L'énergie solaire est une source d'énergie qui dépend du soleil. Cette énergie permet de fabriquer de l'électricité à partir de panneaux photovoltaïques ou des centrales solaires thermiques, grâce à la lumière du soleil captée par des panneaux solaires.
L'énergie solaire thermique, s'effectue passivement par le rayonnement du soleil qui chauffe un fluide dit caloporteur, produit de la chaleur.
Transformation de l'hydrogène en hélium dans le Soleil
Comme toute étoile, le Soleil est un gigantesque réacteur nucléaire. En son cœur, des réactions nucléaires de fusion ont lieu, au cours desquelles l'hydrogène est transformé en hélium en libérant de l'énergie.
L'énergie solaire thermique ; L'énergie solaire thermodynamique.
En effet, l'énergie du Soleil provient de réactions nucléaires qui se produisent dans son noyau. La chaleur extrême du Soleil (le centre atteint une température de 15 millions de degrés centigrades) permet à ses atomes d'hydrogène d'atteindre des « super » vitesses faisant en sorte qu'ils entrent en collision ensemble.
Aujourd'hui, l'énergie désigne « la capacité à effectuer des transformations ». Par exemple, l'énergie c'est ce qui permet de fournir du travail, de produire un mouvement, de modifier la température ou de changer l'état de la matière.
sont des sources d'énergie primaires. L'énergie peut se présenter sous des formes très diverses : – l'énergie thermique ou calorifique ; – l'énergie chimique ; – l'énergie rayonnante ou lumineuse ; – l'énergie nucléaire ; – l'énergie électrique ; – l'énergie mécanique.
L'énergie lumineuse est l'énergie générée et transportée par les ondes lumineuses. Tout comme l'énergie infrarouge, l'énergie solaire fait partie des énergies dites « rayonnantes ». L'énergie lumineuse émise par les rayonnements solaires peut être recueillie de différentes manières pour être transformée en électricité.
Pour l'essentiel, la chaleur provient des éléments radioactifs présents à l'état naturel dans les roches de la croûte terrestre et le manteau supérieur de la Terre. En se désagrégeant, ces éléments radioactifs libèrent de la chaleur. Ce phénomène est à l'origine de 90% de la chaleur interne du sous-sol.
L'énergie rayonnée par le Soleil chaque seconde correspond à 3 , 8 × 1 0 26 3,8\times 10^{26} 3,8×1026 joules.
Les énergies renouvelables proviennent de 2 grandes sources naturelles : le Soleil (à l'origine du cycle de l'eau, des marées, du vent et de la croissance des végétaux) et la Terre (qui dégage de la chaleur).
Les installations de panneaux solaires thermiques transforment la lumière du soleil en chaleur par rayonnement. L'énergie solaire thermique permet donc de produire de la chaleur (à basse, moyenne ou haute température) et son but est de chauffer un fluide, qu'il soit liquide ou gazeux.
Le Soleil n'émet pas de chaleur car il est dans le vide de l'Univers dont la température avoisine les –270°C. Pourtant il semble chauffer la Terre et ses habitants à une température qui permet l'existence de vie. En fait, le Soleil fabrique de la chaleur et de la lumière.
Le transfert de chaleur provient de gradients ou de différences de température, par l'échange diffus d'énergie cinétique et potentielle des particules, par des collisions de particules et d'autres interactions.
Les rayons du Soleil voyagent dans l'espace jusqu'à la Terre. L'air capte alors la chaleur, comme le fait une serre. La lumière traverse l'atmosphère et chauffe le sol. Mais une partie des rayons est absorbée par l'atmosphère avant d'atteindre le sol.
L'énergie hydraulique permet de fabriquer de l'électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l'eau. Cette force dépend soit de la hauteur de la chute d'eau (centrales de haute ou moyenne chute), soit du débit des fleuves et des rivières (centrales au fil de l'eau).
Ainsi il existe cinq grands types d' énergies renouvelables : l'énergie solaire, l'énergie éolienne, l'énergie hydraulique, la biomasse et la géothermie.
Une lampe transforme l'énergie électrique en chaleur (énergie thermique) et en lumière (énergie rayonnante). Une résistance transforme l'énergie électrique en énergie thermique. Un moteur transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.
Celui que l'on considère comme "l'inventeur" de l'électricité s'appelle Thomas Alva Edison. C'est lui qui a inventé la première ampoule électrique et qui a inauguré les premières centrales électriques.
Les énergies renouvelables (EnR) sont alimentées par le soleil, le vent, la chaleur de la terre, les chutes d'eau, les marées… Elles permettent de produire de l'électricité, de la chaleur, du froid, du gaz, du carburant, du combustible.
La géothermie profonde
C'est l'énergie du centre de la terre puisée à grande profondeur. L'énergie de la terre: la géothermie (chauffage) est exploitée pour la production de chaleur voire d'électricité à partir des nappes d'eau chaude des couches profondes de la terre (60 à 150 °C), c'est une ressource inépuisable.
La Lune ne possède pas d'atmosphère, c'est-à-dire que rien ne retient ou ne protège de la chaleur du Soleil. Cette caractéristique est responsable d'une très grande amplitude thermique. Ainsi, la température de surface de la Lune atteint 150°C le jour, en plein soleil, à -150°C la nuit environ.