Innovation : une tour solaire pour une énergie verte en continu ?

publié le 15/12/2023 à 09h38 | mis à jour le 15/12/2023 à 09h38 | par Johann Sonneck

Des chercheurs présentent une nouvelle technologie : la tour solaire à double action

Alors que la COP28 à Dubaï s’est déroulée sur fond de « déni climatique », la recherche de solutions pour réduire la dépendance aux énergies fossiles est indispensable. Dans ce but, le recours aux énergies renouvelables est évidemment un levier essentiel à actionner, comme l’énergie solaire. Les panneaux photovoltaïques sont d’ailleurs de plus en plus nombreux à être installés pour tendre vers une transition climatique toujours plus urgente face au dérèglement climatique.

Autre solution pour capter la puissance du soleil, la construction de tours solaires qui concentrent la chaleur afin de fournir une énergie propre et décarbonée. Certaines existent en réalité déjà dans quelques régions du monde. Cependant, les technologies mises au point jusque-là ne donnent pas réellement satisfaction.

C’est justement dans ce cadre que des scientifiques ont récemment présenté leurs travaux, publiés dans la revue Energy Reports le 5 décembre 2023. Ceux-ci portent sur une nouvelle technologie ayant donné naissance à la modélisation d’une nouvelle tour solaire qui n’en est encore qu’au stade expérimental. Ses auteurs sont des chercheurs des universités :

• d’Al Hussein, en Jordanie ;
• et du Qatar.

En quoi consiste exactement cette innovation ? Il s’agit d’une tour « solaire à double technologie », appelée également TTSS (Twin-Technology Solar System en anglais). Les dimensions de cet édifice ont de quoi marquer les esprits, car ce dernier serait absolument gigantesque avec :

• une hauteur de 200 mètres ;
• un tronc de 13 mètres de diamètre ;
• un collecteur de 250 mètres de diamètre.

Cette tour est conçue pour permettre la rencontre de deux courants opposés :

• un courant ascendant qui transporte l’air chaud. Cette source de chaleur vient du sol avant de s’élever vers des turbines qui produisent de l’électricité verte ;
• un courant descendant qui permet de rafraîchir la structure et la chaleur accumulée sous une chape de plomb. Le moyen utilisé : un système de brumisateur qui force l’air chaud et le reflue vers le bas.

Voilà pourquoi on parle de « tour solaire à double technologie » ou de tour à double action.

Des capacités deux fois plus élevées que les technologies existantes, pour une production d’énergie 24 h/24

Les deux courants extrêmes, chauds et froids, se trouvent dans deux tours, elles-mêmes imbriquées dans la tour principale formant la « coquille » de l’édifice. La tour à courant ascendant passe par son centre. En haut, l’air y est chauffé sous un grand toit, dans une vaste zone de collecte conçue dans un matériau de type verrière. Le but : capter et y conserver le plus de chaleur possible.

Les chercheurs jordaniens et qataris ont aussi réfléchi à la meilleure zone d’implantation possible pour favoriser la meilleure efficacité de cette technologie. Sans surprise, cette tour solaire à double technologie serait adaptée à des zones désertiques chaudes et sèches, comme celles du Moyen-Orient par exemple.

Des tests de simulation utilisant les données météorologiques locales ont d’ailleurs déjà été effectués par les scientifiques. Les estimations réalisées vis-à-vis de ce modèle novateur se sont révélées très encourageantes. En effet, les turbines fonctionneraient sans jamais s’interrompre, permettant une production d’électricité de jour comme de nuit. Ainsi, les chiffres de production possible laissent entrevoir de réels espoirs pour l’avenir énergétique. En effet :

• le TTSS permettrait de générer 753 mégawattheures (MWh) d’électricité par an ;
• ce qui signifierait que ce nouveau système serait capable de multiplier par deux les capacités des tours solaires en fonctionnement aujourd’hui. Le chiffre exact avancé par l’équipe de recherche est une production 2,14 fois supérieure à celle de conceptions similaires standard à courant ascendant uniquement.

Cette innovation est donc la preuve que de multiples solutions sont technologiquement possibles afin de faire fonctionner des turbines et de produire de l’électricité. Dans le domaine de la production énergétique durable et décarbonée, les nouveautés ont d’ailleurs été nombreuses en 2023, avec notamment :

• des travaux menés par l’entreprise Naarea pour mettre au point un nouveau réacteur nucléaire révolutionnaire, utilisant comme combustible les déchets radioactifs des centrales classiques ;
• la mise au point d’une nouvelle technologie de stockage de l’énergie, combinant ciment et noir de carbone, de la part de chercheurs américains du MIT ;
• un projet de développement de l’énergie maréthermique, vue comme l’énergie marine dotée des plus importantes capacités, par une start-up britannique ;
• l’autorisation, en France, des premières recherches d’hydrogène naturel, un gaz neutre en carbone dont certains parlent comme du nouveau pétrole.

Des questions épineuses à régler pour rendre possible la réalisation concrète de la tour solaire

La tour solaire à double technologie pourrait être une solution supplémentaire et une énergie de demain pour réduire le décalage entre l’offre et la demande énergétique. Sa construction à l’échelle commerciale n’est toutefois pas encore prévue dans l’immédiat. La raison : la hauteur vertigineuse de l’édifice :

• nécessaire pour assurer un bon différentiel de température ;
• mais qui implique des coûts en capital très élevés, considérés pour l’instant comme à risque.

Le coût de production de l’électricité qui y serait produite n’a pas non plus été établi. Cela s’explique car cette nouvelle technologie se heurte malgré tout à un problème de taille : les doutes concernant la possibilité d’alimentation en eau d’une telle structure. Il n’est effectivement un secret pour personne que cette ressource est plus que limitée dans les zones désertiques. L’équipe de scientifiques a d’ailleurs reconnu l’existence de cette difficulté. Selon eux, l’eau pourrait ne pas être suffisante pour faire fonctionner le système à courant descendant là où le TTSS serait le plus efficace. Autrement dit, dans les zones désertiques sèches.

Si ce projet est prometteur, les questions à régler restent encore essentielles avant de penser à sa mise en place concrète. En attendant, il est déjà possible de souscrire à des offres vertes proposant la fourniture d’électricité renouvelable. Vous souhaitez justement œuvrer en faveur de la transition énergétique en choisissant un tel contrat ? Pour simplifier vos démarches, pensez à utiliser le Comparateur Énergie de Choisir.com. Outil gratuit, complet et pratique, il vous permettra d’y voir clair rapidement pour réaliser cet acte fort en faveur de l’environnement… comme de votre propre avenir.