Au milieu des champs de blé verts, des chênaies et des oliviers centenaires d’Andalousie, une ferme géante à énergie solaire scintille comme une mer argentée. Même sous un ciel nuageux, les rangées de miroirs et les immenses tours s’étalant sur trois miles carrés sont un spectacle saisissant.
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À vingt kilomètres à l'ouest de Séville, la ferme solaire Solúcar, construite par la société Abengoa, s'inscrit dans la volonté de l'Espagne de produire plus d'énergie à partir de sources renouvelables. Le pays produit actuellement jusqu’à 3, 65 gigawatts d’énergie solaire, le deuxième au monde après l’Allemagne. Ces gigawatts représentent environ 3% de l'électricité du pays, le pourcentage le plus élevé au monde. (Les États-Unis produisent moins de 1% de son énergie solaire.) La production solaire de l’Espagne devrait atteindre sept gigawatts dans les trois prochaines années, ce qui suffira à alimenter environ dix millions de personnes - la population combinée de Madrid et de Barcelone - électricité pendant la journée.
La ferme Solúcar est une technologie pionnière qui est reproduite aux États-Unis, notamment l’énergie solaire concentrée. Alors que les panneaux solaires traditionnels utilisent des cellules photovoltaïques pour convertir les rayons du soleil directement en électricité, le CSP déploie d'énormes banques de miroirs pour concentrer le rayonnement solaire; la chaleur intense entraîne les turbines à vapeur, produisant de l'électricité selon un processus similaire à celui utilisé dans les centrales au charbon ou au mazout, mais sans les émissions de gaz à effet de serre.
Sur le site de Solúcar, deux tours en béton, l'une haute d'environ 50 étages et l'autre haute de 35 étages, captent la lumière réfléchie par 1 879 énormes miroirs en verre de 33 pieds de hauteur et de 40 pieds de largeur. Les miroirs, appelés héliostats, couvrent environ 345 acres. Ils font face au sud et se tournent pour suivre le soleil qui traverse le ciel.
La plus petite tour CSP a commencé à fournir de l'électricité en 2007, la plus grande en mai 2009. Ensemble, elles produisent 31 mégawatts. En 2013, lorsque Solúcar aura fini d'ajouter une autre tour et d'autres installations, Abengoa s'attend à ce que l'installation CSP génère 300 mégawatts, soit suffisamment d'énergie pour alimenter 220 000 foyers, ou la totalité de la région métropolitaine de Séville.
«Ces tours commerciales sont uniques au monde», m'a confié Valerio Fernández, responsable des opérations de Solúcar, dans son bureau donnant sur les champs en miroir. (Il ne comptait pas une petite tour électrique de cinq mégawatts exploitée à Lancaster, en Californie, par la société américaine eSolar, ni une tour de démonstration gérée par le gouvernement espagnol à Almería.) «Aujourd'hui, cependant, ils sont en vacances» ajouté, avec un haussement d'épaules.
Lorsqu'il pleut ou qu'il fait nuageux - comme le jour de mars gris et froid que j'ai visité -, l'installation solaire s'arrête. Mais les photographies du site CSP à son meilleur sont d'un autre monde: des tours illuminées par des rayons de lumière, un effet provoqué par la lumière solaire réfléchie traversant la vapeur d'eau et la poussière dans l'air. Même si vous pensez peut-être que le sud de l'Espagne est un site idéal pour l'énergie solaire, a déclaré Fernández, la société s'attend à ce que le mauvais temps réduise ou stoppe la production d'énergie environ 80 jours par an, généralement entre novembre et mars.
«Si nous cherchons à rendre l’énergie solaire plus efficace, il existe de meilleurs endroits que Séville», m'a confié Fernández. Il désigna une carte murale du monde avec des bandes ombragées représentant le potentiel d'énergie solaire: l'Andalousie était bronzée, le désert de Mojave en Californie et le Nevada en brun et le Sahara plus sombre encore.
«Le Mojave émet un rayonnement solaire supérieur d’environ 30% à ce que nous avons ici, alors installer les mêmes centrales là-bas réduira le coût de l’électricité de 30%», a-t-il déclaré. L'efficacité est encore plus grande pour le Sahara brûlant, où Abengoa et Desertec, un consortium européen, ont pour objectif de construire des installations solaires qui fourniront de l'électricité à l'Europe par le biais de câbles sous la mer Méditerranée.
Fernández a sorti un morceau de tuyau d'acier de trois pouces de large sur une étagère et me l'a tendu. C'était à partir d'un tube dans lequel l'eau est convertie en vapeur au sommet d'une tour CSP et elle avait été peinte en noir. "Plus ils sont noirs", a-t-il expliqué, "mieux ils absorbent les radiations."
Les héliostats concentrent le rayonnement solaire de manière si efficace que les températures à la surface des tubes récepteurs pourraient atteindre une température de 3 600 degrés Fahrenheit, environ le tiers de la température de la surface du soleil. "Malheureusement, l'acier fondrait et le récepteur s'effondrerait", dit Fernández sèchement. Les matériaux en céramique pourraient peut-être supporter une telle chaleur, continua-t-il, mais ils n'ont pas encore été développés et testés. Ainsi, lors de journées ensoleillées, les opérateurs ajustent les héliostats de manière à limiter la lumière solaire dirigée vers les tours et à maintenir la température autour de 570 degrés - suffisamment chaud pour produire de la vapeur d'eau, qui bout à 212 degrés.
Alors que Fernández me conduisait sur le campus de Solúcar, nous nous sommes arrêtés sur le site de construction de Solnova 1, le premier des cinq sites de CSP prévus à utiliser la technologie dite de la goulotte parabolique. Solnova 1 déploiera des miroirs en forme de creux peu profonds, chacun long de plusieurs centaines de mètres et haut de deux mètres environ, alignés comme des rangées d'immenses rubans brillants. Un tube transparent rempli d'une huile synthétique apparaît au point focal de chaque miroir. Les miroirs dirigeront la lumière du soleil vers les tubes et le mazout chauffé sera utilisé pour faire bouillir de l’eau pour produire de la vapeur entraînant les turbines.
En quittant Solnova 1, j’ai aperçu une vaste gamme de panneaux photovoltaïques. Bien que les panneaux fournissent environ trois mégawatts d'électricité - suffisamment pour alimenter 2 200 foyers -, Solúcar n'a pas mis l'accent sur le photovoltaïque. "Le photovoltaïque ne conduit pas à une technologie capable de stocker de l'énergie sauf dans les batteries", a déclaré Fernández. C'est trop coûteux.
Le système TES (pour le stockage d'énergie thermique) de Solúcar présente un système de stockage plus efficace, qui utilise de l'énergie solaire concentrée pour chauffer d'énormes récipients de sels fondus, principalement de nitrates de sodium et de potassium, à environ 570 degrés. Les sels retiennent la chaleur jusqu'à six heures, ce qui signifie qu'elle peut être libérée après le coucher du soleil. Cette méthode de stockage pourrait résoudre, au moins partiellement, le défi le plus difficile de l'énergie solaire: fournir de l'énergie la nuit.
La capacité solaire en plein essor de l'Espagne dépend du soutien considérable du gouvernement. (Les centrales CSP, par exemple, coûtent environ le double de leur construction et de leur fonctionnement par rapport aux centrales classiques au charbon.) La subvention accordée par le gouvernement espagnol aux fournisseurs d’énergie solaire - parmi les plus généreux au monde - s’élève à plus de 1, 5 milliard d’euros, ou presque. 1, 9 milliard de dollars par an.
Aux États-Unis, les gouvernements fédéral et régionaux offrent des incitations financières moins importantes aux particuliers, aux entreprises d’énergie solaire et aux services publics. Les installations de bacs paraboliques de Californie et du Nevada génèrent déjà plus de 370 mégawatts et Abengoa envisage de construire une centrale de 282 mégawatts utilisant une technologie similaire près de Phoenix, a déclaré Reese Tisdale, directeur de la recherche sur le solaire chez Emerging Energy Research à Cambridge, Massachusetts. De nouvelles centrales à capteurs paraboliques, photovoltaïques et CSP sont proposées en Californie, au Nevada, au Nouveau-Mexique, au Colorado, en Caroline du Nord et en Floride.
Un immense parc solaire, utilisant des tours et des héliostats et promettant de générer 392 mégawatts, devrait être construit dans le désert de Mojave, dans le sud de la Californie, s'il passe les examens environnementaux fédéraux et fédéraux en cours.
"Si vous voulez être optimiste", a déclaré Tisdale, "il pourrait y avoir jusqu'à huit gigawatts alimentés par des centrales solaires [aux États-Unis] d'ici 2025". Cela suffirait à alimenter une ville américaine de six millions (Américains). consomme plus d’électricité que les Espagnols) et économise 37 260 barils de pétrole ou 11 000 tonnes de charbon par jour.
Richard Covington écrit depuis son domicile près de Paris.
Au sommet des tours solaires, la lumière du soleil concentrée, diffusée à travers la vapeur et la poussière, fait bouillir de l’eau pour faire fonctionner les turbines à vapeur. (Denis Doyle / Getty Images) 
Les hectares d'héliostats, ou miroirs, de l'installation de Solúcar concentrent les rayons du soleil pour créer des températures de 570 degrés, générant de l'énergie mais pas d'émissions nocives. (Michael Melford / Société géographique nationale / Corbis) 
Une centrale distincte utilise des miroirs en forme de bac pour collecter les rayons du soleil et chauffer une huile synthétique pour créer de la vapeur. (Markel Redondo / Bloomberg / Getty Images) 
La tour solaire de Séville, en Espagne, est la première tour solaire commerciale au monde. Il peut fournir de l’électricité à 6 000 foyers. (Denis Doyle / Getty Images) 
Sur le site de Solúcar, 1 879 miroirs en verre de 33 pieds de haut et de 40 pieds de large reflètent la lumière. (Chris Sattlberger / Corbis) 
L’Espagne produit actuellement jusqu’à 3, 65 gigawatts d’énergie solaire, le deuxième au monde après l’Allemagne. (Michael Melford / Société géographique nationale / Corbis)
