Alors que la plupart des pays cherchent à réduire leur dépendance aux combustibles fossiles, une innovation venue de la Malaisie pourrait contribuer à la décarbonation du secteur de l’énergie. Attribuée à une équipe de l’Université Kebangsaan Malaysia, cette avancée pourrait transformer la manière dont nous exploitons l’énergie solaire pour le chauffage et le séchage, notamment dans les zones hors réseau. En effet, le groupe de recherche a développé un système de chauffage solaire révolutionnaire combinant photovoltaïque et thermique (PVT). Celui-ci adopte une configuration dite à double passage. Il intègre des capsules cylindriques fabriquées à partir de matériaux à changement de phase (PCM).
Une conception innovante
Les capsules, intégrées dans une structure en sandwich entre plusieurs cellules solaires et une plaque arrière, ont pour fonction d’absorber, stocker et libérer la chaleur latente sur une plage de températures définie. Le système arbore un double mécanisme de transfert thermique. Cela permet de refroidir la surface du panneau solaire photovoltaïque, améliorant ainsi son efficacité de 7 à 9 % par rapport à un module solaire conventionnel. Concernant le rendement thermique, l’équipe avance un gain de 31,45 %.
Convient à toutes les conditions d’ensoleillement
Le double mécanisme de transfert thermique se compose de deux canaux d’air. Le premier chauffe le PCM par conduction, alors que le second, traversé par l’air chaud, chauffe la surface externe des capsules par convection. Cette conception accélère le processus de fusion du PCM. Il faut savoir que pour fabriquer les capsules cylindriques, les chercheurs ont eu recours à de la cire de paraffine RT-45 mélangée avec des nanoparticules de carbure de silicium (SiC). Disposées selon une configuration 4–3–4, elles induisent également une turbulence dans le flux d’air, augmentant le coefficient de transfert thermique. Ce phénomène stabiliserait la température de sortie, quelles que soient les conditions d’ensoleillement.
Une efficacité globale record
Grâce à son fonctionnement autonome et à sa compacité, ce système hybride est adapté à une large gamme d’applications. « La conception compacte et auto-alimentée permet son utilisation dans le séchage solaire, le chauffage des locaux, les systèmes de toit et les applications thermiques hors réseau, fournissant une énergie thermo-électrique durable sans sources d’énergie externes », a expliqué l’auteur principal de la recherche, Sahibzada Imad Ud Din. Autant dire qu’il représente une alternative viable pour les régions isolées ou les zones ayant des infrastructures électriques limitées.
Lors de tests en conditions réelles, le dispositif a atteint une efficacité combinée (électrique + thermique) de 99,43 % ! Il s’agit d’un record dans le domaine des systèmes PVT. Plus d’informations sur cette étude sciencedirect.com. L’énergie solaire a encore de beaux jours devant elle avec de telles performances, qu’en pensez-vous ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .