Les dispositifs solaires thermiques ont le potentiel de transformer la façon dont nous chauffons nos maisons et produisons de l’énergie à grande échelle. Une équipe britannique développe actuellement ces technologies innovantes grâce à une subvention de 1,1 million de livres sterling accordée par le Conseil de recherche en sciences physiques et de l’ingénieur (EPSRC).
Ce projet combine l’expertise de plusieurs universités britanniques dans les domaines de la photonique, des matériaux avancés, de l’électromagnétisme appliqué et des installations de nanofabrication de classe mondiale.
Objectif principal : développer de nouvelles surfaces absorbantes
L’objectif principal de cette recherche est de créer de nouvelles conceptions de surfaces capables d’absorber sélectivement la lumière du soleil tout en émettant efficacement de la chaleur sous forme de rayonnement proche infrarouge. Contrairement aux cellules solaires qui convertissent généralement la lumière du soleil en électricité, les dispositifs solaires thermiques utilisent la lumière du soleil pour générer de la chaleur, qui peut ensuite être utilisée pour entraîner des moteurs mécaniques ou être convertie en électricité.
Selon le professeur Marian Florescu, chercheur principal de l’Université de Surrey, ce projet ne se limite pas à l’innovation, mais répond à une nécessité mondiale. Le soleil nous inonde chaque jour d’une quantité considérable d’énergie, bien plus que ce que nous captons actuellement. En développant ces surfaces solaires absorbantes avancées, l’équipe ouvre de nouvelles voies efficaces pour exploiter cette abondante énergie solaire.
Plusieurs objectifs spécifiques
Le projet poursuit plusieurs objectifs spécifiques. Tout d’abord, il vise à développer des absorbeurs solaires capables de fonctionner efficacement même à des températures très élevées. Ensuite, l’équipe cherche à améliorer l’efficacité de ses structures spéciales d’absorption solaire et prévoit de construire des modèles prototypes pour démontrer leur performance. Enfin, les chercheurs souhaitent mieux comprendre et, à terme, améliorer la façon dont ces dispositifs gèrent et utilisent la chaleur qu’ils génèrent à partir de la lumière du soleil.
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Collaboration entre plusieurs universités britanniques
Le professeur Marin Cryan, co-chercheur principal de l’Université de Bristol, souligne que son institution développe depuis plusieurs années une technologie de cellules solaires thermoïoniques. Celles-ci utilisent la lumière solaire concentrée pour chauffer des matériaux jusqu’à ce que l’émission thermoïonique d’électrons se produise, ce qui peut constituer la base de cellules solaires à haut rendement et à faible coût. Ce projet passionnant développera des absorbeurs solaires sélectifs très efficaces, qui seront un composant important de la conception globale des cellules.
De son côté, le Dr Daniel Ho, co-chercheur principal de l’Université de Northumbria, souligne que son établissement est à la pointe de la recherche sur les thermophotovoltaïques, utilisant une platine chauffante de microscope spécialisée ainsi qu’un système de spectroscopie d’imagerie de Fourier construit en interne. Cette technique avancée d’analyse thermique permet une analyse complète et résolue en angle de la diffusion à travers les spectres visible et infrarouge, même dans des conditions de vide et à des températures pouvant atteindre 1000°C.
Les partenaires de ce projet sont enthousiastes à l’idée de travailler ensemble pour réaliser des développements pionniers dans la recherche sur les énergies renouvelables. Leur objectif est de transformer la façon dont nous utilisons la lumière du soleil, en faisant de celle-ci une véritable centrale d’énergie propre et durable capable de répondre à nos besoins croissants sans nuire à la planète.
