Des chercheurs mettent au point un matériau contre la poussière sur les panneaux solaires

15 décembre 2019 à 09h00
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Noor Abu Dhabi
Le plus grand parc solaire, situé près d'Abu Dhabi

Des chercheurs de l'université de Ben Gourion du Néguev (la région au sud d'Israël) travaillent sur un matériau capable de lutter contre les amas de poussière ou de sable sur les panneaux solaires. Pour y parvenir, ils se sont inspirés de la feuille du lotus, dont les feuilles sont hautement hydrophobes.

L'innovation permettrait d'optimiser le rendement des panneaux solaires, mais aussi de réduire l'entretien de centrales installées dans des régions désertiques.

Inspirés du lotus

Les feuilles du lotus disposent d'une propriété autonettoyante appelée « super-hydrophobie ». Son action est résumée sur une publication de la chambre de commerce et d'industrie (CCI) dédiée au biomimétisme : « Posées sur une feuille de lotus, les gouttes d'eau restent sphériques car les feuilles possèdent des propriétés hydrophobes permettant aux feuilles de lotus de se protéger de l'eau. À cause de leur très faible contact avec la feuille, les gouttes n'adhèrent presque pas et roulent en emportant les poussières ». La publication précise que la feuille de lotus a déjà inspiré la conception de peintures autonettoyantes, et est également utilisée dans le domaine spatial.

Ici aussi, c'est cette propriété que les chercheurs ont utilisé pour leur expérimentation. Selon eux, des modifications apportées à la surface des panneaux solaires pourraient grandement réduire la quantité de poussière qui s'y accumule. Cela permettrait d'optimiser le rendement offert par les panneaux, en particulier ceux installés à proximité de régions désertiques, comme c'est le cas de la centrale de Noor Abu Dhabi, la plus grande centrale solaire indépendante au monde.

Jusqu'à 98 % de poussières éliminées

Les chercheurs ont donc exploré les propriétés d'un substrat de silicium, un semi-conducteur déjà utilisé dans les cellules photovoltaïques, afin qu'il imite les propriétés d'une feuille de lotus. Ils ont préparé quatre échantillons différents, certains disposant de nano-textures afin de mieux cerner leur impact sur le mécanisme d'auto-nettoyage. La proportion de poussières éliminées a ainsi augmenté à 41 % pour le revêtement hydrophile dépourvu de nano-textures. Il a augmenté à 98 % pour le revêtement super-hydrophobe nano-texturé. Les chercheurs ont confirmé ces résultats en mesurant l'adhérence d'une particule de taille micrométrique à l'aide d'un microscope.

Tabea Heckenthaler, une étudiante en maîtrise à l'Institut de recherche sur l'eau de l'université de Düsseldorf a déclaré : « Nous avons conclu que la raison de l'élimination accrue des particules n'est pas un faible frottement entre les gouttelettes et les surfaces super-hydrophobes. C'est plutôt l'augmentation des forces qui détache les particules des surfaces. Les méthodes expérimentales que nous avons utilisées et le critère d'élimination des particules que nous en avons retiré peuvent être mis en œuvre pour concevoir des surfaces autonettoyantes présentant différentes chimies et/ou textures ».

Reste à savoir si ces conclusions seront reprises pour de futures conceptions.

Source : Phys.org
Modifié le 15/12/2019 à 14h34
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