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Recherche : des ballons stratosphériques producteurs d’énergie solaire

cnrs_ballon_solaire_photo_pixscience_Grégoire_ciradeMise en cause bien souvent pour son intermittence, l’énergie solaire procure encore aujourd’hui des rendements faibles du fait de certaines limites technologiques et de conditions météorologiques changeantes. Pourtant, comme le fait remarquer Jean-François Guillemoles, directeur de recherche au CNRS, dans le journal du CNRS, l’énergie solaire est bel et bien permanente et régulière (tant qu’il fait jour), et nécessite simplement d’être récoltée au bon endroit, à savoir, au dessus des nuages.

Emmener les panneaux solaires au dessus des nuages

Si l’énergie solaire a bénéficié ces dernières années d’une conjoncture favorable au niveau international en raison de l’urgence des enjeux climatiques, de mauvaises conditions météorologiques constituent encore à ce jour un obstacle de poids dans leur développement. Les nuages, véritable fléau pour les producteurs d’énergie photovoltaïque, rendent la production intermittente et aléatoire, et plombent d’autant les rendements de ces installations.

Un problème qui pourrait être résolu en passant simplement par dessus les nuages. Pour capter plus d’énergie solaire, Jean-François Guillemoles, directeur de recherche au CNRS, a en effet imaginé des ballons stratosphériques qui porteraient des panneaux solaires au-dessus de la couche nuageuse.

« Le problème avec l’énergie photovoltaïque, entend-on, est que le soleil disparaît derrière les nuages et rend la production d’électricité intermittente et aléatoire. Mais pour peu que l’on soit au-dessus du couvercle nuageux, le soleil rayonne en permanence tant qu’il fait jour. A 6 km d’altitude, en n’importe quel point du globe, il n’y a que rarement des nuages et à 20 km, il n’y en a plus du tout. Là-haut, pas d’ombre et peu de diffusion des rayons du soleil par l’atmosphère : la lumière arrive en droite ligne du soleil », explique Jean-François Guillemoles

Cette illumination directe offrirait ainsi une concentration solaire plus importante et donc des rendements beaucoup plus efficaces. On estime la ressource énergétique solaire cinq fois plus abondante au dessus des nuages qu’au sol, pour une production continue et parfaitement prédictible.

Un dispositif de production solaire à base d’hydrogène

Ce dispositif serait capable de produire trois fois plus d’énergie pour la même surface que les panneaux solaires terrestres et permettrait de stocker l’énergie produite. Pour optimiser la production, Jean-François Guillemoles propose en effet d’utiliser l’hydrogène comme vecteur énergétique.

Concrètement, le jour, une partie du courant photovoltaïque alimentera une pile à combustible, qui décomposera l’eau en hydrogène par électrolyse. La nuit, l’hydrogène récupéré par la pile réagira avec l’oxygène pour produire de l’eau et du courant.

infographie ballon solaire V3 modifs

« L’hydrogène pourrait aussi remplir et maintenir les ballons captifs en l’air à moindre coût. Un ballon d’altitude captif de taille raisonnable peut contenir une dizaine de jours de production d’énergie solaire ; de quoi donc facilement assurer la fourniture en énergie du soir et attendre le matin », précise le chercheur.

L’idée est actuellement en train d’être développée par le laboratoire franco-japonais NextPV. Le consortium espère pouvoir sortir un premier prototype démonstrateur d’ici à deux ans. Les ballons étant plus légers que les panneaux, ils nécessitent moins d’énergie à produire et à transporter et seraient donc plus rentables. Le dispositif serait également plus facile à installer et à déplacer.

Crédits photo : 2015-2016 PixScience.fr/Grégoire CIRADE

Rédigé par : livingston-thomas

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COMMENTAIRES

  • Encore le genre d’imbécilité de « chercheurs » qui cherchent surtout à récupérer d’importantes subventions.

    Le système indiqué :
    – aura un coût de production très supérieur à celui d’un parc solaire au sol (parkings, friches …)
    – est une véritable « usine à gaz »
    – pose de nombreux problèmes de sécurité (navigation aérienne, rupture des tuyaux d’hydrogène …)
    – explosera en étant touché par la foudre
    – …

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    • Tout à fait d’accord. Tout cela pour une énergie qui, encore une fois, devra être soutenue financièrement massivement par la collectivité de manière totalement antiéconomique. L’économie ne va-t-elle pas assez mal actuellement ?

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