Chassant le soleil

Ceci est le deuxième des deux articles de David Rotman sur la technologie et le plan de relance fédéral. Le premier, La technologie peut-elle sauver l'économie ? , paru dans le numéro de mai/juin 2009 et examinait les conséquences économiques des projets du gouvernement américain de dépenser 100 milliards de dollars en technologie.

Le site industriel abandonné à l'extrémité du côté sud de Chicago est un emplacement improbable pour une grande centrale solaire. D'une part, Chicago n'est pas une ville très ensoleillée. Et le terrain lui-même, autrefois un centre de fabrication d'après-guerre, est vacant depuis 35 ans et est maintenant envahi par les arbres et les buissons, entouré d'un quartier sablonneux de maisons vieillissantes. Mais Exelon, l'un des plus grands services publics d'électricité du pays, a déclaré qu'il espère transformer d'ici la fin de l'année un terrain de 39 acres en la plus grande centrale solaire urbaine du pays. Si cela réussit, une rangée après l'autre de près de 33 000 panneaux solaires en silicium construits et installés par SunPower, un fabricant de panneaux photovoltaïques basé à San Jose, en Californie, couvrira le lot pour produire 10 mégawatts d'électricité, assez pour environ 1 200 à 1 500 foyers.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de juillet 2009

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Mais il y a un grand si dans ce scénario de transformation urbaine. Cela ne se produira que si Exelon reçoit les généreuses garanties de prêt pour les projets d'énergie renouvelable promises dans le projet de loi de relance fédéral de cette année, des fonds qui, dans ce cas, couvriraient 80 % des coûts du projet. À peine viable avec les garanties de prêt et une poignée d'autres subventions fédérales et étatiques, la centrale solaire de 60 millions de dollars ne serait pas possible sans un tel soutien gouvernemental. S'exprimant depuis les bureaux d'Exelon au 48e étage, à près de 32 km dans le centre-ville de Chicago, Thomas O'Neill, vice-président principal du service public pour le développement des nouvelles entreprises, est direct sur l'économie de la centrale solaire. Si nous ne pouvons pas obtenir la garantie de prêt, nous ne pouvons pas aller de l'avant avec le projet, dit-il.

Même avec les subventions fédérales, dit O'Neill, la centrale solaire n'offrira pas les rendements à deux chiffres habituellement requis par les investisseurs dans les grands projets énergétiques. Il en coûterait 6 $ le watt à construire, tandis que les centrales éoliennes et au gaz naturel coûtent environ 2 $ le watt et 1 $ le watt, respectivement. Et ses 10 mégawatts apporteront une quantité insignifiante d'électricité à la vaste capacité de production d'Exelon de 36 000 mégawatts. Mais, dit O'Neill, le projet est conçu sur mesure pour certains des objectifs du président Obama dans le plan de relance. Cela créerait des emplois (il faudrait 250 personnes pour le construire) et cela démontrerait que l'énergie solaire peut être apportée dans le Midwest et dans le centre-ville.

L'usine proposée à Chicago n'est qu'un des nombreux projets d'énergie renouvelable qui pourraient être construits en raison du projet de loi de relance fédéral adopté à la mi-février (voir La technologie peut-elle sauver l'économie ? mai/juin 2009). Le département américain de l'Énergie est toujours en train de choisir les projets qui recevront des prêts et de décider comment les autres subventions nouvellement disponibles seront dépensées. Mais la manne potentielle fait déjà démarrer des plans pour des parcs éoliens dans le Midwest, des centrales solaires massives dans les déserts du sud-ouest du Nevada et du sud-est de la Californie, et des centrales géothermiques dans le nord-ouest. Selon une analyse récente de l'Energy Information Administration, une agence indépendante au sein du DOE, le projet de loi de relance augmentera la capacité de production à partir de sources renouvelables à 156 gigawatts en 2015, contre 114 gigawatts aujourd'hui ; la capacité renouvelable n'augmenterait qu'à 118 gigawatts sans la législation.

Cependant, le rapport de l'EIA pointe également une réalité troublante : cette utilisation accrue des énergies renouvelables n'aura qu'un faible effet à long terme sur les émissions de dioxyde de carbone (voir Powering Up ). Même 156 gigawatts ne satisferaient qu'une petite fraction des besoins énergétiques des États-Unis. Et comme le secrétaire à l'Énergie Steven Chu l'a souvent fait valoir, les technologies d'énergie renouvelable existantes ne peuvent pas fournir les grandes quantités d'énergie à un prix compétitif nécessaires pour réduire considérablement la dépendance du pays aux combustibles fossiles émetteurs de gaz à effet de serre.

Sous la direction de Chu, le DOE a commencé à injecter massivement des fonds dans la recherche sur les nouvelles technologies renouvelables. Ce printemps, le ministère a annoncé 777 millions de dollars sur cinq ans pour soutenir 46 nouveaux centres de recherche sur l'énergie, 280 millions de dollars supplémentaires pour huit pôles d'innovation énergétique et 400 millions de dollars pour lancer et financer l'Advanced Research Projects Agency-Energy, un programme basé sur l'ère des années 1960. Programme ARPA qui a conduit, entre autres, à Internet.

Tant le financement de la recherche que les subventions destinées aux technologies existantes pourraient être particulièrement critiques pour l'industrie solaire. Un certain nombre de physiciens et de chimistes soutiennent que trouver des moyens plus efficaces d'utiliser l'énergie solaire offre la seule option réalisable à long terme pour remplacer les combustibles fossiles et réduire considérablement la production de gaz à effet de serre. Nous baignons dans ces particules quantiques qui nous tombent dessus du soleil, chacune d'elles transportant environ deux électron-volts d'énergie, explique Paul Alivisatos, directeur par intérim du Lawrence Berkeley Laboratory et chef de son centre de recherche solaire. C'est là que se trouve l'énergie. Mais l'énergie solaire ne représente désormais qu'une fraction de 1 % de la capacité électrique totale des États-Unis de 1 000 gigawatts. La raison principale est le coût.

Les cellules de silicium comme celles qu'utiliserait Exelon, qui sont fabriquées à partir du type de silicium de haute qualité utilisé dans les puces informatiques, représentent la grande majorité de la capacité photovoltaïque installée mais sont encore environ cinq fois trop chères pour concurrencer les sources d'électricité conventionnelles. Les nouveaux types de cellules solaires qui remplacent le silicium monocristallin par des films minces de matériaux semi-conducteurs pourraient être moins chers à fabriquer mais sont moins efficaces. L'énergie solaire thermique concentrée, dans laquelle de grands réseaux de miroirs sont utilisés pour collecter la lumière du soleil et créer de la vapeur qui entraîne des turbines, pourrait se rapprocher des combustibles fossiles en termes de coût, mais les installations sont coûteuses à construire et nécessitent de vastes étendues de terrain dans des endroits extrêmement ensoleillés. En fait, aucune technologie solaire existante n'est actuellement compétitive sans l'aide de subventions gouvernementales. Cela signifie que le sort de l'énergie solaire est particulièrement vulnérable aux caprices de la politique gouvernementale et aux choix de ceux qui la fabriquent.

Le Roi Soleil
Arnold Goldman sait à quel point les décisions énergétiques étatiques et fédérales affectent l'industrie de l'énergie solaire. Au début des années 1980, son entreprise, Luz International, a construit neuf grandes centrales solaires thermiques, d'une capacité combinée de 354 mégawatts, au milieu du désert de Mojave en Californie. À l'époque, les installations de Luz fournissaient 90 % de l'électricité solaire produite dans le monde. La technologie utilisée reposait sur une conception ingénieuse dans laquelle des centaines de milliers de miroirs, répartis sur le sol, concentrent la lumière du soleil sur un réseau de tubes aériens contenant une huile synthétique ; l'huile chaude chauffe l'eau pour créer de la vapeur qui entraîne ensuite des turbines pour produire de l'électricité.

Les installations solaires, dont la première a été mise en service en 1984, étaient économiquement possibles grâce aux généreuses incitations des gouvernements fédéral et des États. En 1979, le président Carter s'était fixé comme objectif que 20 % de l'électricité américaine provienne d'énergies renouvelables d'ici 2000 (aujourd'hui, le chiffre n'est encore que d'environ 2 %). Carter et le Congrès ont adopté de lourds crédits d'impôt pour les investisseurs dans des projets d'énergie renouvelable, et une loi fédérale appelée Public Utility Regulatory Policies Act, adoptée en 1978, offrait des incitations supplémentaires aux producteurs d'énergie alternative.

Puis, à la fin des années 1990 et au début de 1991, tout s'est effondré, se souvient Goldman. Les crédits d'impôt mis en place par l'administration Carter s'étaient détériorés sous la présidence de Ronald Reagan, dit-il. Mais le coup final est venu d'un changement apparemment ésotérique du code fiscal californien. L'État avait exempté les installations d'énergie renouvelable du paiement des taxes foncières, et comme les plus grandes installations de Luz étaient évaluées à plus d'un milliard de dollars chacune, cette exonération valait jusqu'à 20 à 30 millions de dollars par usine. Vers la fin de 1990, le gouverneur de Californie a opposé son veto à une extension de l'exonération de l'impôt foncier. Mais un nouveau gouverneur prenait ses fonctions en janvier, et Luz, qui dépensait 20 millions de dollars par mois pour construire sa 10e usine, pariait qu'il renverserait rapidement l'action. Lorsque le nouveau gouverneur n'a pas immédiatement rétabli l'exonération fiscale, Luz a perdu son pari. Nous avons mal calculé, dit Goldman. Nous avons manqué d'argent et avons fermé nos activités.

Alors que les gouvernements californien et fédéral offrent à nouveau de lourdes incitations pour les énergies renouvelables, Goldman est de retour, cette fois avec des ambitions encore plus grandes. En 2006, il a fondé Brightsource Energy à Oakland, en Californie ; après avoir levé 160 millions de dollars en capital-risque et en investissements d'entreprise, il prévoit maintenant de construire une série de centrales électriques d'une capacité combinée de plus de quatre gigawatts. Il utilisera une version plus récente de la technologie Luz qui atteint des températures beaucoup plus élevées ; et au lieu de chauffer un réseau de tubes remplis d'huile, il utilise des dizaines de milliers de miroirs pour concentrer la lumière du soleil sur une chaudière centrale qui se trouve au sommet d'une tour à environ 100 mètres au-dessus d'eux. Brightsource s'attend à ce que sa première installation commerciale, à 400 mégawatts, l'une des plus grandes centrales solaires au monde, soit opérationnelle à Ivanpah, en Californie, d'ici la fin 2011.

Mais comme pour la centrale solaire de Chicago, l'argent de relance sera essentiel à la viabilité du projet, qui coûtera environ 2 milliards de dollars à construire. Le programme de prêt fédéral, qui prévoit des prêts directs du Trésor américain, pourrait couvrir 60 % du coût. Cela obligerait l'entreprise à lever seulement 800 millions de dollars auprès d'investisseurs, qui seraient alors éligibles à 600 millions de dollars sous forme de crédits d'impôt remboursables. (Le crédit d'impôt à l'investissement pour les énergies renouvelables existait avant l'adoption du plan de relance, mais la législation a apporté un changement clé : il donne désormais aux investisseurs la possibilité de recevoir une subvention directe équivalant à 30 % de leur investissement, alors qu'auparavant ils devaient appliquer le crédit envers toute obligation fiscale qu'ils pourraient avoir.)

Jack Jenkins-Stark, directeur financier de Brightsource, est chargé de faire fonctionner les chiffres. Tout est une question de capital, dit-il. Le coût d'exploitation de l'usine sera minime, peut-être 20 millions de dollars par an. Mais trouver un prêt de 2 milliards de dollars pour couvrir les coûts de construction est devenu presque impossible après l'effondrement des marchés des prêts commerciaux et de la dette l'automne dernier. Le seul moyen pratique de trouver un tel financement de nos jours, dit-il, est d'associer le prêt fédéral à un financement d'investisseurs encouragés par les incitations gouvernementales.

Mais l'argent fédéral, comme Jenkins-Stark s'empresse de le souligner, comporte de nombreux risques. Le prêt devra bien entendu être remboursé. Et bien que trouver des investisseurs prêts à risquer plusieurs centaines de millions de dollars pour construire une centrale solaire géante utilisant une nouvelle technologie soit beaucoup plus facile avec des incitations fédérales en place, dit-il, cela reste très difficile.

C'est un défi qu'Arnold Goldman, pour sa part, est heureux de relever. Sans se laisser décourager par la faillite de son ancien empire solaire, Goldman envisage désormais d'énormes centrales solaires thermiques dans une large partie du Nevada, de la Californie, du Nouveau-Mexique et de l'Arizona. Cette fois, cependant, Goldman pourrait faire partie de quelque chose d'encore plus grand. Près de six gigawatts de nouvelle capacité solaire thermique sont prévus rien qu'en Californie. Mais, dit Goldman, nous avons besoin d'un environnement politique prévisible.

Attraper quelques rayons
À peu près au même moment, au milieu des années 1980, où Arnold Goldman remplissait le Mojave de miroirs, Richard Swanson, alors professeur d'ingénierie électrique à l'Université de Stanford, a fondé sa société, SunPower. Les deux hommes ont eu des visions de grandes centrales solaires réparties dans le désert. Mais alors que Goldman avait l'intention de produire de l'électricité en transformant l'énergie du soleil en vapeur, Swanson, un expert en semi-conducteurs et en microélectronique, envisageait d'utiliser des cellules photovoltaïques construites à partir de plaquettes de silicium fabriquées avec précision.

Dans un champ poussiéreux à l'arrière du siège social de SunPower à San Jose, Swanson montre la technologie que, si tout se passe bien, Exelon installera à Chicago. Une rangée de grands panneaux solaires, montés sur un appareil de suivi, s'incline imperceptiblement toutes les quelques minutes afin que les panneaux puissent suivre le soleil ; chaque panneau contient des dizaines de cellules solaires à haut rendement du type développé par Swanson à Stanford. Un moteur à énergie solaire siffle légèrement à chaque fois qu'il déplace les panneaux. La nuit, le moteur fera pivoter les panneaux vers l'est, en attendant le soleil levant du lendemain.

Les cellules de Swanson sont parmi les formes de technologie photovoltaïque les plus efficaces disponibles dans le commerce ; ils convertissent environ 22% de la lumière du soleil qui les frappe en électricité. (Les panneaux solaires de Chicago produiront environ les deux tiers de la puissance qu'ils produiraient dans un endroit plus ensoleillé.) Mais les panneaux et le moteur sifflant rappellent aussi brutalement à quel point il a été difficile de fabriquer des panneaux photovoltaïques au silicium suffisamment bon marché pour rivaliser. avec des sources d'électricité plus conventionnelles.

À l'heure actuelle, avec le crédit d'impôt à l'investissement de 30 pour cent, le coût de l'énergie d'une centrale photovoltaïque dans une région ensoleillée est compétitif par rapport à l'électricité produite par les combustibles fossiles pendant les heures de pointe, explique Swanson. Mais c'est le meilleur scénario pour l'énergie solaire. Dans les régions moins ensoleillées et à des moments autres que le milieu de la journée, lorsque les prix de l'électricité sont élevés et que les cellules solaires sont les plus efficaces, l'électricité produite par le photovoltaïque est encore beaucoup trop chère.

Des dizaines de startups se sont formées ces dernières années pour poursuivre des technologies que leurs fondateurs espèrent être plus rentables. Dans l'esprit de Swanson, cependant, l'attention accordée à ces efforts est déplacée. Le coût de l'électricité produite par le photovoltaïque au silicium diminue de 5 à 8 % par an à mesure que l'industrie se développe à un rythme rapide, dit-il ; d'ici cinq ans, à mesure que la technologie existante s'améliorera et que les fabricants réaliseront des économies d'échelle, elle sera compétitive sans incitatifs fédéraux.

Nous n'avons pas besoin d'une percée, dit Swanson. Attendre la prochaine grande percée [dans le photovoltaïque] ne fera que vous faire pousser de la mousse sous vos pieds. Il ajoute : Nous avons une feuille de route où nous pouvons très clairement voir comment réduire de moitié les coûts par rapport à ce que nous sommes aujourd'hui. Et cela est suffisant pour alimenter la croissance explosive de l'industrie.

Prendre le virage
L'industrie solaire n'a peut-être pas besoin d'une percée pour maintenir des taux de croissance sains. Mais de nombreux scientifiques affirment que sans progrès spectaculaires, l'énergie solaire ne fournira jamais la grande quantité d'énergie nécessaire pour éventuellement remplacer les combustibles fossiles.

Sur les 46 nouveaux centres de recherche sur l'énergie annoncés par le secrétaire à l'Énergie fin avril, 24 effectuent des travaux liés à l'énergie solaire, et chacun reçoit 2 à 5 millions de dollars par an au cours des cinq prochaines années. De même, deux des huit nouveaux pôles d'innovation du DOE se concentreront sur les technologies solaires : l'un sur l'électricité et l'autre sur les techniques de stockage de l'énergie solaire sous forme de carburants. Et le budget 2010 proposé par le DOE, qui (quelques mois seulement après le projet de loi de relance) contenait des augmentations relativement modestes pour la plupart des nouvelles technologies énergétiques, a presque doublé le budget de recherche pour l'énergie solaire.

Une grande partie de la recherche vise à surmonter le dilemme fondamental de la technologie photovoltaïque : le compromis entre le coût et l'efficacité. Les cellules solaires conventionnelles sont efficaces car le silicium à partir duquel elles sont fabriquées est développé sous forme de monocristal, produisant une structure moléculaire parfaitement ordonnée ; lorsque le semi-conducteur absorbe la lumière du soleil, l'énergie de la lumière excite les électrons qui peuvent traverser cette structure cristalline sans entrave, s'échappant pour créer un courant électrique. Mais fabriquer des dispositifs en silicium monocristallin est relativement difficile et coûteux. Les nouvelles technologies photovoltaïques utilisent des matériaux qui ont une structure moins ordonnée et peuvent être déposés sous forme de films minces ; ils sont potentiellement plus faciles et moins chers à fabriquer, mais ils sont également moins efficaces.

Avec le photovoltaïque, vous avez soit des rendements élevés, soit un faible coût, mais ce dont nous avons un besoin urgent, c'est de [photovoltaïque] avec les deux attributs, explique Harry Atwater, professeur de physique et de science des matériaux à Caltech. L'un des défis de l'énergie solaire est de savoir comment transformer des centaines de gigawatts en un térawatt de puissance de manière rentable. Pour y parvenir, dit-il, il faudra peut-être une technologie très différente de celle que nous utilisons aujourd'hui.

Atwater dirigera un centre de recherche énergétique financé par le DOE à Caltech, où les scientifiques travailleront sur le développement de matériaux qui pourraient permettre au photovoltaïque à couche mince d'absorber la lumière du soleil plus efficacement. Ces matériaux, dont la microstructure est conçue pour interagir avec la lumière de nouvelles manières, pourraient être fabriqués à l'aide de différents types de semi-conducteurs. La lumière qui frappe les cellules solaires fabriquées à partir de celles-ci, dit Atwater, peut être forcée de prendre un virage et de se déplacer parallèlement à la surface du film mince. En conséquence, la cellule a une chance d'absorber beaucoup plus de lumière qu'elle ne le ferait si la lumière la traversait perpendiculairement à la surface.

Les chercheurs d'ailleurs espèrent surmonter les défis inhérents à l'utilisation de matériaux désordonnés pour les cellules photovoltaïques. Lorsque la lumière frappe le fouillis de molécules dans de tels matériaux, les électrons excités et les trous d'électrons laissés derrière lorsqu'ils sont libérés forment des paires de particules appelées excitons. Les excitons jouent un rôle dans le processus que les plantes utilisent pour capturer l'énergie par photosynthèse, explique Marc Baldo, professeur de génie électrique au MIT ; de plus, des diodes électroluminescentes organiques les utilisent pour générer de la lumière. Et, dit-il, il pourrait être possible de manipuler ces excitons à l'échelle nanométrique pour améliorer les propriétés photovoltaïques des matériaux désordonnés. Baldo dirige un centre de recherche énergétique financé par le DOE pour l'excitonique, qui comprend des chercheurs du MIT, de l'Université Harvard et du Brookhaven National Laboratory.

En fin de compte, cependant, utiliser la lumière du soleil pour produire de l'électricité ne fournira jamais assez d'énergie dont nous avons besoin : après tout, les technologies solaires existantes ne produisent de l'électricité que pendant la journée, et l'électricité ne peut pas être facilement stockée. Au lieu de cela, nous devons trouver un moyen d'utiliser la lumière du soleil pour fabriquer des carburants tels que l'hydrogène, qui peuvent être stockés facilement et à moindre coût jusqu'à ce qu'ils soient nécessaires.

Apprendre à fabriquer efficacement de tels carburants directement à partir du soleil - un processus appelé photosynthèse artificielle, car l'objectif est essentiellement d'imiter le processus naturel utilisé par les plantes vertes - est encore dans 20 à 30 ans, explique Harry Gray, chimiste à Caltech et directeur d'une collaboration de recherche solaire qui comprend des scientifiques de plusieurs universités. Bien que les chercheurs, dont certains de son groupe, obtiennent de bons résultats sur certains aspects de la photosynthèse artificielle, de nombreux problèmes difficiles restent à résoudre. Il va falloir beaucoup de temps pour le mettre en place, dit-il.

Le photovoltaïque au silicium sera la technologie solaire dominante pendant un bon bout de temps, dit Gray. Si tout se passe bien, nous passerons à des cellules solaires moins chères qui ne sont pas du silicium monocristallin, comme le photovoltaïque organique. Mais la transition [vers le photovoltaïque moins cher] ne va pas arriver si vite.

Tomates volantes
Le projet de loi de relance facilitera-t-il cette transition si nécessaire vers des technologies plus efficaces ? Severin Borenstein, pour sa part, est dubitatif. Borenstein, directeur de l'Institut de l'énergie de l'Université de Californie, dit que le problème avec le financement de relance est que lorsqu'il s'agit de technologies existantes, le DOE devra choisir les projets à soutenir. L'inquiétude est que le gouvernement investisse dans les mauvaises technologies, dit-il ; il n'a pas toujours été très bon dans la sélection des gagnants technologiques. Selon lui, un moyen bien plus efficace de promouvoir la croissance des énergies renouvelables consiste à mettre un prix sur les émissions de dioxyde de carbone par le biais d'une taxe sur le carbone ou d'un plafond et d'un plafond. système commercial (voir Carbon Trading on the Cheap ). L'une ou l'autre approche fournirait des incitations basées sur le marché pour le déploiement des énergies renouvelables et représenterait une politique gouvernementale plus efficace et technologiquement neutre. Dans le même temps, il dit qu'il est important que le gouvernement finance la recherche sur les nouvelles technologies renouvelables.

Du point de vue d'un économiste, dit Borenstein, les subventions gouvernementales sont justifiées pour remédier aux défaillances du marché : les cas dans lesquels le marché n'alloue pas suffisamment de ressources à la poursuite d'objectifs socialement souhaitables, tels que la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Les incitations gouvernementales soutiennent alors les efforts qui sont financièrement risqués mais qui sont susceptibles de procurer un bénéfice commun. Dans un tel contexte, dit-il, l'argument en faveur des dépenses publiques pour la recherche de nouvelles technologies solaires est fort, mais les arguments en faveur du subventionnement des technologies commerciales actuelles, en particulier le photovoltaïque, sont vraiment faibles. Le photovoltaïque existant est cher même par rapport à d'autres énergies renouvelables telles que l'éolien et le solaire thermique, dit-il, et ils ne conduiront pas nécessairement non plus à des technologies moins chères. Vous allez évidemment installer des panneaux [solaires], mais cela va-t-il générer quelque chose qui aura un avantage durable ? Cela vous aidera-t-il à construire une industrie solaire? Je pense que la réponse n'est probablement pas.

Borenstein affirme que les subventions gouvernementales directes pour soutenir le photovoltaïque existant pourraient en fait entraver le développement de technologies plus efficaces. Il ne fait aucun doute qu'il y a ce que les économistes appellent la 'valeur d'option' perdue lorsque vous investissez dans la technologie actuelle, dit-il. Si la technologie est sur le point de s'améliorer beaucoup, et est sur le point de s'améliorer beaucoup pour des raisons qui n'ont pas à voir avec la construction de la technologie actuelle mais parce que la science va s'améliorer, c'est un argument pour attendre. Vous évincez les investissements futurs en investissant maintenant. L'argent serait mieux dépensé dans cinq ans avec la nouvelle technologie.

Dans un article récent, des chercheurs du Département d'ingénierie et de politique publique de l'Université Carnegie Mellon ont interrogé les principaux experts de l'énergie solaire sur l'avenir du photovoltaïque et ont conclu non seulement que la technologie est beaucoup plus chère que d'autres sources d'énergie renouvelables, telles que le vent et même l'énergie solaire thermique, mais qu'elle pourrait avoir des difficultés à devenir économiquement compétitive dans les 40 prochaines années. Les résultats sont consternants, déclare Granger Morgan, professeur d'ingénierie à Carnegie Mellon et chef du département.

Des subventions à court terme pour l'énergie éolienne et solaire thermique pourraient les aider à devenir suffisamment bon marché pour concurrencer les sources d'électricité conventionnelles, selon Morgan. Mais le photovoltaïque au silicium est vraiment une autre affaire. Avec la technologie existante, je ne le vois tout simplement pas se produire. Il doute que même doubler ou tripler l'utilisation des technologies photovoltaïques actuelles fasse baisser considérablement les prix. Bien sûr, dit-il, si vous vous levez dans une pièce et dites cela, les tomates commencent à voler.

En effet, de nombreux experts estiment que le photovoltaïque existant a un rôle important à jouer dans la promotion de nouvelles formes d'énergie solaire. Les déployer à plus grande échelle ouvrira la voie aux prochaines technologies, insiste Alivisatos de Lawrence Berkeley. Pour cette raison, dit-il, il est important d'établir le photovoltaïque sur le marché. Il est logique d'avoir une industrie qui peut se préparer maintenant, dit-il. Espérons que cette industrie absorbera les nouveaux développements et proposera de nouveaux produits au cours des deux prochaines décennies.

Harry Gray de Caltech est d'accord : l'urgence dans sa voix est palpable lorsqu'il soutient que nous devons installer autant d'énergie solaire que possible, dès que possible. Nous devons investir maintenant dans la technologie dont nous disposons, à savoir le photovoltaïque au silicium, dit Gray. Nous devrions installer [l'énergie solaire] partout où nous le pouvons afin que les gens puissent voir que cela peut faire une différence. Nous ne pouvons pas rester les bras croisés et attendre des percées. Nous devons montrer aux gens que le solaire peut fonctionner.

Le désaccord sur le rôle de l'énergie solaire photovoltaïque illustre le débat plus large sur la meilleure façon pour la politique gouvernementale d'encourager une transition nationale vers une énergie plus propre. Et il est sur le point de se jouer dans tout le pays.

Le DOE se prononcera probablement bientôt sur la demande de prêt d'Exelon pour la construction de la centrale solaire de Chicago. Si elle est construite, l'installation ne représentera qu'une infime fraction de la capacité solaire totale du pays, voire du portefeuille électrique d'Exelon. Mais Gray a sûrement raison sur un point : une telle installation, située dans l'une des plus grandes villes du pays, serait le visage de l'énergie solaire pour beaucoup. Son sort comptera.

Selon les comptes rendus de plusieurs sociétés, le DOE examine minutieusement les centaines de demandes de prêt qu'il reçoit, évaluant rigoureusement la santé financière des candidats et le potentiel de marché des installations proposées. Néanmoins, il est difficile d'ignorer le rôle de la politique dans la décision d'Exelon de construire son usine dans le South Side de Chicago. Après tout, la maison du président Obama n'est qu'à 21 kilomètres et les politiciens locaux tentent depuis des années de revigorer le quartier qui entoure le site.

Mais alors, la politique a toujours joué un rôle majeur dans la décision de l'avenir énergétique du pays, en particulier en ce qui concerne l'énergie solaire. Demandez à Arnold Goldman.

David Rotman est le rédacteur en chef de Revue de la technologie.

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