Les différentes énergies renouvelables sont fournies par le soleil, l’eau, le vent, l’air et les matières organiques. Écologiques, elles ne produisent pas ou peu de substances chimiques. Le mix énergétique tend vers une augmentation de la part des énergies renouvelables. Les politiques incitent en effet en ce sens et permettent un déploiement conséquent des installations prévues à cet effet. Découvrez quelles sont les caractéristiques de ces 5 sources d’énergies renouvelables.
Le soleil
L’énergie solaire provient du rayonnement solaire. Essentielle, elle est à l’origine de l’exploitation des autres énergies renouvelables. Elle est considérée comme une source prometteuse. Grâce au soleil, il est ainsi possible de produire de l’électricité et de la chaleur. Il existe deux procédés permettant d’utiliser cette énergie : le photovoltaïque et le thermique.
L’énergie solaire photovoltaïque
Cette technique permet la production d’électricité. À l’aide de matériaux semi-conducteurs (comme le silicium), des électrons se libèrent au contact de l’énergie du soleil. Cette rencontre crée par conséquent un courant électrique qui est tout d’abord continu. Puis grâce au rôle de l’onduleur, il va être transformé en courant alternatif. Ce dernier sera alors stocké ou injecté dans le réseau électrique. Puisque l’énergie solaire résulte du taux d’ensoleillement, les performances du photovoltaïque dépendront de l’orientation et de l’ensoleillement du lieu de l’installation. En plus des installations professionnelles, les foyers sont de plus en plus nombreux à produire leur propre énergie solaire photovoltaïque. Le surplus d’électricité est ainsi revendu à un fournisseur afin d’être redistribué.
L’énergie solaire thermique
Ce procédé, de basse température, consiste à convertir les radiations du soleil en chaleur. À l’aide de capteur, les rayonnements sont piégés, puis mélangés à un fluide. Cette fusion permet de réchauffer l’eau stockée dans un cumulus. L’énergie thermique sert ainsi à la production d’eau chaude ou le fonctionnement des chauffages. L’énergie thermodynamique, quant à elle, crée de l’électricité. Le procédé du thermique est ici associé à un système de concentration permettant de chauffer le fluide jusqu’à une température de 1000 °C. La technologie est alors capable de produire de l’électricité.
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L’eau
Parmi les 5 énergies renouvelables, l’eau est l’énergie la plus utilisée.
Comment fonctionne l’énergie hydraulique ?
L’énergie hydraulique fonctionne grâce aux mouvements de cet élément. L’électricité est alors produite au moyen de turbines qui sont actionnées par la pression de l’eau. Si l’énergie solaire est intermittente, l’eau, quant à elle, sera dépendante des précipitations et du débit des cours d’eau. Les énergies marines sont également utilisées. L’hydroélectricité est produite par les flux des océans, des mers et des lacs. À l’aide de diverses installations (des barrages de montagne, marémoteurs ou des éoliennes sous-marines par exemple), les marées, la houle, les vagues et le courant des mers et des océans sont ainsi exploités.
Comment est exploitée l’énergie hydraulique ?
Le point fort de l’énergie hydraulique est sa souplesse. Les centrales peuvent en effet accumuler une grande quantité d’eau pour augmenter rapidement leur production d’énergie en cas de tension sur le réseau. À l’inverse, le principal inconvénient de cette production est l’impact environnemental des barrages et plus précisément, de leurs constructions. La France compte près de 2500 installations exploitant l’énergie hydraulique. Il s’agit ainsi de la première source d’énergie propre de l’hexagone. Elle couvre également 12,4 % de la consommation électrique française. 90 % de la production d’énergie hydraulique sont concentrés dans 4 régions :
- l’Occitanie avec 16,6 % ;
- l’Auvergne-Rhône-Alpes avec 45,6 % ;
- la PACA avec 14,5 % ;
- et le Grand Est avec 14,3 %.
Au niveau mondial, elle correspond à la deuxième source d’électricité. En France en 2021, les énergies renouvelables représentent 24 % de la production d’électricité dont 12 % occupés par l’énergie hydraulique.
Le vent
Anciennement exploitée par des moulins à vent, l’énergie éolienne est désormais associée à des générateurs. En utilisant l’énergie cinétique du vent, les éoliennes produisent de l’électricité. Réservée aux grandes installations, cette technologie est aussi intermittente, car dépendante du vent. Les éoliennes peuvent être placées sur la terre ou en mer.
Les éoliennes onshore ou terrestres
En France, l’éolienne terrestre est la plus répandue. Elle possède en moyenne une puissance comprise entre 1,8 et 3 MW. À savoir qu’une éolienne de 2 MW couvre en moyenne la consommation électrique de 800 foyers français. La loi de 2015 relative à la transition énergétique a décrété que l’éolien devra couvrir 40 % des énergies renouvelables en France d’ici 2030. L’énergie éolienne est exploitée de deux façons différentes :
- industriellement. Grâce aux parcs éoliens composés de plusieurs installations toutes reliées au réseau électrique ;
- domestiquement. Le petit éolien couvre les besoins des particuliers ou des petits agriculteurs.
Les éoliennes offshore ou des mers
Les éoliennes des mers fonctionnent selon le même principe que celui de leurs consœurs terrestres. Elles sont en revanche plus robustes en vue de résister aux conditions marines. Elles doivent en effet lutter contre la corrosion et les tempêtes. Équipées de capteurs, elles sont minutieusement contrôlées afin de prévenir tous risques de détériorations.
Les éoliennes offshore sont généralement rassemblées et forment un parc éolien. Ce dernier se constitue alors de 20 à 50 aérogénérateurs. Leur avantage est que les vents, plus forts et plus réguliers en mer, permettent de produire plus d’énergie que sur terre. C’est en toute logique que les éoliennes des mers sont 2 à 3 fois plus puissantes que les terrestres.
La terre
La géothermie puise sa technologie dans les profondeurs des sols terrestres.
Produire de la chaleur grâce à l’énergie terrestre
La chaleur existante dans les couches inférieures de la terre permet d’alimenter les chauffages et également de produire de l’électricité. Elle fait partie des énergies non intermittentes et ne dépend donc pas des conditions météorologiques. La géothermie fonctionne grâce à l’énergie thermique qui est, elle-même, activée par les eaux présentes, temporairement ou définitivement, dans les sous-sols.
Distinguer les 3 types de géothermie
- La géothermie très basse énergie permet d’utiliser des eaux terrestres situées jusqu’à 100 mètres de profondeur et atteignant une température allant jusqu’à 30 °C. Elle est prévue pour des installations de type chauffage ou climatisation.
- La géothermie basse énergie permet d’exploiter des eaux dont la température varie entre 30 et 100 °C. Elle est ici généralement employée dans les systèmes de chauffages urbains.
- La géothermie de moyenne et de haute énergie utilise des eaux allant jusqu’à 250 °C. Cette technologie est associée à des turbines et permet ici la production d’électricité.
La matière organique
La biomasse est une technologie permettant la production de chaleur, d’électricité et de carburant. Elle puise sa source dans l’énergie des matières d’origine biologique, dont le bois, les biocarburants et le biogaz.
Le bois
Le bois est une source ancestrale d’énergie. L’énergie du soleil accumulée lors de la croissance des arbres, grâce à la photosynthèse, se stocke sous forme d’énergie chimique dans le bois. Sa combustion la transforme alors en énergie thermique et permet de chauffer les logements des particuliers ou même les collectivités. Elle alimente ainsi les chaudières à biomasse et se matérialise sous forme de granulés, de bûches, de sciures ou encore de copeaux.
Les biocarburants
Les biocarburants, résultant ainsi de la biomasse, sont fabriqués à partir de matière d’origine végétale, animale ou issue de déchets. Ils existent deux grandes familles de biocarburants : l’éthanol produit principalement à partir de betteraves et le biodiésel à partir de colza et de tournesol.
- L’éthanol ou le bioéthanol est donc produit à partir de betteraves ou de céréales (blé, maïs). Par un processus de fermentation industrielle, l’alcool provenant des plantes sucrières et des céréales est distillé et déshydraté, formant alors le bioéthanol.
- Le biodiésel est fabriqué à partir d’huiles végétales (maïs, colza, etc.), de graisses animales et d’huiles usagées. Ces matières sont soumises à une réaction chimique (la transestérification) qui permet de les utiliser ensuite dans les moteurs diesel.
Le biogaz
Le biogaz est issu du processus de fermentation ou de méthanisation des matières organiques. L’énergie de gaz naturel permet ainsi la production de chaleur, d’électricité ou de carburant.
Chacune des 5 sources d’énergies renouvelables répond à un besoin précis. L’utilisation de ces technologies, récentes pour certaines, permettent de repenser notre mode de consommation. Agir pour la Terre devient un acte indispensable à la préservation de notre environnement. C’est en ce sens que la bellenergie propose ses offres d’énergie verte. Rendez-vous sur notre site et découvrez comment ensemble nous pouvons intervenir en faveur d’une planète plus lumineuse.
