Le solaire photovoltaïque 2


Parmi les énergies issues de sources renouvelables et inépuisables, l’une des plus utilisées est l’énergie solaire. Cette dernière peut s’utiliser de deux manières : En créant de l’électricité par l’interaction de la lumière avec certains matériaux (photovoltaïque) ou en récupérant la chaleur véhiculée par une partie de la lumière située dans la fréquence infra-rouge (thermique).

Nous allons nous intéresser au photovoltaïque destiné aux particuliers.

 

Actuellement le rendement accessible est d’environ 18 %, on ne capte donc que 1/6 de l’énergie lumineuse solaire disponible, 5/6 sont ne sont pas transformés en électricité. Cependant les progrès dans le domaine sont rapides et les scientifiques développent actuellement des cellules photovoltaïques capables de transformer 40% du rayonnement solaire en énergie. Plus le rendement est élevé, plus on produit d’électricité avec moins de surface de panneaux.

 

On peut améliorer l’efficacité des panneaux photovoltaïques :

 

  • En le positionnant de manière optimale (en France, face au sud à 35°)

  • En suivant la course du soleil selon la saison, l’heure et la zone géographique

  • En réfléchissant le rayonnement par des parois adaptées judicieusement placées

  • Ou bien en les concentrant par des lentilles (plexi, eau, verre) convexes / fresnel

 

Voici les concepts les plus innovants que j’ai pu trouver

 

dow powerhouse Dow PowerHouse : Ce sont des bardeaux photovoltaiques développés par Dow Chemical, cette solution s’intègre à la toiture de manière bien plus esthétique que les panneaux solaires communs puisqu’ils remplace des tuiles et bardeaux sur une portion du toit et s’assemblent aussi facilement que ces derniers « non solaires ».
solar v3 Solar V3 : C’est un cône dont la couche extérieur est formé d’un jeu de lentilles concentrant la lumière sur la couche intérieure constituées de cellules photovoltaïques triangulaires en la laissant fuiter le moins possible par un jeu de réverbération très précis. Le cône photovoltaïque intérieur tourne sur lui-même et permet un refroidissement continu des cellules et un cycle d’alternance. Cet ingénieux concept disponible dans quelques mois ou années (pas de date communiquée) permet de produire 20 fois plus d’électricité pour une surface photovoltaïque équivalente comparé aux panneaux actuels, et cela sans modifier la technologie des cellules elle mêmes ce qui offre encore des possibilités d’évolution, vers le double, voir le triple des possibilités actuelles du Solar V3.
rawlemon Rawlemon : C’est une sphère en polymère acrylique remplie d’eau qui capte la lumière depuis toutes les directions et la concentre sur un panneau photovoltaïque hybride. Ce dernier transforme à la fois la lumière et la chaleur en électricité et tourne sur deux axes, permettant au dispositif de suivre la course du soleil (même avec un temps nuageux) et également de la lune afin de produire de l’électricité la nuit. La nuit, l’appareil peut aussi éclairer toute une zone en fonctionnant à l’inverse grâce à des led incorporées et à la sphère amplificatrice de luminosité. Le plus grand modèle, sphère de 1.80 mètre de diamètre produit jusqu’à 3.4Kw d’électricité et coute 8500 € avec une garantie de 20 ans.
solar window Solar window : C’est une couche ultra fine de polymère photovoltaïque et transparent à coller sur la face intérieure des fenêtres. Cela permet d’intégrer la production photovoltaïque directement dans la structure de l’habitat et de ne pas encombrer le toit de panneaux pas toujours esthétiques. Le rendement par rapport à la surface couverte semble similaire avec les solutions actuelles, et le coût est similaire à celui de l’installation d’une fenêtre « non solaire ».
saurea Saurea : C’est une solution solaire consistant en un panneaux photovoltaïque placé sous une couche occultante en rotation grâce à une induction de bobines. L’alternance de l’éclairage des cellules permet l’induction des bobines et donc la rotation, qui s’accélère naturellement. L’appareil produit ainsi une force rotative directement utilisable et ne nécessite aucune pièce d’usure ou de batteries, il est donc très éco-respectueux et s’inscrit dans l’avenir pour cela. Il n’est pas destiné pour le stockage d’énergie (quoi que ça peut être possible, voir technologie suivante) mais pour une utilisation directe de la force motrice générée comme par exemple ou un système hydraulique (pompes à eau), aéraulique (ventilateur), mécanique (moteur).
innovation recherche Recherche : Des chercheurs ont créé un nouveau type de cellule solaire hybride produisant jusqu’à 5 fois plus d’énergie que les systèmes actuels. Pour atteindre ce résultat ils ont ajouté sous la couche photovoltaïque deux autres couches pour récupérer de l’énergie qui est normalement perdue (non récupérée) via les systèmes conventionnels. La couche intermédiaire produit de la chaleur avec la lumière « perdue » qui traverse la couche photovoltaïque, la couche inférieure produit de l’électricité à partir de la chaleur émise par l’infra-rouge des rayons solaire et par la chaleur produite via la couche intermédiaire.
energiestro Energiestro : C’est une solution pour le stockage de l’énergie, très intéressante pour le photovoltaïque car ce dernier produit de l’énergie qui doit être stockée et transformée pour être utilisable à tout moment, jour et nuit. Cette technologie est en réalité très simple, c’est un volant d’inertie, l’énergie électrique est convertie en la rotation d’un cylindre de béton très massif. L’énergie cinétique développé par la masse de ce cylindre conserve sa rotation sur une très longue durée et permet une restitution très importante de l’ordre de 80%. L’avantage d’une telle solution est qu’on utilise pas de matériaux toxiques ou stratégiques comme le cadmium, le plomb ou de lithium, que c’est insensible à la chaleur et ne risque pas d’exploser. Actuellement le stockage de l’énergie coute bien plus cher que sa production et est limité en nombre de cycles de charges et décharges, à contrario cette nouvelle technologie divise par 5 le cout du stockage de l’énergie et à une durée de vie illimitée. Energiestro permet donc un bien plus grand respect environnemental, des économies très importantes ainsi qu’une meilleure sûreté du dispositif.

 

Les technologies suivantes ne sont pas encore accessibles aux particuliers

 

wattway Wattway : C’est un système développé par Colas (filiale de Bouygues) consistant en des cellules photovoltaïques recouvertes d’un revêtement épais et ultrarésistant pour être utilisé à la place du bitume pour les routes. Cette technologie permet de produire de l’électricité directement à partir des surfaces au sol que nous utilisons pour nous déplacer en véhicule, donc sans encombrer les toits ou empiéter davantage sur la nature. Le rendement est estimé à 15%, un peu en deçà des 18% moyens d’un système classique, c’est je suppose dû au fait qu’on ne peut avoir l’inclinaison optimale de 35° sur les routes. D’après le constructeur 20 m² permettent de subvenir aux besoins d’un ménage (hors chauffage) avec un ensoleillement de 1000h / an, sachant que le département le moins ensoleillé de France (Ardennes) est ensoleillé en moyenne 1440h/ an ça laisse une marge très intéressante.
saurea InfinityPV : Ce sont des feuilles et rubans solaires basés sur une technologie d’impression de cellules photovoltaïques organiques. Ces feuilles et rubans sont imprimés sur une grand variété de longueurs, elles peuvent être découpées, assemblées et collées sur de larges surface aussi bien que sur les fines lamelles des stores vénitiens. La technologie à un rendement encore assez faible de l’ordre de 2 à 7% mais les possibilités offertes par leur simplicité de production et de pose en font une innovation intéressante dans le domaine.

 

Ce que j’en pense

 

En mêlant sagement et intelligemment ces innovations avec d’autres issues de sources d’énergies renouvelables différentes on peut atteindre l’autonomie énergétique très simplement, on peut même en interconnectant ainsi plusieurs habitats au sein d’un hameau, créer un réseau d’autonomie collective indépendante de la météo.

 

Pour du 100% photovoltaïque : Imaginons un habitat qui aurait son espace parking recouvert du système wattway, une toiture sud recouverte de bardeaux powerhouse, ses fenêtres et pares soleils recouverts des systèmes solar window et infinitypv, avec une solarv3 ou un rawlemon judicieusement et esthétiquement positionné, le tout raccordé à la batterie inertielle energiestro…

 

Cet habitat produirait plus du double de l’énergie dont il a besoin pour fonctionner et en disposerait jour et nuit, avec un surplus qu’il pourrait redistribuer dans son proche voisinage.

 


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2 commentaires sur “Le solaire photovoltaïque

  • franc

    Que vous dire ? Merci d abord c est formidable de partager….je suis d autant emu que ma generation a ete celle de l entraide et de la solidarité chaque generation a utilisé les ressources naturelles au mieux de leur connaissance mais aujourd hui votre generation a la chance d appliquer des techniques
    Qui vont revolutionner l ensemble de la société post industrielle …il faut imaginer l homme enfin heureux et libre….cette revolutiion technologique englobe l ensemble des elements de la Société l economie et le politique.

    • Emmanuel Fesselier

      Merci beaucoup pour votre appréciation Franc !

      En effet, nous pouvons tirer le meilleur de chaque générations pour concevoir une société nouvelle intégrant harmonieusement :
      – Les sagesses / techniques ancestrales
      – L’innovation / la technologie propre d’aujourd’hui et demain
      – Les valeurs et idéaux humains les plus nobles (partage, respect d’autrui et de la nature, entraide, quête de l’amélioration perpétuelle)

      En y mettant toute notre volonté, nos qualités et notre cœur, collectivement nous pouvons j’en suis persuadé, faire de ce monde un véritable havre de paix où chacun peut être heureux, avoir ses besoins essentiels assurés et vivre de ses passions.