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Démarrage pour diffuser de la puissance depuis l'espace
Une startup essaie de générer de l'électricité dans l'espace pour une utilisation sur Terre - une vieille idée qui n'a jamais été essayée, principalement parce que c'est trop cher, mais aussi parce que les gens craignent que cela ne fasse frire les oiseaux en vol.
Crédit : Mafic Studios
L'un des plus grands défis à long terme de l'énergie solaire est qu'elle ne fonctionne pas bien lorsqu'il fait nuageux et qu'elle s'arrête complètement de fonctionner la nuit. La plupart des solutions proposées concernent le stockage de l'énergie solaire, mais une manière plus exotique de contourner ce problème, proposée pour la première fois à la fin des années 1960, consiste à placer les panneaux solaires dans l'espace où le soleil brille toujours. La puissance serait ensuite transmise à la Terre sous la forme d'une sorte d'ondes électromagnétiques, probablement des lasers ou des micro-ondes, vers une station au sol qui pourrait ensuite fournir de l'électricité aux clients via les lignes de transmission existantes. Le gouvernement a dépensé 80 millions de dollars sur des décennies pour étudier cette approche, mais jusqu'à présent, aucune usine pilote n'a été construite.
À présent Solaire Corporation, une startup basée à Manhattan Beach, en Californie, essaie de faire décoller l'idée. Il travaille avec le service public californien Pacific Gas and Electric (PG&E), qui a l'intention conclure un contrat d'achat d'électricité avec l'entreprise. Si l'accord est approuvé par les régulateurs, à partir de 2016, le service public achètera 200 mégawatts d'électricité à Solaren à un prix non divulgué, c'est-à-dire si la startup peut envoyer un système dans l'espace et le faire fonctionner d'ici là. La société a déjà sélectionné un site en Californie pour la station de réception ; il n'a pas dit exactement où, mais il sera proche d'une sous-station PG&E et ne nécessitera pas de lignes de transmission longue distance.
Solaren n'a pas publié beaucoup de détails sur le système. Le PDG Gary Spirnak dit que c'est conceptuellement la même chose que la technologie des satellites de communication : elle utilise des panneaux solaires pour produire de l'électricité, qui est envoyée sur Terre sous forme d'ondes radio, qui sont reçues par des antennes sur Terre. Dans un Questions et réponses publié par PG&E, il a déclaré que la conception est un écart important par rapport aux efforts passés, elle sera donc économiquement réalisable. Le premier système sera aurait être capable de générer 1 000 mégawatts, soit environ la taille de nombreuses centrales électriques conventionnelles. L'entreprise devra lever des milliards de dollars pour construire l'usine. À l'heure actuelle, elle ne compte que 10 employés.
Selon un 2007 rapport (PDF) du gouvernement fédéral Bureau de l'espace de sécurité nationale , l'énergie solaire spatiale est désormais techniquement réalisable grâce aux progrès des cellules solaires et de la robotique pour la construction, entre autres. Mais les conceptions envisagées seraient beaucoup trop chères pour fournir le type d'énergie de base à usage général que Solaren a l'intention de vendre. Au lieu de cela, le bureau du gouvernement a recommandé que les premiers systèmes soient développés pour transmettre de l'énergie aux troupes dans les bases militaires avancées, car les militaires peuvent se permettre de payer une prime. À l'heure actuelle, ces bases doivent payer un ordre de grandeur plus élevé pour leur électricité que la plupart des clients. La puissance pourrait également être utilisée pour fabriquer des carburants synthétiques pour compenser le diesel et le carburéacteur qui peuvent coûter 20 $ le gallon dans une zone de guerre.
Même alors, le rapport était sceptique quant au succès économique des premières centrales électriques spatiales. Les lancements de fusées à eux seuls pourraient être un gros problème : le rapport a estimé que la construction d'une seule centrale électrique nécessiterait 120 lancements, tandis que les États-Unis n'en lancent qu'environ 15 par an (en 2007). Même avec le [ministère de la Défense] en tant que client locataire principal à un prix de 1 à 2 dollars le kilowattheure… compte tenu des risques de mise en œuvre d'une nouvelle technologie spatiale non éprouvée et d'autres risques commerciaux majeurs, l'analyse de rentabilisation de [l'énergie solaire spatiale power] ne semble toujours pas proche en 2007 avec les capacités actuelles (principalement les coûts de lancement), selon le rapport.
Solaren prétend avoir réglé ces coûts de lancement avec son nouveau design. Ce aurait peut construire sa première centrale électrique avec seulement quatre ou cinq lancements.
Une autre préoccupation commune est la sécurité. Le fait de téléporter des quantités massives de puissance nuira-t-il aux oiseaux ou aux avions qui croisent le chemin d'un faisceau ? Ou que se passe-t-il si le faisceau n'est pas dirigé correctement et envoie sa puissance au milieu d'une ville ? Selon le rapport du gouvernement, ces inquiétudes ne sont pas fondées. Dans le système qu'il a analysé, l'intensité du faisceau serait d'environ [un sixième] de la lumière du soleil de midi, avec la puissance absorbée sur un large éventail d'antennes. Étant donné que les faisceaux de micro-ondes sont constants et que les rendements de conversion sont élevés, ils peuvent être diffusés à des densités nettement inférieures à celle de la lumière solaire tout en fournissant plus d'énergie par zone d'utilisation des terres que l'énergie solaire terrestre, qui, en comparaison, ne produit de l'électricité qu'environ un quart de la consommation électrique. temps, selon le rapport. L'intensité serait inférieure à l'intensité des micro-ondes autorisées par les normes d'appareils à s'échapper des fours à micro-ondes, selon le rapport. [Mise à jour : cela ne semble pas être exact. Si l'énergie est vraiment un sixième de l'énergie du soleil, comme le souligne exaerospaceace ci-dessous, ce serait environ trois fois la limite autorisée pour les micro-ondes. Mais un sixième de l'énergie du soleil ne semble toujours pas trop dangereux. Bien sûr, le soleil peut causer des brûlures assez désagréables si vous y restez trop longtemps. Il vaut mieux ne pas rester sous le faisceau.] Si le faisceau se promenait au-dessus d'une ville, les résultats seraient décevants, selon le rapport.
Mais même si Solaren peut collecter les fonds dont il a besoin et convaincre les gens que le système est sûr, il pourrait toujours se heurter à l'opposition d'autres gouvernements du monde entier. Par exemple, de nombreux gouvernements craindront qu'il puisse être utilisé comme une arme. La complexité de la négociation de tout type d'accords juridiques et politiques internationaux nécessaires au développement de [l'énergie solaire spatiale] nécessitera beaucoup de temps (5 à 10 ans), selon le rapport.
En fin de compte, en raison des nombreux obstacles à la technologie, le rapport recommande que le gouvernement construise une usine pilote pour démontrer la technologie, suggérant que seul le gouvernement a les ressources pour y arriver. Il dit que plus tard, une fois la technologie éprouvée et les coûts de lancement réduits, elle pourrait devenir économiquement viable. Solaren semble penser qu'il a trouvé des moyens de contourner ces problèmes. Il sera intéressant de voir ce qu'ils proposent. Pour l'instant, il est difficile de voir l'accord avec PG&E comme plus qu'un marketing intelligent pour l'entreprise et le service public.
Crédit : Mafic Studios