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Les énergies renouvelables pour éclairer et chauffer sa maison deviennent une alternative de plus en plus intéressante. Réduction des coûts, économie d'énergie, meilleur confort de vie, sauvegarde de l'environnement. Ces avantages attirent de plus en plus de Français prêts à économiser l'énergie.

Les énergies renouvelables comprennent l’énergie solaire, l’énergie éolienne (force du vent), la biomasse (matières organiques fournissant de l'énergie, comme le bois en brûlant), la géothermie utilisant la chaleur des profondeurs de la terre, l’énergie hydroélectrique (barrages) et l'énergie marémotrice utilisant la force des marées. Ces énergies ne s'épuisent pas et la plupart ne polluent pas.

L'énergie solaire.
L'énergie solaire, propre et inépuisable, est exploitée de plusieurs façons : éclairage et chauffage "passif" des logements par le soleil, chauffe-eau solaires pour avoir de l'eau chaude, panneaux solaires qui convertissent le rayonnement solaire en électricité, centrales solaires ...

Le soleil, une source d’énergie inépuisable
Le soleil libère d’énormes quantités d’énergies qui, après avoir parcouru une distance d’environ 150 millions de kilomètres atteignent la surface de la Terre avec une puissance moyenne d’environ 1.000 W/m2. L’énergie solaire qui frappe la Terre est 10.000 fois supérieure à la demande énergétique globale de la population. Cette énergie solaire est inégalement répartie à la surface de la Terre et sujette à des variations saisonnières.
Des variations existent en fonction de la latitude. En France, Dunkerque reçoit en moyenne environ 2,5 kWh/m2 par jour alors que Nice reçoit plus de 5,5 kWh/m2 et par jour. Ces valeurs varient tout au long de l’année en fonction des saisons avec un maximum en été. Le potentiel de l’énergie solaire en fait une source d’énergie renouvelable très intéressante. On peut profiter de sa chaleur et de sa lumière pour récupérer des calories et produire de l’électricité tout en émettant moins de pollution comparativement aux sources fossiles.

Par rapport aux autres sources renouvelables, le solaire offre un avantage particulier : il est exploitable sur l’ensemble de la surface de la terre. L’équipement de production doit être installé à proximité du lieu de consommation afin de minimiser les pertes.
Il est totalement modulable et la taille des installations peut être facilement ajustée selon les besoins. La maintenance et les réparations pour ces installations sont réduites, pour peu que l’on suive un entretien régulier (nettoyage des capteurs, suivi de la pression, état éventuelle des batteries, etc.).

Il existe deux types d'énergie solaire : le photovoltaïque et le solaire thermique. Les panneaux solaires se composent de photopiles constituées de silicium, un matériau semi-conducteur qui abrite des électrons. Excités par les rayons du soleil, les électrons entrent en mouvement et produisent de l'électricité.
L'énergie solaire photovoltaïque est surtout utilisée pour la fourniture d'électricité.

À la différence du solaire photovoltaïque, le solaire thermique ne produit pas d'électricité mais de la chaleur. Grâce à de grands panneaux sombres dans lesquels circulent de l'eau, on récupère la chaleur du soleil pour chauffer l'eau. Cela permet notamment d'alimenter des chauffe-eau solaires.

L’énergie solaire photovoltaïque (Voir Dossier ici )
Le solaire photovoltaïque dans les habitations particulières. (Voir dossier ici)
Le solaire thermique dans les habitations particulières. (Voir dossier ici)

L'énergie éolienne.
L'énergie éolienne (du grec Eole, dieu du vent) est l'énergie du vent.
C'est le même principe que celui de la dynamo de vélo ou comme les moulins à vent. Le vent fait tourner les pales qui sont couplées à un rotor et à une génératrice. Lorsque le vent est suffisamment fort (15 km/h minimum), les pales tournent et entraînent la génératrice qui produit de l'électricité.

Il existe deux grandes catégories d'éoliennes :
Les éoliennes de grandes puissances raccordées aux réseaux nationaux qui captent l’énergie cinétique du vent et entraînent un générateur électrique pour produire des kilowattheures propres et renouvelables. Une éolienne de nouvelle génération développe en général une puissance d’environ 2 MW (2 millions de watts).

Chaque machine de 2MW est capable d’alimenter environ 2 000 foyers (hors chauffage).
Les aérogénérateurs domestiques de faible puissance qui fournissent en électricité des sites isolés, pour des besoins individuels ou de petits réseaux collectifs.
Même si elles ne sont pas encore très développées, elles sont de plus en plus utilisées pour les besoins des particuliers.

La biomasse.
La biomasse constitue la première source d'énergies renouvelables produites en France, devant l'énergie hydraulique, éolienne et géothermique.
La biomasse constitue une source d'énergie obtenue pour la production de chaleur, d’électricité ou de carburants par la combustion de bois, déchets organiques et sous-produits du bois, de l'industrie et de l'agriculture.

Les ressources en biomasse peuvent être classées en plusieurs catégories, selon leurs origines :
Le bois, sous forme de bûches, granulés et plaquettes.

Les sous-produits du bois qui recouvrent l'ensemble des déchets produits par l'exploitation forestière (branchage, écorces, sciures…), par les industries de transformation du bois (menuiseries, fabricants de meubles, parquets) et par les fabricants de panneaux ainsi que les emballages tels que les palettes;
Les déchets organiques tels que les déchets urbains comprenant les ordures ménagères, les boues d'épuration et les déchets en provenance de l'agriculture tels que les effluents agricoles.
Les sous-produits de l'industrie tels les boues issues de la pâte à papier et les déchets des industries agroalimentaires (marcs de raisin et de café, pulpes et pépins de raisin etc.).
Les produits issus de l'agriculture traditionnelle (céréales, oléagineux), résidus tels que la paille, la bagasse (résidus ligneux de la canne à sucre) et les nouvelles plantations à vocation énergétique telles que les taillis à courte rotation (saules, miscanthus, etc).

On peut utiliser la biomasse de différentes façons :
en la brûlant, c'est s'en servir comme d'un combustible de chaudière. On utilise aussi bien des déchets de bois, de récoltes que certains déchets, comme les ordures ménagères, les déchets industriels banals ou certains résidus agricoles.
en la faisant pourrir ou en la transformant chimiquement.

En se décomposant, sous l'effet des bactéries, certains déchets putrescibles (comme certaines boues de stations d'épuration des eaux usées ou la fraction organique des déchets ménagers, les épluchures par exemple) produisent du biogaz. Ce mélange de gaz est en majorité composé de méthane, utilisable, une fois épuré, pour alimenter, lui aussi, des chaudières ou des véhicules fonctionnant au GNV (Gaz Naturel Véhicule).

Les ressources en biomasse télécharger le fichier ici

La géothermie.
L'énergie géothermique est fournie par la chaleur interne de la Terre. Cette chaleur se propage vers la surface et échauffe des nappes d'eau situées de quelques centaines à environ 3000 mètres de profondeur. La chaleur de ces nappes d'eau, appelées "gisements géothermiques", peut être exploitée pour produire, suivant la température de l'eau, du chauffage ou de l'électricité.

La géothermie est la troisième source d'énergie renouvelable en France. Loin dans le sol, les roches émettent de la radioactivité qui produit une quantité énorme d'énergie. Elles chauffent les nappes phréatiques, et donnent parfois naissance aux sources chaudes. Grâce à ces grandes quantités de vapeur on fait tourner des générateurs qui alimentent le réseau électrique. La pompe à chaleur géothermique utilise les calories stockées dans le sol et dans l'eau des nappes phréatiques. Elle fournit une partie du chauffage et réduit notablement la facture d'électricité. Une pompe à chaleur, en consommant 1 kWh d'énergie pour son usage, en restitue 3 à 4 kWh pour la maison.
Partout présente, la chaleur du sol a aussi l'avantage de ne pas dépendre des conditions atmosphériques, contrairement à l'éolienne et au solaire.

L'énergie hydroélectrique.
Dans les années 50 la France a construit plusieurs grands barrages hydrauliques, surtout dans les montagnes. Première énergie renouvelable du pays, elle alimente surtout des sites isolés et produit de l'électricité destinée à l'exportation.
L'énergie hydraulique est le plus souvent fournie par les chutes d’eau provoquées par l'ouverture des vannes d'un barrage fermant un réservoir d'eau, ou parfois par le simple débit d'un fleuve. Son principe ressemble à celui de l'éolienne. Simplement, ce n'est plus le vent mais l'énergie mécanique de l'eau qui entraîne la roue d'une turbine qui à son tour entraîne un alternateur.
Ce dernier transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. La puissance disponible dépend de deux facteurs : la hauteur de la chute d'eau et le débit de l'eau. Selon la configuration du site, deux types de solutions sont possibles. Sur les grands fleuves on construit un barrage qui retient l'eau pour créer une chute d'eau artificielle.
L'eau s'engouffre au bas du barrage, passe dans une galerie au bout de laquelle se situent des turbines. Le passage de l'eau fait tourner les hélices qui entraînent un alternateur qui produit le courant. Sur les petites rivières, on met en place des micro-centrales qui ne barrent pas le cours d'eau : un petit canal est construit, où une partie de l'eau s'engouffre et va faire tourner les turbines de la centrale au fil de l'eau.

L’énergie marémotrice.
L'énergie marémotrice est une importante source d'énergie renouvelable et pratiquement inexploitée. On connaît depuis longtemps le potentiel d’hydro électricité des marées. Toutefois, ce type d'énergie est beaucoup plus coûteux que l'énergie produite par les barrages en rivière parce que ces projets exigent la construction de structures imposantes dans un environnement salin hostile. En raison de la faible hauteur d'eau au-dessus des turbines, ces dernières ne produisent que de 25 à 50 MW (106 W).

Par conséquent, il faut aligner un grand nombre de machines pour produire une quantité suffisante d'énergie. Ces dernières doivent de plus être en mesure de fonctionner tout en résistant aux rigueurs de l'eau de mer.
Par l’attraction de la lune et du soleil, les océans connaissent les marées. L’énergie acquise pendant le flux (marée montante) peut être récupérée au reflux grâce à un dispositif de bassins, de vannes et de turbines. L’exemple souvent donné est celui de l’usine marémotrice située en Bretagne qui produit 550 millions de kWh par an soit l’équivalent de la consommation de 150 000 ménages français.