L'histoire des énergies solaires : Différence entre versions

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== Le Soleil, une source d'énergie divine (jusqu'au XVI<sup>e</sup> siècle)==
 
  
 
'''Les égyptiens''' seraient la première civilisation à apporter un grand culte au soleil. Dès la période prédynastique (jusqu'au -XXXI<sup>e</sup> siècle), le dieu soleil se nomme '''Atoum''', divinité primitive de la ville d'Héliopolis. Il perdra ensuite de son pouvoir pendant la période de l'Ancien Empire (-2700 à -2200 av. JC) au profit de '''Rê'''.
 
On retrouve la même adoration du soleil dans de nombreuses civilisations antiques, comme les civilisations indiennes, perses et grecs.
 
 
[[Fichier:Archimède.jpg|200px|thumb|right|Archimède et un de ses miroirs ardents]]
 
 
'''Les grecs''' seraient la première civilisation à utiliser le soleil comme énergie solaire active. En effet, lors de la cérémonie d'ouverture des premiers Jeux Olympiques de 776 av. J.-C. à Olympie sur l'initiative d'Iphitos, roi d'Élide. La flamme olympique était obtenue par les rayons du soleil captés au centre d'un récipient appelé '''skaphia''', l'ancêtre du [[miroir parabolique]].<ref>The Olympic Museum, 2nd edition 2007 - The Olympic flame and torch relay :[http://www.olympic.org/Documents/Reports/EN/en_report_655.pdf]</ref>
 
 
Cette invention du [[miroir ardent]] serait réutilisée 5 siècles plus tard par '''Archimède''' lors du siège de Syracuse (Sicile). Cette colonie grecque fût attaquée par la flotte romaine, la légende veut qu'Archimède ait mis au point des miroirs géants en bronze polis pour réfléchir et concentrer les rayons du soleil dans les voiles des navires romains et ainsi les enflammer.
 
 
De l'autre côté de l'Océan Atlantique, '''Inti''', le dieu soleil des '''Incas''', envoie Manco Cápac, le premier empereur légendaire des Incas. Le culte du soleil devient ainsi très important. A partir du XV<sup>e</sup> siècle, il fait l'objet d'un des rituels les plus populaire: l''''Inti Raymi''' (la résurrection du soleil). Il se déroule dans la capitale Inca Cuzco pendant le solstice d'hiver, le 24 juin, et ce pendant 9 jours durant lesquels avaient lieu danses et sacrifices.
 
A cette occasion, un feu nouveau était allumé au bracelet d'or nommé "chipana" du prêtre suprême utilisé comme miroir ardent.<ref>Er. Nordenskiôld, ''Journal de la Société des Américanistes'', Miroirs convexes et concaves en Amérique, Tome 18, 1926. p. 103 : [http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/jsa_0037-9174_1926_num_18_1_3607]</ref>
 
 
== L'ère des inventions solaires (XVI<sup>e</sup>-XVIII<sup>e</sup> siècle) ==
 
 
 
En 1515, Léonard de Vinci reprend l'idée du concentrateur solaire: un système du type CLFR (Compact Linear Fresnel Reflector), mais qui semble ne jamais avoir existé que sur le papier.
 
 
En 1615, '''Salomon de Gaus''' construisit une pompe solaire. La force motrice était fournie par de l'air chauffé avec le rayonnement solaire.
 
 
Bien plus tard en France, la technologie du miroir ardent est reprise par '''Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon'''. Il fait construire en 1747 un [[miroir]] composé de 168 glaces planes de six pouces de largeur sur huit de hauteur. Il fait ainsi fondre différents métaux comme l’étain, le plomb et l’argent.<ref>M. de Buffon, ''Mémoire de l'Académie royale des sciences'', Invention de miroirs ardents, pour brusler à une grande distance, 1747, imprimé en 1751. pp. 82-101 : [http://www.academie-sciences.fr/activite/archive/dossiers/Buffon/Buffon_pdf/p82_101_vol3545m.pdf]</ref>
 
 
[[Fichier:Lavoisier.jpg|240px|thumb|left|Le cuiseur solaire d'Antoine Laurent de Lavoisier]]
 
Les expériences autour de l'énergie solaire s'enchainent. En 1774, '''Antoine Laurent de Lavoisier''', chimiste, philosophe et économiste, invente un [[Four et cuiseur solaire|cuiseur solaire]] utilisant des lentilles convergentes afin de fondre des métaux.
 
 
Toujours au XVIII<sup>e</sup> siècle, '''Horace-Bénédict de Saussure''' met au point en 1784 un instrument de mesure lui permettant d'étudier les effets calorifiques des rayons du soleil, qu'il nomme « hélio thermomètre ». Il ressemble à des boites "chaudes" avec des parois isolées et une ou plusieurs vitrages. Horace-Bénédict obtient une température de 88°C. Cette invention est à la fois l'ancêtre du [[Four et cuiseur solaire|four solaire]] et du [[capteur solaire plan]].<ref>Horace-Bénédict de Saussure, ''Voyages dans les Alpes'', précédés d'un essai sur l'histoire naturelle des environs de Genèves, 1786, Chap. 35, Paragraphe 932 : [http://books.google.com/books?id=8FwOAAAAQAAJ&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false]</ref>
 
 
En 1816, le Pasteur écossais Robert Stirling a déposé un brevet pour un "moteur à combustion externe", appelé aussi "moteur à air chaud". Maintenant appelé "Moteur Stirling".
 
 
== La magie de l'électricité (XIX<sup>e</sup> siècle) ==
 
 
Le XIX<sup>e</sup> siècle est le siècle de la révolution électrique. '''Alessandro Volta''' crée la [[pile électrique]] (1799)<ref>La pile de Volta:[http://bibnum.education.fr/physique/la-pile-de-volta]</ref>, en 1827 le hongrois '''Ányos Jedlik''' réalise la première [[dynamo]]<ref>Made in Hungary: Hungarian contributions to universal culture - ''Andrew L. Simon'':[http://books.google.com/books?id=cMxL4OUv-gEC&pg=PA246&lpg=PA246&dq=Jedlik+Hungarian+inventor+Times&source=web&ots=2XPe931cyf&sig=QKU1jFjLeJWDu5tCk4lsS5rkr_Q]</ref>. En 1879, '''Thomas Edison''' présente sa première [[ampoule électrique]] à incandescence<ref>Electric light - ''Thomas A. Edison'':[http://www.google.com/patents?id=-tpmAAAAEBAJ&zoom=4&pg=PA2#v=onepage&q=&f=false]</ref> et construit le premier [[réseau électrique]] urbain en [[courant continu]] (1882)<ref>newspaperarchive.com - ''The New-York Times, Tuesday, September 5, 1882'':[http://todayinsci.com/Events/Buildings/NYTimesElectricLight.htm]</ref>. Voyant ici un marché porteur, l'industriel '''George Westinghouse''' avec l'aide de l'ingénieur '''Nikola Tesla''', développent un autre réseau électrique en 1986, mais cette fois-ci en [[courant alternatif]]<ref>The Day They Turned The Falls On:
 
The Invention Of The Universal Electrical Power System:[http://ublib.buffalo.edu/libraries/projects/cases/niagara.htm]</ref>.
 
 
[[Fichier:Becquerel.jpg|160px|thumb|right|Alexandre Edmond Becquerel découvre le principe photovoltaïque en 1839.]]
 
La révolution électrique se fait aussi par la découverte de l'[[énergie photovoltaïque]]. En 1839, '''Alexandre Edmond Becquerel''', découvre le [[principe photovoltaïque]]. Le physicien allemand '''Heinrich Rudolf Hertz''' compris et présenta l'[[effet photovoltaïque]] en tant que tel en 1887. Mais c'est Albert Einstein qui, le premier, a pu expliquer le principe photovoltaïque, avec à la clef, le prix Nobel de physique en 1921<ref>The Nobel Prize in Physics 1921:[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1921/]</ref>.
 
 
L'énergie thermique continue aussi de se développer. En 1874, le premier [[distillateur solaire]] voit le jour à Las Salinas, sur le haut plateau d’Atacama au Chili, qui produit 23 tonnes d’eau douce par jour ensoleillé. Quelque décennies plus tard, le physicien anglais '''Charles Vernon Boys''' inventa et mis en œuvre le premier capteur cylindro-parabolique en 1912. Il vient de créer la première [[centrale électrique solaire]] à Meadi en Egypte, utilisée pour le pompage de l'eau d'irrigation.
 
 
Malgré les nombreux avantages de cette énergie propre, le XX<sup>e</sup> siècle fait place à l'énergie thermique tirée du pétrole. Le pétrole est abondant, très bon marché, il est considéré comme une matière première stratégique, à l'origine de la géopolitique du pétrole. Ainsi, le solaire ne séduit plus, les projets et les découvertes se font plus rares.
 
 
== La démocratisation des énergies solaires (XX<sup>e</sup>-XXI<sup>e</sup> siècle) ==
 
 
Il faut attendre la fin de la seconde guerre mondiale et l'idée du français '''Félix Trombe''' d'utiliser un projecteur DCA abandonné par les allemands à Meudon (Hauts-de-Seine). En 1946, il le transforme en [[Four et cuiseur solaire|four solaire]] et grâce à ses recherches encourageantes, il construit en 1949 un nouveau four solaire à Mont-Louis (Pyrénées-Orientales) d'une puissance de 50kW.
 
 
 
La technologie photovoltaïque se développe à petit pas. Il faut attendre la conquête spatiale pour voir apparaître les premières cellules photovoltaïques. En 1955, des chercheurs américains (Chapin, Fuller, Pearson et Prince) travaillant pour les '''laboratoires Bell Telephone''' développent une [[cellule photovoltaïque]] à haut rendement de 6 % dans le but d'alimenter les téléphones situés dans des zones isolées. Cependant la technologie coûte encore trop chère pour se généraliser<ref>April 25, 1954: Bell Labs Demonstrates the First Practical Silicon Solar Cell:[http://www.aps.org/publications/apsnews/200904/physicshistory.cfm]</ref>.
 
 
 
[[Fichier:Vanguard 1.jpg|200px|thumb|left|Vanguard 1, le premier satellite doté de cellules solaires]]
 
Malgré son coût, la recherche spatiale dope la recherche dans le domaine photovoltaïque. Une cellule avec un rendement de 9% est mis au point 3 années plus tard. Et le premier satellite doté de cellules solaires, [[Vanguard 1]] est envoyé dans l'espace le 17 mars 1958<ref>U.S. Department of Energy - Solar History Timeline: 1900s:[https://www1.eere.energy.gov/solar/solar_time_1900.html]</ref>.
 
 
En 1963, l'italien '''Giovanni Francia''' et le français '''Marcel Perrot''' installent le premier [[système CLFR]] (Compact Linear Fresnel Reflector) à Marseille, près de 450 ans après son invention par Léonard de Vinci.
 
 
 
Pendant ce temps là, [[le four de Mont-Louis]] connais de bons résultats. Le gouvernement français construit un four solaire de taille quasi industrielle à Odeillo entre 1962 et 1968. [[Four solaire d'Odeillo|Le four solaire d'Odeillo]] sera mis en service en 1970 et a une puissance de 1MW.
 
 
Dès le premier choc pétrolier de 1973, les gouvernements décident de varier leurs sources d'énergies. On accentue la recherche dans les énergies alternatives. Dans la même année, la première maison avec une [[installation photovoltaïque]] vois le jour à l'université de Delaware aux États-Unis.
 
 
En 1983, '''EDF''' et le '''CNRS''' construise [[Centrale solaire Thémis|Thémis]], la première [[centrale électrosolaire]] française à tour d'une puissance de 2500 kW. Cependant la politique du tout nucléaire aura raison d'elle, puisqu'elle fermera ces portes 3 années plus tard.
 
 
Dans la même année, l'australien '''Hans Tholstrup''' parcourt 4 000 km avec  "[[Quiet Achiever]]", la première [[voiture solaire]]. Hans Tholstrup fonde en 1987 le "[[World Solar Challenge]]", la première course de voitures solaires.
 
 
Le contexte de prise de conscience écologique et du renchérissement des énergies fossiles du XXI<sup>e</sup> siècle, les politiques en faveur des énergies renouvelables ont été lancés sur les 5 continents.
 
 
== Notes et références ==
 
 
<references/>
 

Version du 21 février 2015 à 11:35