrement.

    Un parc éolien dans la campagne, sur une colline.Parc éolien pour la production d'énergie à grande échelle. pinterest.com

    Énergie marémotrice

    L'énergie marémotrice est générée par l'écoulement de l'eau de mer. On peut considérer ces éoliennes comme des moulins à vent installés sous la mer, près du fond marin. Le principe de fonctionnement est le même que celui d'un moulin à vent. Le mouvement de l'eau de mer lors des changements de marée entraîne la rotation de la pale, ce qui permet de produire de l'énergie.

    Sources d'énergie renouvelables Turbines sous-marines à énergie marémotrice fixées à des piliers verticaux qui sortent de l'eau StudySmarterProduction d'énergie marémotrice, source : Image de l'énergie marémotrice

    Énergie hydroélectrique

    L'hydroélectricité est générée par la chute de l'eau qui est stockée dans un réservoir. Les barrages bloquent l'eau qui s'écoule naturellement, créant ainsi un lac artificiel ou un réservoir. Une quantité spécifique d'eau est autorisée à s'écouler dans des tunnels qui font tourner les turbines dans l'ouverture du barrage, ce qui permet de produire de l'électricité.

    Sources d'énergie renouvelables Photographie d'un réservoir d'eau avec de l'eau tombant du réservoir à travers un barrage dans un canal StudySmarterProduction d'énergie hydroélectrique, source : Énergie hydroélectrique

    Énergie géothermique

    Le mot "géothermique" est composé de deux mots : "geo" qui signifie Terre et "thermal" qui signifie chaleur, d'où le terme géothermique qui désigne l'énergie provenant du noyau terrestre. En d'autres termes, il s'agit de l'énergie émanant du noyau de la Terre, qui est situé profondément sous la surface de la Terre. On prévoit une température de plus de 6 000 °C (environ 10 800 °F (ca. 5 982 °C)). Cette énergie est difficile à exploiter car elle se trouve beaucoup trop profondément dans la terre.

    L'énergie est accessible à l'aide de "pompes à chaleur géothermiques" qui sont des boucles de tuyaux insérées profondément dans la terre. Les tuyaux sont remplis d'eau en mouvement qui est à son tour chauffée pendant qu'elle est sous terre, ce qui permet de chauffer les maisons, les trottoirs ou les parcs. Mais ces systèmes sont peu efficaces et ne peuvent être utilisés qu'à petite échelle.

    En outre, les sorties naturelles d'eau souterraine chauffée par la géothermie, connues sous le nom de geysers naturels, peuvent être utilisées pour accéder à l'énergie géothermique. L'eau chauffée peut alors être utilisée pour faire tourner une turbine, produisant ainsi de l'énergie. Une grande quantité d'eau douce est gaspillée lorsqu'elle est utilisée pour le chauffage, ce qui constitue l'un de ses principaux inconvénients.

    Sources d'énergie renouvelable Schéma d'une section de la croûte terrestre avec des bâtiments situés au-dessus et de l'énergie géothermique provenant d'en dessous. Les différentes façons dont l'énergie géothermique est extraite de la terre et utilisée sont présentées StudySmarterProduction d'énergie géothermique, Énergie géothermique

    Inconvénients des sources d'énergie renouvelables

    Bien que les sources d'énergie renouvelables offrent plusieurs avantages pour l'environnement, elles présentent un certain nombre d'inconvénients qui doivent être pris en compte si l'on veut envisager leur utilisation pratique.

    Examinons quelques inconvénients liés à l'utilisation des sources d'énergie renouvelables :

    • La viabilité commerciale de ces sources d'énergie pourrait poser problème : cela est dû à la nature immobile de la source de production car elles sont produites et collectées à des endroits spécifiques en raison de la nature spécifique des conditions nécessaires pour que ces sources d'énergie soient fiables, par exemple la disponibilité de la lumière du soleil et du vent, ce qui implique que les réseaux de transfert et de distribution doivent être répandus pour que ces sources d'énergie soient largement accessibles à la société dans son ensemble. Ces réseaux de transport d'énergie nécessitent d'énormes investissements et, dans certains cas, les réseaux existants ne peuvent pas être utilisés en raison de restrictions infrastructurelles. Les frais généraux importants dissuadent souvent les investisseurs en raison de la faible probabilité perçue d'un rendement rentable.
    • Certaines sources sont saisonnières et spécifiques à un lieu : Par exemple, l'énergie solaire dépend fortement des conditions météorologiques et du lieu de la source de production. Les mêmes préoccupations existent pour l'énergie éolienne et l'énergie marémotrice, ce qui la rend difficile à exploiter en fonction des exigences du pays ou de toute organisation, entraînant un manque d'utilisation dans certaines communautés.

    • Capacités de stockage des énergies renouvelables : De nombreuses formes d'énergie renouvelable nécessitent une grande installation de stockage à long terme car elles sont produites pendant certaines périodes spécifiques de la journée, contrairement aux sources d'énergie traditionnelles qui sont produites tout au long de la journée, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Il est donc très important de disposer d'installations de secours solides, ce qui, dans l'ensemble, peut augmenter le coût net de production. Par exemple, la lumière du soleil n'apparaît pas la nuit ou la vitesse du vent n'est pas constante tout au long de la journée ou même l'énergie marémotrice n'est pas assez forte pour produire de l'électricité.

    • Lapollution reste un problème avec les sources d'énergie renouvelables : Nous savons que les énergies renouvelables sont censées être "vertes" et "propres" pour l'environnement, ce qui est vrai dans la plupart des cas. Mais dans le cas de l'énergie de la biomasse, nous devons brûler beaucoup de biomasse pour produire de l'énergie, ce qui crée des gaz à effet de serre, augmentant ainsi l'empreinte carbone des combustibles de la biomasse. La création de l'infrastructure nécessaire à la production de sources d'énergie renouvelables est également très énergivore et nécessite souvent des dépenses élevées en carbone.
    • Exigences en matière de terrain : Certaines formes de sources d'énergie renouvelables nécessitent beaucoup d'espace pour leur installation et leur fonctionnement. Par exemple, l'énergie solaire et l'énergie éolienne nécessitent des hectares de terrain pour les éoliennes et les panneaux solaires, ce qui réduit l'espace pour l'habitat humain ou l'agriculture, qui sont tous deux d'une grande importance. Les solutions possibles à ces problèmes comprennent l'utilisation hybride de l'espace ; par exemple, des panneaux solaires placés au sommet des bâtiments.

    Sources d'énergie renouvelable Un parc éolien à la campagne et un parc solaire sur un champ incliné StudySmarterLes images décrivent l'espace nécessaire à la mise en place de sources d'énergie renouvelables.

    Sources d'énergie renouvelables - Points clés

    • Les sources d'énergie renouvelables se renouvellent à un rythme égal ou supérieur à celui de leur utilisation.
    • Il existe de nombreux types de sources d'énergie renouvelable, notamment l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie marémotrice, l'énergie hydroélectrique, l'énergie géothermique et la combustion de la biomasse.
    • Chaque source d'énergie renouvelable présente un certain nombre d'avantages et d'inconvénients qui lui sont propres. La rentabilité, l'efficacité, l'impact sur l'environnement et d'autres facteurs sont des considérations communes aux sources d'énergie.
    • Certaines sources d'énergie renouvelables ne produisent pas un approvisionnement constant en énergie en raison des conditions météorologiques ou des circonstances. Par exemple, il n'y a pas toujours de soleil (lorsque le soleil se couche) et il n'y a pas toujours de vent, ce qui signifie que ces sources d'énergie ne sont pas toujours fiables.
    Questions fréquemment posées en Sources d'énergie renouvelable
    Qu'est-ce qu'une source d'énergie renouvelable?
    Une source d'énergie renouvelable est une source d'énergie qui se renouvelle naturellement à l'échelle humaine, comme le soleil, le vent, l'eau et la biomasse.
    Quels sont les différents types d'énergies renouvelables?
    Les types d'énergies renouvelables incluent l'énergie solaire, éolienne, hydraulique, géothermique et la biomasse.
    Pourquoi les énergies renouvelables sont-elles importantes?
    Les énergies renouvelables sont importantes car elles réduisent la dépendance aux combustibles fossiles, diminuent les émissions de CO2 et contribuent à la lutte contre le changement climatique.
    Comment fonctionne l'énergie solaire?
    L'énergie solaire fonctionne en captant la lumière du soleil via des panneaux photovoltaïques pour la convertir en électricité.

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    Quels sont les principaux inconvénients de l'énergie solaire ?

    Quel est l'inconvénient majeur des sources d'énergie renouvelables ?

    Les éoliennes sont utilisées pour produire :

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