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L'énergie solaire concentrée pourrait-elle devenir la source d'énergie du futur?

L'énergie solaire concentrée pourrait-elle devenir la source d'énergie du futur?
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L'énergie solaire concentrée (CSP) a le potentiel d'apporter de l'énergie dans les régions éloignées du monde. Mais les centrales CSP ont un défaut fatal, elles ont besoin de beaucoup pour fonctionner.

L’énergie photovoltaïque est parfaitement adaptée aux déserts fortement ensoleillés, mais le sable et la poussière du désert font que tous les miroirs doivent être nettoyés régulièrement, avec une eau précieuse.

Sur une tour centrale dans une usine située au sud de l’Espagne, des miroirs concentrent la chaleur du soleil transformant l'eau en vapeur dans une usine, en alimentant une turbine de puissance.

Des études sont en cours pour faire des économies d'eau

Dans le centre de test solaire PSA du CIEMAT, des scientifiques travaillent sur des expériences d'économie d'eau. L’une d’entre elles consiste à utiliser des barrières pour empêcher la poussière d'atteindre les miroirs.

Aránzazu Fernández-García, chercheur au CIEMAT- Plataforma Solar de Almería explique : "Nous constatons que la barrière qui pour l'instant fonctionne le mieux est celle qui a une géométrie plate. Si on la compare avec la barrière naturelle, les résultats sont spectaculaires. Cette barrière artificielle permet de bloquer jusqu'à 50% des particules et de cette façon, nous évitons qu'elles rentrent dans le champ solaire".

Les centrales à cycle vapeur ont besoin d'être refroidies pour fonctionner

Pour le bon fonctionnement, les centrales à cycle vapeur ont besoin d'être refroidies afin de condenser la vapeur dans l'eau et compléter le cycle; mais cela représente la partie la plus consommatrice d'eau de toutes les centrales CSP.

Le nettoyage de ces gigantesques miroirs nécessite beaucoup de liquide. Dans le cadre d'un projet de l'Union Européenne, des chercheurs testent actuellement un système de nettoyage par ultrasons, qui permettrait d’utiliser moins d'eau : « Pendant un an, nous utilisons un système manuel pour effectuer différentes expérimentations pour obtenir des résultats sur la consommation d'eau, d'électricité, etc. La prochaine étape sera de mettre à l'échelle l'appareil dans une installation solaire fonctionnelle en utilisant un système automatique » explique Aránzazu Fernández-García.

Des revêtements spéciaux pour empêcher la saleté de coller sont également testés. Les mesures prises à la main montrent quand les surfaces ont besoin d'être nettoyées mais un capteur fait le travail automatiquement et un prototype de refroidisseur d'eau hybride, avec tours de refroidissement humide et sèche, vient d'être installé.

L'énergie solaire concentrée présente un grand avantage par rapport aux panneaux solaires plus connus

La chaleur produite peut être stockée et utilisée longtemps après le coucher du soleil. Cette technologie mérite ainsi d'être affinée par un refroidissement et un nettoyage intelligent.

En France, des chercheurs travaillent sur un autre type de refroidisseur, cette fois en utilisant des brumisateurs. L'équipe travaille aussi sur la mise au point d'un dispositif novateur pour stocker l'air froid, afin de permettre de stocker l'air nocturne, naturellement plus frais, pour l'utiliser ensuite pour refroidir le condenseur d'une turbine, sans avoir besoin d'utiliser d'eau.

Les centrales CSP ont un rôle important à jouer dans les prochaines années. Le CSP permet d'avoir un stockage et de produire de l'électricité 24h/24 avec des coûts qui peuvent être intéressants.
Christophe Dumas
Responsable du groupe Solaire Thermique de Cadarache

Bon nombre de ces expérimentations seront bientôt mises à l'essai dans des centrales en fonctionnement, et pourraient être commercialisées d'ici trois ans.

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