Si nous avons une chance d'inverser ou même de ralentir le changement climatique, nous aurons besoin de toute l'énergie propre que nous pouvons obtenir. Le solaire pourrait être potentiellement une grande part du gâteau. Toutefois, en particulier dans les grandes villes, où la consommation d’énergie est élevée, il n’ya pas beaucoup d’espace libre pour installer d’importantes centrales solaires. Par exemple, le système de génération d’énergie électrique solaire Ivanpah occupe 3 500 hectares du désert de Mojave en Californie.
Contenu connexe
- Les panneaux solaires sur les écrans des smartphones pourraient alimenter les périphériques
L'énergie peut être importée assez facilement de l'extérieur des villes. Mais l'efficacité solaire a des limites physiques, il est donc important d'utiliser tout l'espace disponible pour la production d'énergie. Et tandis que les toits des villes laissent une certaine place aux panneaux solaires, cet espace pourrait plutôt être utilisé pour faire pousser de la nourriture locale dans des climats tempérés.
Il y a cependant beaucoup de fenêtres potentiellement génératrices d'énergie dans les gratte-ciel et les gratte-ciel.
Des chercheurs de la Michigan State University ont mis au point des capteurs solaires en plastique transparent pouvant être placés sur les fenêtres sans obstruer la vue. Les mêmes collectionneurs peuvent également adhérer aux écrans des appareils mobiles. Selon un article récent du journal Advanced Optical Materials, le plastique laisse passer toute la lumière visible. Les fenêtres de captage solaire ne sembleront pas teintées ou troubles à l'œil humain. Au lieu de cela, le matériau est noyé dans de minuscules molécules de sels organiques fluorescentes, conçues pour absorber uniquement certaines parties du spectre lumineux que les gens ne peuvent pas voir, telles que la lumière ultraviolette et proche infrarouge.
Richard Lunt, professeur adjoint à Michigan State et l'un des auteurs du document, explique que les molécules sont similaires à celles trouvées dans la nature, légèrement modifiées. «Nous les adaptons à nos besoins», écrit-il dans un courrier électronique. «C’est récolter des composants particuliers sur le spectre solaire invisible et émettre une lueur dans une autre longueur d’onde dans l’infrarouge.» Cette «lueur» infrarouge est ensuite captée par des bandes de cellules photovoltaïques (essentiellement de minuscules panneaux solaires) situées au bord du matériau et ensuite retournées. en électricité. À partir de là, les fenêtres câblées pourraient acheminer l'énergie collectée vers les batteries locales ou de nouveau dans le réseau électrique.
Le professeur adjoint Richard Lunt et Yimu Zhao, étudiant au doctorat, testent le matériau solaire transparent à la Michigan State University. (GL Kohuth) Le capteur solaire transparent a encore besoin d'un peu de raffinage car son efficacité est relativement faible: seulement 1% de la lumière ultraviolette et proche infrarouge est convertie en électricité. La plupart des panneaux solaires commerciaux ont actuellement une efficacité de 15 à 20%. Mais Lund pense que la technologie devrait atteindre 5% ou plus grâce à des recherches plus poussées.
«Nous explorons activement les moyens d’améliorer l’efficacité en améliorant l’efficacité« éclatante »et en élargissant la plage d’absorption du spectre infrarouge», écrit Lunt. Il a également déclaré que le réglage ultérieur des interactions entre les molécules collectrices de lumière et le matériau transparent dans lequel elles sont incorporées devrait augmenter la quantité d'énergie collectée.
Lunt explique que l’idée de base des capteurs solaires luminescents existe depuis des décennies. Mais contrairement à d’autres projets, ce travail a pour objectif de récolter la lumière non visible. Il affirme qu'elles peuvent être fabriquées à l'aide d'un traitement industriel standard et qu'elles ne requièrent qu'une petite quantité de cellules solaires au bord du matériau pour collecter l'énergie de manière optique. Cela signifie qu'ils devraient être assez peu coûteux à produire. Le fait qu'ils puissent être installés sur l'infrastructure existante des bâtiments et des fenêtres devrait également réduire le coût par rapport aux panneaux solaires autonomes.
Lunt pense qu'il est probable, cependant, que la technologie apparaisse d'abord dans les petits appareils électroniques, car elle produit déjà suffisamment d'énergie pour alimenter des éléments tels que les lecteurs électroniques et les fenêtres intelligentes. L'équipe a fondé une société, Ubiquitous Energy, Inc., qui travaille à la commercialisation de la technologie. Ils s'attendent à voir leurs capteurs solaires transparents sur les bâtiments et les appareils électroniques mobiles dans les cinq prochaines années.
Le professeur ne pense pas non plus que les applications potentielles s'arrêtent là, notant que la technologie peut être utilisée sur d'autres surfaces en verre, telles que les pare-brise de voiture.
«Vous pouvez même envisager de placer ces dispositifs sur des surfaces où vous vous souciez de préserver certaines esthétiques ou certains motifs, tels que les revêtements extérieurs, les textiles ou même les panneaux d'affichage», écrit Lunt. "Ils pourraient être tout autour de nous sans même savoir qu'ils sont là."
