Les consommateurs reçoivent un rappel constant du coût élevé des énergies fossiles chaque fois qu'ils font le plein d'essence ou règlent une livraison de fioul pour chauffer leur logement. Face à ces dépenses croissantes, les propriétaires de maisons comme d'entreprises recherchent activement des moyens de réduire leurs factures énergétiques en se tournant vers des sources d'énergie renouvelables abordables, telles que l'énergie éolienne, géothermique et solaire. Heureusement, les avancées technologiques dans le domaine des cellules solaires et des techniques associées ouvrent la voie à des solutions d'énergie solaire véritablement accessibles au consommateur moyen.
Les cellules solaires à base de plastique
La plupart des fabricants de panneaux solaires utilisent encore des matériaux à base de silicium pour produire leurs cellules photovoltaïques. Un panneau solaire classique regroupe plusieurs cellules photovoltaïques assemblées entre elles afin de délivrer la puissance totale du module. Cependant, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley, en collaboration avec le Département américain de l'Énergie, ont mis au point un nouveau type de cellule photovoltaïque combinant nanotechnologie et composants à base de plastique. La nanotechnologie consiste à manipuler la matière à l'échelle atomique.
Ce procédé s'appuie sur la technologie des plastiques conducteurs (polymères), découverte en 1977, qui permet aux électrons de circuler à travers le plastique, mais avec un rendement alors très faible. Des développements récents ont rendu cette technologie nettement plus prometteuse. En appliquant un acide sur les plastiques, les chercheurs ont amélioré l'efficacité en préservant la capacité du matériau à conduire l'électricité. Le procédé consiste ensuite à imprimer des électrodes directement sur le transistor en plastique, une technique bien moins coûteuse et plus rapide. Il en résulte une sorte de système électronique « peignable », capable à terme de remplacer les machines onéreuses actuellement utilisées pour la fabrication des cellules solaires.
La tour solaire à tirage ascendant
Parfois appelée cheminée solaire, la tour solaire à tirage ascendant est un système d'énergie solaire thermique installé au centre d'un vaste champ agricole ou d'une serre, dont le diamètre varie d'environ 1,6 kilomètre à plus de 6,4 kilomètres. Au cœur de ce dispositif se dresse une tour de convection d'environ 900 mètres de haut. Le soleil réchauffe l'air, qui monte naturellement dans la tour de convection. Ce mouvement d'air chaud canalisé vers le haut génère un courant ascendant qui entraîne une turbine. Des tubes noirs remplis d'eau, situés au sommet de la tour, assurent le stockage de la chaleur : cette caractéristique permet à l'installation de continuer à produire de l'électricité même après le coucher du soleil.
La puissance du système dépend directement de la taille de la zone de collecte : plus celle-ci est grande, plus le volume d'air stocké est important. De même, la hauteur de la cheminée accentue la pression et renforce « l'effet de cheminée », c'est-à-dire le mouvement de l'air entrant et sortant de la tour. L'un des principaux atouts de la tour solaire à tirage ascendant par rapport à l'énergie solaire concentrée ou aux systèmes photovoltaïques réside dans sa capacité à exploiter la lumière diffuse du soleil pour chauffer l'air. Le système peut donc produire de l'énergie même par temps couvert ou humide.
L'énergie solaire spatiale
L'énergie solaire spatiale consiste à capter le rayonnement solaire grâce à des satellites positionnés en orbite. Dans l'espace, l'énergie solaire se présente sous une forme bien plus concentrée et reste disponible 24 heures sur 24, puisque l'absence d'atmosphère élimine les obstacles qui bloquent habituellement le rayonnement du soleil. Le satellite convertit ensuite cette énergie en faisceaux hyperfréquences de faible intensité, transmis vers des convertisseurs installés sur Terre. À mesure que le coût des satellites diminue, cette technologie prometteuse deviendra de plus en plus économique.
Les cellules solaires à couche mince
Le terme « couche mince » désigne un procédé de fabrication consistant à déposer plusieurs couches de matériaux photovoltaïques, tels que le silicium amorphe, le tellurure de cadmium ou le diséléniure de cuivre-indium, sur un substrat. Ces fines couches présentent une épaisseur de quelques micromètres seulement, d'où leur appellation. Une nouvelle technologie, mise au point à l'Université de l'Oregon, repose sur un procédé de dépôt plus rapide des matériaux absorbants, comme le diséléniure de cuivre-indium, sur le matériau de support. Cette méthode innovante fonctionne selon un principe de flux continu. Les chercheurs poursuivent leurs travaux afin d'améliorer le rendement des cellules solaires et d'en permettre la production à très grande échelle.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119165.html