L’exploitation des énergies renouvelables est devenue l’objectif principal de la période actuelle. En effet, conscient des problématiques écologiques et de l’impact de l’activité humaine, nous sommes dans une phase de transition et de recherche de solutions permettant de nous apporter l’énergie nécessaire en limitant notre impact sur l’environnement. Parallèlement à cette intention, les besoins énergétiques augmentent continuellement par induction avec l’augmentation démographique ce qui accentue les besoins d’une solution pérenne. L’autre intérêt d’une production d’énergie renouvelable provient des problématiques liées au transport énergétique provenant d’une production énergétique centralisé comme nos centrales nucléaires.
Les énergies renouvelables représentent prêt de 20% de la consommation électrique en France en 2015. La loi sur la transition énergétique a fixé un objectif ambitieux de 40% d’énergie renouvelable.
Les innovations du secteur des énergies renouvelables foisonnent avec différents objectifs. Une grande partie de ces innovations sont directement inspiré de la nature, on parle de biomimétisme. Il s’agit en effet d’appliquer les mécanismes observés dans la nature aux technologies.
La consommation finale d’énergie renouvelable est en lien direct avec la production énergétique primaire. La consommation de la biomasse solide sous toute forme, copeaux, bûches, paille, … progresse chaque année en moyenne de 10%. Le développement de la filière bois pour le secteur résidentiel tout comme
Quelques innovation du secteur des énergies renouvelables
Un biocarburant inépuisable
Les micro-algues sont une source d’énergie électrique intarissable puisqu’il s’agit d’une des espèces végétales les plus présentent sur terre. De plus elles présentent l’avantage de pouvoir être cultivé facilement et d’avoir une croissance rapide. Cette innovation pourrait constituer une véritable alternative au carburants fossiles utilisés actuellement. Actuellement le coût de ce biocarburant est encore excessif pour permettre une pleine application.
Produire de l’électricité à partir du lait
La production électrique nécessite ici du lactose et de l’oxygène dissous et 2 électrodes en graphite. Le courant généré est très faible, cette technologie pourrait être utilisé ponctuellement en biotechnologie par exemple.
L’idée parait être séduisante, mais d’une part, elle ne parait pas stable et d’autre part, celà pourrait nécessiter encore plus de bovin en élevage intensif, ce qui bien entendu ne représente pas une solution écologique.
Des calories dans les eaux usées
Ce système de chauffage inspiré de la pompe à chaleur récupère la chaleur des eaux usées. L’énergie thermique est captée directement au fond des canalisations. Un échangeur permet de transmettre ces calories directement au fluide caloporteur présent dans le pompe à chaleur. Ce système, comme les pompes à chaleur air/air possède une capacité réversible qui lui confère la possibilité de produire de la chaleur pour l’hiver comme de la climatisation en été. Cette solution permet tout de même de réaliser des économies énergétiques de 50% en comparaison à un chauffage classique et permet surtout de diminuer les émissions de gaz à effet de serre.
Les énergies renouvelables les plus prometteuses
L’énergie solaire et l’énergie éolienne constitue surement les solutions de production d’énergie renouvelables les plus prometteuses et les plus connues. Elle représente une véritable alternative compétitive a une production basé sur l’exploitation d’énergies fossiles. Elles permettent notamment d’éviter une production énergétique centralisée avec les problématique de transport que cela induit. France PAC Environnement recommande d’ailleurs plus l’usage des technologies photovoltaïques que les solutions éoliennes. En effet, l’éolien cumule certaines problématiques comme la nécessité d’un entretien lié à l’usure des éléments mécaniques. D’autre part, les solutions éoliennes peuvent générer certaines gènes sonores du fait des mouvements des pâles. Le photovoltaïque ne pose pas ces problématiques, mais soulève d’autres problématiques lié au stockage de l’énergie produite.
Une nanofeuille pour produire de l’énergie solaire
Certains chercheurs travail sur une solution de production d’hydrogène directement inspiré de la photosynthèse. Il s’agit en effet de cellule solaire en silice qui ne nécessite aucun branchement, fonctionne donc en autonomie totale. Cette technologie encore au stade de développement très prometteuse est capable de produire de l’énergie solaire sans modification du paysage.
Les innovations du secteur photovoltaïque
D’autre recherche permettent d’améliorer le rendement solaire photovoltaïque. Certains chercheurs se sont fixer pour objectif de permettre aux panneaux photovoltaïques de capter plus de photons. La solution apportée par une équipe de chercheurs français consiste a superposer plusieurs couches minces de silicium. On estime que les rendements photovoltaïque près de 50% ce qui représente pratiquement le double de du rendement actuel.
D’autres recherches devraient permettre de facilité la fabrication des panneaux solaires et ainsi réduire leur coût de production et de vente. L’un des principes utilisés consiste imprimer directement sur des films plastiques les cellules solaires. Une autre solution consiste a utilisé des cellules organiques qui ne nécessite pas la rigidité d’un panneau classique. Cette technologie pourrait trouver de nombreuses applications, les toits de voiture, les immeubles,… Pour le moment le rendement photovoltaïque de ses solutions est trop faible, mais cette technologie est prometteuse.
Le stockage énergétique, un enjeu majeur
Dans le cadre d’une production d’électricité photovoltaïque, vous pouvez :
- consommer cette électricité produite pour vos propres besoins, on parle d’autoconsommation
- revendre cette énergie sur le réseau électrique national.
Cependant, France PAC Environnement recommande de favoriser le principe d’autoconsommation aux vues de l’évolution du prix de l’électricité qui augmente à la vente et baisse dans le cadre d’un rachat de l’électricité produite.
L’espoir d’une solution de stockage efficace et non polluante constitue un enjeu majeur. En effet, il existe des solutions pour stocker l’énergie solaire. Cependant, cette technologie représente encore un coût trop important qui impact trop lourdement la rentabilité d’un projet photovoltaïque. De plus, les solutions de stockage proposées s’appuie sur l’utilisation de métaux rares et ultra polluants.
Ce type de technologie n’est donc pas encore pleinement abouti. Le développement du photovoltaïque passera par l’apport de solutions pour contrebalancer une production alternative en synchronisation avec l’alternance jour/nuit. Dans l’attente d’une solution de stockage plus en adéquation avec un projet a porté écologique, France PAC Environnement recommande l’utilisation de systèmes domotiques. La domotique permet de changer ses habitudes de consommation énergétique, et notamment celles prise pour respecter le principe heure creuses, heures pleines sans contraintes. La domotique va permettre d’automatiser la mise en fonction des appareils qui consomment le plus d’énergie en fonction de la production énergétique faite par les panneaux photovoltaïques.
Des innovations conditionnée par l’engagement du gouvernement
Le gouvernement incite au développement des différentes solutions et innovations du secteur. En effet, il est du rôle du gouvernement d’aider au développement de solutions basé sur l’exploitation d’énergie renouvelable, que ce soit grâce a des investissements ou une implication dans la médiatisation et le déploiement de ces solutions ou la mise en place de mesures incitatives fortes.
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