Plongée pour l'énergie : L'énergie solaire atteint dix mètres sous les vagues

L'expansion incessante de la technologie solaire a officiellement manqué de terre ferme. Après avoir conquis les toits de banlieue, les pentes alpines et les terres agricoles de premier choix, l'ingénierie verte a maintenant plongé – littéralement – dans les profondeurs de l'océan. Une équipe de chercheurs a récemment démontré dans la revue scientifique Joule que les panneaux photovoltaïques peuvent fonctionner à dix mètres sous la surface de la mer de Chine méridionale. C'est un exploit d'ingénierie impressionnant, même s'il souligne notre obsession collective à trouver des solutions énergétiques dans des endroits de plus en plus exotiques.

À une profondeur de dix mètres, l'eau de mer absorbe et diffuse la grande majorité du rayonnement solaire. Les panneaux de silicium standard sont inutiles dans des conditions aussi sombres. Pour contourner ce problème, des scientifiques de l'Université du Yunnan et de la Southwest United Graduate School se sont tournés vers les pérovskites, des matériaux alternatifs dont les profils d'absorption de la lumière peuvent être ajustés. Comme les longueurs d'onde bleues et vertes pénètrent plus profondément dans la colonne d'eau, les cellules de pérovskite spécialisées ont été conçues pour capter précisément ces bandes. Lors de simulations en laboratoire, la conception a atteint une efficacité d'environ 35 % en conditions immergées.

L'essai en conditions réelles au large des îles Weizhou a donné des chiffres plus modestes. Sur deux heures à dix mètres de profondeur, un réseau mesurant 115 centimètres carrés a généré 324 milliwatt-heures d'électricité. Cela représente environ une fraction de ce que contient une batterie rechargeable standard. Pourtant, pour les capteurs océaniques autonomes, les caméras sous-marines et les équipements de surveillance à distance, de telles charges d'entretien pourraient s'avérer transformatrices. Plutôt que de remonter les instruments à la surface simplement pour remplacer des batteries déchargées, les océanographes pourraient bientôt les laisser immergés jusqu'à cinq ans et demi, selon des tests de résistance simulant 1 160 heures d'usure sous-marine.

Cette expérience sous-marine n'est que le dernier chapitre de l'effort mondial visant à intégrer des panneaux solaires dans chaque niche imaginable. En Suisse, des ingénieurs s'affairent à recouvrir les voies ferrées de panneaux solaires amovibles, exploitant l'infrastructure existante dans une démonstration typique du pragmatisme suisse ordonné. Pendant ce temps, dans l'archipel norvégien du Svalbard, des panneaux solaires ont été installés pour alimenter une station radio arctique isolée, permettant à l'installation de remplacer les générateurs diesel. Il y a une pointe d'ironie dans l'adoption enthousiaste par la Norvège de tels projets écologiques idéologiques dans le Grand Nord, étant donné que la prospérité enviable du pays continue d'être entièrement soutenue par de massives réserves de pétrole et de gaz offshore.

Les panneaux solaires immergés ne résoudront certainement pas la transition énergétique mondiale, et ce n'est pas leur intention. Ils représentent une réponse spécialisée à un problème technique spécifique : maintenir les équipements électroniques marins à distance en vie sans intervention humaine constante. Les chercheurs prévoient maintenant de tester jusqu'où ces cellules peuvent s'enfoncer avant que la lumière, et la logique économique, ne disparaissent complètement.

Écrit par Christiane Hofreiter christiane.hofreiter@alpineweekly.com