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

15 décembre 2019 à 14h34
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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
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nirgal76
Des panneaux autonettoyant, Chouette, ils vont pouvoir relancer la route solaire à Segolène
Jacky67
Sinic:<br /> 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.<br /> Ça veut dire que les cellules ne sont pas recouvertes d’une plaque de verre ?
Sinic
Hmmm. Si je l’ai écrit de la sorte, c’est certainement que je m’avais fait l’erreur de me reporter à une définition précise de l’hydrophobie, que je n’arrive pas à retrouver. Mais du coup, vous avez raison : c’est une erreur.<br /> C’est corrigé, et merci à vous de l’avoir souligné.
Sinic
En tout cas, ce que j’ai vu de la publication n’en mentionnait pas.<br /> S’il fallait résumer l’article, je dirais qu’une expérience ayant consisté à remplacer le verre des panneaux par du silicium parfois nanostructuré a permis de retirer la poussière avec une grande efficacité.
Jacky67
Le verre « auto-nettoyant façon lotus » existe depuis des années et est utilisé entre autres pour les façades d’immeubles.<br /> Une simple plaque de verre de ce type aurait aussi permis d’auto-nettoyer les panneaux photovoltaïques.<br /> Je pensais même qu’ils en étaient tous pourvus.<br /> Peut-être qu’une plaque de verre, même auto-nettoyante diminue le rendement des cellules.
max_971
À quand ces surfaces auto-nettoyantes pour le grand public (baignoire, WC, vaisselle, sol, voiture…) ?
zeebix
Ne va pas donner d’idée à ce gouvernement… Ils en seraient capable
Ravy
Jacky67&gt;<br /> Les vitres nettoyantes actuelles sont nullissimes, parole d’ancien laveur de vitres, la marge d’amélioration est immense je n’ai pas de mal à croire qu’ils ont pu faire mieux
Jacky67
Oui, je sais que ce n’est pas parfait.<br /> C’est comme l’épilation définitive… qu’il ne faut refaire que tous les six mois.
newseven
On pourrait faire une encyclopédie de millier de livre ; juste sur la recherche des feuilles de lotus.
lapin-tfc
Il y a du progrès et ça fait plaisir : 10 commentaires intelligents !
Sinic
Bien sûr que la feuille de lotus est déjà utilisée depuis longtemps. L’article le souligne : « La publication précise que la feuille de lotus a déjà inspiré la conception de peintures autonettoyantes, et est également utilisée dans le domaine spatial. »
micquer2
je suis aussi tres surpris de comprendre qu 'on veut modifier la surface du silicium ; ce qui signifie qu 'il n 'y a pas de surface uniforme en verre cote exterieur !<br /> les panneaux photo… que j 'ai eu entre les mains sont tous proteges par une vitre de 3mm d 'epaisseur .
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