Stocker l’énergie solaire, un rêve à portée de main.

En 1973, l’Unesco organisait une conférence internationale sur « Le soleil au service de l’homme », dont le quarantième anniversaire a été célébré jeudi 3 octobre à Paris.

Après une certaine désaffection, l’énergie solaire est à nouveau au centre de toutes les attentions.

Exemple au laboratoire Promes du CNRS/UPVD qui travaille sur le « solaire à concentration », notamment en recyclant les déchets industriels comme les coquilles d’œufs.

Rêvons un peu. Si l’on couvrait de centrales électriques fonctionnant à l’énergie solaire un désert d’une surface équivalente à celle de l’Espagne, cela permettrait de répondre à la totalité de la demande mondiale d’électricité. Le tout sans émissions de gaz à effet de serre, sans risque d’épuisement de la source d’énergie et sans empiéter sur des terres agricoles. 

« Technologiquement, c’est faisable », assure Xavier Py, enseignant-chercheur au laboratoire Promes (Procédés, matériaux et énergie solaire) du CNRS/UPVD. En pratique, beaucoup moins. Mais chercheurs et industriels se sont fixé un objectif considéré comme raisonnable : faire en sorte que 10 % de la production mondiale d’électricité soit fournie en 2050 par des centrales solaires thermodynamiques à concentration.

Au laboratoire Promes, dont les installations sont situées dans les Pyrénées-Orientales, on y travaille d’arrache-pied. Pour ce faire, les équipes du CNRS ont redonné vie à Thémis, une des toutes premières centrales électro-solaires expérimentales du monde, construite en 1983 par le CNRS et EDF, avant d’être abandonnée trois ans plus tard. 

LA FRANCE A ÉTÉ PIONNIÈRE

« C’est dommage, la France était vraiment pionnière dans ce domaine du solaire à concentration, se souvient Pierre Papon, qui fut directeur général du CNRS de 1982 à 1986. Mais la baisse du cours du pétrole, après les deux chocs pétroliers de 1973 et de 1979, et l’impulsion donnée en France au nucléaire ont détourné l’attention des énergies renouvelables. »

Arguant de coûts de production prohibitifs, les autorités tournèrent le dos à Thémis. À partir de 1986, le site ne fut plus utilisé que par les physiciens du CNRS qui étudiaient les rayons cosmiques la nuit. « Heureusement, les installations solaires et la tour sont restées en place, assure Xavier Py. Il y a dix ans, nous avons obtenu l’autorisation du conseil général des Pyrénées-Orientales, propriétaire du site, d’y reprendre les recherches sur le solaire. »

Les chercheurs s’emploient notamment à lever l’un des verrous majeurs du développement de cette source d’énergie intermittente : le stockage.« Une centrale électro-solaire type d’une puissance de 50 MW a besoin de 28 000 tonnes de matériaux pour assurer 7 heures et demie de fonctionnement sans soleil », explique Xavier Py. Pour le moment, les sites existants utilisent comme matériaux de sto­ckage des sels fondus provenant du désert d’Atacama, au Chili. Mais le Chili produit moins d’un million de tonnes de ces précieux sels, alors qu’il en faudrait entre 9 et 20 millions pour parvenir à l’objectif de 2050. Quant aux sels de synthèse, ils coûtent trop cher.

OÙ TROUVER DE TELLES QUANTITÉS DE MATÉRIAUX ?

« Comme il s’agit de très grosses quantités, nous devons trouver des matériaux peu chers et à l’impact environnemental limité, poursuit Xavier Py. Sinon, l’avantage environnemental global du solaire à concentration serait obéré. » Mais où trouver de telles quantités de matériaux ? Dans les milliards de tonnes de déchets produits chaque année à l’échelle mondiale. Une douzaine de déchets industriels sont ainsi testés dans les installations du Promes, dont les cendres volantes récupérées sur les filtres des cheminées des centrales thermiques au charbon. « Cela représente un gisement de 750 millions de tonnes par an, assure Xavier Py. Et ces poussières permettent de fabriquer des céramiques réfractaires tout à fait adaptées au stockage de l’énergie. »