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De l'énergie solaire en permanence !
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Des chercheurs du célèbre Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point une technologie qui pourrait permettre la production permanente d'énergie solaire, indépendamment des conditions météorologiques. Il s'agit du CSPonD, (pour concentrated solar power on demand ou énergie solaire concentrée à la demande) ; cette technique très prometteuse constitue une avancée majeure par rapport à l'énergie solaire à concentration (CSP), appelée également énergie solaire thermodynamique, qui est, en matière de production d'énergie à partir du soleil, l'autre grande filière avec le photovoltaïque. En juillet 2011, un prototype industriel de tour thermique à concentration utilisant les sels fondus a été mis en service pour la première fois en Espagne.
Dans les systèmes CSP classiques, des miroirs sont utilisés pour concentrer les rayons du soleil afin de chauffer un fluide caloporteur, eau, huile ou sel fondu. Ce fluide peut alors chauffer de l'eau qui entraîne une turbine à vapeur pour produire de l'électricité. Mais le gros point faible du système CSP est son fonctionnement intermittent, car il ne fonctionne qu'en temps réel, c'est à dire en présence de lumière solaire.
La nuit ou lorsque le soleil est absent, la chaleur stockée dans le système se dégrade inéluctablement, conformément aux dures lois de la thermodynamique et il faut alors avoir recours à des générateurs de secours. Autre inconvénient de taille : le solaire à CSP nécessite des pompes pour transférer la chaleur du fluide caloporteur vers la turbine à vapeur.
Le nouveau système CSPonD ne présente pas ce double inconvénient : il a été conçu pour compléter le processus de chauffage du sel de nitrate de sodium-potassium fondu et le stockage de la chaleur ainsi produite dans un seul réservoir placé sur le sol. Dans cette technologie, le réservoir utilisé dans ce processus laisse entrer les rayons concentrés du soleil par une petite ouverture à son sommet. Autre avancée, une trappe placée à l'intérieur du réservoir permet de séparer le sel chauffé du sel plus froid. Cette trappe, qui est mobile, se déplace vers le bas au cours d'une journée ensoleillée et augmente ainsi la quantité de sel chauffé à l'intérieur du réservoir. Ce sel produira de la vapeur à partir d'eau circulant autour du réservoir qui, à son tour, entraînera une turbine pour produire de l'électricité en cas de nécessité.
D'après les calculs du MIT, les 2 grands réservoirs de sels de nitrate de sodium et de potassium (chacun fait plus de 3000 m3) peuvent produire assez d'électricité pour satisfaire à la consommation domestique journalière de près de 20 000 foyers (hors chauffage). Un tel système devrait pouvoir stocker assez de chaleur, accumulée pendant plus de 10 jours d'ensoleillement, pour continuer à fournir de l'énergie pendant une journée nuageuse. Quant au coût de production de cette électricité, il serait de l'ordre de 18 cents par kilowatt/heure, c'est-à-dire presque deux fois inférieur à celui des autres systèmes d'énergie solaire à concentration.
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