L'énergie solaire : l'énergie de demain ?

Au cœur de cette 6ème édition des Sciences au cœur du métier, le thème de l’énergie solaire a longuement été décrypté à travers quatre ateliers expérimentaux mis à l’œuvre par les élèves de différents établissements.

Il est vrai que si le phénomène tend à se développer progressivement aux quatre coins du globe comme en atteste des projets à l’image des fours à soleil d’Odeillo en Espagne, il n’en demeure pas moins assez discret, notamment en France.

Alors, le soleil est-il la source d’énergie du futur, pouvant répondre aux besoins de l’Homme sur Terre. Réponse en quatre temps …

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Vêtus de leur blouses bleue, les élèves du Lycée professionnel Auguste Perret attendent patiemment que quelqu’un ose pointer le bout de son nez pour venir voir de plus près leur panneau photovoltaïque.

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Les élèves de 1èere bac-pro énergétique et leur panneau photovoltaïque

Capter le rayonnement solaire pour le transformer en électricité, voilà le principe de l’énergie photovoltaïque. Une énergie qui bénéficie de nombreux atouts, comme ont voulu le démontrer les 1ère bac-pro énergétique (TISEC) de Monsieur Abdellah Zari.

Simples à installer, idéaux pour fournir de l’électricité dans les zones isolées, les panneaux photovoltaïques sont, en outre, une technologie bénéficiant d’une marge de progrès encore importante avec des champs d’application qui croissent constamment.

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Ecologique et adaptée aux nouveaux enjeux environnementaux auxquels nous devons aujourd’hui faire face, Abdellah Zari ose croire au développement de cette technologie. « L’énergie du soleil, c’est notre énergie pour demain » conclut-il.

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Ressource inépuisable, répartie sur l’ensemble de la planète et simple à exploiter, l’énergie solaire apparaît bel et bien comme une solution d’avenir. C’est en tout cas, ce qu’ont souhaité démontrer les élèves du Lycée Gilles Jamain de Rochefort à travers leur expérience.

A l’aide de quelques fils de connexions, 2 multimètres ainsi que de leurs connaissances en mathématiques et physiques, ils ont ainsi mesuré la puissance reçue par un capteur solaire. Comment s’y prendre exactement ? Voici la démarche à suivre avec les résultats obtenus le jeudi 22 avril, par temps couvert.

1 – Mesure de la tension aux bornes du capteur à l’aide d’un voltmètre :

Invariable quelque soit la surface de réception de la lumière, le résultat obtenu fut le suivant. U = 2,21 V

2 – Mesure de l’intensité du courant traversant le capteur à l’aide d’un ampèremètre :

I = 0,084 A. Attention toutefois, à l’inverse de la tension, l’intensité du courant est proportionnelle à la surface du capteur.

3 – Calcul de la puissance électrique délivrée par le capteur :

Par déduction, la puissance électrique est égale à 0,18 W (U x I). Correspondant néanmoins à une surface de capteur de 80 cm2, la puissance électrique pour les capteurs réels (surface de 20 m2) serait donc de 450 W. Une énergie suffisante afin de faire fonctionner, par exemple, un téléviseur LCD.

Les élèves ont toutefois tenu à souligner qu’ils étaient parvenus à obtenir une puissance électrique de 3000 W durant la matinée.

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L’énergie solaire pour produire de l’électricité. Certes, c’est efficace. Mais pour chauffer l’eau. Qu’en est-il exactement ?

En étudiant le réchauffement de l’eau dans un panneau solaire thermique, les élèves de Terminale CAP ATMFC (Agent Technique en Milieu Familial et Collectif) ont apporté quelques éléments de réponses.

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A l’aide d’un ordinateur (logiciel EXAO) et d’un panneau réalisé entièrement avec de simples éléments de récupération, « les élèves ont mesuré l’élévation de la température de l’eau pendant un certain temps afin de calculer la puissance fournie par le soleil » comme nous l’explique Monsieur Dupuy-Budet, leur professeur.

« En plein hiver, on a obtenu des résultats équivalant à environ 40 W tandis que dans de bonnes conditions, dès le mois d’avril, on arrive à des résultats proche de 300 W au mètre carré. Ce qui correspond aux mesures faites par des éminents scientifiques » affirme-t-il, la mine réjouie.

Si il est indispensable de recourir à l’énergie électrique durant l’hiver afin d’empêcher le développement de bactéries (la salmonellose et la légionellose), l’énergie solaire apparaît cependant suffisante pour chauffer notre eau, une grande partie de l’année.

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Un panneau photovoltaïque pour produire de l’énergie ? Comme l’ont démontrée les précédentes expériences, ce choix s’avère aujourd’hui judicieux et conforme aux enjeux écologiques auxquels nous devons désormais faire face.

Toutefois, si acheter écologique c’est bien, penser écologique c’est mieux. Voici, en substance, le message qu’ont voulu délivrer les élèves en Terminale BEP Technique de l’Architecture et de l’Habitat lors de cette 6 édition des Sciences au cœur du métier, placée sous le signe du soleil.

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En effet, de l’inclinaison du capteur solaire, dépend sa production thermique et donc sa rentabilité financière ainsi que son efficacité écologique.

A l’aide d’une maquette solaire, Damien – élève au Lycée Auguste Perret de Poitiers – a ainsi livré ses conseils afin de tirer la quintessence de ces surfaces, à disposer de préférence « sous le soleil exactement ».

Si Gainsbourg n’aurait pas dit mieux, cette expérience permet, par ailleurs, de mettre en exergue un point important et souvent occulté lors de l’installation de panneaux photovoltaïques.

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