Le Japon figure parmi ces pays qui ambitionnent d’atteindre la neutralité carbone au cours des prochaines décennies. Longtemps dépendant des combustibles fossiles, le pays du Soleil levant s’efforce depuis quelques années à diversifier son mix énergétique, en mettant notamment l’accent sur les énergies renouvelables. En 2022, le solaire représentait ainsi près de 9 % de sa production d’électricité. Un chiffre qui devrait augmenter de façon conséquente au cours des prochaines années. Pour contribuer à la démocratisation de l’énergie solaire, les chercheurs japonais Sihwan Lee et Risa Ito ont mis au point une nouvelle technologie. Leur système, basé sur des lames mobiles sans moteur, améliore le rendement des cellules photovoltaïques tout en générant de la chaleur.
Transformer les façades des bâtiments en sources d’énergie propre
Cette innovation est particulièrement bénéfique pour le Japon (ainsi que pour d’autres pays) où les gens résident principalement dans les zones urbaines. Elle constitue une solution pouvant aider à concevoir des bâtiments plus durables. En effet, le but est de transformer les façades en sources d’électricité verte. Le concept est censé permettre de préserver les terres et aux constructions qui ne disposent pas d’assez d’espace sur le toit, de produire suffisamment d’énergie verte pour répondre à leurs besoins.
Des panneaux solaires monocristallins à haut rendement
Le système se compose de trois éléments principaux, à savoir, de panneaux solaires photovoltaïques et de lames mobiles. Ces dernières ont pour rôle de suivre la position du soleil. Le troisième composant consiste en des conduits d’air internes qui permettent de dissiper ou de transférer la chaleur des panneaux solaires pour refroidir l’installation photovoltaïque elle-même ou chauffer l’intérieur d’un bâtiment. Pour évaluer l’efficacité de la conception, les chercheurs ont créé un prototype utilisant des modules monocristallins de 39 watts chacun. Les panneaux, fixés à chaque lame, couvraient une surface totale de 2,016 m².
Des résultats prometteurs
Le modèle de démonstration a ensuite été placé en plein soleil dans la ville de Shizuoka, au Japon, un jour d’hiver. Les ingénieurs ont constaté que la rotation automatique des lames avait permis d’augmenter la production d’électricité jusqu’à 547,6 W/m². Cette conception a également permis d’augmenter la production quotidienne d’électricité, enregistrant une hausse de 8,9 %. Par ailleurs, l’équipe affirme avoir réussi à récupérer jusqu’à 203,6 W de chaleur utile à midi avec des différences de températures allant jusqu’à 16,6 °C entre l’air extérieur et l’air canalisé.
Dans l’ensemble, le système a généré une quantité totale d’énergie (électrique et thermique) supérieure d’environ 73 % à celle produite par un système à pales fixes. À noter qu’une étude qui détaille cette expérience a été publiée dans Applied Energy. Plus d’infos : sciencedirect.com. Que pensez-vous de ce système à double usage ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
