Une autre énergie solaire est possible
Pour exploiter l'inépuisable carburant prodigué par notre étoile, les ingénieurs améliorent sans cesse d'autres dispositifs que les panneaux photovoltaïques. Notamment le solaire à concentration, qui possède un atout majeur : il peut produire de l'électricité la nuit.
Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°214 daté juillet/ septembre 2023.
Dix mille fois la consommation mondiale actuelle d'électricité : c'est à peu près ce que représente le potentiel de l'énergie solaire théoriquement exploitable sur terre, selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE). Une gigantesque ressource renouvelable que l'humain ne met à profit méthodiquement que depuis peu, notamment grâce aux panneaux photovoltaïques (PV), qui transforment directement la lumière en électricité. Leur prix a été divisé par cinq entre 2010 et 2020, tandis que la puissance installée au niveau mondial a été multipliée par vingt. Ce succès fait de l'ombre à d'autres formes d'énergie solaire, moins exploitées, mais qui n'ont pas dit leur dernier mot.
Point de départ commun à ces technologies : la transformation du rayonnement solaire en chaleur, indispensable non seulement pour des usages domestiques, mais surtout pour l'industrie. Une chaleur que l'on sait convertir en électricité - après tout, il suffit de faire bouillir de l'eau pour alimenter en vapeur une turbine - et stocker de façon plus économique que cette dernière.
La première de ces techniques est l'énergie solaire thermique, autrement dit la capture directe du rayonnement solaire et sa transformation en chaleur. Un serpentin de métal sombre (cuivre, aluminium…) absorbe le rayonnement solaire et communique la chaleur captée à de l'eau circulant dans un dispositif plus ou moins sophistiqué. "La première façon d'améliorer le rendement consiste à enfermer le serpentin dans un châssis vitré, afin de faire jouer l'effet de serre, explique Thomas Fasquelle, maître de conférences à l'Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (IUSTI) de l'Université Aix-Marseille. On peut également le peindre à l'aide d'une peinture sélective, qui absorbe au mieux le spectre du rayonnement solaire et minimise l'émission infrarouge. Mais le plus efficace est le 'double tube' : l'eau c[...]
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