Le rôle des panneaux solaires dans l’amélioration de l’accès à l’eau potable dans les régions arides

Accéder à l'eau potable est un droit fondamental de chaque être humain. Malheureusement, à cause du réchauffement climatique, certaines zones du globe sont en train de se désertifier. Ces régions arides ont de plus en plus du mal à avoir accès à l’eau potable. Cela devient un problème majeur pour la population locale, car sans eau, l’agriculture devient quasi impossible. Pour résoudre cette problématique, l’énergie solaire pourrait être la solution la plus adéquate. Des innovations technologiques comme des pompes d’irrigation photovoltaïques ou des techniques de dessalement ont été mises en place pour alimenter en eau ces zones désertiques. 

Les panneaux solaires photovoltaïques : comment ils fonctionnent ? 

La technologie photovoltaïque est de plus en plus utilisée pour faire face à nos besoins d’énergie tout en limitant les impacts du changement climatique. Grâce aux panneaux solaires, il est possible de transformer les énergies contenues dans les rayons du soleil en électricité. Ce procédé est appelé l’effet photovoltaïque. 

Les rayons du soleil sont composés de photons qui seront captés par les cellules photovoltaïques à base de silicium. Une fois qu’ils entrent en contact, les électrons contenus dans ces derniers se déplacent afin de générer un courant continu. Cette énergie électrique passe à travers un onduleur qui la transforme en courant alternatif. C’est ce type de courant qui servira à alimenter les appareils électriques des maisons ou encore les pompes à eau solaire situées dans les zones arides. 

L’application des panneaux solaires pour avoir accès à l'eau 

Également appelé « eau solaire », le pompage solaire est un procédé qui vise à utiliser l’énergie photovoltaïque pour faire fonctionner une pompe électrique et puiser de l’eau. Une pompe solaire peut être volumétrique, centrifuge ou encore hélicoïdale. Elle peut avoir diverses utilisations : 

• Le pompage de l’eau en surface des étangs, des lacs ou des rivières. 
• Le pompage immergé dans les puits ou lors d’un forage.  

Comment fonctionne le système de pompage solaire ? 

Le pompage solaire se fait grâce à une pompe alimentée avec de l'électricité. Elle est directement reliée aux panneaux solaires photovoltaïques. Plus le taux d’ensoleillement est élevé, plus la vitesse de rotation de la pompe sera optimale. Cela booste le débit d’eau fourni. 

Dès les premières lueurs du soleil, la pompe se met à fonctionner jusqu’au coucher du soleil. L’eau puisée sera stockée dans des réservoirs afin d’être utilisée ultérieurement pour irriguer les cultures ou pour des usages domestiques. 

Avantages de l'utilisation des panneaux solaires pour le pompage de l'eau

Dans les régions reculées où l’accès à l’eau potable est difficile, l’utilisation de l’énergie solaire pour le pompage de l’eau est une solution très avantageuse. 

• Dans les zones arides, le taux d’ensoleillement est élevé. Cela permet de faire fonctionner la pompe à eau correctement avec un très bon débit. L’eau pourra ensuite être utilisée dans l’agriculture, l’élevage ou pour les besoins de la famille ou de la communauté. 
• Sur le plan économique, pour purger de l’eau, l’utilisation des combustibles comme le diesel ne sera plus nécessaire. Une fois installée, l’énergie solaire qui est illimitée et gratuite alimente la pompe à eau. 
• Écologiquement, c’est un système respectueux de l’environnement. Les émissions de CO2 sont nulles. Cela fait réduire les émissions de gaz à effet de serre. L’utilisation de cette énergie verte contribue également à la transition énergétique.  

Dessalement solaire comme solution aux défis de l'eau 

Le dessalement de l’eau consiste à enlever certains composants de l’eau de mer comme les sels ou d’autres minéraux pour qu’elle soit potable. Traditionnellement, ce procédé se fait par traitement membranaire, par distillation ou par électrodialyse. Cependant, ce sont des méthodes énergivores et antiécologiques. L’utilisation de l'énergie solaire pour effectuer le processus de dessalement réduirait les émissions de gaz à effet de serre. 

Pour mettre en place cette innovation technologique, l’installation de cellules multifonctions est nécessaire. Une partie de ces cellules va produire de l’énergie électrique et une autre partie générera de l’énergie thermique pour favoriser l’évaporation de l’eau. Les vapeurs d’eau passeront à travers des membranes hydrophobes qui vont les dessaler. Le déplacement de l’énergie thermique dans les membranes hydrophobes optimisera la quantité d’eau purifiée. 

Impact environnemental et économique de cette pratique

L’utilisation de l’énergie solaire pour l’accès à l’eau potable est respectueuse de l’environnement. Les méthodes traditionnelles nécessitent une grande quantité d’énergie et, dans la majorité des cas, elles font appel aux ressources fossiles. De ce fait, les émissions de CO2 et d’autres particules nocives dans l’air sont conséquentes. En utilisant les panneaux photovoltaïques pour ce type de procédé, l’énergie propre et renouvelable du soleil sera sollicitée. Les retombées écologiques seront importantes. 

Sur le plan économique, la mise en place de ce genre de projet nécessite un grand investissement financier, au départ. Cependant, sur le long terme, la rentabilité est énorme par rapport aux systèmes conventionnels pour avoir accès à l’eau potable. Une fois en marche, le dispositif n’aura plus besoin de budget énergétique, contrairement aux méthodes traditionnelles qui nécessiteront toujours l’achat de combustible pour les faire fonctionner. 

Les défis et les perspectives futures 

Pour la réalisation d’un projet d’une telle envergure, les acteurs font face à des défis à relever. Financièrement, l’achat des matériaux peut constituer un obstacle, à cause de leur prix élevé. Ensuite, les enjeux techniques sont aussi importants. Son installation et son entretien nécessitent de la main d’œuvre qualifiée (techniciens, ingénieurs…). Le choix des matériaux est crucial pour optimiser le résultat. Une bonne étude de faisabilité doit être faite pour monter un système adapté aux besoins locaux. 

Dans le futur, cette technologie pourrait être améliorée. Si, d’habitude, on fait appel au forage ou au dessalement pour produire de l’eau, les ingénieurs sont actuellement à la recherche d’une technique pour transformer l’humidité présente dans l’air en eau potable. Toutes ces technologies innovantes seront accessibles partout dans le monde afin de lutter contre le manque d’eau qui est en train de menacer la planète à cause de son réchauffement.