Quels sont les différents types de projets d'énergie renouvelable?
Un projet d'énergie renouvelable est un projet qui vise à générer de l'énergie de manière durable en n'exploitant pas des ressources naturelles épuisables telles que les combustibles fossiles. L'énergie nucléaire n'est pas considérée comme durable car elle nécessite l'exploitation de gisements d'uranium non renouvelables. Les projets d'énergie renouvelable utilisent une grande variété de sources d'énergie qui peuvent être divisées en quatre types principaux: lumière, chaleur, cinétique et chimique. L'énergie solaire est un exemple de lumière en tant que source d'énergie. l'énergie solaire et géothermique sont des exemples de chaleur en tant que source d'énergie; l'énergie hydroélectrique, l'énergie éolienne, houlomotrice et marémotrice sont des exemples d'énergie cinétique ou d'énergie de mouvement; et l'énergie de la biomasse et des biocarburants sont des exemples d'énergie chimique, ou l'énergie emprisonnée dans des composés chimiques qui peuvent être libérés par la combustion.
Bien que la chaleur puisse être utilisée directement pour chauffer des bâtiments, l'objectif habituel d'un projet d'énergie renouvelable est de générer de l'électricité. L’énergie solaire peut générer de l’électricité grâce à l’effet photoélectrique. Certaines substances produisent un courant lorsqu’elles sont exposées à la lumière, mais la plupart de l’électricité est générée par des turbines pouvant être alimentées par de la vapeur produite par des sources de chaleur naturelles ou directement par des sources d’énergie cinétique. Les biocarburants pourraient être utilisés directement pour alimenter des véhicules, au lieu des carburants fossiles.
Les préoccupations relatives à l'épuisement des sources d'énergie non renouvelables ont conduit à la mise en œuvre généralisée de projets d'énergie renouvelable. Les changements climatiques, la pollution et la sécurité des centrales nucléaires sont également des préoccupations qui ont contribué à la recherche d'énergie renouvelable. De nombreuses recherches ont été consacrées à la recherche de moyens efficaces et économiques d’exploiter les sources d’énergie renouvelables.
L'énergie solaire peut être exploitée de deux manières principales. Les cellules photovoltaïques, souvent appelées cellules solaires, convertissent directement la lumière en électricité et peuvent être regroupées en grands panneaux solaires générant d'importantes quantités d'énergie. Ceux-ci peuvent être utilisés à petite échelle pour fournir de l'électricité aux maisons ou dans des réseaux étendus pour la production d'électricité à grande échelle.
Une autre méthode d'exploitation de l'énergie solaire consiste à utiliser des miroirs pour concentrer l'énergie du soleil sur une cible. Cela génère de la chaleur pour alimenter une centrale pouvant produire de la vapeur pour entraîner une turbine ou utiliser la détente du gaz chauffé pour entraîner un piston. Alternativement, à plus petite échelle, la chaleur peut être utilisée directement pour fournir de l’eau chaude ou pour la cuisson.
Un projet d'énergie renouvelable basé sur l'énergie géothermique utilise la chaleur provenant du cœur de la Terre comme source d'énergie. Il ne s'épuisera pas avant des milliards d'années, il est donc considéré comme renouvelable. Les projets d’énergie alternative pourraient exploiter l’énergie géothermique en utilisant de l’eau chaude naturelle près de la surface pour chauffer les bâtiments ou en pompant de l’eau dans des sources de chaleur situées sous terre, pour la convertir en vapeur pour alimenter des turbines.
Les projets hydroélectriques à grande échelle exploitent l'énergie potentielle des masses d'eau élevées, en utilisant l'écoulement de l'eau par gravité pour entraîner des turbines. Ces projets nécessitent un terrain convenable et d'importantes quantités d'eau de surface, et la plupart des projets hydroélectriques ont impliqué la construction de barrages et l'inondation de terres. Des projets de moindre envergure impliquant de l'eau courante provenant de rivières ont également été mis en œuvre.
L'énergie éolienne est exploitée à l'aide d'éoliennes. Celles-ci se composent normalement de trois lames montées sur une colonne métallique. La rotation des pales entraîne une turbine pour la production d'électricité. Les éoliennes peuvent être installées séparément pour fournir de l'énergie aux bâtiments, mais pour la production d'électricité à grande échelle, elles doivent être installées en grand nombre, créant ainsi des «parcs éoliens» couvrant de vastes superficies.
Les projets d'énergie renouvelable basés sur l'énergie des vagues et des marées génèrent de l'électricité en utilisant le mouvement de l'eau de mer. Les générateurs d’énergie des vagues exploitent le mouvement des vagues de l’océan et s’appuient sur la conversion du mouvement des vagues en mouvement de rotation. Cela peut être réalisé par des installations à terre qui utilisent les vagues entrantes pour forcer l'air à travers une chambre dans une turbine ou par des structures en mer qui capturent l'énergie cinétique des vagues et les utilisent pour pomper du fluide vers une usine terrestre. Il existe de nombreux modèles, certains impliquant de longs tubes flexibles qui flottent à la surface et d'autres des barrières articulées qui se déplacent vers l'arrière et vers l'avant.
L'énergie des marées peut être capturée à l'aide d'un barrage qui agit comme un barrage sur l'estuaire d'une rivière à marée. L'eau des marées entrantes ou sortantes est forcée à travers les tunnels pour entraîner les turbines. Bien que le potentiel de production d'énergie soit considérable, les barrages anti-marées ne produisent de l'électricité que lorsque les marées coulent et pourraient perturber les écosystèmes délicats de l'estuaire.
Un projet d'énergie renouvelable utilisant la biomasse utilise de l'énergie chimique emprisonnée dans des matières organiques. Ces projets peuvent utiliser directement la biomasse en brûlant des déchets agricoles ou pour produire des carburants de substitution, tels que l’éthanol issu de la fermentation de la canne à sucre ou le méthane provenant d’eaux usées et de déchets d’animaux. Bien que ces ressources soient renouvelables, les biocarburants produisent du dioxyde de carbone au même titre que les combustibles fossiles. Beaucoup pensent donc qu’ils contribuent au changement climatique.