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Les ressources fossiles s’épuisent progressivement, la destruction de l’environnement s’aggrave de jours en jours suite à l’émission de gaz à effet de serre lors de la transformation, l’utilisation et même durant leurs exploitations. Les énergies renouvelables, appelées aussi « énergies propres » prirent petit à petit leurs places en tant que source inépuisable participant à la protection de l’environnement afin d’éviter le réchauffement climatique. Parmi eux, on site les énergies solaires, les éoliennes, la géothermie, l’hydraulique et la biomasse. L’insuffisance d’électricité se rencontre souvent dans les pays en développement comme l’Afrique par exemple. Or, le continent Africain se situe dans la zone la plus chaude et qui reçoit davantage de rayonnement solaire (zones tropicales et équatoriales).
Il y a donc un grand potentiel en ce qui concerne l’énergie solaire par rapport aux autres continents se trouvant dans les zones tempérées. Cet atout au niveau de la situation géographique est malheureusement peu exploité au sein de ces pays en développement y compris Madagascar. En comparant les coûts de maintenances, d’investissements initiaux, pendant et durant la transformation des énergies hydrauliques par exemple, l’utilisation de l’énergie solaire est plus rentable, permanente et durable. Il serait bénéfique de se servir des ressources renouvelables que celles des sources fossiles tant pour une raison économique que pour le respect environnemental.
L’absence d’électricité connue surtout au niveau des zones rurales dans les pays en développement n’est pas due à l’insuffisance de sources d’énergies mais dû plutôt au coût de transformation et particulièrement au système de stockage et de distribution. L’éloignement des foyers les uns des autres dans ces villages est à l’origine de la hausse de prix de l’électricité et pareillement la complication rencontré au cours de la distribution. Que faut-il faire ? Energy Tube nous apporte la solution. Pour ces diverses raisons, nous avons choisis le thème de ce mémoire intitulé : « Mobilité de l’énergie électrique utilisant la technologie Energy tube pour un développement soutenable – Cas de l’électrification rurale au Kenya». Cette solution peut être aussi réalisable à Madagascar vue notre situation géographique, climatique, économique et sociale.
GENERALITES SUR LES ENERGIES RENOUVELABLES
Une énergie est dite renouvelable lorsqu’elle provient de sources que la nature renouvelle en permanence, par opposition à une énergie non renouvelable dont les stocks s’épuisent c’est à dire que ce sont des sources d’énergies dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu’elles puissent être considérées comme inépuisables à l’échelle de temps humaine. Soulignons que le caractère renouvelable d’une énergie dépend non seulement de la vitesse à laquelle la source se régénère, mais aussi de la vitesse à laquelle elle est consommée. Par exemple, le bois est une énergie renouvelable tant qu’on abat moins d’arbres qu’il n’en pousse. Le comportement des consommateurs d’énergie est donc un facteur à prendre en compte dans cette définition.
Surnommées aussi « énergies propres » ou « énergies vertes », leur exploitation engendre très peu de déchets et d’émissions polluantes mais malheureusement leur pouvoir énergétique est beaucoup plus faible que celui des énergies non renouvelables.
Les énergies renouvelables proviennent de 2 grandes sources naturelles :
❖ Le soleil: à l’origine des marées avec l’action de la Lune, du cycle de l’eau , du vent et de la croissance des végétaux.
La marée est le mouvement montant (flux ou flot) puis descendant (reflux ou jusant) des eaux des mers et des océans causé par l’effet conjugué des forces de gravitation de la Lune et du Soleil. Selon l’endroit de la Terre, le cycle du flux et du reflux peut avoir lieu une fois (marée diurne) ou deux fois par jour (marée semi-diurne). Lors de la pleine lune et de la nouvelle lune, c’est-à-dire lorsque la Terre, la Lune et le Soleil sont sensiblement dans le même axe (on parle de syzygie), ces derniers agissent de concert et les marées sont de plus grande amplitude (vives eaux). Au contraire, lors du premier et du dernier quartier, lorsque les trois astres sont en quadrature, l’amplitude est plus faible (morte-eau).
Le cycle de l’eau est l’échange permanent d’eau aux niveaux des quatre grands réservoirs de l’hydrosphère qui sont les mers et océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), l’atmosphère, et la biosphère. Le moteur de ce cycle est le soleil : grâce à l’énergie thermique qu’il rayonne, il active et maintient constamment les masses d’eau en mouvement.
Ce cycle se divise en deux parties intimement liées :
– une partie atmosphérique qui concerne la circulation de l’eau dans l’atmosphère, sous forme de vapeur d’eau essentiellement,
– une partie terrestre qui concerne l’écoulement de l’eau sur les continents, qu’il soit superficiel ou souterrain.
❖ La terre qui dégage aussi de la chaleur où l’on parle de géothermie.
Le Soleil est donc la principale source des différentes formes d’énergies renouvelables : son rayonnement est le vecteur de transport de l’énergie utilisable (directement ou indirectement) lors de la photosynthèse, ou lors du cycle de l’eau(qui permet l’hydroélectricité) et l’énergie des vagues (énergies houlomotrices), la différence de température entre les eaux superficielles et les eaux profondes des océans (énergies thermiques des mers) ou encore la diffusion ionique provoquée par l’arrivée d’eau douce dans l’eau de la mer (énergies osmotiques). Cette énergie solaire alliée à la rotation de la Terre est à l’origine des vents (énergies éoliennes) et des courants marins (énergies hydroliennes).
La chaleur interne de la Terre (géothermie) est assimilée à une forme d’énergie renouvelable, et le système Terre-Lune engendre les marrés des océans et des mers permettant la mise en valeur de l’énergie marémotrice.
L’énergie solaire comme la chaleur interne de la Terre proviennent de réactions nucléaires (fusion nucléaire) dans le cas du Soleil, fission nucléaire (dans celui de la chaleur interne de la Terre). Seule l’énergie marémotrice ne découle pas de l’activité nucléaire mais de la gravitation (couple Terre-Lune). L’énergie gravitationnelle n’est pas une forme d’énergie en soi, mais simplement un vecteur d’une forme d’énergie présente ailleurs. Le rayonnement solaire induit un cycle de l’eau dont nous tirons parti via les chutes et cours d’eau.
Les énergies renouvelables sont divisées en 6 catégories :
❥ L’énergie hydraulique : la force de l’eau des chutes retenue par des barrages ou celle qui alimente les aménagements « au fil de l’eau » fait tourner les turbines des centrales pour produire de l’électricité.
❥ L’énergie éolienne : la force du vent fait tourner des éoliennes qui produisent de l’électricité.
❥ L’énergie solaire : les rayons du soleil chauffent l’eau grâce à des capteurs solaires ou fournissent de l’électricité grâce à des cellules photovoltaïques ou des centrales solaires.
❥ L’énergie de la géothermie : la chaleur du sous-sol chauffe directement l’eau ou fait tourner les turbines des centrales pour produire de l’électricité.
❥ L’énergie de la biomasse : la combustion de la matière organique (plantes, arbres, déchets animaux, agricoles ou urbains) produit de la chaleur ou de l’électricité.
❥ Les énergies marines : les flux naturels d’énergie des eaux marines et de la matière marine sont utilisés pour produire de l’électricité. La force des marées fait tourner les turbines des centrales pour produire de l’électricité.
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