00:00 Hello tout le monde, on espère que vous allez bien et que vous êtes prêts pour notre nouveau
00:11 sujet du jour sur la chaîne Dattec. Aujourd'hui, nous allons nous intéresser à l'énergie
00:15 solaire liquide, un nouveau mode de stockage révolutionnaire.
00:18 En quelques mots, il s'agit d'un liquide qui stocke l'énergie solaire pendant des
00:25 années. Une molécule capable de stocker la chaleur pourrait être la solution dont
00:29 le domaine de l'énergie solaire a besoin et elle existe déjà. Conçue en laboratoire,
00:34 cette molécule peut retenir les rayons du soleil et stocker l'énergie pendant environ
00:38 18 ans. L'intérêt des panneaux solaires pour la transition énergétique est connu
00:42 depuis longtemps, mais jusqu'à présent, il n'a pas été possible de passer à l'échelle
00:46 supérieure, notamment parce que l'énergie solaire intermittente dépend de la disponibilité
00:50 de la lumière du soleil. La plupart des technologies de batterie actuellement disponibles sont
00:55 coûteuses et difficiles à entretenir. Jusqu'à présent, l'exploitation de l'énergie solaire
01:00 au moyen de panneaux solaires et son stockage dans des matériaux au lithium semble être
01:04 la seule option possible. Néanmoins, le lithium révèle de sérieux problèmes de sécurité.
01:08 Cependant, il existe d'autres moyens moins connus. Les principales options de stockage
01:13 disponibles aujourd'hui ont évolué ces dernières années. Mais leurs améliorations
01:17 ne sont pas suffisantes, leurs prix restent variables et ils présentent des problèmes
01:21 de sécurité. Comme le cobalt nickel, les ions lithium sont exploités pour produire
01:26 des électrons dans un électrolyte avec un séparateur qui contrôle le processus. Il
01:30 existe cependant d'autres moyens directs de stocker l'énergie solaire, notamment
01:34 en exploitant la chaleur que les centrales solaires concentrent en grande quantité.
01:38 Cette chaleur peut être exploitée pour produire de l'électricité et d'autres éléments
01:43 comme l'hydrogène vert. Il existe plusieurs systèmes pour stocker la chaleur et la convertir
01:47 en énergie mécanique, puis en énergie électrique. Parmi eux, cette nouvelle percée permet de
01:53 stocker et de concentrer l'énergie solaire dans un liquide pendant 18 ans. Plusieurs
01:58 technologies existantes sont basées sur la capture de la chaleur, la première des technologies
02:02 est l'énergie solaire concentrée. Bien qu'à première vue cela ressemble à l'utilisation
02:07 de panneaux solaires, il s'agit en fait de deux concepts différents. Les cellules en
02:11 silicium cristallin ou en arsenure de gallium fonctionnent comme des semi-conducteurs pour
02:15 transformer l'énergie en électricité. Ces cellules solaires sont combinées avec
02:20 du phosphore, du bord, formant deux sous-systèmes. Lorsque la cellule solaire absorbe les rayons
02:25 du soleil, les photons transportent les électrons dans les deux sens, libérant ainsi de l'énergie,
02:30 elle est ensuite stockée dans du lithium. Le second concept est celui de la centrale
02:35 solaire thermodynamique à concentration. Les miroirs sont utilisés pour réfléchir
02:39 et concentrer la lumière du soleil en un point précis afin de produire une grande
02:43 quantité de chaleur. La chaleur accumulée entraîne un moteur Stirling pour produire
02:48 de l'électricité. Il y a également le système de concentration de chaleur. Ce système
02:53 a de multiples fonctions, le dessalement de l'eau, la récupération assistée du pétrole
02:57 et la production de ciment. Du fait de son application dans la production d'électricité
03:02 à grande échelle, plusieurs modèles se sont distingués. Ils sont classés en trois
03:06 types généraux. Le premier type de ce système est à auge parabolique. Dans ce système,
03:11 des réflecteurs paraboliques sont utilisés pour absorber les rayons du soleil et les
03:15 concentrer ensuite sur un tube qui fait office de récepteur. Lorsqu'il reçoit les faisceaux
03:20 lumineux, le liquide préchauffé est utilisé pour faire bouillir de l'eau. La vapeur
03:24 produite alimente des turbines qui transforment l'énergie mécanique en énergie électrique.
03:29 La centrale à miroirs cylindro-parabolique Genesis, située dans le comté de Riverside
03:34 en Californie, est l'une des plus grandes centrales solaires à concentration des Etats-Unis.
03:38 La centrale a une capacité de production de 250 MW et est en service depuis l'année
03:44 2011. Ces systèmes à miroirs cylindro-parabolique peuvent également être utilisés pour créer
03:49 des systèmes hybrides. Notamment en complément de centrales thermiques utilisant des combustibles
03:55 tels que le charbon, le gaz naturel et les biocarburants. De toutes les technologies
03:59 de concentration de chaleur existantes, les systèmes à auge ont le rendement le plus
04:03 faible, soit environ 15%. Le deuxième type est le système à auge parabolique.
04:08 Ce système consiste à utiliser une parabole de miroirs pour diriger et concentrer la lumière
04:12 du soleil sur un moteur central qui produit de l'électricité. Ce système tire parti
04:18 du rayonnement solaire direct. Le faisceau de lumière solaire accumulé est réfléchi
04:22 sur un récepteur thermique qui stocke la chaleur. Un récepteur thermique consiste
04:26 en un ensemble de tubes avec un fluide de refroidissement, généralement de l'hydrogène
04:31 ou de l'hélium. Ces composants peuvent à la fois transférer la chaleur et être
04:35 le fluide qui permet au moteur de fonctionner via l'ébullition et de la condensation.
04:40 Le moteur thermique le plus couramment utilisé est le moteur Stirling qui utilise un fluide
04:45 surchauffé pour déplacer des pistons et générer une puissance mécanique. Ces systèmes
04:50 peuvent produire entre 10 et 25 kWh d'électricité par plaque et ont un rendement de conversion
04:55 de 30%. Le problème est que cette façon de concentrer la chaleur implique de combiner
05:00 un réflecteur avec des moteurs Stirling, ce qui n'est pas idéal pour stocker l'énergie.
05:04 Et le troisième type, les tours de chaleur alimentés en sel fondu. Ces systèmes utilisent
05:09 des miroirs de suivi solaires plats, mieux connus sous le nom d'héliostat. Ils servent
05:14 à concentrer la lumière du soleil sur un récepteur situé au sommet d'une tour.
05:18 Ici, la chaleur est transportée par un fluide vers une chaudière où elle génère de la
05:22 vapeur. Cette vapeur est à son tour utilisée pour actionner une turbine afin de produire
05:26 de l'électricité. Le choix du sel fondu est justifié car il conserve le mieux la
05:31 chaleur et peut être stocké pendant des jours sans être utilisé. La plus grande
05:35 usine de ce type aux Etats-Unis est celle d'Ivanpa. Située dans le désert de Mojave
05:40 en Californie, elle peut produire jusqu'à 392 MW d'électricité. Pour pallier le
05:45 problème du sel gelé, la société norvégienne Yara a mis au point un nouveau mélange de
05:49 sel fondu à base de calcium, potassium, sodium et nitrate. Grâce à ces niveaux de températures
05:55 améliorées, les performances et l'efficacité énergétique sont augmentées. Sa rentabilité
06:00 est estimée entre 30 et 50%.
06:03 Il existe d'autres méthodes efficaces pour concentrer la chaleur solaire et la stocker.
06:07 Une entreprise californienne développe une solution solaire à concentration qui permet
06:11 de stocker l'énergie dans les roches. Cette technologie utilise l'intelligence artificielle
06:17 et l'apprentissage automatique pour aligner avec précision une série de miroirs. Les
06:21 positions des miroirs et leurs angles de réflexion sont ajustés en continu. Ce système peut
06:26 atteindre 1500 degrés, bien plus que les 450 des autres systèmes.
06:31 Une autre alternative, qui est au cœur du sujet de cette vidéo, utilise des molécules
06:35 qui chassent la chaleur. Les molécules étudiées en laboratoire n'ont pas encore la capacité
06:40 de déploiement à grande échelle des concentrateurs de chaleur actuels, mais ils constituent certainement
06:45 une alternative innovante. Cette nouvelle technologie s'appelle le système moléculaire
06:49 de stockage de l'énergie solaire thermique, connu sous l'acronyme anglophone MOST. Elle
06:55 consiste à créer des molécules en laboratoire pour capter les rayons du soleil. Les scientifiques
06:59 de l'université de technologie de Chalmers, en Suède, ont créé un fluide capable de
07:04 stocker l'énergie solaire pendant des années. Le fluide contient une molécule composée
07:08 de carbone, d'hydrogène et d'azote. Cette molécule a été modifiée pour absorber
07:12 différentes longueurs d'onde de la lumière solaire. Ainsi, elle peut exploiter l'énergie
07:17 des rayons ultraviolets du spectre de la lumière bleue et verte. Pour contrôler le stockage
07:21 et la libération de l'énergie de la molécule, ils ont créé un catalyseur qui agit comme
07:25 un filtre liquide. Ce processus permet à la molécule de revenir à son état d'origine.
07:30 Tant qu'elle ne revient pas à son état initial, elle est prête à capter davantage
07:34 d'énergie solaire. Il s'agit ainsi d'un cycle fermé qui peut fonctionner des centaines
07:38 de milliers de fois pour transformer cette chaleur en électricité. Couplée à un dispositif
07:43 générateur chinois, elle pourrait être développée sous la forme d'une puce ultra
07:47 mince pour les appareils électroniques courants, comme un smartphone. Ce système moléculaire
07:52 norvégien ne permet pas de capter autant d'énergie que la technologie photovoltaïque,
07:57 mais la récupération de chaleur peut être efficace pour les petits appareils. Le problème
08:01 est qu'une partie de la chaleur stockée est perdue pendant l'extraction. Ces molécules
08:05 chasseuses de chaleur sont encore en cours de développement. De nouvelles molécules
08:08 sont testées pour améliorer les processus de capture et de génération de chaleur.
08:13 La molécule n'atteindra peut-être pas des rendements similaires à ceux des systèmes
08:16 photovoltaïques ou des systèmes d'énergie solaire concentré, mais elle pourrait être
08:20 utilisée comme technologie d'appoint. Cette technologie pourrait constituer une nouvelle
08:24 étape vers un avenir plus vert.
08:26 Si vous avez apprécié notre sujet du jour, n'hésitez pas à liker cette vidéo. Pour
08:33 profiter d'autres vidéos du même genre, vous pouvez vous abonner à la chaîne et
08:36 y découvrir nos autres vidéos qui vous plairont à coup sûr. Et nous, on vous dit
08:40 à très bientôt sur Attek !
08:42 [Musique]
Commentaires