Qu’est ce qu’une énergie renouvelable ?

Les énergies renouvelables sont des énergies inépuisables, autrement dit, des énergies provenant de sources que la nature renouvelle perpétuellement. Elles proviennent essentiellement de deux grandes sources naturelles : le soleil et la terre. 

Les énergies renouvelables, surnommées également “ énergies vertes”, sont à l’essence de la transition énergétique. Il en existe  5 types : l’énergie solaire ( la plus productive), l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique, thermique

Qu’est ce qu’une énergie renouvelable ? Quels sont ses avantages ? Quels sont les types des énergies renouvelables ? Tour d’horizon ! 

Quels sont les apports de l’énergie renouvelable ? 

L‘énergie renouvelable ou énergie verte est une source d’énergie naturelle et inépuisable. Les sources des énergies renouvelables sont multiples dont principalement : le soleil, la terre, l’eau et le vent. Les énergies renouvelables ont la particularité de n’émettre que peu de déchets. A la clé, elles ne sont pas polluantes. Elles constituent, d’ailleurs, un moyen efficace pour lutter contre l’effet de serre et nous aider à réduire notre impact carbone.

Par ailleurs, les énergies renouvelables vous permettent de réaliser des économies sur votre facture énergétique. Si l’énergie solaire est considérée comme la plus productive et rentable, d’autres énergies sont également efficaces. 

L’énergie solaire 

L’énergie solaire connaît, de nos jours, son plein essor. Le rayonnement solaire produit de l’énergie verte qui sera transformée en électricité. En effet, l’énergie solaire permet de produire de l’électricité grâce à des panneaux solaires photovoltaïques ou par des centrales solaires thermiques. Le rayonnement solaire capté par des panneaux solaires peut être transformé en électricité.Étant inépuisable, l’énergie solaire est très productive. 

Installation solaire : comment cela fonctionne ?

Chaque installation solaire comporte essentiellement trois éléments indispensables : des panneaux solaires photovoltaïques, un compteur et un onduleur.  Ces éléments permettent de récupérer l’énergie transmise par le soleil. Par la suite, celle-ci sera transformée en électricité. 

• Les panneaux solaires servent à convertir la lumière en courant électrique continu. 
• L’onduleur transforme l’électricité obtenue en courant alternatif compatible avec le réseau. Le compteur a essentiellement pour rôle de mesurer la quantité de courant injectée dans le réseau.

La biomasse

L’énergie biomasse, énergie renouvelable issue de la biomasse, dépend du cycle de la matière vivante végétale et animale. L’énergie biomasse est considérée comme la forme d’énergie la plus ancienne utilisée. Elle permet de produire de l’électricité grâce à la chaleur dégagée par la combustion de ces matières comme les végétaux, le bois et les déchets agricoles. Cette énergie biomasse est issue de la fermentation de ces matières qui se réalise dans des centrales biomasses.

Cette énergie renouvelable a l’avantage de limiter l’effet de serre puisqu’elle n’émet pas de polluants. En effet, le seul gaz à effet de serre qu’elle rejette, le CO2, correspond seulement à la quantité absorbée par les végétaux lors de leur croissance.

Par ailleurs, la valorisation du biogaz en électricité empêche l’émission de méthane,qui est un gaz à effet de serre, dans l’atmosphère. Il représente ainsi un potentiel énergétique primordial. Celui-ci est utilisé, en partie, pour la production d’électricité et de la chaleur. 

Les types de la biomasse 

La biomasse repose essentiellement sur deux types phénomènes : la combustion et la méthanisation : 

La biomasse par combustion

La biomasse par combustion exploite les déchets des industries ainsi que des déchets végétaux agricoles à savoir les pailles, les noix de coco. Par la suite, ces déchets sont brûlés dans une usine d’incinération pour produire de l’électricité ou de la chaleur. 

La biomasse par méthanisation

Les déchets exploités ( déchets ménagers, fumier, lisier d’animaux, boues de stations d’épuration) sont métamorphosés en biogaz par fermentation grâce à des micro-organismes. Ce biogaz,composé de méthane, est par la suite brûlé. Il est à noter que plusieurs centrales produisent de l’électricité par la biomasse, essentiellement du bois. Celui-ci est souvent utilisé pour le chauffage collectif et industriel. 

Le fonctionnement de la biomasse 

L’énergie biomasse est réalisée à l’aide d’une centrale biomasse. Celle-ci produit de l’électricité grâce à la vapeur d’eau dégagée par la combustion de matières végétales ou animales, qui, à son tour,  en mouvement une turbine reliée à un alternateur.

Le fonctionnement de la biomasse passe essentiellement par quatre étapes : 

La combustion : 

La biomasse est brûlée dans une chambre de combustion.

La production de vapeur : 

La biomasse, brûlée, dégage de la chaleur qui permet de chauffer l’eau dans une chaudière. Par la suite, cette eau se transforme en vapeur et devient envoyée sous pression vers des turbines. En brûlant, la biomasse dégage de la chaleur qui va chauffer de l’eau dans une chaudière. L’eau se transforme en vapeur, envoyée sous pression vers des turbines.

La production d’électricité

La vapeur permet de faire tourner une turbine. Celle-ci sert à faire fonctionner un alternateur. 

Par la suite, cet alternateur produit un courant électrique alternatif à l’aide de l’énergie fournie par la turbine. Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur. Cet alternateur doit être transporté dans les lignes à moyenne et à haute tension. 

Le recyclage

L’ultime étape de ce processus de la biomasse est la cogénération. Cela consiste à exploiter une partie de la vapeur, sortie de la turbine, pour le chauffage. Le reste de la vapeur sera transformée en eau grâce à un condensateur dans lequel circule de l’eau froide en provenance de la mer. L’eau ainsi obtenue est récupérée dans la chaudière et commence un autre cycle. 

L’énergie hydraulique ou marine

Les énergies marines ou hydrauliques sont des énergies renouvelables issue d’une source inépuisable : l’eau qui recouvre en grande partie notre planète. Elles dépendent essentiellement des ressources naturelles des eaux des mers et des océans. Elles permettent ainsi de produire de l’électricité à l’aide des flux naturels d’énergie des courants et des marées, et à la matière marine, exploités dans différents types d’installations.

Bien évidemment , les énergies marines n’émettent aucun gaz à effet de serre. Il en existe plusieurs types : l’énergie des marées, l’énergie des courants marins 

L’énergie hydraulique est considérée comme étant parmi les sources d’énergies renouvelables les plus importantes. Elle permet de fabriquer de l’électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l’eau. Cette force dépend de deux facteurs : 

• La hauteur de la chute d’eau 
• Le débit des fleuves et des rivières 

Energie hydraulique : comment ça fonctionne ? 

Bien évidemment, l’eau des océans et de la terre s’évapore sous l’action du soleil. Cette eau se condense en nuages qui se déplacent avec le vent. Elle se condense en nuages qui se déplacent avec le vent. La baisse de température au-dessus des continents provoque des précipitations qui alimentent l’eau des lacs, des rivières et des océans.

Une centrale hydraulique se compose principalement de trois parties : 

• Le barrage qui retient l’eau
• La centrale qui produit l’électricité
• Les lignes électriques qui évacuent et transportent l’énergie électrique. 

L’énergie des marées

Les marées sont une source d’énergie très importante. La force de leur flux/ reflux est utilisée principalement pour produire de l’électricité en temps réel dans une usine marémotrice. Celle-ci a un fonctionnement similaire à une centrale hydroélectrique de basse chute. Voici, en somme, comment fonctionne une marémotrice : 

• La marée fait tourner des turbines en montant ou en descendant. 
• Les turbines permettent de faire fonctionner un alternateur qui produit un courant électrique alternatif.
• Le transformateur élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur pour qu’il afin d’être transporté dans les lignes à haute tension.

L’énergie des courants marins

Celle-ci permet de produire de l’électricité grâce à des hydroliennes. Leur fonctionnement est simple : 

• La force des courants marins fait actionner les pales des hélices.
• L’énergie mécanique produite par la rotation des pales est transmise, par la suite,  à un alternateur.
• L’alternateur produit de l’énergie électrique, acheminée par des câbles sous-marins jusqu’au rivage.

D’autres sources d’énergies hydrauliques

Il existe, de nos jours, d’autres modes de production d’électricité qui utilisent les richesses de la mer, à savoir : 

• L’énergie thermique des mers
• L’énergie des vagues et de la houle ;
• L’énergie osmotique 
• La biomasse marine.

L’énergie géothermique

Cette énergie dépend principalement de la chaleur de la Terre. Elle permet de produire de l’électricité dans les centrales géothermiques, grâce à l’eau  chaude des nappes dans le sous-sol de la Terre. 

La centrale géothermique se compose principalement de 3 parties :

• La pompe
• L’usine qui produit l’électricité
• Les lignes électriques qui la transportent

Les ressources géothermiques

Trois formes de ressources géothermiques existent aujourd’hui permettant de produire de l’électricité. 

Par réservoir de vapeur

L’eau de gisement, vaporisée, est ensuite récupérée sous la forme de vapeur sèche. Celle-ci est utilisée  pour faire tourner les turbines des centrales géothermiques. 

Par réservoir d’eau chaude

L’eau chaude qui remonte vers la surface, subit une baisse de pression. Elle se métamorphose, par conséquent, en vapeur de manière qu’en tête de puits, jaillit un mélange eau-vapeur. La phase gazeuse de ce mélange peut être utilisée pour alimenter des turbines. 

Par roches fracturées

Ce mode de production consiste à récupérer la chaleur de roches chaudes en profondeur dans des sous-sols qui se composent généralement de roches naturellement fracturées, grâce à de l’injection d’eau :

• L’eau froide est injectée à une certaine profondeur par un puits.
• Au contact d’une roche chaude, cette eau qui circule dans les factures se réchauffe.
• Une centrale sert à pomper l’eau pour remonter à la surface.
• En surface, l’eau chaude du circuit primaire se transforme à l’aide d’un échangeur thermique en vapeur dans le circuit secondaire.
• La vapeur entraîne ainsi une turbine et un alternateur qui produit de l’électricité.
• L’eau est ensuite renvoyée dans les roches.

Le fonctionnement de la centrale géothermique 

Voici les étapes de fonctionnement de la centrale géothermique : 

L’infiltration d’eau

L’eau de mer la s’infiltre dans les fractures de la croûte terrestre . Elle constitue, à la clé, un nappe aquifère qui est un réservoir dans le sous-sol, à haute température, de 150 à 350 °C.

Le pompage de l’eau

L’eau chaude est pompée jusqu’à la surface à l’aide d’un fourrage dans le sous-sol.  Pendant sa remontée, elle perd de sa pression et se transforme en vapeur.

La production d’électricité

La pression de cette vapeur fait tourner une turbine. Celui-ci fait fonctionner un alternateur. Grâce à l’énergie fournie par la turbine, l’alternateur produit un courant électrique alternatif.

L’adaptation de la tension

Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur pour qu’il puisse être plus facilement transporté dans les lignes à haute tension.

L’énergie éolienne 

L’énergie éolienne est une source d’énergie qui dépend principalement du vent. Le soleil chauffe inégalement la Terre, ce qui crée des zones de températures et de pression atmosphérique différentes tout autour du globe.

A partir de ces différences de pression naissent des mouvements d’air, appelés vent. grâce à la force du vent, cette énergie permet de produire de l’électricité dans des éoliennes, ou aérogénérateurs, 

Une éolienne se compose de 4 parties :

• Le mât
• L’hélice
• La nacelle qui contient l’alternateur producteur d’électricité
• Les lignes électriques qui évacuent et transportent l’énergie électrique 

Le fonctionnement d’une éolienne

Comme nous venons de le dire, l’énergie éolienne produit de l’électricité grâce au vent. Sa force actionne les pales du rotor, qui met en mouvement un alternateur.

Le rotor se met en marche sous l’effet du vent. Puisque le vent souffle plus fort en hauteur, 

Le rotor est situé au bout d’un mât car les vents soufflent plus fort en hauteur. Selon le type d’éoliennes, le mât varie entre 10 et 100 m de haut.

L’éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d’environ 15 km/h pour pouvoir démarrer. lorsque le vent dépasse 90 km/h, elle s’arrête automatiquement de fonctionner. Le rotor entraîne un axe dans la nacelle relié à un alternateur.

Grâce à l’énergie fournie par la rotation de l’axe, l’alternateur produit un courant électrique alternatif. Le transformateur situé à l’intérieur du mât élève la tension du courant électrique produit par l’alternateur afin d’être facilement transporté dans les lignes à moyenne tension du réseau.