L'énergie solaire thermique pourrait bien devenir encore plus intéressante

Alexandre Boero Contributeur
23 octobre 2018 à 18h58
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miroire solaire thermique.jpg

Bouché par le développement du photovoltaïque, le développement de l'énergie solaire thermique pourrait reprendre grâce à un tout nouveau matériau.

L'énergie solaire photovoltaïque semble de plus en plus prendre son envol et son prix a baissé ces dernières années. Mais le photovoltaïque pourrait bien être concurrencé, on n'y croyait plus, par l'énergie solaire thermique. Contrairement au photovoltaïque, qui fonctionne à partir de panneaux qui transforment la lumière du soleil en électricité, l'énergie solaire thermique (Concentrated Solar Power en anglais) utilise des capteurs solaires thermiques qui transforment l'énergie solaire en chaleur. Et si prix son nourrissait un certain pessimisme quant à son déploiement, des progrès scientifiques vont peut-être bien changer la donne, comme le révèle Ars Technica, avec l'arrivée d'un nouveau matériau qui pourrait supporter les contraintes de la chaleur extrême.

Une énergie utilisable 24 heures sur 24


Les progrès font qu'aujourd'hui, l'énergie solaire thermique « concentrée » peut générer de l'énergie 24 heures sur 24, en incluant le stockage dans le processus de production d'énergie. Et certains scientifiques semblent avoir trouvé le moyen d'améliorer son efficacité, pour accroître sa rentabilité.

On sait que le solaire thermique fonctionne via un système de miroirs qui entraîne une température extrême. Et au-delà d'une certaine limite, il est possible de remplacer la vapeur d'eau produite par du dioxyde de carbone supercritique, qui fournit 20% de plus d'énergie, mais qui nécessite une température supérieure à 725° Celsius. Et c'est bien là qu'est le problème.

Un matériau robuste, moins cher, mais...


Peu de matériaux supportent une telle chaleur. Certes. Mais d'autres vont réagir avec le dioxyde de carbone. C'est la prouesse réalisée par des chercheurs américains, qui travaillent sur un matériau composite fait de carbure de tungstène (utile à la confection d'outils ou de billes de stylo) et de zirconium (un métal utilisé en chimie, dans le carrelage ou les prothèses dentaires). Ensemble, ils ont des points de fusion radicalement élevés, atteignant les 3 400° pour les deux, qui ont la faculté de résister à la chaleur et de ne pas se dilater ni se ramollir dans ces conditions. L'association de ces deux matériaux a conduit la chaleur tout en résistant mieux que les métaux utilisés de nos jours.

Un problème de taille reste cependant à surmonter. Dans des conditions réelles, le cuivre sur le matériau réagirait avec le dioxyde de carbone qui formerait un oxyde de cuivre et libérait de fait du monoxyde de carbone. Mais ce souci n'est pas insupportable selon les chercheurs.

Si les choses évoluent de façon positive, ce matériau constituerait un réel avantage économique, et ferait automatiquement baisser les coûts de l'énergie solaire thermique, puisqu'il nécessite moins de matière et sa taille est plus petite. La route est encore longue, mais les progrès sont indéniables.

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