Le Laboratoire National d’Énergie Renouvelable (NREL) du Département de l’Énergie des États-Unis se prépare à dévoiler une base de données contenant les résultats d’expériences d’exposition sur les réflecteurs solaires menées sur plus de quatre décennies.
Cette base de données, appelée Solar Mirror Materials Database (SMMD), sera publiquement accessible et contiendra des informations provenant de milliers d’échantillons de miroirs solaires de plus d’une centaine de fournisseurs qui ont été soumis à des tests en extérieur et en laboratoire.
Des décennies de recherche à portée de main
Typiquement utilisés pour la production d’énergie solaire thermique concentrée, ces miroirs ont été installés et testés à Phoenix, Miami, et sur le campus du NREL à Golden, Colorado. Les informations contenues dans la SMMD remontent à 1980 et offrent un aperçu de la manière dont les différents matériaux utilisés dans les miroirs se dégradent avec le temps.
Les détails sur la SMMD sont contenus dans un nouvel article, «Compilation d’une base de données sur les matériaux des miroirs solaires et une analyse de l’exposition naturelle et accélérée des miroirs et de leur dégradation», publié dans le Journal of Solar Energy Engineering. L’article compile également des décennies de données de mesure en une analyse statistique.
Un outil précieux pour le développement futur
Tucker Farrell, ingénieur de recherche au NREL et auteur principal de l’article, a déclaré que la base de données peut être utilisée pour guider le développement de tests accélérés, la conception de réflecteurs solaires, et la fabrication des dispositifs.
«L’énergie solaire thermique concentrée se présente sous diverses formes. Vous avez la parabole, la tour, le Fresnel, le plat, et d’autres, mais c’est la même idée. Vous voulez réfléchir l’énergie solaire et la concentrer en un seul point et capter la chaleur», a déclaré Farrell.
Le site web contenant la SMMD devrait être en ligne plus tard cette année. La SMMD contient plus de 2 000 échantillons et plus de 100 000 mesures. Une expérience donnée peut inclure plusieurs échantillons testés dans une condition et une durée d’exposition données.
Par exemple, les chercheurs ont trouvé une forte corrélation entre quatre mois dans une condition de test accéléré par rapport à neuf mois en extérieur. Les résultats suggèrent que des expositions de plus longue durée à l’aide de l’équipement de laboratoire sont nécessaires pour une modélisation précise.
En synthèse
Les données d’exposition expérimentale à long terme en extérieur sont considérées comme l’un des principaux avantages de la SMMD. Les chercheurs bénéficient de données collectées dans trois conditions environnementales différentes. Les miroirs testés à Phoenix ont été exposés à la plus faible humidité, à la température quotidienne la plus élevée, et à la plus grande différence de température sur une année.
Le site d’essai à Miami avait la plus haute humidité mais une température relativement stable. Golden avait la température moyenne la plus basse mais une grande différence de températures.
Les miroirs sont fabriqués à partir d’une combinaison de matériaux, tels que le verre et l’aluminium, le polymère et l’argent, ou le verre et l’argent. Les miroirs solaires se dégradent, ou perdent une partie de leur réflectivité, mais les causes sous-jacentes varient.
La corrosion, les microfractures, et le piquage pourraient être en cause, mais aussi une combinaison de changements chimiques et physiques du réflecteur. Les chercheurs ont noté que la caractérisation et la liaison des raisons de la dégradation aux problèmes environnementaux pourraient donner des modèles précis basés sur le réflecteur lui-même ainsi que sur la région pour laquelle il a été conçu.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la base de données SMMD ?
La Solar Mirror Materials Database (SMMD) est une base de données publiquement accessible qui contiendra des informations provenant de milliers d’échantillons de miroirs solaires de plus d’une centaine de fournisseurs qui ont été soumis à des tests en extérieur et en laboratoire.
Quelle est l’utilité de la SMMD ?
La SMMD peut être utilisée pour guider le développement de tests accélérés, la conception de réflecteurs solaires, et la fabrication des dispositifs.
Quels sont les avantages des données d’exposition expérimentale à long terme en extérieur ?
Les données d’exposition expérimentale à long terme en extérieur sont considérées comme l’un des principaux avantages de la SMMD. Les chercheurs bénéficient de données collectées dans trois conditions environnementales différentes.
Comment les miroirs solaires se dégradent-ils ?
Les miroirs solaires se dégradent, ou perdent une partie de leur réflectivité, mais les causes sous-jacentes varient. La corrosion, les microfractures, et le piquage pourraient être en cause, mais aussi une combinaison de changements chimiques et physiques du réflecteur.
Quand la SMMD sera-t-elle disponible ?
Le site web contenant la SMMD devrait être en ligne plus tard cette année.
Article, “Compilation of a Solar Mirror Materials Database and an Analysis of Natural and Accelerated Mirror Exposure and Degradation,” published in the Journal of Solar Energy Engineering.
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