C’est une nouvelle aube pour la concentration de l’énergie solaire

L’énergie solaire à concentration est apparue pour la première fois dans le domaine des énergies renouvelables il y a quelques années à peine, et les critiques n’ont pas tardé à passer à l’attaque. Aucun, les fans de la technologie sont allés de l’avant. Maintenant, tout ce travail acharné est sur le point de porter ses fruits, et la chaîne d’approvisionnement des batteries de véhicules électriques pourrait en bénéficier.

Au moment d’écrire ces lignes, le président russe Vladimir Poutine semble déterminé à assassiner autant de personnes que possible en Ukraine. Des millions de personnes fuient et ont besoin d’aide. Pour aider les réfugiés de ce conflit et d’autres, faites un don à Médecins sans frontières ou d’autres organisations d’aide fiables.

L’avantage de l’énergie solaire à concentration

Comme son nom l’indique, les systèmes d’énergie solaire à concentration collectent l’énergie solaire qui se reflète à partir de champs de miroirs spécialisés appelés héliostats, ou à partir de longues structures métalliques incurvées appelées auges paraboliques. L’énergie réfléchie est concentrée sur une huile spécialisée, un sel fondu ou un autre support transportable, pour générer une chaleur élevée à utiliser dans l’exécution de divers processus industriels.

La production de vapeur pour faire fonctionner une centrale électrique est le principal cas d’utilisation de l’énergie solaire à concentration, ce qui soulève la question de savoir pourquoi ne pas simplement utiliser des panneaux solaires pour produire de l’électricité. C’est une bonne question. La réponse est que le moyen de transport dans un système d’énergie solaire à concentration sert également de moyen de stockage d’énergie.

Toutes choses étant égales par ailleurs, un système d’énergie solaire à concentration pourrait stocker suffisamment d’énergie solaire pour se débrouiller pendant la nuit et se coordonner avec d’autres systèmes d’énergie renouvelable pour fournir de l’électricité avec la même capacité 24h/24 et 7j/7 attendue des centrales électriques fossiles et nucléaires.

Alors que l’administration Obama faisait la promotion de la technologie nucléaire de nouvelle génération, elle comptait également sur la concentration de l’énergie solaire pour montrer la capacité des innovateurs américains à pousser l’enveloppe des énergies renouvelables sur le territoire 24h/24 et 7j/7.

À l’époque, les critiques accusaient les systèmes d’énergie solaire à concentration d’être trop chers et complexes, mais le prix de la dispatchabilité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 était tentant à l’époque, et maintenant le déchaînement meurtrier de la Russie à travers l’Ukraine a soulevé de nouveaux drapeaux rouges géants sur les risques de sécurité inhérents dans les systèmes d’énergie fossile et nucléaire.

L’énergie nucléaire contre Énergie solaire à concentration

En particulier, l’attaque de la Russie contre des installations nucléaires en Ukraine montre à quel point il peut être facile pour une nation voyou de menacer tout un continent d’un désastre généralisé. La guerre non provoquée a sapé l’argument selon lequel l’énergie nucléaire devrait jouer un rôle vital dans la décarbonation mondiale rapide.

L’argument nucléaire avait gagné en force lorsque l’accord de Paris de 2015 sur le changement climatique prenait forme, avec le principal investisseur américain Bill Gates à la tête d’un groupe de financiers de premier plan dans la nouvelle Breakthrough Energy Coalition et sa société sœur, Breakthrough Energy Ventures.

L’accent mis par Breakthrough sur l’énergie nucléaire n’est pas une surprise, étant donné que Gates est également un bailleur de fonds de la société nucléaire TerraPower. Cependant, en accord avec la mission plus large d’innovation énergétique de Breakthrough, Gates a également été l’un des premiers bailleurs de fonds de la startup d’énergie solaire à concentration Heliogen.

Alors, comment les deux projets Gates se comparent-ils ? La conception modulaire de TerraPower semble encore en phase « d’expérimentation ». Une proposition est en cours pour construire le premier dans le Wyoming avec une aide chaleureuse du département américain de l’énergie, mais les critiques se sont demandé si de nouvelles conceptions pouvaient éviter les problèmes de coût et d’efficacité qui ont tourmenté l’industrie nucléaire aux États-Unis.

Même si tout se passe comme prévu, il faudra des années, voire des décennies, avant que l’angle de conception modulaire proposé par TerraPower ne puisse se présenter sur le marché.

Pendant ce temps, Heliogen semble déjà avoir une longueur d’avance.

La solution modulaire

En termes d’approche modulaire de la fabrication, Heliogen pourrait être la TerraPower du domaine de l’énergie solaire à concentration, mais avec beaucoup plus de chances de commercialiser son modèle commercial modulaire.

Le principal problème avec l’énergie nucléaire et l’énergie solaire à concentration est que les coûts sont plus élevés lorsque chaque projet dépend d’une adaptation spécifique au site. Si les composants modulaires peuvent être fabriqués en quantité sur un site central et expédiés, les coûts devraient chuter de manière significative.

Pour la concentration de l’énergie solaire, cela ouvre la possibilité de colocaliser les opérations solaires avec des installations industrielles, et c’est ce que Heliogen semble avoir en tête.

Heliogen a d’abord traversé le Clean Technica radar en 2019, lorsqu’il est sorti du mode furtif.

“Alors que TerraPower lançait des armes nucléaires, l’équipe de recherche Heliogen travaillait dans le plus grand secret dans son centre de recherche de Lancaster, en Californie, dans le but de développer un système d’énergie solaire à concentration capable de fournir des températures de plus de 1 000 degrés Celsius”, nous avons observé. “En lisant entre les lignes le tout premier communiqué de presse d’Heliogen, qui met le nouveau système solaire en concurrence directe avec les combustibles fossiles pour les processus industriels à haute température, y compris la production de ciment et d’acier.”

Comment ça marche?

La contribution d’Heliogen au domaine de l’énergie solaire à concentration est l’application de la technologie du dioxyde de carbone supercritique à haut rendement. L’idée de base est de réduire la taille des composants, de réduire les coûts et de favoriser la modularité.

Décembre dernier a été un mois chargé pour Heliogen. La société est devenue publique et a finalisé les termes d’un prix de 39 millions de dollars du département de l’énergie, visant à soutenir les plans de la société pour sa première nouvelle usine de fabrication à l’échelle commerciale, qui sera située à Long Beach, en Californie.

“La société appliquera les fonds reçus du DOE à une installation à l’échelle commerciale tirant parti de sa technologie solaire concentrée activée par l’IA”, a expliqué Heliogen. «En particulier, les fonds du DOE soutiendront la mise en œuvre de la technologie solaire concentrée unique d’Heliogen qui couple son champ d’héliostat alimenté par l’IA avec un dioxyde de carbone supercritique (sCOdeux) cycle de puissance.”

“Les cycles de puissance à base de vapeur sont généralement utilisés dans les centrales thermiques pour convertir la chaleur en électricité, mais le sCO avancédeux les cycles atteindront des rendements plus élevés à moindre coût avec une empreinte plus petite et une consommation d’eau réduite », a ajouté Heliogen. “Avec ses nombreuses technologies avancées, le système Heliogen devrait débloquer la production d’électricité à faible coût, presque 24h/24 et 7j/7, mettant en évidence le potentiel de la technologie solaire concentrée pour alimenter l’industrie et accélérer la transition vers une énergie propre aux États-Unis. et au-delà.”

L’angle de la batterie EV

Heliogen a annoncé le lancement des travaux préliminaires sur sa nouvelle usine de fabrication le mois dernier, et nous ne tarderons pas à savoir si cela fonctionne ou non. La société vise un démarrage au troisième trimestre cette année, et les premiers héliostats à sortir de la chaîne de montage sont déjà prévus pour le premier projet d’Heliogen, qui semble être une mine à Boron, en Californie, sous l’égide de Rio Tinto.

Comme l’a décrit Rio Tinto, la mine Boron est l’un des deux seuls sites de «classe mondiale» pour les borates dans le monde. La mine est en exploitation depuis 1927 et la concentration de l’énergie solaire lui permettra de réduire ses émissions de carbone d’environ 7 %.

C’est une bonne nouvelle pour les fans de véhicules électriques qui s’inquiètent de l’empreinte carbone de la chaîne d’approvisionnement des matériaux EV.

Dans une tournure intéressante, Rio Tinto a également lancé l’année dernière une installation de démonstration sur le site de Boron, visant à récupérer le lithium des stériles. Si tout se passe comme prévu, la mine contribuera à apporter du lithium de qualité batterie à la chaîne d’approvisionnement nationale des véhicules électriques, alors restez à l’écoute pour en savoir plus à ce sujet.

Suis moi sur Twitter @TinaMCasey.

Image (capture d’écran) : Centrale solaire à concentration avec l’aimable autorisation de Heliogen.

 

Vous appréciez l’originalité de CleanTechnica ? Envisagez de devenir membre, supporteur, technicien ou ambassadeur de CleanTechnica – ou un mécène sur Patreon.

 


publicité


Vous avez un conseil pour CleanTechnica, souhaitez faire de la publicité ou suggérer un invité pour notre podcast CleanTech Talk ? Contactez-nous ici.