Un nouveau matériau pour rendre énergie solaire moins cher

Le rendement des panneaux solaire de silicium n’est pas très haut. En conditions favorables il est possible d’approcher les 20%. En appliquant un couche additionnelle il sera dans un proche avenir possible à faire un peu mieux. Il soit peut-être même possible à atteindre les 30%.

Avec une technologie purement thermique et réalisé par le Cycle de Brayton, utilisé dans des turbines à gaz, il est possible à faire mieux. Cependant, le rendement dépende de la température maximale. Le plus haut qu’elle est, le plus haut est le rendement. Dans un cycle appelé S-CO2, (CO2 supercritique comme media interne), et une température maximal de 550 C, il est possible d’atteindre un rendement vers les 50%.

Cette température n’est pas difficile à atteindre en concentrant les rayons du soleil sur des tubes. Pourtant, la pression de CO2 supercritique est plus de 73 atm, qui est trop haute pour des telles tubes. Au lieu il faut utiliser un sel fondu pour transporter la chaleur à des échangeurs thermiques qui chauffent le CO2.

Le problème est que ces échangeurs actuellement sont fabriqués en acier inoxydable et ces alliages ne supportent pas la combinaison de cette haute température et l’énorme pression du CO2.

Inspiré par les matériaux utilisés dans des gicleurs de fusées spatiales des chercheurs à Purdue University et Massachusetts Institute of Technology ont maintenant trouvé une solution au problème. C’est un composites de la céramique carbure de zirconium et le métal tungstène.

Grace à ce matériau il est maintenant devenu possible à concevoir des centrales solaires thermiques avec un rendement tant haut que 50%. Ils seront évidemment plus complexes que des panneaux solaires mais grâce à le haut rendement il y a une possibilité qu’ils soient économiquement compétitifs.