Histoire de l’énergie solaire

Panneaux solaires, avions, voitures ou encore satellites photovoltaïques : des inventions impressionnantes, qui se diffusent à une telle vitesse que l’on finirait par les considérer comme « banales ». Mais pour arriver à un tel niveau de technologie, il a fallu oser, créer, expérimenter, échouer, recommencer… Pour prendre un peu de recul, on vous guide à travers l’Histoire de l’énergie solaire, avec une chronologie (subjective) des événements qui ont contribué à en faire la solution incontournable que nous connaissons aujourd’hui.

Histoire de l’énergie solaire : les premiers pas

Nous pouvons observer une première utilisation de l’énergie solaire dès 1 500 ans avant JC au cœur de l’Egypte Antique. Les Égyptiens essaient alors de mettre au point un instrument permettant de mesurer la course du temps durant la journée. Une description du premier pseudo-cadran solaire a été découverte dans le cénotaphe (sorte de monument aux morts) de Séthi 1er à Abydos. Connu sous le nom de Setjat (sṯȝ.t), cet instrument permet, à l’aide de l’ombrage créé par soleil, de déterminer l’heure de la journée.

Dès 700 avant JC, l’Homme apprend ensuite à concentrer la lumière du Soleil pour faire du feu. Les Grecs allument par exemple la flamme olympique grâce à un savant système de miroirs, concentrant les rayons du Soleil en un point précis.

Mais ce n’est pas tout. L’Homme serait-il allé jusqu’à transformer le Soleil en arme de guerre ? La question a nourri de nombreux débats entre historiens. La légende veut qu’au cours du 3ème siècle avant JC, Archimède ait repoussé les Romains grâce au Soleil. En utilisant des boucliers en laiton, le Sicilien aurait redirigé les rayons solaires sur les navires ennemis afin qu’ils prennent feu. Ce qui paraît techniquement improbable, comme l’a bien montré la célèbre émission américaine « Mythbusters ».

En revanche on peut effectivement trouver, très tôt dans Histoire de l’énergie solaire, les racines du concept architectural d’« habitat solaire passif » qui fait fureur aujourd’hui. En Amérique du Nord, l’emplacement des maisons Anasazi leur permet de capturer les rayons du soleil pour se réchauffer pendant l’hiver, et garder leurs maisons fraîches durant l’été.

 

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Du feu à l’électricité 

En 1839, le scientifique français Edmond Becquerel, âgé de 19 ans à l’époque, fait une découverte qui n’a pas fini de révolutionner le monde de l’énergie. On parle du célèbre effet photovoltaïque, par lequel les photons transfèrent leur énergie aux électrons. Cette découverte initiale permet un nouvel usage du rayonnement solaire : produire de l’électricité.

Il est intéressant de noter que l’utilisation de l’énergie solaire fait également son chemin dans la littérature au cours du 19e siècle. Dans son romain « d’anticipation » Travail, Emile Zola (1901) fait également le constat que l’épuisement des mines de charbon est un problème important du fait de la nécessité de produire de l’électricité dans des quantités toujours plus importantes. Il imagine alors la possibilité de capter l’énergie solaire afin de permettre à l’Homme de répondre à ses besoins.

Pas question, cependant, pour l’énergie solaire de détrôner le charbon ou le pétrole comme moyens de production d’électricité. Elle trouve néanmoins une première application concrète avec l’essor de l’industrie spatiale dans les années 50. Les panneaux solaires étant bien plus pratiques à embarquer que d’énormes cuves de pétrole, et le rayonnement du Soleil plus intense dans l’espace.

A la fin des années 60, des chercheurs mettent au point des cellules photovoltaïques beaucoup plus efficaces. En effet, entre 1958 et 1969, le gouvernement américain a dépensé environ 50 millions de de dollar dans la R&D solaire. Il n’en faudra pas plus pour permettre à l’énergie solaire de devenir la principale source d’énergie pour les satellites. Telstar 1, premier satellite de télécommunication, est recouvert de panneaux photovoltaïques, avec 14 watts de puissance. Aujourd’hui, un panneau solaire fait 250 watts en moyenne !

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La révolution solaire en marche

Néanmoins ces progrès restent dans un premier temps confinés à l’industrie spatiale : l’énergie solaire est hors de portée pour le consommateur moyen. Du moins, jusqu’au début des années 70. Suite au premier choc pétrolier de 1971, la nécessité de trouver de nouveaux moyens de produire de l’énergie relance l’intérêt pour la technologie photovoltaïque. Le Dr Elliot Berman met alors au point un procédé permettant de concevoir une cellule solaire à faible coût. En réduisant les frais d’encapsulation et en utilisant du silicium de qualité inférieure, le prix par watt est divisé par 5, passant de 100 $ à 20 $ seulement. Les cellules photovoltaïques sont alors pour la première fois produites en grande quantité, démocratisant alors l’énergie solaire.

 A partir de 1981, on commence à intégrer des panneaux solaires un peu partout. Dans le bâtiment, avec des structures de plus en plus autonomes en énergie. Ou dans le transport avec la voiture solaire, le camion solaire… et même l’avion solaire ! Jusqu’à la prouesse réalisée tout récemment par Solar Impulse, qui a fait le tour du monde sans une seule goutte de carburant. Ce qui constitue, comme l’a si bien dit l’un de ses pilotes, « plus qu’un exploit dans l’histoire de l’aviation, [mais aussi]un exploit dans l’histoire des énergies renouvelables ».

Parallèlement, l’utilisation du photovoltaïque comme moyen d’alimenter le réseau d’électricité est devenue plus répandue. En 2000, l’entreprise First Solar initie ce qui est alors le plus grand site mondial de production de panneaux solaires, produisant jusqu’à 100 mégawatts (MW) de panneaux par an. Aujourd’hui, il faudrait que cette usine tourne à plein régime pendant plus de 6 ans afin d’alimenter le plus grand parc solaire au monde en Inde, d’une capacité de plus de 650 MW. Comme quoi, le solaire évolue vraiment à la vitesse de la lumière !

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L’énergie de demain ?

Depuis 2010, le prix des modules photovoltaïques a chuté de près de 80 %. L’énergie solaire devient donc de plus en plus compétitive et accessible. Cette baisse est rendue possible par les économies d’échelle que permet une production en grands volumes, à la baisse du coût des matières premières (notamment du silicium) et à l’amélioration des procédés de fabrication. A cela s’ajoute l’évolution rapide des méthodes de stockage. Comme nous l’avons vu lors de notre article analysant la place des ENR dans les programmes des candidats à l’élection présidentielle, le Président de la République Emmanuel Macron veut cibler les efforts de recherche et de développement sur le stockage de l’énergie et les réseaux électriques intelligents. Nous pouvons donc espérer voir émerger rapidement des batteries made in France de qualité et à des prix abordables.

Avec tout le chemin que l’industrie de l’énergie solaire a déjà parcouru, et les progrès immenses qu’elle a fait ces dernières années, qui sait ce qu’elle nous réserve encore à l’avenir ?

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