Depuis l’Antiquité, les gens avaient appris à magnifier la puissance du Soleil grâce à des lentilles et des miroirs. Toi, es-tu capable ?
Défi : Cuire un œuf !
Défi
Cuire un œuf en utilisant que les rayons du Soleil.
Comment
Il est idéal de faire ceci lors d’une journée ensoleillée. Même l’hiver, ceci est possible, mais ce sera plus long.
Pour comparer, fais l’expérience en double et compare le temps de cuisson des des oeufs avec et sans papier aluminium. Tu peux aussi comparer la méthode simple et le four solaire. Ou encore, tu pourrais essayer avec des miroirs au lieu du papier aluminium.
- Un œuf*
- Un ramequin (petit bol)
- Papier aluminium
- Carton / Boîte du bac de recyclage
Seulement pour la 2e méthode :
- Couteau à lame (exacto)
* Dans plusieurs autres expériences similaires, ils vous feront fondre des guimauves, mais nous trouvons plus intéressant de voir un œuf cuire. Par contre, il ne faut pas manger cet œuf sans s’assurer qu’il soit cuit à 100 %. Ainsi, un adulte pourra décider si l’œuf est propre à la consommation. En cas de doute, ne le mangez pas.
- Craque l’œuf et place-le contenu dans le ramequin.
- Place le ramequin sur une surface foncée (noire idéalement).
- Place un carton recouvert de papier aluminium derrière afin de faire réfléchir les rayons du Soleil sur l’œuf. Tu peux regarder cette vidéo pour voir un exemple.
- Vérifie à toutes les heures la cuisson de ton œuf. Combien de temps est nécessaire pour avoir un œuf bien cuit ?
- Trouve une boîte plate du bac de recyclage, comme une boîte de céréales ou de pizza.
- Sur un côté, découpe une fenêtre en coupant 3 des 4 côtés d’un rectangle, ainsi le côté non-coupé te servira à créer une surface réfléchissante.
- Recouvre ce morceau de carton de papier aluminium et oriente-le pour faire réfléchir la lumière vers le centre du trou.
- Place l’œuf au centre du trou.
- Place la boîte au Soleil et attends !
(voir ce site pour des instructions plus détaillées)
Avec un four solaire, on peut faire chauffer de l’eau pour créer un système à vapeur, ou faire chauffer une substance qui stocke la chaleur, on obtient une centrale solaire thermique. La plus grosse se trouve aux limites du désert du Sahara, au Maroc.
Regarde cette vidéo (à partir de 10:35) sur le four solaire le plus puissant au monde. Il fonctionne de la même manière, en concentrant les rayons du Soleil avec des miroirs et il réussit à faire fondre de l’acier !
⇓
Au 16ᵉ siècle, le légendaire Léonard de Vinci rêvait d’utiliser la puissance du Soleil comme source d’énergie pour alimenter des machines. Mais ce fut en 1839 qu’un scientifique français réussit pour la première fois à créer un courant électrique à partir des rayons du Soleil. Cette découverte se nomme l’effet photovoltaïque (photo=lumière, volt= électricité) et c’est ce même principe qui est appliqué dans les cellules solaires que nous utilisons aujourd’hui, appelées cellules photovoltaïques.
Comment cela fonctionne ?
Jamy vous l’explique …
Donc, pour résumer…
Une cellule photovoltaïque est composée de 2 couches de matériel semi-conducteur. Une couche est dopée (c’est le terme utilisé pour signifier qu’on modifie le semi-conducteur pour qu’il libère ou attire plus facilement des électrons) positivement et l’autre négativement. Quand les rayons du Soleil frappe la cellule, les électrons se déplacent entre les deux couches, créant un courant électrique.
Pourquoi on utilise un semi-conducteur et non simplement un conducteur ?
Puisqu’un semi-conducteur ne conduit pas l’électricité à l’état normal, il est possible de contrôler le courant électrique en modifiant les conditions, comme la température ou en dopant le matériel (comme on l’a expliqué dans la vidéo précédente). On ne peut pas contrôler ce comportement avec un conducteur.
WOW!
L’énergie solaire est la source d’énergie la plus abondante sur Terre : en fait, en une seule heure, nous recevons assez d’énergie du Soleil pour subvenir 10 000 fois à tous les besoins en énergie pour l’année !
Alors, pourquoi n’avons-nous pas abandonné tout pour le solaire ? Pour plusieurs raisons, dont :
- Coût : même si le coût des panneaux solaires a énormément diminué depuis les débuts (plus de 80 % depuis 2008), ce n’est pas tous les gens qui peuvent investir le gros montant nécessaire pour l’achat et l’installation des panneaux. Il faut plusieurs années avant que l’investissement soit rentable, c’est-à-dire qu’on épargne de l’argent en comparant à l’électricité traditionnelle.
- Les pays plus au nord (et ceux à l’extrême sud) reçoivent des rayons du Soleil moins intenses en saison froide et les cellules solaires produisent donc moins d’électricité.
- Les cellules solaires moyennes convertissent environ 20 % de l’énergie captée en énergie électrique, il faut donc une grande surface pour obtenir assez d’énergie pour alimenter tous les besoins énergétiques d’une maison.
Le savais-tu ? En rafale!!
Panda solaire
une ferme de panneaux solaires en Chine…
Petite histoire des
cellules solaires
Les premières utilisations commerciales de cellules photovoltaïques datent de 1954. Leur utilité dans la conquête de l’espace fut rapidement découverte et elles furent utilisées pour alimenter les satellites. Sur la Terre, la première utilisation grand public, moins grandiose, fut pour alimenter les calculatrices !
Station solaire
La Station spatiale internationale est alimentée à 100 % par l’énergie solaire.
Yacht solaire
Multi-millionnaires seulement 😉
Bonne nouvelle solaire
Dans certains pays, l’énergie solaire est maintenant moins dispendieuse que le charbon !
Des cellules solaires poilues ?
Puisqu’il est extrêmement difficile (et trop coûteux) de fabriquer des cellules solaires à meilleure efficacité, si on pouvait au moins en avoir une plus grande quantité sur la même surface…
C’est l’idée derrière les cellules solaires « poilues ». Les poils étant des extensions pouvant aussi capter l’énergie solaire, une innovation des plus intéressantes à suivre !
Peinture solaire
Et si tous les murs de nos maisons devenaient des panneaux solaires. 3 prototypes de peintures solaires sont en cours de développement, pour plus de détails : https://www.cozynergy.com/conseils-subventions/peinture-solaire-revolution-domaine-energie-solaire
Compétition aux cellules solaires?
Des scientifiques travaillent à imiter les plantes avec la photosynthèse artificielle qui permettrait de retirer du CO2 de l’atmosphère tout en créant de l’énergie !
Fenêtres solaires
Une des plus récentes innovations dans le domaine est l’invention de matériel photovoltaïque transparent. Ce matériel pouvant être collé à toutes les fenêtres, ceci offrirait de multiples nouvelles surfaces intéressantes pour collecter de l’énergie dans les nouveaux bâtiments. De plus, cette même technologie, combinée à des panneaux solaire flexibles, permet de les intégrer dans beaucoup de matériaux, qui sait ce que nous réserve l’avenir ?
Record d’efficacité
Alors que l’efficacité moyenne des cellules solaires du marché se situe autour des 20-25 %, le record atteint en laboratoire est de 47,6 % pour un système de cellule solaire avec lentilles qui concentrent les rayons sur la cellule.
Vol solaire
En 2016, un pilote et aventurier suisse, Bertrand Piccard a fait le tour du monde dans un avion alimenté seulement par l’énergie solaire.
Villes solaires
Aux États-Unis, de plus en plus de villes se vantent d’avoir leurs bâtiments municipaux alimentés à 100 % par des énergies renouvelables. La plus surprenante, l’illuminée et vibrante Las Vegas !
