Catastrophes naturelles, guerres, concurrence économique et émissions liées aux sources d'énergie raréfiées : la nécessité de trouver des sources d'énergie plus viables reste une préoccupation majeure du public. Face à la demande mondiale croissante, l'enjeu central consiste à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et à développer un approvisionnement illimité en énergies renouvelables respectueuses de l'environnement.
De plus en plus, les stratégies de recherche et de développement misent sur l'énergie solaire, l'énergie éolienne, la biomasse et la géothermie — des sources propres et durables — pour alimenter les habitations, les usines, les écoles, les entreprises et les transports.
L'énergie solaire
La conversion de l'énergie solaire en électricité s'effectue grâce à des processus qui exploitent la lumière du soleil pour alimenter les bâtiments commerciaux, résidentiels et institutionnels.
- Le solaire passif utilise directement l'énergie du soleil pour chauffer les habitations et les locaux professionnels.
- Les centrales solaires à concentration captent l'énergie solaire afin d'alimenter de vastes installations de production électrique.
- Les systèmes de chauffage solaire de l'eau assurent le chauffage et le refroidissement des structures industrielles et commerciales.
- Les équipements photovoltaïques transforment l'énergie solaire en électricité dans les maisons et les bâtiments commerciaux.
L'énergie éolienne
Selon l'Administration américaine d'information sur l'énergie, les éoliennes installées aux États-Unis ont généré environ 52 milliards de kilowattheures en 2008, soit 1,3 % de l'électricité produite dans le pays. Bien que modeste, cette production a suffi à alimenter 4,6 millions de foyers. Les éoliennes industrielles culminent à plus de 60 mètres au-dessus du sol.
L'énergie éolienne fonctionne grâce à des rotors ou des pales situés au sommet d'un mât, orientés face au vent. Les pales captent l'énergie cinétique générée par le mouvement du vent et actionnent un générateur qui produit l'électricité. Un anémomètre fixé sur l'éolienne mesure la vitesse et la force du vent, tandis qu'un moteur d'orientation fait pivoter les pales dans la direction dominante. Il faut un vent soufflant à au moins 13 km/h pendant 18 heures par jour minimum pour produire de l'électricité à partir de cette source.
Le biocarburant issu de la biomasse
Fumier, branches, plantes vivaces, graminées, arbres à croissance rapide et autres matières naturelles constituent des carburants écologiques particulièrement efficaces. De nombreux procédés industriels, notamment ceux du bois d'œuvre, du contreplaqué, du papier et du coton, génèrent des sous-produits tels que l'écorce, la sciure de bois et la liqueur noire. Cette biomasse permet de produire une énergie propre.
L'une des méthodes de valorisation repose sur une réaction chimique inspirée de la photosynthèse : celle-ci produit du sucre à partir de la biomasse végétale, puis convertit ce sucre en éthanol. Ce processus ne contribue pas à l'effet de serre, car il réutilise la même quantité de dioxyde de carbone qu'il prélève dans l'environnement pour élaborer le sucre.
La géothermie
Tandis que la chaleur s'échappe du noyau terrestre, où elle dépasse 9 000 °F (environ 5 000 °C), la température descend entre 50 et 60 °F (10 à 15 °C) pour l'eau située à quelques mètres seulement sous la surface. De nombreux sites aux États-Unis et dans le monde entier exploitent ces eaux souterraines peu profondes comme sources d'énergie géothermique.
Selon la Geothermal Energy Association, les États-Unis ont produit environ 14 885 gigawattheures d'électricité en 2007. Cela représente environ 4 % de l'énergie renouvelable totale générée dans le pays, ainsi que 30 % de la production mondiale — davantage que tout autre pays.
L'énergie géothermique fonctionne grâce à un système de pompes à chaleur qui font circuler de l'eau ou d'autres liquides dans des canalisations enterrées. En mode chauffage, le système diffuse la chaleur du sol via le fluide caloporteur jusqu'au bâtiment. À l'inverse, les pompes à chaleur rafraîchissent les bâtiments en extrayant l'air chaud des locaux et en le restituant à la terre.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119318.html