Une nouvelle technologie développée par une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) pourrait permettre la production d’énergie solaire en continu, indépendamment des conditions météorologiques.
Il s’agit du CSPonD, (pour concentrated solar power on demand ou énergie solaire concentrée à la demande), un processus qui constitue une amélioration par rapport à l’énergie solaire à concentration (CSP), un système à grande échelle de plus en plus répandu pour capter efficacement l’énergie du soleil.
Dans les systèmes CSP traditionnels, un groupe de miroirs est utilisé pour concentrer les rayons du soleil sur un point focal afin de chauffer un fluide caloporteur telle que le sel fondu, l’eau, l’huile synthétique, (ou plus rarement directement la vapeur). Ces mêmes fluides sont ensuite utilisés pour chauffer de l’eau qui entraîne une turbine à vapeur pour produire au final de l’électricité. L’inconvénient majeur du CSP réside dans son fonctionnement intermittent, car il ne peut travailler qu’en présence de lumière solaire.
Par une journée nuageuse ou la nuit, la chaleur absorbée par les substances utilisées dans les systèmes CSP se dégradent et, par conséquent, des générateurs de secours sont nécessaires. Par ailleurs, le CSP nécessite des pompes et des tuyaux pour transférer la chaleur du sel fondu vers la turbine à vapeur.
Au contraire, le système CSPonD a été conçu pour compléter le double processus de chauffage du sel de nitrate de sodium-potassium fondus et le stockage de la chaleur ainsi produite dans un seul réservoir placé sur le sol.
Non seulement, le réservoir impliqué dans ce processus demeure très bien isolé, mais il accepte les rayons concentrés du soleil par une petite ouverture à son sommet. De plus, une plaque mobile horizontale placée à l’intérieur du réservoir est utilisée pour séparer le sel chauffé de celui qui l’est moins. Le principe est le suivant : la plaque mobile se déplace vers le bas au cours d’une journée ensoleillée et permet à une plus grande quantité de sel d’être chaufféà l’intérieur du réservoir. Le sel ainsi chauffé produira de la vapeur à partir d’eau circulant autour du réservoir qui, à son tour, entraînera une turbine pour produire de l’électricité en cas de nécessité.
Les chercheurs affirment que 2 grands réservoirs de sels de nitrate de sodium / potassium (chacun 25 mètres de largeur pour 5 mètres de profondeur) pourraient produire suffisamment d’électricité pour répondre à la demande journalière de près de 20 000 foyers. Le dispositif serait alors en mesure de stocker assez de chaleur, accumulée pendant plus de 10 jours d’ensoleillement, pour continuer à fournir de l’énergie pendant une journée nuageuse. Le coût au kilowatt-heure serait alors compris entre 7 et 33 cents.
Bien que l’équipe du MIT a déjà effectué des tests de performance à petite échelle du CSPonD, d’autres essais seront encore nécessaires pour affiner la conception technique. Les scientifiques espèrent concevoir un système de démonstration (de l’ordre de 20 à 100 kilowatts) pour tester le rendement de leur réservoir, ce qui sous-entend l’atteinte de températures supérieures à 500 degrés Celsius.
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