À chaque heure, le soleil envoie suffisamment d’énergie sous forme de pour alimenter notre planète entière pendant une année entière1. Et comme la NASA s’attend à ce que le soleil existe encore pendant 4,5 milliards d’années, la Terre bénéficiera d’une abondance de lumière solaire pendant un long, long, long moment.
Parce que l’énergie solaire peut être rapidement régénérée et qu’elle est littéralement toujours disponible sans nécessiter des éons de temps de production (bonjour les combustibles fossiles !), l’énergie solaire est renouvelable selon toutes les définitions traditionnelles possibles. En fait, c’est la source d’énergie renouvelable qui connaît la croissance la plus rapide sur le marché aujourd’hui en termes d’acceptation, de technologie et de capacité de production d’électricité.2
Cependant, certains défenseurs de l’environnement et du développement durable expriment des inquiétudes quant à l’expansion de l’industrie de l’énergie solaire. Plus précisément, ils ont des problèmes avec les matériaux et les processus impliqués dans la création de la technologie des panneaux solaires utilisés pour générer de l’électricité.
Notre objectif avec cet article est de faire valoir que l’énergie solaire est vraiment une énergie renouvelable en faisant face à ces critiques constructives de front. Car si nous voulons lutter contre le changement climatique, diminuer le réchauffement de la planète et réduire notre empreinte carbone en diminuant notre dépendance aux combustibles fossiles, l’industrie solaire doit être un leader engagé.
Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ?
L’énergie renouvelable est toute source d’énergie qui peut être reconstituée rapidement et de façon constante3. Certaines définitions ajouteront des mises en garde telles que » au cours de la durée de vie moyenne d’un être humain » pour accroître la distinction entre les énergies renouvelables et les combustibles fossiles, qui ne peuvent être reconstitués qu’au cours d’innombrables millénaires.4
L’énergie verte est une sous-catégorie d’énergie propre, et c’est aussi la plus connue. Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement, l’énergie verte provient à la fois de moyens naturels et ne crée que peu ou pas de dommages à la nature. Cela inclut l’hydroélectricité, la biomasse, la géothermie, l’éolien et le solaire.
Qu’est-ce que l’énergie solaire ?
Nous avons donné notre définition préférée de l’énergie solaire dans notre article « Qu’est-ce que l’énergie solaire ? » : toute électricité produite en utilisant le soleil, quelle que soit sa capacité, peut être considérée comme de l’énergie solaire. Tout se résume à la façon dont vous exploitez l’énergie du soleil – qui afflue vers la Terre sous forme de paquets de lumière appelés photons – pour créer de l’électricité que nous utilisons ensuite pour alimenter nos maisons et nos entreprises.
Deux sources d’énergie solaire
L’industrie solaire a mis au point deux méthodes pour convertir la lumière du soleil afin de générer de l’électricité : les cellules solaires photovoltaïques et l’énergie solaire concentrée5. Explorons un peu chaque méthode pour mieux comprendre comment elles contribuent à rendre l’énergie solaire renouvelable.
Cellules photovoltaïques
La forme la plus courante d’énergie solaire, ces cellules solaires constituent les panneaux que vous voyez apposés sur les toits résidentiels et commerciaux. Lorsque les photons de la lumière solaire les panneaux solaires, ces semi-conducteurs utilisent des électrons pour créer des courants électriques.6 Grâce à cette technologie, vous pouvez alimenter directement votre maison ou votre entreprise sans dépendre uniquement du réseau électrique.
L’énergie solaire concentrée
Vous avez probablement vu une version de cette technologie si vous avez déjà traversé l’ouest du Texas et le sud-ouest américain. Avec la méthode d’extraction par centrale solaire, des réseaux de miroirs à grande échelle recueillent puis dirigent les rayons du soleil vers un endroit central – d’où la « concentration. » De là, la lumière solaire très ciblée chauffe l’eau pour créer de la vapeur qui fait tourner des turbines pour créer de l’électricité.7
Dans le cas des deux méthodes, l’énergie solaire s’avère être fermement dans le camp des énergies renouvelables car elle tire activement parti de la présence constante du soleil pendant les heures de la journée. La lumière du soleil se régénère constamment – peu importe à quel point il peut être pluvieux et nuageux dans votre coin de pays un jour donné – ce qui signifie que l’énergie solaire nous encourage à utiliser la puissance du soleil pour alimenter notre monde.
Deux critiques principales de l’énergie solaire en tant qu’énergie renouvelable
Puisque le processus de création d’électricité via les systèmes solaires ne crée aucune émission sous forme de gaz à effet de serre, vous pourriez penser que la plupart des gens considèrent l’énergie solaire comme vraiment verte et écologique. Et vous auriez raison. La plupart du temps. En vérité, certains défenseurs de l’environnement se sont montrés préoccupés par les processus de création des panneaux solaires proprement dits.8 Ils craignent, à juste titre, que l’impact environnemental du développement de la technologie ne l’emporte sur les avantages écologiques de l’énergie solaire.
Nous voulons aborder de front les deux plus grandes questions, car nous pensons effectivement que les systèmes d’énergie solaire sont à la fois renouvelables et l’avenir de toute l’industrie énergétique.9
Recueillir les matériaux
Les panneaux solaires sont conventionnellement fabriqués avec du quartz, un minéral très courant que l’on trouve dans les montres, les comptoirs de maison et l’architecture industrielle du monde entier. Une fois extraite, cette substance peut être transformée en silicium utilisé pour créer les semi-conducteurs des panneaux solaires. Ce qui signifie que plus on crée de panneaux solaires, plus on a besoin de quartz.
Le problème, c’est que l’exploitation du quartz entraîne beaucoup des mêmes problèmes que les environnementalistes ont avec l’exploitation minière en général. Non seulement elle détruit le terrain environnant, mais elle utilise aussi beaucoup, beaucoup d’eau, et les mineurs peuvent contracter la silicose à cause d’une trop grande exposition à la poussière de silice que l’exploitation minière produit. En réponse, des entreprises comme Chariot Energy ont opté pour l’utilisation de sable dense en quartz afin de réduire l’impact de l’exploitation minière.
Assemblage des panneaux
.parc solaire à l’échelle d’un service publicUne fois que vous avez accès au silicium sans exploitation minière lourde, vous devez encore créer du silicium de haute qualité capable de capter la lumière du soleil avec une efficacité maximale.10 Le problème ici est que, historiquement, le processus de création du polysilicium produit du tétrachlorure de silicium. Ce sous-produit crée des fumées nocives et une acidification des sols.
Heureusement, l’industrie de l’énergie solaire a sauté sur le défi de s’assurer que leur technologie est durable et verte. Des procédés ont été développés pour convertir le tétrachlorure de silicium en davantage de polysilicium. En outre, les chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (qui fait partie du ministère américain de l’énergie) étudient les moyens de développer le polysilicium et d’autres formes de silicone qui peuvent être utilisés dans les panneaux solaires sans jamais créer de tétrachlorure de silicium.4
Un autre problème nous attend pour rendre les panneaux solaires encore plus écologiques. Une fois que le polysilicium est façonné en panneaux solaires individuels, de l’acide fluorhydrique (et d’autres produits chimiques) est utilisé pour maximiser la prise de lumière. Mais ce n’est pas ce processus de formation qui pose problème – c’est le potentiel de dommages environnementaux si les produits chimiques ne sont pas éliminés correctement.
En réponse à ces préoccupations, les fabricants de panneaux solaires adoptent des alternatives plus sûres comme l’hydroxyde de sodium (NaOH) et le sulfure de zinc. L’objectif est de s’assurer que la technologie des panneaux solaires représente le summum de l’industrie des énergies renouvelables en la rendant aussi verte que possible à chaque étape du produit.
Comment l’énergie solaire peut devenir encore plus renouvelable et écologique
À la base, la technologie de l’énergie solaire adopte volontairement et intentionnellement les principes de l’énergie renouvelable. En développant une technologie de panneaux solaires qui dure en moyenne 30 ans et qui rembourse l’investissement en un tiers de ce temps, l’industrie affiche son engagement envers les ressources durables. Et elle utilise littéralement le soleil, la plus renouvelable de toutes les ressources naturelles de notre planète !
Mais les défenseurs de l’énergie solaire peuvent faire encore plus en prenant quelques mesures simples pour s’assurer qu’elle puisse être aussi respectueuse de l’environnement que possible :
- Pour chaque arbre élagué ou enlevé pour un projet solaire en toiture, plantez-en un autre.
- Investissez dans des produits écologiques dans les bureaux des entreprises de panneaux solaires.
- S’engager dans l’activisme environnemental en dehors de l’industrie de l’énergie solaire.
- S’assurer que toutes les installations solaires au niveau des services publics prêtent attention à l’environnement local afin que la flore et la faune indigènes ne soient pas endommagées.
L’industrie de l’énergie solaire doit aligner ses efforts sur le mouvement environnemental mondial si nous voulons vraiment faire une différence, en particulier en ce qui concerne le changement climatique et le réchauffement de la planète. La crise est réelle, et nous ne pouvons pas combattre ses effets sans développer des solutions à long terme qui rejettent le statu quo des combustibles fossiles.
Sources :
https://www.nrel.gov/research/re-solar.html
https://www.ucsusa.org/resources/how-solar-energy-works
https://www.nrdc.org/stories/renewable-energy-clean-facts
https://www.irena.org/solar
.
https://www.seia.org/initiatives/concentrating-solar-power
https://www.eia.gov/energyexplained/solar/solar-energy-and-the-environment.php
https://www.nrel.gov/pv/silicon-materials-devices-rd.html