Glossaire des énergies renouvelables (EnR)

Le secteur du bâtiment est le secteur le plus énergivore. Sa consommation représente plus de 42 % de la consommation finale. Les actions de maîtrise de l’énergie proposées pour ce secteur portent notamment sur l’introduction de l’isolation thermique des bâtiments qui permettront de réduire la consommation d’énergie liée au chauffage et la climatisation d’un logement d’environ 40 %.

Pour familiariser le lecteur et d’une façon plus générale les citoyens, nous proposons ce glossaire des EnR afin de comprendre le sens des termes utilisés, car sans doute à l’avenir nous les croiserons souvent. Les énergies renouvelables sont des énergies qui peuvent être renouvelées ou régénérées naturellement. Elles peuvent donc être utilisées sans limite dans le temps tandis que les énergies fossiles proviennent de réserves qui s’épuisent (qui se vident). Il y a cinq familles principales d’énergies renouvelables. Dans l’ordre d’importance de leur exploitation actuelle, ce sont :

• L’énergie hydraulique (hydroélectricité).
• La biomasse (avec le bois de chauffage, ainsi que biogaz...).
• L’énergie éolienne.
• La géothermie.
• L’énergie solaire.

Si on compte toute l’utilisation du bois pour le chauffage et la cuisson, c’est celui-ci, et donc la biomasse, qui est l’énergie renouvelable la plus importante, tandis que pour la production d’électricité, c’est l’énergie hydraulique qui est de loin l’énergie renouvelable la plus utilisée. Les systèmes d’utilisation d’énergie renouvelable sont très variés, certains sont mis en œuvre par des particuliers et d’autres ne sont possibles ou rentables que dans de grandes installations. La quantité d’énergie produite par l’ensemble des énergies renouvelables est assez grande, mais par rapport au total de l’énergie consommée (encore beaucoup plus grand), cela reste une part assez faible. Pour que cette part augmente sérieusement, il faudrait non seulement une augmentation de la production d’énergies renouvelables mais il serait nécessaire que l’énergie consommée au total diminue beaucoup.

L’énergie hydraulique (hydroélectricité)

Dès l’Antiquité l’énergie hydraulique est apparue avec les moulins à eau. Au XIXe siècle on augmente la taille des installations et grâce à la turbine on leur fait produire de l’électricité, ce qui permet de faciliter l’utilisation de cette énergie, c’est l’énergie hydroélectrique.

Son fonctionnement : l’eau en descendant fait tourner une turbine et lui donne ainsi son énergie. Cette énergie est transmise mécaniquement à un générateur (l’inverse d’un moteur électrique) qui la transforme en électricité.

Si on compte seulement la production d’électricité, l’énergie hydraulique qui est de loin l’énergie renouvelable la plus utilisée.

Dans les sites très intéressants à équiper, c’est une énergie qui demande des investissements notables et des techniques de précision, mais qui coûte ensuite peu d’argent et de travail pour faire fonctionner des installations puissantes. Cependant les sites les plus intéressants à équiper sont limités. Dans les pays où l’hydroélectricité s’est déjà beaucoup développée au XXe siècle, cette production ne peut plus beaucoup augmenter.

La biomasse des déchets à sec

Ainsi on appelle l’utilisation des résidus de l’agriculture, l’élevage, l’agro-alimentaire... Cette Biomasse est utilisée principalement pour obtenir de l’énergie calorifique par la conversion biologique. C’est un processus d’une ingestion anaérobique que les bactéries réalisent d’une manière contrôlée (dans de grands réservoirs) dont le produit résultant est l’éthanol (alcool à l’usage industriel) ou le méthane (gaz combustible exploité par l’homme). Cette source énergétique utilise et recycle tous les types des résidus de haute concentration calorifique comme la sciure, la casse, l’élagage et les purins (Si la biomasse est humide). Ces excédents ne génèrent pas des polluants sulfurés ou azotés. Le profit de cette source d’énergie obtenu par l’homme est ancestral ; le simple feu des troncs de bois était la première utilisation de la chaleur pour cuisiner ou se réchauffer.

Actuellement, l’exploitation de cette ressource en Espagne arrive à substituer plus de 4 millions de tonnes de pétrole (tep), par lequel on peut recycler d’énormes quantités des excédents organiques et épargner plusieurs contaminations produites par des sources fossiles. La biomasse représente un complément énergique important, de faible cout et pollution et très accessible pour les zones rurales ou semi-urbaines périphéries. L’exploitation calorique de cette ressource d’énergie renouvelable a énormément avancé envers autres applications très intéressantes. Le potentiel de cette nouvelle bioénergie progresse des défaits très polluants. Par exemple : En utilisant des processus de fermentation et digestion micro-biotique, la cellulose se dégrade et génère de divers gaz (60 % méthane et 40 % gaz carbonique), ce processus est connu comme une fermentation méthanique de la biomasse. Autres applications de la biomasse, trop répandues au Sud-Amérique, permettent d’obtenir utilisant la fermentation de la biomasse dans certaines concentrations des sucres, l’obtention de l’éthanol, un remplacent parfait d’essence.

L’énergie éolienne

L’énergie éolienne est l’énergie du vent. Cette énergie a été exploitée de différentes façons :

• D’abord avec les moulins à vent, dès l’Antiquité puis en Europe du milieu du Moyen Âge au début du XXe siècle.
• Avec les éoliennes pour le pompage de l’eau, pour de petites puissances.
• Avec des éoliennes pour la production d’électricité, qui se sont développées plus récemment.
• Les éoliennes sont des moulins à vent mais en plus moderne. Le vent qui les entraîne forme des forces mécaniques. Les hélices des éoliennes, captent l’énergie du vent et la transforment en électricité grâce à un générateur.

Avantages de l’énergie éolienne :

• Le mini-éolien permet de produire de l’énergie pour un site isolé.
• La puissance et l’énergie produites par une éolienne peuvent être relativement importantes (beaucoup moins qu’une centrale électrique classique mais beaucoup plus qu’un ancien moulin à eau).

Inconvénients de l’énergie éolienne :

• Elles ne peuvent produire de l’énergie que dans les lieux où le vent souffle et lorsqu’il souffle.
• Leur production, qui n’est pas régulière, doit être complétée par d’autres productions d’électricité lorsqu’on veut de l’électricité à la demande à n’importe quel moment.
• Elles peuvent gâcher le paysage : c’est pourquoi certaines sont installées en mer.

La Géothermie

La géothermie utilise la chaleur naturelle contenue dans les sous-sols. La géothermie est utilisée pour :

• La production de chaleur (chauffage).
• La production de l’électricité.

La géothermie est appelée haute énergie (à plus de 150 °C), moyenne énergie (de 90 °C à 150 °C), basse énergie (de 30 °C à 90 °C) et très basse énergie (à moins de 30 °C).

L’énergie solaire

On utilise l’énergie solaire en captant les rayons du soleil et en les transformant en électricité ou en utilisant leur chaleur. Il existe trois types d’énergie solaire :

Énergie solaire photovoltaïque

Des panneaux solaires piègent les rayons du soleil qui sont ensuite transformés par des absorbeurs métalliques en électricité. Les énergies solaires servent à fournir de l’électricité dans les maisons.

Énergie solaire thermique

Les progrès technologiques permettent de capturer le rayonnement solaire pour obtenir de l’électricité à travers des semi-conducteurs tels que le Silicium : Matériel leader pour la fabrication des panneaux photovoltaïques.

Mais la recherche de l’énergie photovoltaïque ne cesse pas d’avancer cherchant un moyen pour augmenter l’efficacité et diminuer les couts. Ces dernières années, il s’est ouvert de nouvelles possibilités pour produire de l’électricité, comme l’énergie thermoélectrique (utilise la technologie de la solaire thermique), les panneaux de concentration aves des partisans solaires concentrent l’énergie de soleil en un point, utilisant des miroirs), ou la photoélectrique, qui imite les réactions chimiques des plantes.

Énergie solaire thermodynamique

Ici les rayonnements du soleil chauffent de l’eau qui est ainsi transformée en vapeur. Cette vapeur fait tourner une turbine : l’énergie de la turbine en mouvement est transformée en énergie électrique.

Avantages de l’énergie solaire :

• Le solaire est utile pour fournir de l’électricité à des systèmes isolés (station météo...).
• C’est un système simple et décentralisé pour la production d’eau chaude pour la maison, avec un petit stockage, surtout en région assez chaude et ensoleillée ;

Inconvénients de l’énergie solaire :

• L’électricité produite par les panneaux solaires photovoltaïques coûte plusieurs fois, plus cher que celles des autres productions électriques actuelles, à cause du prix des panneaux fabriqués avec des matériaux assez coûteux.
• Obtenir la même production que celle des centrales électriques à énergie non renouvelable demanderait beaucoup de place.
• Les panneaux solaires peuvent rendre le paysage moins agréable à regarder.
• Comme l’éolien, sa production n’est pas régulière et ne suffit pas lorsqu’on veut de l’électricité à la demande à n’importe quel moment.