Des chercheurs, des inventeurs, des entreprises privées, des établissements académiques et des agences gouvernementales du monde entier consacrent d'importantes ressources au développement des énergies renouvelables et alternatives. L'objectif est clair : exploiter les processus naturels pour produire une énergie propre capable d'alimenter les habitations, les machines, les véhicules et les usines, sans nuire à l'environnement. La géothermie, l'énergie solaire, l'éolien et la biomassse sont aujourd'hui à l'avant-garde de cette transition énergétique mondiale.
La géothermie : la chaleur venue des profondeurs
L'énergie géothermique désigne une chaleur renouvelable et exempte d'émissions, extraite de la Terre grâce à des pompes à chaleur. Cette énergie provient des eaux souterraines peu profondes, des roches chaudes situées sous la surface terrestre et du magma — des roches en fusion atteignant des températures extrêmes — présent en profondeur, près du noyau terrestre.
Les eaux peu profondes, situées jusqu'à environ trois mètres sous la surface, atteignent des températures comprises entre 10 et 15 degrés Celsius. Aux États-Unis, le programme Geothermal Technologies du ministère de l'Énergie (DOE) collabore avec des industriels, des universités et des laboratoires nationaux afin de développer des technologies géothermiques innovantes permettant d'identifier, d'accéder et d'exploiter ces sources d'énergie. Les principaux axes de recherche visent à améliorer les systèmes géothermiques, l'énergie hydrothermale et l'exploitation des ressources à basse température.
L'énergie solaire : capter le rayonnement du soleil
L'énergie solaire regroupe plusieurs technologies qui utilisent le rayonnement et la lumière du soleil pour fournir une énergie exploitable sous forme de chaleur, d'électricité, d'éclairage, de climatisation ou d'eau chaude sanitaire, aussi bien pour les bâtiments résidentiels que commerciaux :
- Solaire thermodynamique à concentration : il capte la puissance du soleil pour alimenter de grandes centrales électriques.
- Solaire passif : cette technologie absorbe directement l'énergie solaire pour chauffer les habitations et les locaux professionnels.
- Photovoltaïque : elle convertit le rayonnement du soleil en électricité destinée aux bâtiments résidentiels et commerciaux.
- Chauffe-eau solaire : il assure le chauffage et la climatisation des applications commerciales et industrielles.
L'énergie éolienne : la force du vent au service de l'électricité
L'énergie éolienne est utilisée depuis des centaines d'années pour pomper l'eau des rivières, actionner des moulins destinés à l'exploitation forestière ou moudre le grain des agriculteurs. Aujourd'hui, les éoliennes modernes génèrent de l'électricité, certaines s'élevant à plus de 60 mètres de hauteur.
En règle générale, une éolienne possède trois pales rotatives orientées face au vent afin de capter son énergie cinétique. Cette force est transmise à un arbre qui entraîne un alternateur, chargé de produire l'électricité. Les modèles les plus sophistiqués intègrent un anémomètre, qui mesure la force et la vitesse du vent, ainsi qu'un moteur d'orientation relié à un mécanisme pivotant qui maintient l'hélice face au vent.
Pour produire de l'électricité de manière efficace, une éolienne doit bénéficier d'un vent d'au moins 13 km/h pendant 18 à 20 heures par jour.
La biomasse : l'énergie issue du vivant
La biomasse désigne l'énergie fournie par des plantes vivantes ou récemment vivantes, ou par des matériaux d'origine végétale, notamment le bois, les cultures, le gaz hydrogène, le fumier et les biocarburants alcooliques. Le bois demeure la matière première la plus couramment utilisée.
Le processus de base de production de ce carburant repose sur une réaction chimique déclenchée par le rayonnement solaire : grâce à la photosynthèse, l'eau et le dioxyde de carbone se transforment en oxygène gazeux et en glucose. Les plantes produisent ainsi ce sucre comme source d'énergie.
À l'instar des combustibles fossiles, la biomasse génère du dioxyde de carbone lors de sa combustion. Toutefois, elle réutilise la même quantité de CO₂ qu'elle a captée dans l'environnement pendant la photosynthèse. Elle ne libère donc pas de dioxyde de carbone supplémentaire dans l'atmosphère, ce qui en fait une source d'énergie particulièrement intéressante dans la lutte contre le changement climatique.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119324.html