Non seulement il est
possible de produire de l’énergie électrique
au moyen de plaques solaires photovoltaïques,
mais aussi grâce à la chaleur produite
par la radiation solaire en utilisant la technologie
solaire thermoélectrique.
Il s’agit d’une
technologie consistant à chauffer un fluide
en utilisant l’énergie du soleil afin
pour mettre en mouvement un générateur
électrique.
On emploie pour ce
faire deux grands groupes de technologies : les cheminées
solaires (ou tours solaires) et les centrales de concentration
de rayons solaires (centrales de capteurs cylindro-paraboliques
et de captation en tours)
Les
cheminés solaires
Les cheminés solaires sont
des centrales électriques qui consistent en
une grande surface de terrain couverte de verre ou
de plastique avec au centre une cheminée très
haute. A la base de la cheminée, on installe
des aérogénérateurs.
Fonctionnement-
Les jours ensoleillés, les rayons solaires
traversent la surface de plastique, réchauffent
le sol et la masse d’air qui se trouve dessus.
L’air chaud se dilate et devient plus léger
produisant ainsi une brise qui va en direction de
la cheminée.
Au fur et à mesure que l’air
s’approche de la cheminée, sa vitesse
et sa température augmentent et atteignent
des valeurs maximales à la base de celle-ci.
L’air en mouvement s’introduit alors dans
la cheminée sous forme d’un puissant
courant qui transmet son énergie cinétique
à des aérogénérateurs
qui ont pour fonction de la transformer en électricité.
Origines de
l’idée-
Ce modèle de centrale éolienne solaire
fut conçu pour la première fois en 1903
en Espagne, lorsque le colonel d’artillerie
Isidore Cabanyes présenta dans la revue «
La Energía Eléctrica » un article
qui avait pour titre : « Proyecto de motor solar
» (projet de moteur solaire). La description
de l’invention se basait exactement sur le principe
que nous venons d’expliquer.
Il semble cependant
que ce projet fut oublié jusqu’en 1931
où l’allemand Hans Gunter (qui semble-t-il
n’avait pas connaissance de l’invention
espagnole) présenta la première étude
d’une centrale électrique avec cheminée
solaire. Le projet de cheminée solaire fut
patenté en 1978 et en 1981 par Robert E. Lucier.
Cheminées
solaires dans le monde- La première
centrale pilote utilisant cette technologie fut construite
à Manzanares, dans le centre de l’Espagne,
en 1981. Elle a été en fonctionnement
jusqu’en 1989 où une tempête renversa
la tour. La cheminée solaire de Manzanares
fut financée entièrement par le ministère
allemand d’investigation et technologie et exécutée
par la société allemande Schlaich Bergermann
sur un terrain cédé par la compagnie
Electrique Unión Fenosa. La centrale éolienne-solaire
de Manzanares avait une surface de captation de 44000m2
et une tour de 194,6m de hauteur et 10m de diamètre.
La base de la cheminée était équipée
d’un aérogénérateur de
50 kilowatts de puissance. Le but de l’utilisation
de cette centrale était la vérification
du fonctionnement de la théorie et l’expérimentation
avec des concepts et matériaux différents.
Actuellement, divers
projets sont en marche pour l’exploitation de
cette théorie à grande échelle
:
Enviro Mission a mis
en chantier une cheminée solaire à Mildura
(Australie). En principe, cette centrale devait avoir
une puissance de 200 MW et une tour de 1000 mètres
de hauteur. Il semble que les prétentions initiales
ont été réduites et l’on
pense que possiblement la puissance sera de 50MW et
que la hauteur de la tour sera de 550m. Cette centrale
pourra fournir de l’électricité
à environ 100 000 foyers australiens de consommation
moyenne.
Une autre tour solaire
est en construction en Espagne dans la localité
Fuente del Fresno près de Ciudad Real dans
la province de Castilla la Mancha. Cette centrale
aura une puissance nominale de 50MW. Sa surface de
captation sera de 650 hectares (6 500 000 m2) et sa
tour atteindra 750 m ce qui fait qu’elle sera
la plus haute d’Europe. Dans cette centrale,
en plus de la fonction électrique, on prétend
tirer profit de la structure périphérique
de la serre pour installer des cultures irrigables,
à des fins énergétiques ou de
biomasse (la zone proche de la cheminée serait
inadéquate en raison des fortes températures).
On envisage aussi de lui donner un but touristique
en installant un belvédère au sommet
de la tour.
On sait aussi qu’il
existe une autre cheminée solaire (ou peut-être
seulement un projet) en Arabie Séoudite, mais
il n’a pas été possible d’obtenir
plus de détails sur cette centrale.
On a trouvé
dans certains médias des critiques sur ce type
de centrales solaires en raison de leur faible rendement
qui ne dépasse pas le 2%. Cependant, la simplicité
de cette technique ainsi que les bas prix de ses composants
la rendent extrêmement compétitive économiquement
par rapport aux autres types d’énergies
renouvelables. C’est-à-dire, le prix
du KW est moins cher que celui qu’on obtient
des autres formes d’exploitation solaire qui
sont plus efficaces mais beaucoup plus coûteuses.
En ce qui concerne les énergies renouvelables,
les centrales thermoélectriques sont les plus
rentables de toutes.
De plus, le fait de
pouvoir utiliser une partie de la serre pour la production
de cultures spécialisées, accroit la
rentabilité du terrain utilisé.
Ce système est
aussi un des rares modèles d’énergie
renouvelable qui assure un fonctionnement relativement
constant. Grâce à l’emplacement
de conteneurs remplis d’eau sous le plastique,
on arrive à accumuler l’énergie
calorifique reçue pendant la journée,
afin qu’elle se libère la nuit et maintienne
la turbine en fonctionnement.
