Panneaux photovoltaïques et solaires

Qu’est-ce que l’énergie lumineuse ?

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L'énergie lumineuse

La nature est une source exceptionnelle d’énergies. Certaines sont épuisables, comme le pétrole et le charbon, d’autres sont illimitées, à l’image du rayonnement solaire. Grâce au soleil, nous pouvons produire une énergie lumineuse renouvelable. Mais qu’est-ce que l’énergie lumineuse exactement ? Quels sont ses avantages ? Existe-t-il d’autres formes d’énergie ? Comment peut-on produire de l’électricité et de la chaleur grâce à l’énergie lumineuse ? Nous répondons à toutes vos questions.

Qu’est-ce que l’énergie lumineuse ? Définition

L’énergie lumineuse est l’énergie générée et transportée par les ondes lumineuses. Tout comme l’énergie infrarouge, l’énergie solaire fait partie des énergies dites « rayonnantes ».

L’énergie lumineuse émise par les rayonnements solaires peut être recueillie de différentes manières pour être transformée en électricité. Dans le langage technique, on parle d’énergie photovoltaïque. Mais l’énergie du soleil peut également être convertie en chaleur. On l’appelle alors l’énergie solaire thermique.

Quels sont les avantages de l’énergie lumineuse ?

Les avantages de l’énergie lumineuse sont assez nombreux.

Tout d’abord, sa source d’énergie, les rayonnements lumineux, sont inépuisables. C’est la raison pour laquelle on parle d’énergies renouvelables — par opposition aux énergies fossiles, qui sont épuisables. En choisissant l’autoconsommation, certains particuliers ne sont plus dépendants de l’électricité produite par le réseau.

Cette forme d’énergie renouvelable est l’une des rares sources à pouvoir produire de l’électricité en ayant un impact si faible sur l’environnement. Une fois fabriqués, les systèmes solaires ne provoquent pas d’émissions de gaz à effet de serre ni d’utilisation de matières premières polluantes.

Enfin, les plantes et animaux de la Terre utilisent le soleil pour produire leur propre énergie organique via le processus de la photosynthèse. L’énergie lumineuse du Soleil génère tout simplement le cycle de la vie.

Quelles sont les 6 formes d’énergie ?

L’énergie se manifeste de différentes manières. Elle peut être stockée dans les objets, les molécules ou bien les atomes. Elle peut toujours se convertir d’une forme à une autre. Voyons cela plus en détail :

1. L’énergie rayonnante

Cette énergie est transportée par les rayonnements. Il existe deux types d’énergies rayonnantes : l’énergie lumineuse et le rayonnement infrarouge. Ils sont tous deux émis par le Soleil ou par les filaments des ampoules électriques.

Il est possible de récupérer les rayonnements solaires pour les convertir en électricité : on parle alors d’énergie photovoltaïque. Ces rayonnements peuvent également être récupérés sous forme de chaleur solaire : c’est le solaire thermique.

2. L’énergie électrique

Il s’agit d’une énergie transférée d’un système à un autre grâce à un mouvement de charges électriques. Il s’agit donc davantage d’un vecteur d’énergie qu’une énergie en soi.

3. L’énergie thermique

C’est tout simplement la chaleur. Celle-ci est provoquée par l’agitation de molécules et d’atomes au sein de la matière. Il s’agit donc d’une énergie cinétique (du mouvement) d’un ensemble au repos.

4. L’énergie mécanique

L’énergie mécanique est la somme de deux autres énergies : l’énergie cinétique et l’énergie potentielle.

L’énergie cinétique est l’énergie des objets en mouvement. Plus la vitesse d’un objet est importante et plus son énergie cinétique est importante. Les énergies hydraulique et éolienne sont toutes les deux des exemples d’énergies cinétiques.

L’énergie potentielle est quant à elle stockée dans des objets immobiles. Elle ne se manifeste que lorsqu’elle est convertie en énergie cinétique. Par exemple, tout objet acquiert, lorsqu’on le soulève, une énergie potentielle de pesanteur. Celle-ci ne devient apparente que quand on le laisse tomber.

5.  L’énergie chimique

C’est l’énergie associée aux liaisons entre les atomes et les molécules. Parfois, des réactions chimiques sont capables de briser ces liaisons. Cela libère de l’énergie : l’énergie chimique.

6. L’énergie nucléaire

Enfin, l’énergie nucléaire est stockée dans les liaisons qui constituent le noyau des atomes. Lorsqu’on transforme les noyaux atomiques, les réactions nucléaires dégagent de la chaleur. Dans les centrales nucléaires, une partie de la chaleur dégagée est transformée en électricité.

 

L’utilisation de l’énergie lumineuse pour produire de l’électricité et de la chaleur

L’énergie photovoltaïque

Si l’énergie solaire a pu être exploitée de différentes manières, le procédé photovoltaïque reste à l’heure actuelle le plus prometteur. Pour produire de l’électricité à partir du soleil, les rayons lumineux doivent être récoltés par l’intermédiaire de panneaux solaires munis de capteurs spécifiques. Ces panneaux photovoltaïques sont constitués de cellules de silicium, un matériau semi-conducteur qui va permettre la conversion du rayonnement en un courant électrique. Un onduleur va ensuite transformer le courant continu en un courant alternatif qui, lui, pourra être incorporé au sein du réseau national de distribution de l’électricité.

L’énergie thermique

Parmi les autres modes de valorisation de l’énergie lumineuse, il en est un qui mérite notre attention : le procédé solaire thermique. Celui-ci consiste à collecter les rayonnements du soleil pour chauffer à très haute température un fluide et ainsi produire de la vapeur d’eau. En actionnant des turbines, cette dernière va favoriser la production d’électricité. Aujourd’hui, vous pouvez très bien vous équiper d’un chauffe-eau solaire pour assurer vos besoins en eau chaude sanitaire.

La production de l’énergie lumineuse nécessite la mise en place d’installations particulières permettant de capter les rayonnements solaires, de les concentrer et d’opérer leur transformation en un courant électrique. Ce type de source énergétique s’inscrit dans le cadre des énergies renouvelables dont la part doit augmenter progressivement dans les années à venir afin de répondre aux différents enjeux de la transition énergétique.

Est-ce que la lumière est une source d’énergie ?

La lumière n’est pas une source d’énergie en tant que telle. En revanche, elle permet de transporter l’énergie lumineuse.

Quels sont les inconvénients de l’énergie lumineuse ?

Le principal inconvénient de l’énergie lumineuse est qu’elle nécessite des équipements spécifiques pour la transformer en énergie électrique ou thermique. Ces équipements (panneaux photovoltaïques par exemple) ont bien entendu un coût qui n’est pas négligeable. Cependant, cet investissement est largement amorti après un certain nombre d’années (entre 10 et 15 ans en moyenne).

Reçoit-on la même quantité d’énergie lumineuse toute l’année ?

La Terre est inclinée : un hémisphère reçoit donc plus de lumière, et une quantité d’énergie lumineuse plus importante que l’autre. Ce phénomène dure la moitié de l’année. Au bout de 6 mois, l’inclinaison est inversée, et c’est l’été dans l’autre hémisphère. À son tour, il va recevoir une quantité d’énergie lumineuse plus importante.