Simulation conceptuelle de l'extraction d'énergie solaire depuis l'espace
En 1968, avant que l'homme ne pose le pied sur la Lune, le Dr Peter Glaser, directeur de la mission Apollo 11 de la NASA (National Aeronautics and Space Administration) américaine, évoquait un concept inhabituel pour fournir au monde une énergie inépuisable : l'énergie solaire captée depuis l'espace.
Idée audacieuse
Dans un rapport intitulé « L'énergie du soleil : c'est l'avenir » publié dans la revue Science le 22 novembre 1968, le Dr Glaser a présenté l'idée de lancer des satellites en orbite terrestre pour exploiter l'énergie solaire ininterrompue, ou SBSP.
En effet, l'espace est dépourvu d'atmosphère et de nuages. De plus, l'orbite géostationnaire ne connaît pas de nuit. C'est donc l'endroit idéal pour implanter des centrales solaires afin d'exploiter l'énergie 24 heures sur 24, 365 jours par an.
En 1973, il a obtenu un brevet américain pour l'idée de l'énergie solaire produite par satellite, et est considéré comme le père du SBSP. Le Dr Glaser était convaincu que seule l'énergie solaire exploitée dans l'espace, et peut-être l'énergie issue de réactions de fusion nucléaire, pourraient remplacer les combustibles fossiles comme principale source d'énergie humaine.
Près de 10 ans après, l'idée incroyablement audacieuse et avant-gardiste du Dr Glaser est entrée dans une phase de percée majeure.
Selon Bloomberg News du 28 octobre, des chercheurs du California Institute of Technology (Caltech, USA) sur le toit du siège de l'institut de recherche à Pasadena (Californie) ont vu leurs équipements recevoir des faisceaux d'énergie transmis par des satellites en orbite.
Le Dr Peter Glaser et le modèle d'exploitation de l'énergie solaire depuis l'espace
Percée
Conçu par une équipe de Caltech et lancé en orbite par une fusée SpaceX en janvier, ce dispositif expérimental a réussi à retransmettre de l'énergie vers la Terre en mai. Il s'agit de l'une des trois expériences de Caltech intégrées à un satellite et teste actuellement les composants clés d'un système de captage d'énergie solaire spatiale.
On peut dire que le rêve du regretté Dr Glaser s’est rapproché de la réalité.
« Au début, j'ai trouvé l'idée ridicule », a déclaré Harry Atwater, professeur à Caltech et directeur du projet Space Solar Power de l'American Institute, cité par Bloomberg. Cependant, après réflexion, il a ressenti le besoin d'agir, dans l'espoir de concrétiser un jour cette idée.
Le professeur Atwater fait partie d'une nouvelle génération d'ingénieurs. Face aux pressions du changement climatique et dotés de technologies inaccessibles sous le Dr Glaser, décédé en 2014, M. Atwater et ses collègues font le pari que l'heure de l'énergie solaire spatiale est arrivée.
Grâce au développement des cellules solaires et à l’émergence des matériaux en fibre de carbone, les centrales électriques spatiales deviennent possibles, et la présence d’entreprises privées comme SpaceX a réduit le coût de leur lancement en orbite.
L'assemblage de l'« usine » ne nécessite pas l'intervention d'astronautes professionnels en combinaisons spatiales lourdes. De plus, la « centrale électrique » peut automatiquement prendre la forme souhaitée une fois positionnée dans l'espace.
En 2020, le laboratoire de recherche navale américain a utilisé l'avion spatial top secret X-37B du Pentagone pour lancer en orbite un convertisseur solaire-micro-ondes, faisant partie d'une future centrale électrique orbitale.
L'Agence spatiale européenne travaille sur son propre programme d'énergie solaire, même si elle est encore loin du stade des tests orbitaux, tout comme la Chine, le Japon et le Royaume-Uni.
Simulation du concept de « tapis électrique » de Caltech
Version « tapis solaire »
De retour à Caltech, le milliardaire de l'immobilier Donald Bren a investi plus de 100 millions de dollars depuis 2011 dans le projet mené par le professeur Atwater. L'équipe d'Atwater a mis au point une nouvelle approche. Au lieu de construire une structure géante et solide dans l'espace, la centrale électrique de Caltech serait un réseau de panneaux solaires d'un kilomètre de long.
Dans la version de la centrale électrique de Caltech, des émetteurs d'énergie sont placés sur chaque panneau et transmettent simultanément de l'énergie à un ensemble de récepteurs qui ont également la même surface au sol.
Ce type de « centrale électrique » peut fournir de l'énergie à des zones touchées par des catastrophes naturelles ou à des zones de conflit qui ont perdu l'électricité, comme dans la situation dans la bande de Gaza le 28 octobre après une frappe aérienne sans précédent d'Israël.
Le professeur Ali Hajimiri, membre de l'équipe de recherche de Caltech, décrit leur objectif : « On pourrait avoir une structure qui ressemble à un tapis, de sorte que le « tapis » puisse être étalé et recevoir l'énergie solaire de l'espace. »
L'équipe de Caltech continue de tester la capacité de transmettre et de recevoir de l'énergie solaire, mais le professeur Hajimiri a déclaré qu'il faudrait environ une décennie avant que leur idée puisse être mise en pratique.
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