Pourquoi ne pas utiliser seulement de l'énergie solaire ? - Alexandros George Charalambides

Voir la leçon complète: http://ed.ted.com/lessons/why-aren-t-we-only-using-solar-power-alexandros-george-charalambides

L'énergie solaire est moins chère et plus durable que celle de nos centrales au charbon actuelles, alors pourquoi n'avons-nous pas fait la bascule ?
Les vrais coupables ici sont les nuages​​, qui rendent l'énergie solaire difficile à contrôler. Alexandros George Charalambides explique comment les tours et les panneaux solaires produisent de l'électricité et comment les scientifiques tentent de créer un système qui peut fonctionner même sous un ciel couvert de nuages​​.

Leçon de Alexandros George Charalambides, animation de Ace & Son Moving Picture Co., LLC.

Nous avons de bonnes raisons

pour passer complètement
à l'énergie solaire.

C'est moins cher
la plupart du temps,

et assurément plus durable

que notre dépendance
aux centrales électriques classiques,

utilisant des ressources
comme le charbon,

qui finiront par s'épuiser.

Donc, pourquoi ne pas

les remplacer
par de l'énergie solaire ?

Parce qu'il y a un facteur

qui rend l'énergie solaire
très imprévisible :

la couverture nuageuse.

Tandis que les rayons du soleil
cheminent vers la Terre,

certains sont absorbés
par l'atmosphère,

alors que d'autres sont
réfléchis dans l'espace,

le reste atteint
la surface de la Terre.

Ceux qui ne sont pas déviés

sont appelés irradiance directe .

Ceux qui sont déviés par les nuages

sont appelés irradiance diffuse.

Et les rayons qui
ont renvoyé par une surface,

comme un immeuble,

avant d'atteindre
le système d'énergie solaire,

sont appelés irradiance réfléchie.

Avant d'examiner
comment les nuages

influencent les rayons du soleil
et la production d'électricité,

voyons comment ces systèmes
à énergie solaire fonctionnent.

Premièrement, les tours solaires
sont constituées

d'une tour centrale entourée

par un immense champ de miroirs

qui suivent la course du soleil

et ne concentrent que les rayons directs
sur un point précis de la tour,

comme lorsque vous
faites bronzer.

La chaleur générée par ces rayons

est si importante qu'elle peut
faire bouillir de l'eau

produisant la vapeur qui
entraîne une turbine classique,

ce qui crée de l'électricité.

Par « systèmes à énergie solaire »,

on entend généralement
cellules photovoltaïques,

ou panneaux solaires,

qui sont les systèmes
les plus courants

pour générer de l'énergie solaire.

Dans les panneaux solaires,

les photons des rayons solaires
frappent la surface du panneau,

et des électrons sont libérés

provoquant le passage
d'un courant électrique.

Les panneaux solaires peuvent utiliser
tout type d'irradiance,

tandis que les tours solaires utilisent
seulement l'irradiance directe,

c'est là où les nuages
deviennent importants

car, en fonction de leur type et
leur position par rapport au soleil,

ils peuvent augmenter ou diminuer

la quantité d'électricité produite.

Par exemple, quelques cumulus

placés devant le soleil
peuvent réduire

la production d'électricité
dans une tour solaire

jusqu'à presque rien en raison
de cette dépendance aux rayons directs.

Pour les panneaux solaires,
les nuages diminuent aussi

l'énergie produite,

mais dans une moindre mesure

car les panneaux peuvent utiliser
tout type d'irradiance.

Cependant, tout ça dépend
de la position exacte des nuages.

À cause de la réflexion,
ou d'un phénomène physique particulier

appelé diffusion de Mie,

les rayons du soleil peuvent
être diffusés vers l'avant

par les nuages pour générer
une augmentation de plus de 50%

de l’irradiance solaire
atteignant le panneau.

Si on ne prend pas en compte
cette augmentation potentielle

on court le risque
d'endommager les panneaux.

Pourquoi est-ce important ?

Vous ne voudriez pas voir
cette leçon s'arrêter

juste parce qu'un nuage passe au dessus
du panneau sur votre toit.

Dans les tours solaires, on utilise
de grandes cuves remplies

de sels fondus ou d'huile pour stocker
tout excès de chaleur.

C'est ainsi qu'on gère le problème

des fluctuations du rayonnement solaire
pour stabliliser la production d'électricité.

Dans le cas des panneaux solaires,

il n'existe aucun moyen
d'emmagasiner

l'énergie supplémentaire
pour un coût abordable.

C'est là que les centrales
entrent en action

car pour corriger
les fluctuations de ces stations,

l'électricité supplémentaire
provenant de sources traditionnelles

doit toujours être disponible.

Pourquoi ne pas utiliser
ces centrales traditionnelles

uniquement en dépannage,

plutôt que d'en faire dépendre
toute l'humanité

comme source d'énergie principale ?

Parce qu'il est impossible pour l'employé

d'une centrale à charbon ou nucléaire

d'appuyer sur un bouton

pour produire plus ou moins
d’électricité

en fonction du nombre de nuages
dans le ciel.

Le temps de réponse serait
tout simplement trop long.

Au lieu de ça, pour réagir
à ces fluctuations,

l'électricité supplémentaire
des centrales traditionnelles

est toujours en cours de production.

Les jours de ciel dégagé,

cette électricité
pourrait être gaspillée,

mais lorsque les ciels nuageux
l'emportent,

c'est ce qui comble les manques.

C'est ce dont nous dépendons pour
assurer une source constante d'énergie.

C'est pour ça que
de nombreux chercheurs

s'intéressent à la prévision
du mouvement des nuages

et à leur formation
à travers des images satellites

ou des caméras tournées
vers le ciel

pour maximiser l'énergie
des centrales solaires

et minimiser
le gaspillage.

Si nous pouvions y parvenir,

vous profiteriez de cette vidéo

alimentée uniquement
par les rayons du soleil,

quelle que soit la météo,

même si le soleil brille,

vous pourriez
vous aventurer à l'extérieur

à contempler les nuages
avec un regard neuf.