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ENERGIE SOLAIRE ET PERSPECTIVES D’AVENIR AU SENEGAL
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Ethiopiques numéro 12 octobre 1977
revue socialiste
de culture négro-africaine

Auteur:Djibril Fall

Les pays du Sahel subissent, depuis de nombreuse années, les méfaits de la sécheresse, dont les répercussions affectent, de façon dramatique, le processus de leur développement économique et social.
L’importance de l’irrigation, dans l’agriculture, n’est plus à démontrer pour ces pays. Cette irrigation permettra d’amortir les effets des aléas climatiques et donnera un peu plus de garantie à nos populations durement éprouvées, face à un phénomène dont on perçoit de plus en plus difficilement la durée des cycles.
Evidemment, dans ce domaine, la mise en œuvre d’une politique d’utilisation rationnelle de l’eau est étroitement liée aux sources d’énergie nécessaire au pompage de cette eau.
La crise énergétique qui sévit actuellement dans le monde, rend le problème encore plus compliqué pour les pays en voie de développement, car, l’écart entre eux et les pays développés continuera à se creuser, tant que, dans l’atmosphère ainsi créée, ces derniers se replieront sur eux-mêmes, pour protéger leur économie qu’ils estiment menacée.
Pour moins dépendre de l’extérieur, surtout en face d’un avenir aussi incertain, le Sénégal, qui s’est intéressé depuis près de vingt ans au problème d’utilisation de l’énergie solaire, avec les recherches entreprises, dans ce domaine, à l’Institut de Physique Météorologique (I.P.M.) « Henri Masson » de l’Université de Dakar, sous la direction du Professeur Masson, aujourd’hui disparu, s’est orienté vers la réalisation de pompes solaires.
L’I.P.M. est devenu le centre de mise au point et de fabrication de pré-séries d’équipement utilisant l’énergie solaire, adaptés à nos besoins et susceptibles de nous ouvrir un marché vers les pays voisins et même au delà.
Le Gouvernement sénégalais envisage, en accord avec les organismes intéressés des Nations-Unies, qui en ont exprimé le souhait, de donner à ce centre un caractère régional, dès que possible, compte tenu de l’identité des problèmes avec les pays voisins et de l’expérience technologique acquise en la matière, par l’I.P.M., qui bénéficie d’un environnement scientifique, technique et industriel, encore unique, dans la zone Soudano-Sahélienne.
Il faut signaler à ce propos, que des pays comme le Mali, la Haute-Volta et le Niger, entreprennent également des recherches dans le domaine de l’utilisation de l’énergie solaire, ce qui pourrait faciliter la coopération dans le cadre d’une complémentarité où chacun trouverait son compte.
L’importance de l’énergie solaire, dans la recherche de solution à la crise actuelle, n’a pas échappé aux pays développés, bien au contraire : C’est, devant la crainte d’un épuisement des sources classiques de combustibles et l’inquiétude croissante que causent la pollution et la nécessité de protéger l’environnement, que l’intérêt suscité par l’énergie solaire a connu depuis peu, tant de vigueur, dans les pays industrialisés, alors que, récemment encore, la recherche et la mise en valeur de nouvelles sources d’énergie y étaient principalement axées, sur l’énergie nucléaire, dans un contexte qui leur était favorable parce que caractérisé par l’abondance de combustibles classiques peu coûteux.
On comprend alors les raisons qui ont guidé les pays industrialisés, dans le peu d’empressement qu’ils ont montré jusque là, à favoriser la réalisation de dispositifs solaires compétitifs puisque les seuls pays que cela pouvait intéresser, étaient les pays en voie de développement.
La plupart de ces pays se trouvent dans la zone ensoleillée, sont pauvres en combustibles et leurs populations isolées ont particulièrement besoin de petits appareils : pompes, réfrigérateurs, radiateur, séchoirs à air chaud pour une meilleure conservation des denrées alimentaires, dont le fonctionnement ne nécessite aucun transport de sources d’énergie.
Le problème qui s’est posé à ces pays, a été l’impossibilité pour eux de tirer efficacement profit de l’énergie solaire, car les ressources en hommes de sciences, en organisateurs et en moyens financiers, leur ont toujours fait cruellement défaut.
N’est-ce pas là une illustration qui parle d’elle-même, de ce qui risque d’opposer, malheureusement encore pour longtemps, pays développés et pays en voie de développement ? Parmi les pays qui ont misé sur l’exploitation de l’énergie solaire, nous commencerons par citer les Etats-Unis d’Amérique et passerons très brièvement, ensuite, en revue, d’autres exemples de pays sur lesquels nous possédons quelques renseignements.


Etats-Unis d’Amérique

Jusqu’à ces derniers temps (1971), mis à part l’effort financier consenti pour l’application de l’énergie solaire aux satellites et voyages spatiaux, les U.S.A. ont consacré moins de ressources par habitant, aux utilisations terrestres, que l’URSS, l’Australie, la France ou Israël. Mais, depuis trois ans, le budget de la National Science Fondation est passé de zéro en 1971 à 1,6 millions de dollars en 1972 et 3,8 millions de dollars en 1974. Elle atteindra probablement, cette année, 13 millions de dollars.
D’après les renseignements fournis par l’UNESCO dans son rapport SC/ WS/575 (page 61), il semble, que si les recommandations du Comité Mixte NSF/NASA pour l’énergie solaire (Décembre 1972) sont adoptées, la recherche et le développement de l’énergie solaire verront leur budget porté à 3 milliards de dollars et couvriront les domaines suivants :
- Energie thermique destinée aux bâtiments
- Production par photosynthèse de matières organiques et d’hydrogène
- Conversion de matières organiques en combustible ou en énergie
- Production d’électricité
- conversions héliothermiques
-Conversion photovoltaïque
- Gradients thermiques des océans.
L’importance des moyens financiers ainsi envisagés stimule l’implantation des Centres de recherche et de développement intensifs tels que ceux des Universités du Delaware et du Minnesota, en collaboration avec l’Entreprise Honeywell, sans oublier les nombreux petits groupes scientifiques et laboratoires industriels poursuivant des travaux présentant un grand intérêt, dans l’atmosphère d’optimisme actuellement entretenue par les savants et ingénieurs qui font publier de nouveaux projets, imaginatifs et ambitieux, de conversion à grande échelle, de l’énergie solaire.


ALLEMAGNE FEDERALE :

Les recherches portent sur l’utilisation des piles solaires dans les applications spatiales.

U.R.S.S.

Ce pays s’est intéressé à l’énergie solaire beaucoup plus tôt (probablement à partir de 1940) que la plupart des pays cités : Etude des insolateurs et concentrateurs ; technologie des matériaux, conversion en électricité, fours solaires, distillateurs, chauffe-eau, séchoirs, cuisinières solaires : applications biologiques et architecturales.

ROYAUME UNI :

La Royal Society se consacre à des recherches sur la distillation solaire ; l’Electric Research Association oriente ses activités vers la réalisation de photopiles au sulfure de cadmium en pellicule mince.

CANADA :

Le Brace Research Institute de l’Université MC GILL à Montréal (ouvert en 1960) est le principal centre d’Etudes des applications de l’énergie solaire. Cet Institut se préoccupe principalement de la mise au point d’équipements pour les pays en voie de développement et pour de petites communautés rurales.

FRANCE :

L’un des plus grands fours solaires du monde (four d’Odeillo) est installé dans les Pyrénées.
Des recherches sont entreprises en vue du chauffage solaire des maisons, de la réalisation de photopiles pour applications spatiales (C.N.E.S.) et de la mise au point de moteurs thermiques solaires pour le pompage de l’eau : dans cette dernière activité, les Etablissements Pierre Mengin de Montargis coopèrent avec la plupart des pays du Sahel et des pays comme le Mexique.
Il faut signaler aussi que le Centre Universitaire de Perpignan participe activement à la formation des cadres dans le domaine de l’utilisation de l’énergie solaire, en collaboration avec l’UNESCO.

AUSTRALIE :

Un programme important de recherche en énergie solaire au cours de ces dix dernières années, va conduire très prochainement vers une industrialisation dans le domaine du chauffage de l’eau pour usages domestiques, du séchage et de la distillation solaire.

CHILI :


L’exploitation de l’énergie solaire a commencé relativement tôt, puisque l’on situe, à 1872, la première grande installation de distillateur solaire à Las Salinas.
Le Chili est considéré comme le pays le plus actif de l’Amérique latine dans le domaine de l’utilisation de l’énergie solaire.

GRECE :

Dans ce pays qui bénéficie d’un bon ensoleillement, les activités, dans la recherche en énergie solaire, ont débuté en 1960 et ont porté, principalement, sur le dessalement de l’eau de mer par la distillation solaire à l’Université technique d’Athènes.
La Banque hellénique pour le développement industriel (E.T.B.A.) est l’organisme qui coordonne les activités de recherche dans ce domaine.
Il faut signaler que, ces dernières années, la Grèce a accueilli un certain nombre de réunions internationales et régionales de scientifiques, spécialistes de l’énergie solaire.
La coopération méditerranéenne pour l’énergie solaire (Comples) a été fondée à Sounion en 1961.

INDE :

Les recherches ont commencé vers le milieu des années 1950 et un grand nombre d’Instituts s’occupe des problèmes de distillation solaire, de chauffage de l’eau, de la réfrigération et du séchage des fruits et des légumes.

ISRAEL :

Les recherches ont débuté depuis plus de quinze ans et les réalisations entreprises au Laboratoire National de Physique de l’Université hébraïque et dans plusieurs Instituts, à Jérusalem, ont atteint un niveau très élevé, qualitativement et quantitativement.
Il est vrai que dans ce pays, de plus en plus considéré comme développé, les recherches en énergie solaire connaissent actuellement un certain ralentissement, mais les activités : réalisations de cuisines solaires, turbo-générateurs, piles solaires, de même que l’architecture et la technologie du bâtiment n’ont pas cessé cependant.

PAKISTAN :

Les recherches ont porté sur la mise au point de piles solaires au sillicium pour éclairer les habitations rurales et sur la réalisation de pompes solaires avec un système à concentration ainsi que l’utilisation de l’énergie solaire pour le dessalement de l’eau de mer.


Réalisations en cours au Sénégal

L’Institut de Physique Météorologique Henri MASSON, créé en 1955, occupe une superficie de 12.000 m2 et dispose de 400 m2 de laboratoires et bureaux.
Actuellement, le personnel affecté au domaine de la recherche en énergie solaire comprend : quatre membres du corps enseignant de la Faculté des Sciences, deux ingénieurs et six techniciens.
L’Institut s’occupe principalement de :
a) l’étude des phénomènes météorologiques particuliers aux régions intertropicales, spécialement dans les domaines suivants :
- rayonnement solaire : global, diffus, direct.
- bilan radiatif dans la troposphère
- électricité atmosphérique, champ et ionisation
- climatologie
- activité solaire par la mesure de la composante neutronique du rayonnement cosmique.
b) la recherche et le développement de tous les procédés susceptibles d’utiliser l’énergie solaire, ou toute autre énergie dérivant des phénomènes météorologiques, par des moyens adaptés aux régions arides ou semi-arides, dans le cadre de l’économie nationale, en liaison avec les industries du pays.
c) l’étude et le contrôle de la radio-activité de l’air et des précipitations.
d) la centralisation et la diffusion de toutes les données recueillies, en vue de leur utilisation.
e) la formation des chercheurs intéressés par les activités de l’Institut.
Devant l’atmosphère de crise énergétique plus haut et la situation difficile que connaissent les pays en voie de développement, le Gouvernement du Sénégal a fixé, la mise au point d’équipements utilisant l’énergie solaire et susceptibles, dans un avenir très proche, de nous permettre d’être moins tributaires de l’extérieur, pour nos besoins en énergie.
Après s’être fait connaître, sous l’impulsion du Professeur Masson, dans le milieu international, par la réalisation de pompes solaires, en liaison avec la Société française d’études thermiques et de d’énergie solaire (S.O.F.R.E.T.E.S.), par le canal des Etablissements Mengin de Montargis, l’I.P.M. s’intéresse, depuis de nombreuses années à d’autres applications :
-les séchoirs à air chaud pour la conservation des denrées alimentaires, par séchage (poisson, en particulier, au Sénégal).
-les chauffe-eau solaires
-les distillateurs solaires.


L’objectif de l’I.P.M. est d’arriver au stade de production industrielle, en association étroite avec les unités industrielles existant au Sénégal et en s’assurant le concours de sociétés privée extérieures possédant, non seulement le « know-know » dans le domaine de l’énergie solaire, mais qui de plus en plus, poursuivent des recherches directement axées sur le développement.
Pour ce qui concerne les pompes solaires, plusieurs prototypes de moteurs à expansion ont été expérimentés.
Ils ont permis la construction par la (S.O.F.R.E.T.E.S.), du prototype industriel « Ségal » utilisé pour l’exhaure de l’eau, depuis 1968.
Des améliorations technologiques ont été apportées, par la suite, à ces moteurs, et à la fin de 1974, six pompes mûes par l’énergie solaire étaient en fonctionnement dans certains pays du Sahel avec le concours financier et technique de la S.O.F.R.E.T.E.S.
Quatre pompes actionnées par des moteurs solaires de 1,5CV, vont être installées au Sénégal d’ici la fin de l’année 1975, pour fonctionner dans le cadre de l’hydraulique villageoise et pastorale avec le support financier du F.A.C.
La population de certains de nos villages et oasis du Sahel, consacre une grande partie de son temps au pompage manuel de l’eau, au détriment des activités productrices.
Dans ces régions où se pose le douloureux problème de l’eau et de force motrice, les pompes solaires, désormais opérationnelles, dans des conditions de coût de plus en plus satisfaisantes, sont appelées à jouer un grand rôle dans la réalisation de projets importants : nous citerons, comme exemple de prototype d’un équipement lié à une structure de développement, le projet de coopérative agricole, pour le sud saharien (envisagé par la S.O.F.R.E.T.E.S.) qui va permettre d’irriguer plusieurs hectares, en produisant, en même temps, du froid et de l’électricité.
Le Sénégal vient de bénéficier d’une aide financière de l’O.N.U .D.I., pour la mise au point et l’adaptation aux Conditions de fonctionnement local, à l’I.P.M., d’un nouveau moteur solaire, fabriqué par la S.O.F.R.E.T.E.S. sur la base des recherches effectuées au Sénégal, en vue d’améliorer le rendement et de réduire le coût des installations de pompage utilisant l’énergie solaire et devant, servir de support à un transfert éventuel de ces techniques vers l’industrie sénégalaise, dans un premier temps.
Parallèlement à ces adaptations, en Collaboration avec les Instituts Universitaires de Technologie et de Technologie alimentaire de Dakar, l’Ecole Polytechnique de Thiès, des prototypes de séchoirs, de chauffe-eau et de distillateurs solaires, ont été mis au point dans le cadre d’un programme d’action immédiate, financé par l’Université de Dakar.
Dans ce programme, comme dans celui des quatre pompes signalées plus haut, l’I.P.M. envisage, très prochainement, des démonstrations sur le site intégré aux structures locales, avec la participation de la population. Ceci permettra de mener une étude sur les futurs lieux d’implantation, pour mieux connaître le marché potentiel des différents produits expérimentés et la meilleure utilisation de ces produits, en relation avec les besoins des populations concernées.
Il faut signaler également que le laboratoire des semi-conducteurs de la Faculté des Sciences, ainsi que l’I.U.T., ont entrepris des recherches sur les photopiles pour leur emploi dans le pompage de l’eau, la production d’électricité et le fonctionnement de la télévision scolaire en zone rurale pour les communautés isolées.
L’I.U.T. s’intéresse aussi à l’étude des types de maisons solaires sous forme d’un habitat, conçu, en tenant compte de tous les facteurs de l’environnement, afin de produire, à l’intérieur de ces maisons, une meilleure climatisation durant, les diverses saisons de l’année.

En conclusion

- Depuis l’importante Conférence des Nations-Unies sur les sources nouvelles d’énergie (Rome (1961),
- Après le colloque que l’UN.E.S.C.O. a tenu à Niamey en octobre 1972, avec, pour objet, l’initiation des ingénieurs et des scientifiques africains aux problèmes de l’énergie solaire et qui a rassemblé un grand nombre de participants dont beaucoup provenant d’Afrique,
- Après le Congrès International de 1973 (Paris 2-6 juillet) intitulé : le soleil au service de l’homme, qui a groupé huit cents participants venant de soixante pays et a été organisé par la Société Internationale d’Etude de l’énergie solaire, le COMPLES, l’Association Française pour l’Etude et le Développement des applications de l’énergie solaire (AFEDES) avec le soutien des Etats-Unis d’Amérique, de la République Fédérale d’Allemagne et de plusieurs organisations spécialisées,
- L’utilisation de l’énergie solaire, semble aujourd’hui être l’une des préoccupations essentielles des pays développés et des pays en voie de développement, en vue de trouver une solution à la crise énergétique mondiale actuelle, et devant la crainte que la pollution, liée, à l’exploitation des combustibles fissiles et nucléaires, ne s’aggrave et ne nous oblige à ralentir notre rythme de croissance économique. Il apparaît de plus en plus, qu’aucun domaine de l’activité humaine, ne semble nécessiter une plus grande coopération internationale, que celui du développement et de l’implantation des applications de l’énergie solaire : des Institutions des Nations Unies jouent et auront à jouer un rôle important : ce sont : l’OM.M., la F.A.O., l’O.N.U.D.I., la Nouvelle Institution pour l’environnement et le P.N.U.D.
Le Sénégal, pour sa part, s’efforce de doter l’Institut de Physique Météorologique de l’Université de Dakar, de structures appropriées, pour lui permettre d’apporter, dans la mesure de domaine où le transfert de technologie pourra servir de test à la solidarité de la paix mondiale.





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