Au Royaume-Uni, une équipe de chercheurs travaillent sur la conception de feuilles solaires pour remplacer les panneaux photovoltaïques. Ces cellules innovantes assureraient un meilleur rendement à moindre coût, tout en produisant de l’eau potable.
La Nature a toujours constitué un modèle inspirant pour les artistes et les scientifiques. Des chercheurs britanniques de l’Imperial College à Londres le prouvent une nouvelle fois. Ils se sont inspirés de la constitution naturelle des feuilles pour fabriquer des cellules solaires plus performantes que les panneaux photovoltaïques.
Des cellules plus simples et efficaces
Les panneaux solaires actuels ne convertissent en électricité qu’environ 10 à 25% de la lumière du soleil qui leur parvient. Le reste de l’énergie se perd sous la forme de chaleur. Un gâchis qui réduit considérablement leur rendement. Aussi, ces infrastructures nécessitent une tuyauterie et des pompes compliquées pour leur refroidissement à l’air ou à l’eau. Au contraire, les cellules solaires offriraient une production plus simple et plus efficace. Ils y parviennent en s’inspirant des feuilles des plantes.
Inspirées des feuilles de la plante
Chez la plante, il existe un processus de déplacement de l’eau et d’évaporation par les feuilles qu’on appelle la transpiration. Les chercheurs britanniques ont copié ce modèle ainsi que la structure de la feuille elle-même. Ils ont créé de petites plaques solaires et de petites ramifications à l’aide de bambou, en guise de nervures. Immergées dans un petit réservoir d’eau qui sert de substrat, ces veines permettent de faire circuler le liquide et l’hydrogène pour baisser la température des feuilles.
Une meilleure absorption de l’énergie solaire
L’hydrogel simule les cellules éponges, qui absorbent l’eau dans la tige d’une plante et la répartissent sur toute la face inférieure des feuilles (ici les cellules solaires). C’est à ce niveau que l’eau s’évapore en évacuant la chaleur. Les scientifiques britanniques estiment qu’avec ce procédé, on obtiendrait une atténuation de 75 % du réchauffement dû au soleil. Aussi, les feuilles solaires seraient capables d’absorber jusqu’à 13,2 % d’énergie solaire de plus qu’un panneau actuel.
Production d’eau potable en bonus
Grâce à une série d’expériences en laboratoire, les chercheurs de l’Imperial College of London ont pu démontrer qu’une feuille photovoltaïque (PV-leaf) peut générer plus de 10 % d’électricité en plus par rapport aux panneaux solaires conventionnels, qui perdent jusqu’à 70 % de l’énergie solaire reçue. Par ailleurs la transpiration des feuilles solaires, avec une solution saline, générerait de la vapeur d’eau, récupérable sous forme d’eau douce. Le système produirait donc de l’eau potable.
En plus requiert des matériaux peu coûteux
Selon les projections de l’équipe britannique, 8,5 térawatts de panneaux solaires installés avec une structure en feuille solaire pourraient générer plus de 40 milliards de mètres cubes d’eau douce chaque année. Cette production permettrait de réduire la pénurie d’eau dans le monde. Mais il ne s’agit pour l’instant que d’un concept, qu’il faudra matérialiser. N’empêche que ce projet suscite déjà de l’espoir, d’autant qu’il requiert des matériaux peu coûteux. Une très bonne idée donc pour la transition énergétique.
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