L''énergie solaire comprend 2 filières : la filière photovoltaïque pour produire de l'électricité et la filière thermique pour produire de la chaleur.

• Le principe
Principe des panneaux photovoltaïques : les rayons lumineux percutent les cellules photovoltaïques constituées de matériau semi-conducteur (en général le silicium). La lumière crée un déplacement d'électron dans le matériau et donc la production d'un courant électrique. L'électricité est alors directement utilisée pour des besoins domestiques, stockée dans des batteries ou injectée sur le réseau électrique de distribution public. Il faut 10m² de panneaux pour obtenir une puissance de 1 kW.
 
Principe des capteurs solaires : Le flux solaire est directement converti en chaleur pour le chauffage de l'eau ou des habitations, par l'intermédiaire de capteurs solaires thermiques.
Le capteur absorbe le rayonnement solaire et le transforme en chaleur transmise à un fluide (eau + antigel ou air) caloporteur. La chaleur ainsi captée est ensuite transférée vers un réservoir de stockage. Il se présente sous forme de caissons de différentes dimensions, ou sous forme d’éléments séparés à intégrer directement dans l’architecture des bâtiments. Ses dimensions peuvent varier de quelques mètres carrés (individuel) à plusieurs centaines de mètres carrés (installations collectives).

• Production et utilisation
L'électricité produite par le solaire photovoltaïque n'est pour le moment pas compétitive avec l'électricité produite dans les centrales actuelles. De ce fait les seules applications actuelles concernent des sites isolés pour la fourniture de puissances relativement réduites. En France, plus de 10 000 foyers bénéficient de l'électricité photovoltaïque, et plus de 7 000 foyers éloignés du réseau n'ont accès à l'électricité que par le biais de cette technologie.

• Les contraintes
Le coût d'installation des panneaux et capteurs, leur encombrement et leur rendement relativement limité freinent encore le développement de l'énergie solaire. Dans l'avenir des progrès sont escomptés dans le domaine des cellules photovoltaïques, qui devraient permettre la poursuite de la baisse des coûts.
Par ailleurs, il faut prévoir des systèmes de stockage car l'énergie solaire n'existe plus la nuit. Un large développement de l'utilisation des cellules photovoltaïques demandera donc des progrès dans le domaine du stockage d'électricité pour pallier l'intermittence de la fourniture d'énergie.

(source IFP )

Les granulés bois sont des combustibles issus du compactage des sous-produits de la transformation du bois comme la sciure qui est affinée, séchée et ensuite compressée sans colle ni additif (enfin normalement!).

Le diamètre d'un granulé oscille entre 6 et 8 mm et sa longueur est de 15 à 25 mm. Son taux d'humidité est très faible, moins de 10%, ce qui améliore sa combustion et la production de chaleur. La combustion des granulés ne dégage aucune fumée uniquement des gaz. Le taux de cendres est inférieur à 1%. Le pouvoir calorifique est d'environ 5 kWh par kg. Bref les rendements énergétiques sont très bons!

Un biocarburant (ou agrocarburant) est un carburant produit à partir de matériaux organiques renouvelables et non-fossiles. Cette production peut se faire à partir d’un ensemble de techniques variées : production d’huile, d’alcool par fermentation alcoolique de sucres ou d’amidon hydrolysé, carburants gazeux obtenus à partir de biomasse végétale ou animale (dihydrogène ou méthane), ou carburants solides comme le charbon de bois.

Pour utiliser les biocarburants dans les moteurs, deux approches sont possibles :

• Soit on cherche à adapter le biocarburant (par transformation chimique pour obtenir du biodiesel par exemple) à des moteurs conçus pour fonctionner avec des dérivés du pétrole ; c’est la stratégie actuellement dominante mais elle n’a pas le meilleur bilan énergétique ni environnemental.
• Soit on cherche à adapter le moteur au biocarburant naturel, non transformé chimiquement. Plusieurs sociétés se sont spécialisées dans ces adaptations. La substitution peut être totale ou partielle. Le moteur Elsbett fonctionne par exemple entièrement à l’huile végétale pure. Cette stratégie permet une production locale et plus décentralisée des carburants.

La géothermie utilise la température plus élevée du sous-sol de la Terre pour produire de la chaleur ou de l'électricité.

• Le principe
La géothermie basse température est la plus facile d'accès : elle représente une énergie d'appoint pour le chauffage des bâtiments, en étant le plus souvent associée à des pompes à chaleur.
Pour produire de l'électricité, on utilise la géothermie à haute énergie, qui exploite des sources hydrothermales très chaudes (en Islande notamment) ou des forages très profonds, dans lesquels on injecte de l'eau sous pression dans la roche. Grâce à la vapeur qui jaillit, on obtient une pression suffisante pour alimenter une turbine et générer de l'électricité.

• Atouts et handicaps
Parmi les énergies renouvelables, la géothermie présente l’avantage de ne pas dépendre des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent) : c’est donc une source d'énergie quasi-continue.
Les coûts d'investissement sont élevés ; On ne peut pas avoir recours à la géothermie partout; les conditions géologiques doivent s'y prêter.

(source IFP)

L'énergie éolienne est produite grâce à la force exercée par le vent sur les pales d'une hélice. Cette hélice est montée sur un mât de 50 à 110 mètres de haut, et le diamètre du cercle balayé par les 3 pales varie de 40 à 120 mètres.

• Le principe
Le vent fait tourner les pales, entre 10 et 25 tours par minute. L'énergie mécanique produite est transformée par un générateur en énergie électrique, dont la quantité dépend de la surface balayée.

• La production
L'éolien représente une technologie relativement mature, produisant de l'électricité dans des conditions proches de la rentabilité. La puissance installée a fortement augmenté au cours de ces dernières années, surtout au sein de l'Union européenne.
L'énergie éolienne alimente aujourd'hui la consommation électrique de 10 millions de personnes en Europe et permet d'éviter la production de 24 millions de tonnes de gaz carbonique par an. L'offshore (en mer) offre des perspectives intéressantes pour le développement de l'éolien malgré des coûts plus élevés, et ce, pour bénéficier de vents plus forts et réguliers, ainsi que pour éviter l'impact visuel et sonore des constructions à terre.

• Les contraintes
Avant l'installation d'une éolienne ou d'un parc, une étude d'impact de plusieurs années est nécessaire. Pour présenter un intérêt, une éolienne doit être implantée dans un endroit où les vents sont suffisamment puissants (mais pas trop non plus) et réguliers. Comme le solaire, l'énergie éolienne présente l'inconvénient d'être intermittente. Ce qui a pour conséquence soit de limiter sa contribution à une part assez faible, soit de devoir lui adjoindre un système de stockage coûteux. Comme pour d'autres énergies, la proximité des villes est essentielle pour limiter les coûts d'acheminement de l'électricité produite. La modification du paysage liée à l'implantation d'éoliennes fait également débat.

(source IFP )