Un générateur solaire (2 en 1) qui produit de l’électricité et rafraichit les bâtiments grâce au refroidissement radiatif

Les impacts négatifs des procédés de production d’énergie conventionnels sur l’environnement ne sont plus à prouver. Notamment les combustibles fossiles réputés pour leur importante émission de gaz à effet de serre. Quant aux panneaux solaires et les éoliennes, ils ont l’inconvénient d’accentuer la crise foncière qui tend à s’aggraver avec l’augmentation de la population. Face à ce constat, une équipe de scientifiques de la Penn State, aux États-Unis, a inventé un dispositif qui pourrait être d’une grande utilité alors que les solutions énergétiques existantes deviennent de plus en plus coûteuses. L’approche adoptée par Linxiao Zhu, professeur adjoint de génie mécanique, et ses collaborateurs repose sur un système révolutionnaire qui exploite l’énergie solaire pour produire de l’électricité. De plus, celui-ci est capable de refroidir les structures (NDLR : l’intérieur d’un bâtiment ou d’un réfrigérateur) grâce au refroidissement radiatif.

Mieux surmonter les défis énergétiques

Les scientifiques ont publié dans la revue Cell Reports Physical Science une étude qui détaille cette percée. L’article, intitulé « Simultaneous subambient daytime radiative cooling and photovoltaic power generation from the same area » (ou en français Refroidissement radiatif diurne subambiant et production d’énergie photovoltaïque simultanés à partir de la même zone), décrit la mise en œuvre d’un mécanisme qui s’appuie sur deux ressources renouvelables sous-exploitées pour surmonter les défis énergétiques de notre époque. « Le refroidissement radiatif fonctionne en dirigeant la lumière infrarouge vers l’espace sans réchauffer l’air ambiant », notent les chercheurs dans un communiqué.

Un mécanisme bénéfique

Le rayonnement thermique infrarouge, également appelé rayonnement du corps noir, a la particularité d’être invisible à l’œil nu. Pour le voir, il faut utiliser un appareil spécial tel qu’une caméra thermique. Selon les explications de Linxiao Zhu, leur dispositif énergétique comprend une structure en verre transparent à faible teneur en carbone sur laquelle rebondit la lumière infrarouge. Cette dernière traverse ensuite l’atmosphère sans réchauffer l’air ambiant avant de se retrouver dans l’espace froid. Ce mécanisme a pour effet de diminuer la température du refroidisseur radiatif qui peut être utilisé pour refroidir une habitation ou un objet quelconque.

Un rendement prometteur

Le concept, connu sous le nom de refroidissement radiatif diurne, a l’avantage d’être écologique dans la mesure où il n’entraine aucune émission de gaz à effet de serre. En plus de sa capacité de refroidissement, le dispositif développé par les chercheurs de l’université d’État de Pennsylvanie intègre des cellules solaires pour produire de l’électricité le jour. Celles-ci se trouvent sous le refroidisseur radiatif transparent. Lors des essais, l’équipe a constaté que la combinaison de la production d’électricité et du refroidissement passif dans une seule unité pourrait augmenter de 30 % le rendement global.

Un chiffre qui serait difficile, voire impossible, à atteindre avec l’une ou l’autre ressource seule. Par ailleurs, l’autre intérêt de cette conception résiderait dans le fait qu’elle permet de consommer moins d’espace que ce soit au sol ou sur un toit. Plus d’infos : cell.com. Que pensez-vous de cette invention ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .