L’énergie solaire est la lumière et la chaleur rayonnantes du Soleil qui sont exploitées à l’aide d’une gamme de technologies en constante évolution. Sont cités, entre autres, le chauffage solaire, le photovoltaïque, l’énergie solaire thermique, l’architecture solaire, les centrales à sel en fusion et la photosynthèse artificielle.
Vue d’ensemble
Bon nombre de personnes connaissent bien les cellules photovoltaïques, ou panneaux solaires, qui se trouvent sur les engins spatiaux, les toits et les calculatrices portatives. Les cellules sont faites de matériaux semi-conducteurs comme ceux qui sont utilisés dans les puces d’ordinateur. Quand la lumière du soleil frappe ces cellules, elle fait tomber les électrons de leurs atomes. Lorsque les électrons circulent dans les cellules, ils produisent de l’électricité. À plus grande échelle, les centrales solaires thermiques recourent à diverses techniques pour concentrer l’énergie du soleil comme source de chaleur. La chaleur est ensuite utilisée pour faire bouillir l’eau afin d’entraîner une turbine à vapeur qui produit de l’électricité, à peu près de la même façon que les centrales au charbon et celles nucléaires, fournissant de l’énergie à des milliers de personnes.
La Terre reçoit 174 petawatts (PW) de rayonnement solaire entrant (insolation) dans la haute atmosphère. Environ 30 % sont réfléchis vers l’espace, tandis que le reste est absorbé par les nuages, les océans et les masses terrestres. Le spectre de la lumière solaire à la surface de la Terre est principalement réparti sur les plages du visible et du proche infrarouge, avec une petite partie dans le proche ultraviolet. La majeure partie de la population mondiale vit dans des zones avec des niveaux d’ensoleillement de 150-300 watts/m², ou 3,5-7,0 kWh/m² par jour. L’énergie solaire totale absorbée par l’atmosphère, les océans et les masses terrestres de la Terre est d’environ 3 850 000 exajoules (EJ) par an. En 2002, c’était plus d’énergie en une heure que le monde a utilisé en une année.
Utilisation sur les voitures
Avec le regain d’intérêt pour les systèmes d’énergie renouvelable et durable, les voitures à énergie solaire sont devenues de plus en plus populaires. De nombreuses entreprises automobiles s’efforcent de fabriquer des voitures solaires, et elles changent l’industrie automobile. Ce sont donc des véhicules électriques qui utilisent le rayonnement solaire pour s’alimenter. C’est grâce à des cellules photovoltaïques que l’énergie solaire est transformée en électricité. Ces engins peuvent emmagasiner un peu d’énergie solaire et peuvent également fonctionner en douceur la nuit ou en l’absence de lumière solaire directe. Les voitures à énergie solaire contribuent non seulement à la lutte contre la pollution physique de l’environnement, mais aussi contre la pollution sonore.
En bref, le soleil peut fournir assez d’énergie pour toute la Terre. Cependant, maîtriser la technologie nécessaire pour exploiter tout son potentiel n’est pas encore à la portée de l’être humain. Les recherches ne cessent pas tout de même pour pouvoir un jour avoir un rendement maximal.