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Réduire de 20 % les consommations d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre de la ville. Tels sont les engagements européens et nationaux pour 2020.

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Alors que la plupart des cellules solaires utilisées par l’industrie sont fabriquées à partir de couches de matériaux épaisses, ces derniers ont l’inconvénient majeur d’être encore trop chers par rapport au rendement délivré.

De nombreux modèles à moindre coût restent quant à eux limités du point de vue de leur efficacité, car la couche absorbante de photons demeure trop mince pour pouvoir extraire suffisamment d’énergie.

A l’occasion de nouvelles recherches, les scientifiques ont démontré que l’efficacité de tous les modèles de panneaux solaires pourraient être améliorés jusqu’à 22% en recouvrant leur surface avec des ‘crampons’ en aluminium qui piègent la lumière à l’intérieur même de la couche absorbante.

Au niveau microscopique, les ‘crampons’ rendent la surface des panneaux solaires similaires à celui des briques de construction qui s’emboîtent, comme des legos.

L’étude a été publiée dans le journal ‘Scientific Reports’ par des scientifiques de l’Imperial College de Londres et des collaborateurs internationaux en Belgique, en Chine et au Japon.

“Au cours des dernières années, à la fois l’efficacité et le coût des panneaux solaires commercialisés se sont améliorés, mais ils restent encore coûteux par rapport aux combustibles fossiles. Comme le matériau absorbant peut seul faire jusqu’à la moitié du coût d’un panneau solaire, notre objectif a été de réduire au maximum la quantité qui est nécessaire“, a déclaré l’auteur principal du rapport, le Dr Nicholas Hylton du département de physique à l’Imperial College de Londres.

“Le succès de notre technologie, en combinaison avec les revêtements anti-reflets dès plus modernes, nous mènera sur la voie des cellules solaires à haut rendement et minces qui pourraient être disponibles à un prix compétitif.“

L’équipe du Dr Hylton a disposé des cylindres d’aluminium de seulement 100 nanomètres de diamètre en rang sur la partie supérieure du panneau solaire, où ces derniers interagissent avec le passage de la lumière, invitant les rayons lumineux à changer d’orientation. Davantage d’énergie peut être extrait de la lumière comme les rayons sont piégés à l’intérieur du panneau solaire et transitent sur de plus longues distances grâce à sa couche absorbante.

Par le passé, les scientifiques ont essayé d’obtenir un effet de courbure de la lumière en utilisant de l’argent et des ‘crampons’ d’or parce que ces matériaux sont connus pour interagir fortement avec la lumière. Toutefois, ces métaux précieux réduisent réellement l’efficacité car ils absorbent une partie de la lumière avant même qu’elle n’entre dans le panneau solaire.

“La clé pour comprendre ces nouveaux résultats réside dans la façon dont les structures internes de ces métaux interagissent avec la lumière. Or et argent ont tous les deux une forte incidence sur le passage des rayons lumineux. Ils peuvent pénétrer dans les petits ‘crampons’ et être absorbés, tandis que l’aluminium a une interaction différente.“

Par ailleurs, l’aluminium est largement moins cher et beaucoup plus abondant que l’argent et l’or.

Selon ces concepteurs, cette technologie permettrait de produire des panneaux solaires flexibles capables d’être appliqués à n’importe quelle surface plane ou courbe. Elle pourrait également être utilisée pour alimenter des appareils ménagers ou des appareils électroniques portables.

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Viessmann Faulquemont, filiale française du Groupe allemand Viessmann, et centre de compétences pour le solaire thermique et les ballons d’ECS pour l’ensemble du Groupe, a confirmé la reprise des activités de la société SAED, créée en 2008.

Cette start-up, installée à Sophia Antipolis près de Nice, a développé et commercialisé une technologie de capteurs solaires thermiques particulièrement bien adaptée aux réseaux de chaleur, aux éco-quartiers ainsi qu’aux installations industrielles.

Spécialement dédiés à des installations de plus de 100 m2, les modules développés par SAED permettent d’atteindre des températures de 80 à 130 °C. Autres atouts de la technologie revendiquée par SAED : “un excellent rapport technologie/prix et un montage simplifié. Cette acquisition permet de compléter parfaitement la gamme solaire Viessmann.”

Ces nouveaux produits seront distribués par le réseau commercial international Viessmann, notamment en Europe (dont en France par Viessmann S.A.S.), en Amériques du Nord et du Sud, en Chine, ainsi qu’au Proche-Orient.

Avec ses 28 sites de production répartis dans 12 pays, le Groupe Viessmann comprend 10.600 collaborateurs. Il a réalisé en 2012 un chiffre d’affaires de 1,89 milliard d’euros.

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La Commission européenne a proposé d’accorder 2,3 millions d’euros à l’Allemagne au titre du Fonds européen d’ajustement à la mondialisation (FEM) pour aider 875 travailleurs licenciés par le fabricant de modules solaires First Solar Manufacturing.

La somme demandée par les autorités allemandes doit servir à faciliter le retour à l’emploi de ces travailleurs. Cette proposition doit maintenant être transmise pour approbation au Parlement européen et au Conseil des ministres de l’Union européenne.

Les licenciements au sein de l’entreprise First Solar se sont traduits par une augmentation immédiate du taux de chômage de 4 points de pourcentage dans la région de Francfort-sur-l’Oder, qui pâtit déjà d’un taux de chômage supérieur à la moyenne (11,3 % contre une moyenne nationale de 7,4 % en février 2013). Le taux de chômage dans la ville de Francfort-sur-l’Oder —14,1 % en décembre 2012 — est encore plus élevé. Il n’existe en outre que peu d’autres perspectives d’emploi dans un rayon de 200 km autour de la ville.

“De tels licenciements bouleversent profondément les économies régionales. La solidarité européenne contribue à la mise à niveau des compétences des travailleurs et aide ces derniers à se préparer à saisir de nouvelles occasions. Cette proposition de mobilisation du Fonds européen d’ajustement à la mondialisation pour un montant de 2,3 millions d’euros faciliterait les transitions vers de nouveaux emplois” a justifié Le commissaire européen à l’emploi, aux affaires sociales et à l’inclusion, M. László Andor.

L’Allemagne a sollicité l’intervention du Fonds à la suite du licenciement de 1.244 travailleurs par First Solar Manufacturing GmbH. Parmi les travailleurs licenciés, 875 sont visés par les mesures cofinancées par le FEM. Celles-ci incluent des services de soutien et d’aide à la recherche d’emploi, des formations qualifiantes, des actions de gestion de la formation, des ateliers et des groupes de pairs, des mesures de suivi et de prise en charge ultérieure, des conseils spécifiques à la création d’entreprise, des primes d’incitation à l’activité et une aide au revenu.

First Solar Manufacturing GmbH n’est que l’une des nombreuses entreprises européennes spécialisées dans l’énergie solaire qui sont devenues insolvables, ont cessé leur activité dans ce domaine, ont interrompu partiellement ou totalement leur production ou ont été vendues à des investisseurs chinois au cours des deux dernières années (2010 à 2012).

Selon les conclusions de l’étude intitulée « Indice 2011 de croissance durable de l’énergie photovoltaïque », “les recettes totales cumulées des 33 sociétés de la filière photovoltaïque couvertes par l’étude ont augmenté de 79 %, passant de 21 à 36 milliards de dollars sur un marché dans lequel le nombre d’installations a augmenté de 129 %. Les recettes des entreprises chinoises et taïwanaises se sont accrues plus rapidement que celles des entreprises allemandes et américaines. La part de marché des entreprises allemandes a continué de baisser. Les entreprises américaines ont perdu des parts de marché, après en avoir gagné pendant quatre ans.”

Ainsi, entre 2005 et 2011, la part des recettes de la Chine a augmenté, passant de 11 % à 45%, alors que celle de l’Allemagne chutait de 64 % à 21 %. Le seul autre État membre de l’Union dont la production est suffisamment importante pour être mentionnée est l’Espagne, qui détient 1 % du marché.

FEM : Le Fonds européen d’ajustement à la mondialisation est devenu opérationnel en 2007. Il a reçu 110 demandes d’intervention, qui représentent quelque 471,2 millions d’euros en faveur de plus de 100 000 travailleurs. Les demandes d’intervention émanent d’un nombre croissant de secteurs et d’États membres. Le règlement régissant le FEM a été révisé en juin 2009 dans le but de renforcer le rôle du Fonds en tant qu’instrument d’intervention rapide dans l’arsenal déployé par l’Europe face à la crise financière et économique. La nouvelle version de ce règlement, entrée en vigueur le 2 juillet 2009, s’est appliquée à toutes les demandes reçues entre le 1er mai 2009 et le 30 décembre 2011. S’appuyant sur cette expérience et sur la valeur ajoutée du FEM pour les salariés bénéficiaires et les régions touchées, la Commission a proposé de maintenir le Fonds dans le prochain cadre financier pluriannuel 2014-2020 et, parallèlement, d’en améliorer encore le fonctionnement. Un accord provisoire sur le nouveau règlement est récemment intervenu entre les colégislateurs.

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L’Union Européenne n’a pas réussi à limiter la production et l’utilisation de biocarburants de première génération, fabriqués à base de cultures agricoles, dont l’impact environnemental est avéré désastreux.

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Des scientifiques ont conçu un émetteur thermique ultra-résistant à la chaleur qui pourrait améliorer considérablement l’efficacité des cellules solaires.

Ce composant inédit va dans un premier temps convertir la chaleur du soleil en lumière infrarouge qui sera ensuite absorbée par les cellules solaires afin de produire de l’électricité – une technologie connue sous le nom de thermophotovoltaïque.

Contrairement aux prototypes précédents qui se sont effondrés à des températures inférieures à 1.200°C, le nouvel émetteur thermique reste stable à des températures aussi élevées que 1.400°C.

“Il s’agit d’une performance record en termes de stabilité thermique et une avancée majeure dans le domaine du thermophotovoltaïque“, a déclaré Shanhui Fan, professeur de génie électrique à l’Université de Stanford. Des chercheurs de l’Université de l’Illinois-Urbana Champaign (Illinois) et de l’Université d’État de Caroline du Nord ont collaboré sur le projet. Leurs résultats ont été publiés dans l’édition du 16 octobre de la revue “Nature Communications“.

Une cellule solaire typique comprend un semi-conducteur en silicium qui absorbe la lumière solaire directe et la convertit en énergie électrique. Les semi-conducteurs en silicium ne réagissent cependant pas à la lumière infrarouge. Les ondes lumineuses à haute énergie, incluant la plupart du spectre de la lumière visible, sont gaspillées sous forme de chaleur, alors que les ondes de plus basse énergie traversent simplement le panneau solaire.

“En théorie, les cellules solaires conventionnelles mono-jonction peuvent atteindre seulement un niveau d’efficacité d’environ 34%, mais en pratique elles n’y arrivent pas“, a déclaré Paul Braun, professeur de science des matériaux à l’Illinois et co-auteur de l’étude. “C’est parce qu’elles gaspillent la majeure partie de l’énergie du soleil.“

[ Ici, le tungstène non protégé se dégrade après chauffage à 1.200°C ]

Les dispositifs thermophotovoltaïques sont conçus pour surmonter cette limitation. Au lieu d’envoyer directement le rayonnement solaire à la cellule solaire, les systèmes thermophotovoltaïques possèdent un élément intermédiaire composé de 2 parties : “un absorbeur qui chauffe lorsqu’il est exposéà la lumière solaire, ainsi qu’un émetteur convertisseur de chaleur en lumière infrarouge.”

“Fondamentalement, nous adaptons la lumière à des longueurs d’onde plus courtes, un moyen idéal pour la transporter vers une cellule solaire“, a déclaré le Pr. Fan. “Cela fait augmenter l’efficacité théorique de la cellule à 80%, ce qui est tout à fait remarquable.”

[ Ici, le tungstène recouvert de céramique conserve son intégrité structurelle même après avoir été soumis à 1.400°C chaleur pendant une heure ]

Jusqu’à présent, les systèmes thermophotovoltaïques ont seulement atteint un niveau d’efficacité d’environ 8%, a précisé Paul Braun. La mauvaise performance est due en grande partie à des problèmes liés au composant intermédiaire, qui est généralement fait de tungstène – un matériau abondant également utilisé dans les ampoules classiques.

“Nos émetteurs thermiques ont une nanostructure complexe, en trois dimensions, qui doit résister à des températures supérieures à 1.000°C pour être viable“, a ajouté le Pr. Braun. “En fait, plus c’est chaud, et mieux c’est.”

Dans des expériences passées, la structure 3D de l’émetteur avait toutefois été détruite à des températures de l’ordre 1.000°C. Pour résoudre le problème, les scientifiques ont enrobé les émetteurs de tungstène d’une nanocouche faite d’un matériau céramique appelé dioxyde de hafnium.

Les résultats ont été spectaculaires. Lorsqu’ils sont soumis à des températures de 1.000°C, les émetteurs ont conservé leur intégrité structurelle pendant plus de 12 heures. Lorsqu’ils sont chauffés à 1.400°C, les échantillons sont restés stables thermiquement pendant au moins une heure.

“Ces résultats sont inédits“, a déclaré Kevin Arpin, auteur principal de l’étude. “Nous avons démontré pour la première fois que les céramiques pourraient aider le thermophotovoltaïque ainsi que d’autres domaines de recherche, comme la récupération de l’énergie à partir de la chaleur résiduelle, la catalyse à haute température et le stockage électrochimique de l’énergie.”

Paul Braun et Shanhui Fan veulent maintenant tester d’autres matériaux de ce type et déterminer expérimentalement si les émetteurs thermiques peuvent fournir de la lumière infrarouge à une cellule solaire en fonctionnement.

“Nous avons démontré que l’adaptation des propriétés optiques à hautes températures était possible“, a déclaré le Pr. Braun. “l’Hafnium et le Tungstène sont des matériaux abondants et peu coûteux. Le procédé utilisé pour fabriquer ces émetteurs résistants à la chaleur est bien établi. Espérons que ces résultats vont motiver la communauté des thermophotovoltaïques à porter un autre regard sur les céramiques et d’autres classes de matériaux qui n’ont pas été examinés.”

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Le gaz de schiste est amené à devenir la nouvelle énergie de demain, et pourrait alimenter l’indépendance énergétique de l’Europe et réduire les factures d’énergie. Toutefois, cette énergie, soulève aussi des inquiétudes sur la façon dont il pourrait affecter la santé des personnes et l’environnement.

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Avec plus de 35.000 panneaux solaires, la centrale solaire photovoltaïque au sol du Bosc et de Soumont, inauguré le 8 octobre dernier, est devenue le premier site de production d’électricité de La Compagnie du Vent dans l’Hérault.

D’une puissance totale de 9,2 MWc produira environ 13 millions de kilowattheures, soit la consommation électrique annuelle de plus de 7.000 personnes. Cette production permettra d’éviter le rejet de 10.000 tonnes de CO2 par an, par rapport à une centrale au fioul.

Située sur le site réhabilité d’une ancienne mine d’extraction d’uranium, la centrale du Bosc et de Soumont est équipée de panneaux solaires français, fabriqués par la société Bosch Solar Energy dont l’usine est située dans le Rhône.

Pour la construction, la Compagnie du Vent a également fait appel à des entreprises locales, afin de participer au développement industriel de la région : Baldare et Colas respectivement basées à St-Pierre-de-la-Fage et à Vendargues (terrassement généraux), Bouygues Energies Service baséà Saint-Gély-du-Fesc (réseaux électriques), l’APAVE (coordination de la sécurité et de la protection de la santé – SPS) et le Bureau Veritas de Montpellier (contrôle technique).

Cette centrale fait partie des 7 projets de la Compagnie du Vent retenus par l’Etat dans le cadre d’un appel d’offre lancé en 2011 : “d’ici 2015, l’ensemble de ces projets produira une puissance totale de 66 MWc par an, soit la consommation électrique d’environ 50.000 personnes.“

Au total, GDF suez et ses filiales ont été retenus pour développer neuf projets, ce qui fait du Groupe le premier attributaire de cet appel d’offres avec 81,4 MWc (sur 520 MWc au total).

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Le groupe d’électricité suisse Axpo et sa filiale CKW (Forces motrices de Suisse centrale) ont annoncé hier vouloir prendre une participation de 49% dans neuf parcs éoliens en France développés par le groupe EDP Renewables (EDPR), et regroupant au total 48 éoliennes.

Les 48 unités possèdent une puissance de 100 mégawatts (MW) et sont en mesure de générer 230 gigawatt-heures (GWh). Cette production correspond à la consommation annuelle d’environ 51.000 ménages.

La répartition des parts fera que EDPR, troisième exploitant mondial d’éoliennes, restera l’actionnaire majoritaire avec 51% du capital. La CKW prend 20% et Axpo 29%.

Le montant de l’investissement n’a toutefois pas été divulgué. Enfin, l’opération doit encore recevoir le feu vert des autorités de la concurrence.

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Une nouvelle fois, ValSolar et la Caisse des Dépôts ont annonçé leur association pour répondre à l’appel d’offres solaire concernant les installations photovoltaïques de grandes puissances (> à 250 kilowatts soit plus de 2.000 m2 de panneaux solaires) lancé en mars dernier par le Ministère de l’Ecologie.

Valsolar a présenté le 16 septembre, soutenu par la Caisse des Dépôts, plusieurs projets photovoltaïques répartis sur les régions Provence-Alpes-Côte-D’azur et Languedoc-Roussillon auprès de la Commission de Régulation de l’Energie chargée de l’analyse des dossiers. Ces derniers, en majorité situés sur des bâtiments (commerciaux, logistiques, industriels) ou des serres agricoles pourront produire chaque année, l’équivalent de la consommation d’environ 13.000 foyers. Une partie de ces projets est située dans la péninsule électrique de l’Est PACA. Ils permettront de limiter le transport d’électricité depuis la vallée du Rhône et la dépendance énergétique du Var et des Alpes-Maritimes provenant de l’unique ligne du réseau électrique très haute tension.

Dans ce partenariat, ValSolar a pour rôle la construction et la maintenance des centrales photovoltaïques présentées à la Commission de Régulation de l’Energie (CRE). Le financement et la revente de l’électricité de ces projets seront effectués par une société dédiée cofinancée par ValSolar et la Caisse des Dépôts.

Les projets présentés à la CRE, conformément aux exigences du cahier des charges de l’appel d’offres, présentent des bilans carbones exemplaires notamment sur la fabrication des modules.

ValSolar s’est associé avec le fabricant de modules photovoltaïques ayant le meilleur bilan carbone de sa catégorie afin de favoriser les filières locales et un sourcing 100% européens.
Valsolar est un constructeur, exploitant de centrales photovoltaïques intégrées au bâtiment disposant d’une expertise en matière de projets de toutes tailles (résidentiels, industriels et commerciaux, logistiques). ValSolar dispose d’un parc de centrales solaires intégré au bâti qui dépasse les 6 MWc raccordés au réseau à fin 2013, avec près de 100.000m² de toitures équipées et se positionne comme un acteur de référence sur le croissant méditerranéen (de Nice à Perpignan).

** La Caisse des Dépôts est un investisseur de long terme au service de l’intérêt général et du développement économique. Dans le cadre de son plan stratégique, elle fait de l’environnement une priorité. Elle entend contribuer, par ses investissements dans les projets locaux, au développement des filières d’énergie renouvelable et à l’atteinte des objectifs nationaux et européens de production d’énergie verte. Elle soutient le développement d’acteurs émergents dans le domaine des énergies renouvelables : éolien, photovoltaïque, géothermie, biomasse et valorisation des déchets.

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