Les sources d’énergie renouvelable à domicile : Guide complet

Quelles sont les sources d’énergie dans une maison ?

Les sources d’énergie exploitables dans une maison sont diverses et variées. Elles se classent principalement dans deux catégories : les énergies primaires et les énergies secondaires. Les sources d’énergie primaire sont celles qui proviennent d’un phénomène naturel et qui peuvent être utilisées telles quelles sans être transformées. On retrouve dans cette catégorie, les hydrocarbures, le charbon, la force du vent, le rayonnement solaire, l’uranium, le gaz naturel, les courants marins, le pétrole, la géothermie, la biomasse, etc.

Les énergies secondaires sont des énergies transformées par l’Homme afin d’en faciliter l’exploitation. Une fois transformées, elles sont stockables et transportables. Dans cette catégorie, on retrouve les centrales nucléaires et géothermiques, les centrales éoliennes et hydrauliques, l’énergie solaire thermique et l’énergie solaire photovoltaïque, etc.

Ces différentes sources d’énergie sont issues de deux types de ressources : les ressources fossiles et les ressources renouvelables. Les ressources fossiles sont le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Le charbon sert à produire de l’électricité dans la maison, pendant que le gaz naturel et le fioul (un dérivé du pétrole) sont utilisés généralement pour les besoins de chauffage.

La grande majorité des besoins énergétiques est assurée par les énergies fossiles qui sont, par nature, des ressources limitées. L’usage des énergies fossiles produit des polluants atmosphériques et des gaz à effet de serre qui accélèrent le réchauffement climatique. Ces différents constats ont mené à une adoption plus massive des énergies renouvelables, bien plus écologiques et durables.

Quelles sont les 7 sources d’énergie renouvelable ?

Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ? Selon la définition donnée par le site des Nations Unies, ce sont « des énergies provenant de sources naturelles qui se renouvellent à un rythme supérieur à celui de leur consommation. » Contrairement aux énergies fossiles, les énergies renouvelables ne sont pas exploitées à une grande échelle. L’exploitation est en grande majorité limitée à l’échelle des particuliers et des entreprises. Les ménages les utilisent très souvent comme source d’énergie d’appoint afin de faire face à la hausse des prix du gaz naturel et de l’électricité. Cette utilisation facilite la transition énergétique.

Quand on parle d’énergie renouvelable, on pense d’emblée à l’énergie solaire ou à l’éolienne. S’il est vrai que ces ressources sont, sans nul doute, celles les plus connues, elles sont loin d’être les seules disponibles. Il existe une diversité de sources d’énergie renouvelable. On en recense en tout 7 :

• énergie solaire photovoltaïque ;
• énergie solaire thermique ;
• énergie éolienne domestique ;
• énergie géothermique résidentielle ;
• énergie de la biomasse domestique ;
• énergie hydraulique microscopique ;
• énergie des vagues ou marémotrice domestique.

Ces énergies sont dites propres et sont considérées comme inépuisables à l’échelle humaine. Ces caractéristiques font des énergies vertes des ressources précieuses, dont l’exploitation doit être maîtrisée.

Énergie solaire photovoltaïque

Produire du courant électrique ou de la chaleur grâce aux rayons du soleil, telle est la promesse de l’énergie solaire photovoltaïque. On peut en bénéficier en installant des panneaux photovoltaïques ou des panneaux solaires. Le principe des panneaux photovoltaïques est plutôt simple : capter les rayons du soleil et les transformer en électricité. On distingue 3 types de panneaux photovoltaïques :

• les panneaux monocristallins ;
• les panneaux polycristallins ;
• les panneaux monocristallins back-contact.

Dépendamment du type de panneau et de sa puissance, le rendement espéré est variable. En règle générale, ce sont les panneaux monocristallins qui sont utilisés à la maison. Ils sont appréciés pour leur haut rendement et leur faible encombrement. À surface égale, leur puissance dépasse celle des panneaux polycristallins. L’efficacité des panneaux photovoltaïques dépend de nombreux critères comme le mode d’installation, l’inclinaison, l’orientation (sud-ouest), le dimensionnement électrique et le degré d’ensoleillement. Les conditions météorologiques influent donc sur le rendement de votre installation.

L’installation de panneaux photovoltaïques a un coût assez conséquent (entre 10 000 € et 25 000 €). Cependant, c’est un investissement qui peut être rentabilisé en une dizaine d’années, sachant que les panneaux ont une durée de vie moyenne de 30 ans. Si la production est supérieure à la consommation du ménage, le surplus peut être revendu à un fournisseur qui se chargera de l’injecter dans son réseau de distribution.

Énergie solaire thermique

L’énergie solaire thermique a pour principal objectif, la production de chaleur à partir du rayonnement solaire. Pour cela, le recours à des panneaux solaires thermiques est indispensable. Ces panneaux intègrent des capteurs solaires conçus pour collecter l’énergie solaire. Le transport de cette énergie est assuré par un fluide caloporteur qui l’achemine dans un circuit hydraulique qui dessert des ballons de stockage. Dans une maison, ce type d’installation sert à la production d’eau chaude sanitaire. Il existe différents types de capteurs solaires :

• Les capteurs non vitrés
• Les capteurs plans vitrés couramment utilisés dans les ménages
• Les capteurs sous vide, les plus efficaces, mais aussi les plus fragiles au regard de leur conception délicate.

Le plus grand avantage de l’énergie solaire réside dans sa disponibilité. La seule contrainte reste l’utilisation de technologies et d’équipements adaptés pour en tirer le meilleur. Pour une telle installation, il faut des capteurs de qualité (de préférence, des capteurs plans), un régulateur de chargeur, un convertisseur de tension, un système de fixation, des batteries, un coffret électrique et des câbles. Investir dans des capteurs de qualité est l’idéal pour un rendement optimisé. Cela permet aussi d’en amortir le coût, étant donné qu’ils ont une durée de vie tournant autour de 20 à 30 ans.

Énergie éolienne domestique

L’énergie éolienne n’a plus de secret pour le secteur industriel. Mais qu’en est-il de son utilisation à l’échelle des particuliers ? L’énergie éolienne domestique en est encore à ses balbutiements, étant donné que c’est une source d’énergie qui exige des conditions particulières. Sa mise en place implique la mise à disposition d’un espace assez grand pour accueillir la structure. Même si on parle de « petit éolien » quand on fait référence à son usage privé, un aérogénérateur prend quand même un peu de place.

On distingue deux types d’éolienne domestique : l’éolienne domestique à axe horizontal et l’éolienne domestique à axe vertical. L’éolienne à axe horizontal est la plus efficace des deux. Dotée de 3 à 6 pales, elle exploite l’énergie cinétique du vent pour générer de l’électricité. Elle doit être utilisée dans un endroit dégagé et monté sur un mât de 20 m afin de profiter de toute la puissance du vent. Elle est appréciée pour son rendement supérieur et sa fiabilité. Il faut quand même signaler qu’elle est quelque peu bruyante.

En ce qui concerne l’éolienne domestique à axe vertical, elle convient davantage aux ménages situés en zone urbaine, étant donné qu’elle est plus compacte et moins encombrante. Elle est toutefois moins efficace que l’éolienne domestique à axe horizontal, mais reste plus accessible côté prix. L’éolienne à axe horizontal est parfaite pour de l’autoconsommation ou de la revente. L’éolienne à axe vertical est davantage utilisée pour de l’autoconsommation ou comme système d’appoint, au vu de son rendement relativement faible. Elle nécessite des vents forts pour être à pleine puissance.

Énergie géothermique résidentielle

Cette source d’énergie permet de tirer profit de la chaleur contenue dans les sous-sols pour combler ses besoins, notamment en chauffage. Dans le cas de la géothermie résidentielle, il est question d’une utilisation domestique. En milieu résidentiel, on peut récupérer par la géothermie les calories enfermées dans le sol, jusqu’à une profondeur de 150 m. On parle ici de géothermie de faible profondeur, puisqu’à des échelles plus grandes, on peut descendre jusqu’à 6000 m, ce qui implique des températures beaucoup plus chaudes.

La mise en place de l’énergie géothermique résidentielle passe par un forage vertical ou horizontal. Dans le cas d’un chauffage géothermique vertical, il est possible de récupérer une quantité considérable de chaleur même sur une surface relativement réduite (1 ou 2 m²). Cela implique naturellement de creuser plus profondément, avec un forage pouvant descendre jusqu’à 200 m. Cette méthode, bien que plus efficace, est aussi plus onéreuse.

À l’opposé, on peut opter pour un captage horizontal si l’on dispose d’une plus grande surface. Dans ce cas, le forage est peu profond (entre 60 cm à 1,2 m). Pour cette solution, il convient de préciser qu’il faut prévoir au moins une surface égale à celle du logement à chauffer. Si le principe de l’énergie géothermique résidentielle reste simple, sa réalisation l’est moins. C’est un projet complexe qui ne peut être entamé sans une étude de faisabilité sérieuse menée par des professionnels en profondeur et à la surface de la terre.

Énergie de la biomasse domestique

Comment définir la biomasse ? C’est « l’ensemble des matières organiques d’origine végétale ou animale dont le pouvoir calorifique est utilisé pour créer de l’énergie. » C’est une source d’énergie grâce à laquelle un ménage peut combler ses besoins en chauffage ou en électricité. Il s’agit d’une énergie propre, renouvelable dont l’utilisation ne date pas d’aujourd’hui. Le recours à cette source d’énergie induit l’usage de produits dérivés du bois. Pour se chauffer avec l’énergie de la biomasse, on peut utiliser une chaudière biomasse qui a également la capacité de produire de l’eau chaude sanitaire.

Qui dit chaudière dit combustion et, par ricochet, combustibles. Ici, le choix se porte sur trois types de combustibles : les plaquettes forestières ou industrielles, les pellets ou granulés de bois et enfin le bois bûche. Le rechargement de la chaudière se fait manuellement ou par un mécanisme automatique. Le choix de la chaudière biomasse dépend des besoins thermiques, de la qualité de l’isolation de l’habitat, de la surface à chauffer et des conditions météorologiques. Un tel équipement se révèle un peu onéreux à l’achat, avec un budget compris entre 5000 € et 25 000 €. En dépit de ces prévisions, le retour sur investissement est assuré, puisque les combustibles restent abordables. Comptez entre 5 et 10 ans pour rentabiliser l’investissement.

Énergie hydraulique microscopique

L’énergie hydraulique microscopique renvoie aux premières heures de l’électricité. Le concept reprend celui d’un barrage, mais à plus petite échelle. Ainsi, les ménages situés à côté d’un ruisseau, peuvent, au travers d’une pico-centrale hydroélectrique, produire de l’électricité. Les mouvements de l’eau font tourner une turbine connectée à un générateur électrique qui crée du courant continu. En l’état, ce courant n’est pas utilisable par les ménages. Il est donc transformé en courant alternatif par un alternateur.

Ce type d’installation est capable d’assurer la totalité des besoins énergétiques d’une habitation. Il laisse le choix à l’autoconsommation et/ou à la revente du surplus d’énergie à un fournisseur. Il s’agit donc d’un projet fort intéressant pour les particuliers en quête d’autonomie énergétique. Le projet n’est toutefois pas à la portée de tout le monde, puisqu’il implique la présence d’un cours d’eau suffisamment puissant et une configuration de terrain particulière. Une étude de faisabilité en amont est indispensable pour ne rien laisser au hasard.

Énergie des vagues ou marémotrice domestique

L’exploitation de l’énergie des vagues est intéressante à bien des égards. C’est une source d’énergie durable et pérenne qui, mise à profit, peut rendre un ménage totalement autonome. Comme son nom l’indique, c’est une source d’énergie qui utilise les mouvements des vagues ou de la houle pour créer de l’énergie. Cette ressource est exploitable de différentes manières, notamment par des oscillateurs ou des plateformes à déferlement.

Dans tous les cas, les systèmes utilisés mettent à profit les mouvements des vagues pour générer de l’énergie. Si différentes solutions sont envisageables pour l’exploitation de cette ressource, sa mise en place est bien plus complexe.

Pour s’approprier ce type d’énergie, il faut être proche des côtes ou être en pleine mer. Cela induit des travaux d’installation et de maintenance considérables. On n’oublie pas que le milieu marin ne prête pas vraiment le flanc à ce type de projet, par rapport aux conditions défavorables qu’il propose. Cette source d’énergie a du potentiel, mais les possibilités d’exploitation sont encore à l’étude et méritent d’être améliorées avant une mise en place en bonne et due forme.

Quelle énergie renouvelable est la plus intéressante pour ma maison ?

Choisir l’énergie renouvelable la plus intéressante pour sa maison dépend d’un certain nombre de critères : la disponibilité, le coût, la faisabilité et le rendement. Si l’on prend l’exemple d’un ménage situé dans une région avec un faible degré d’ensoleillement, il trouverait peu d’intérêt à l’énergie solaire. L’énergie renouvelable la plus intéressante reste celle dont la faisabilité est la plus haute et qui garantit des résultats satisfaisants. Dans cette optique, les sources d’énergie qui se démarquent sont les installations photovoltaïques, l’éolienne, la géothermie et la biomasse. Leur mise en place est possible dans différentes configurations. Toutes ces sources d’énergie correspondent à une vision long terme et exigent un budget conséquent. Faire appel à des professionnels est donc recommandé pour bénéficier d’un accompagnement personnalisé. si c’est bien fait, cela pourrait grandement réduire votre facture d’énergie.