Barbara
Depuis des décennies, la transmission d’électricité depuis des panneaux solaires dans l’espace jusqu’à la Terre constitue un rêve d’énergie propre. Bien que la technologie ait encore beaucoup de chemin à parcourir avant de pouvoir alimenter nos foyers en électricité, il y a plus d’enthousiasme que jamais autour de l’idée que des stations solaires basées dans l’espace pourraient réellement fonctionner.
Ce mois-ci, une étape importante a été annoncée lorsque des chercheurs du Caltech ont déclaré qu’un prototype lancé dans l’espace avait réussi à transmettre une petite quantité d’énergie vers la Terre. Il s’agissait d’une première importante pour cette technologie naissante, et d’autres chercheurs du monde entier se précipitent pour réaliser des progrès similaires avec le soutien de gouvernements qui cherchent à atteindre leurs objectifs climatiques.
Dans l’espace, les panneaux solaires peuvent absorber la lumière du soleil en continu, sans interruption due au coucher du soleil. Selon le Caltech, ils pourraient générer jusqu’à huit fois plus d’électricité que les panneaux solaires terrestres. L’espoir est que nous puissions un jour exploiter cette abondante énergie propre ici sur Terre, voire même sur des avant-postes sur la Lune.
“Il m’est difficile de ne pas laisser mon imagination s’emballer quand je commence à regarder cela”, déclare Nikolai Joseph, analyste principal en technologie au Goddard Space Flight Center de la NASA, à The Verge.
La faisabilité de transformer ces rêves en réalité dans un avenir proche fait l’objet d’une étude à laquelle Joseph travaille avec ses collègues pour la NASA. La démonstration du Caltech a été un tournant, selon lui. “Si vous m’aviez demandé il y a un an si cela allait se produire, j’aurais dit : ‘Oh non, probablement pas.’ Et puis ils l’ont fait, c’est incroyable”, dit-il.
Joseph compare cette étape à une percée majeure dans la fusion nucléaire qui a fait les gros titres l’année dernière.
Le Caltech a montré qu’il pouvait surmonter l’un des défis les plus complexes de l’ingénierie de l’énergie solaire basée dans l’espace : comment envoyer en toute sécurité l’électricité depuis l’espace jusqu’à la Terre. Une fusée SpaceX a lancé un vaisseau transportant le prototype du Caltech dans l’espace en janvier. Le prototype comprend des cellules solaires et un ensemble d’émetteurs capables de transmettre de l’énergie vers différents endroits. Les cellules photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité, qui doit ensuite être convertie en micro-ondes pour pouvoir être transmise sans fil.
Quelques mois après son lancement, le prototype du Caltech a réussi à transmettre une certaine quantité d’énergie à travers l’espace et finalement à l’université. Cela a commencé modestement, en envoyant des micro-ondes à des récepteurs situés à environ un pied de l’émetteur. Les groupes de récepteurs ont pu convertir les micro-ondes en courant continu (CC) et l’utiliser pour allumer quelques LED. Le prototype a également transmis une quantité “détectable” d’énergie vers un récepteur installé sur le toit d’un laboratoire du Caltech à Pasadena, en Californie.
“Nous l’avions bien sûr testé sur Terre, mais maintenant nous savons qu’il peut survivre au voyage dans l’espace et y fonctionner”, a déclaré Ali Hajimiri, professeur de génie électrique et médical qui a dirigé l’équipe du Caltech. “À notre connaissance, personne n’a jamais démontré de transfert d’énergie sans fil dans l’espace, même avec des structures rigides coûteuses. Nous le faisons avec des structures légères et flexibles et avec nos propres circuits intégrés. C’est une première.” Et il semblerait que ce ne soit que le début.
Plus tôt cette semaine, le Royaume-Uni a annoncé un financement gouvernemental de 4,3 millions de livres sterling pour plusieurs initiatives de recherche. Cela comprend un groupe de l’Université Queen Mary de Londres qui développe son propre système sans fil pour transmettre de l’énergie par micro-ondes d’un endroit à un autre. Le Naval Research Laboratory des États-Unis a également lancé une expérience vers la Station spatiale internationale plus tôt cette année, dans le but de transmettre de l’énergie à travers l’espace à l’aide de transmetteurs laser.
Même si la recherche s’intensifie maintenant, le premier brevet pour l’énergie solaire basée dans l’espace a été déposé en 1968 par l’ingénieur aérospatial Peter Glaser. La NASA et le Département de l’Énergie se sont intéressés à cette idée dans les années 1970 alors que le monde faisait face à une crise énergétique. Mais cela a finalement été jugé trop coûteux pour être poursuivi. “Le coût est le principal problème.”
Même aujourd’hui, “le coût est le principal problème”, déclare Xiaodong Chen, professeur de génie des micro-ondes à l’Université Queen Mary de Londres. “Vous construisez une infrastructure aussi importante dans l’espace”.
Cependant, les économies commencent à changer, avec l’industrie spatiale commerciale réduisant les coûts de lancement. Le calendrier le plus ambitieux jusqu’à présent est que cette technologie soit prête à alimenter les foyers et les entreprises sur Terre d’ici 2050, selon Chen.
D’ici 2050, afin de répondre aux objectifs climatiques fixés par l’accord de Paris, les émissions de gaz à effet de serre doivent atteindre zéro net. Il est impossible d’atteindre cet objectif du jour au lendemain. Ainsi, l’énergie solaire basée dans l’espace ne doit pas être considérée comme une concurrente des fermes solaires terrestres, selon un rapport de 2022 de l’Agence spatiale européenne. Le monde a besoin de toute l’énergie renouvelable qu’il peut obtenir, et aussi rapidement que possible.
