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Des panneaux solaires dans l’espace pour produire de l’énergie

Par Lucie Deschamps
Article mis à jour le 6 février 2023

De la science-fiction ? Non, la réalité ! L’université américaine Caltech vient d’envoyer dans l’espace son premier prototype de centrale solaire. L’idée est bien de capter l’énergie solaire depuis l’espace via d’immenses panneaux, puis de la transmettre à la Terre. Contrairement aux panneaux solaires installés au sol, ces panneaux ne seraient jamais occultés par les nuages et offriraient potentiellement une alimentation continue en électricité. 

Des projets de panneaux solaires spatiaux partout dans le monde

La baisse des coûts des lancements et l’optimisation des matériaux rendent ce projet de plus en plus crédible. Si les chercheurs de la California Institute of California (Caltech) font aujourd’hui la Une de l’actualité en raison de leur lancement récent, des équipes du monde entier travaillent en fait sur ce concept de panneaux solaires spatiaux.  En Europe, l’Agence Spatiale Européenne (ESA) travaille sur le projet Solaris. L’objectif est de sécuriser la technologie d’ici 2025, d’envoyer un démonstrateur dans l’espace avant 2027 avant de construire une première centrale dans les 10 années qui suivent. La Chine avance elle aussi sur une technologie de ce type. L’année dernière, des chercheurs de l’Université de Xidian ont utilisé des micro-ondes pour transmettre l’énergie solaire sur 55 mètres dans une expérience à petite échelle sur la Terre. 

Une ferme 100 fois plus grande que la station spatiale internationale

Dans les différents modèles envisagés, les fermes solaires seraient gigantesques. Pour générer un gigawatt de puissance, comparable à une centrale électrique sur Terre, les panneaux en orbite devraient avoir une taille supérieure à un kilomètre carré. Les fermes solaires seraient constituées de modules assemblés entre eux. Ces éléments seraient assemblés au fur et à mesure après avoir été produits et lancés séparément. Comme ce fut le cas pour la station spatiale internationale qui avait été construite en une dizaine d’années. D’ailleurs, à titre de comparaison, la ferme solaire serait environ cent fois plus grande que la station spatiale chère à Thomas Pesquet. Pour l’instant, les panneaux déployés par l’université Caltech sont à peu près de la taille d’une table à manger ! 

Une transmission par micro-ondes

L’un des aspects techniques les plus problématiques concerne la transmission de l’énergie depuis l’espace vers le sol terrestre. Les faisceaux laser permettent de transmettre efficacement l’énergie mais... par beau temps ! Les nuages bloquent en effet leur transmission. Les chercheurs souhaitent donc transformer l’énergie solaire en micro-ondes, qui peuvent traverser l’atmosphère en perdant un minimum de puissance. Mais la dispersion demeure pour le moment potentiellement importante. D’où l’importance des tests effectués par l’université chinoise comme évoqué plus haut. Une émission de micro-ondes qui seraient à priori sûre pour les terriens et pour... les avions ! Compte tenu de leur dispersion, ces émissions ne seraient pas plus nocives que celles émises par un four à micro-ondes. 

Des coûts importants mais amortissables

Les agences spatiales estiment que l’énergie solaire venue de l’espace pourrait contribuer à atteindre l’objectif de zéro émission de carbone d’ici 2050. Reste que la technologie est chère et nécessite justement de grosses dépenses en carbone pour être produite. Le solaire spatial serait donc pour le moment beaucoup plus cher que le solaire terrestre. Mais il pourrait rivaliser avec les autres sources d’énergie en continue comme le nucléaire. Selon certains chercheurs, il faudrait moins de 10 ans à une centrale solaire spatiale pour compenser les émissions de gaz à effet de serre émis par le développement, la construction, le lancement et l’installation du projet.

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