Soutenance mémoire
Dans un nombre important des pays en voie de développement, les énergies modernes (pétrole, gaz butane, charbon minéaire, …) sont importées et la croissance de la demande pose de nombreux problèmes économiques (délestages, hausse de frais d’automobiles, pénurie de divises, ruptures d’approvisionnement). Le développement de l’utilisation des combustibles traditionnels (bois, charbon de bois, déchets végétaux…) liés à la croissance urbaine, pose aussi de problèmes dans un autre registre et contribue à la dégradation du milieu naturel.
Avant 1973, le pétrole était une énergie abondante, d’un prix extrêmement bas. Le moyen-orient en mettait sur le marché des quantités suffisantes à la demande. En 1973, pendant la période de vives tensions causées par la guerre de kippour, les membres de l’O.P.E.P (Organisation de Pays Exportateurs du Pétrole) se mirent d’accord pour tripler le prix du pétrole. Les réserves actuelles sont moins de 130milliards de tonnes équivalents pétrole et les consommations annuelles sont d’environ 4 milliards de tonnes équivalents pétrole. Ces valeurs montrent que l’utilisation croissante de ces réserves s’éppuiseront d’environ moins de 40 ans. Actuellement la population mondiale dépasse 6 milliards de personnes. Or la population dans les pays industrialisés est d’environ 1/6 de la population mondiale et qui bénéficie par personne en moyenne 7.5kw par jour. Tandis que la population dans les pays en voie de développement, dans 50 ou 60 ans, aura plus que doublée et qui bénéficie par personne l’unique kilowatt.
Matériels et méthodes
Documentation
La réalisation de ce mémoire, nous a permis de consulter les documents bibliographiques effectués dans différentes bibliothèques universitaires de Toliara (Cite FIAVOTA, Centre Animation Culturel (C.A.C), à l’Université d’Antananarivo, ainsi que de visite des sites Internet. Elle nous a permis aussi d’acheter un cuiseur solaire pour les applications directes pour la cuisson des aliments et de mener une comparaison avec d’autres combustibles.
Dépouillement des données météorologiques
Nous nous sommes munis d’une demande manuscrite et d’un certificat de recherche délivré par le responsable de la formation doctorale en Physique de l’Université de Toliara. Nous les avons déposés devant l’autorité compétente de la Direction Nationale d’Antananarivo, sous les mains de notre frère qui poursuit ses études à Antananarivo et il les a envoyés aux services chargés à l’exploitation des données statistiques météorologiques. Nous avons converti les températures exprimées de degré Celcius (°C) en degré kelvin.
Effet de serre
Les rayonnements solaires se déplaçant dans le vide à la vitesse de la lumière sans subir de modifications, atteignent la haute atmosphère à une intensité de 1340 W/m² . La moyenne globale de l’intensité du rayonnement solaire au sol est de 342 W/ m² . La terre absorbe 70% de cette intensité, ce qui correspond en moyenne 239 W/ m² . Le globe terrestre se comportant comme un corps noir rayonne de l’énergie électromagnétique avec une intensité variant avec la température. D’après la loi du corps noir dite loi de STEFAN-BOLTZMANN pour un corps noir, l’intensité rayonnée est : I = σ.T⁴ .
Le rayonnement solaire qui arrive au niveau de l’atmosphère subit de modifications dues aux phénomènes optiques (réflexion, absorption et transmission). Le rayonnement solaire une fois transmis va être absorbé par la terre à une proportion variable en fonction de l’albédo. La terre se comportant comme un corps noir émet, vers l’atmosphère, de rayonnements infrarouges de grande longueur d’onde dite rayonnement thermique. L’atmosphère absorbe la totalité de ce rayonnement thermique car l’atmosphère est opaque à ce rayonnement. L’atmosphère qui absorbe le rayonnement infrarouge solaire direct et le rayonnement infrarouge d’origine terrestre va émettre à son tour de rayonnement thermique vers la surface de la terre et ainsi de suite. C’est ce piégeage de l’énergie entre l’atmosphère et la surface de la terre qui fait accroître la température terrestre jusqu’en moyenne 15°C. Ce qui apporte la preuve de l’existence d’un effet de serre naturel. Ce phénomène est favorisé grâce aux gaz atmosphériques dits gaz à effet de serre.
L’effet de serre est appelé par analogie avec ce qui se passe dans une serre dont les parois vitrées arrêtent les radiations infrarouges d’origine terrestre. Il participe de façon prépondérante à l’équilibre thermique de la planète, sans lui, la vie serait impossible sur terre. Dans la nature, le principal gaz à effet de serre est la vapeur d’eau, qui est responsable d’environ 60% de l’effet de serre naturel. Le reste provient des nuages et des divers gaz (CO2, CH4, N2O, O3). Bien en faible quantité, l’ozone est un gaz à effet de serre actif qui contribue à 8% de l’effet de serre global.
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre I. Contexte
Chapitre II. Matériels et méthodes
II.1. Documentation
II.2. Dépouillement des données météorologiques
II. 3. Effet de serre
II.4. Infrarouges
II.5.Le soleil et le rayonnement
II.6.Notions sur le rayonnement
II.7.Les différents types de capteurs
II.8.Quelques aspects utilisant l’énergie solaire comme source d’énergie
II.9. Données météorologiques
Chapitre III. Résultats
III.1.Zone d’étude
III.2.Application sur le cuiseur solaire
III.3. Puissance solaire reçue sur le capteur du cuiseur : (Pi)
III.4. Energie reçue sur un capteur
III.5.Effet du rayonnement solaire vis-à-vis du système de vitrages du capteur
III.6.Les pertes solaires
III.7.Les pertes thermiques
III.8. Rendement du cuiseur solaire
Chapitre IV. Discussions
IV.1.Avantages et inconvénients du rayonnement infrarouge solaire
IV.2.Comparaison économique du cuiseur solaire et de l’utilisation du charbon
IV.3.Comparaison de l’émission de dioxyde de carbone (CO2) du cuiseur solaire et du Charbon
Chapitre V. Autres sources d’énergies (dépendant du rayonnement infrarouge)
V.1.L’énergie éolienne
V.2. L’énergie thermique des mers (E.T.M)
CONCLUSIONS
Etudes Bibliographiques
