Bientôt des fermes solaires dans le ciel

Source : Ouest-France.fr par Klervi Drouglazet

On connaissait les panneaux solaires en plein désert. Et si on allait recueillir l’énergie solaire directement au-dessus des nuages ? C’est l’idée planante actuellement étudiée par l’électro-chimiste Jean-François Guillemoles et le laboratoire franco-japonais NextPV.

Ciel ! Une montgolfière-panneau solaire. Avec une idée pareille, on pourrait croire que Jean-François Guillemoles a la tête dans les nuages, et pourtant, il a bel et bien les pieds sur terre. « Au lieu d’attendre que les rayons du soleil n’atteignent des panneaux solaires posés au sol, on a pensé utiliser des ballons pour récolter cette source d’énergie en altitude », explique le directeur de recherche au CNRS et directeur de NextPV, un laboratoire international associé (LIA) avec le CNRS et l’Université de Tokyo, où il vit actuellement.

​Le chercheur ne veut pas attendre que le ciel lui tombe sur la tête et s’évertue, avec son laboratoire, à trouver des solutions innovantes en matière de solaire. « On s’est rendu compte que l’on avait énormément de ressources disponibles juste au-dessus de nos têtes. » L’idée des chercheurs est de produire de l’énergie propre directement dans le ciel, avec un meilleur rendement que les panneaux photovoltaïques classiques au sol.

Schéma de fonctionnement du dispositif de production électrique photovoltaïque en altitude. (Illustration : Grégoire Cirade/CNRS Le Journal)

Une énergie vraiment propre

Contrairement aux panneaux photovoltaïques, le déploiement des ballons solaires « demande peu d’énergie pour les fabriquer et les transporter, assure Jean-François Guillemoles. Tandis qu’une centrale solaire, c’est beaucoup de verre, d’aluminium et du béton aussi pour le terrassement et donc de CO2. »

Alors qu’il pensait que l’ère des ballons appartenait au siècle dernier, le chercheur du CNRS s’est rendu compte que cette technologie bénéficiait d’un nouveau souffle. « Il y a quelques années, on a travaillé sur le projet Dirisoft [réhabilitation du dirigeable comme un transport du XXIe siècle, NdlR] et je me suis dit que l’on pouvait utiliser des ballons. »

À chaque village son ballon

Aujourd’hui, une centrale solaire au sol n’est utilisée que 15 % du temps. « Au-dessus des nuages, un ballon solaire serait opérationnel 50 % du temps, développe l’électro-chimiste. En altitude, on peut capter le soleil plus longtemps, du matin jusqu’au soir, soit environ 12 heures par jour. » Au-delà des cumulus et des stratus, les rayons du soleil ne sont pas filtrés, ils ne sont pas non plus atténués par l’atmosphère. « L’air est rare, donc la techonologie des panneaux solaires est optimisée », s’enthousiasme Jean-François Guillemoles.

Un ballon peut alimenter un village ou un quartier de quelques milliers de personnes. « On pense à toutes les zones sous-équipées en infrastructures électriques, en Afrique ou en Asie du sud-est par exemple », détaille Jean-François Guillemoles. Un peu comme le projet Loon de Google, qui veut proposer un accès à internet dans les zones les plus reculées de la planète. En mars prochain, des Google Loons devraient d’ailleurs être déployés dans la stratosphère du Sri Lanka.

Des ballons tenus en laisse

Le projet de ferme solaire volante du laboratoire franco-japonais NextPV, lui, n’est pas destiné à être envoyé dans la stratosphère.« On a imaginé des ballons d’un rayon de 30 mètres », dévoile l’électro-chimiste. En fonction de la météo, les ballons se trouveront à une distance de 4 à 6 km du sol.

Non, les ballons solaires ne flotteront pas sur les nuages, comme un bateau sur l’eau. « Il s’agit de ballons captifs tenus par un câble !décrit le chercheur. Si on ne les relie pas au sol, ils pourraient être emportés par le vent. Et puis grâce au câble, on peut ramener l’énergie au sol. » Pas d’inquiétude à avoir concernant les oiseaux ni les avions : « Les avions volent plus haut et à la limite, les câbles serviront de perchoir pour les oiseaux. Il faudra éviter d’en mettre autour des aéroports. »

À l’épreuve de la sécurité

Alors verrons-nous, un jour, des ballons solaires parmi les étoiles ? Jean-François Guillemoles y croit : « C’est une solution prometteuse qui mérite d’être explorée. On n’est pas dans l’aérospatial donc il faut explorer les questions de sécurité avec eux. »

Pour le chercheur, la question réglementaire représente un obstacle plus important que la faisabilité technique. « Mettre de l’hydrogène dans des ballons ce n’est pas encore autorisé en France… Des ballons avec hydrogène, c’est de sinistre mémoire, je pense notamment à la catastrophe d’Hinderburg. »

Pour Jean-François Guillemoles, ces ballons solaires sont une solution vraiment à portée de main : « Pourquoi la chercher dans le désert alors qu’on a une source d’énergie juste au-dessus de nos têtes ? »