À mesure que nous cherchons des moyens plus efficaces de produire de l'énergie propre et de réduire notre dépendance aux énergies fossiles, une idée futuriste commence à émerger : récupérer l'énergie solaire depuis l'espace. Cela peut sembler fou, mais des agences spatiales importantes, comme l'Agence spatiale européenne, la NASA, la Chine ou encore le Royaume-Uni, travaillent sur cette idée. Découvrez le projet 🚀
“Sur Terre, le solaire à ses limites”
L'énergie solaire est propre et renouvelable, certes, mais elle a des limites lorsqu'elle est produite sur Terre. Pourquoi ? L'atmosphère terrestre agit un peu comme une éponge, en absorbant une partie de l'énergie solaire. Cela signifie que nous ne pouvons pas capter autant d'énergie solaire qu'il serait possible d'avoir.
De plus, les panneaux solaires sur Terre ne fonctionnent que par intermittence, lorsque le soleil brille. En effet, produire de l’énergie solaire la nuit ou par temps nuageux est plus difficile, voire impossible. C’est de là que naît la nécessité d’envisager la sphère spatiale, là où l’énergie solaire est disponible tout le temps et sans interruption (conditions météorologiques toujours favorables).
📌 Le saviez-vous ?
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Qu’est-ce qu’une centrale solaire spatiale ?
Pour réussir à attraper l’énergie du Soleil depuis l’espace, les chercheurs envisagent de construire une centrale solaire en orbite autour de la Terre. Ce satellite solaire géant pourrait alors permettre de produire une énergie verte et durable. Effectivement, cette méthode signifie que nous pourrions profiter d’une source continue et fiable d'énergie solaire. Et cette idée convainc plus d’un, puisque des organismes renommés comme l'Agence spatiale européenne, la NASA, la Chine et le Royaume-Uni travaillent actuellement sur le projet.
Comment récupérer l’énergie solaire depuis l'espace ?
Plus précisément, l’énergie solaire spatiale permet de capter l’énergie du Soleil depuis un satellite placé en orbite terrestre, puis de la transmettre sans fil à la Terre. Voici ce sur quoi repose son principe de fonctionnement :
👉 1. Le satellite solaire composé de cellules photovoltaïques convertit l’énergie solaire en électricité ;
👉 2. Cette énergie électrique est ensuite convertie en un faisceau laser ou un faisceau de micro-ondes, des ondes radio à haute fréquence, dirigé vers la Terre.
👉 3. Le faisceau d’ondes est recueilli à la surface de la planète Terre par une station de réception au sol spécialisée, qui convertit instantanément le faisceau en énergie électrique, puis l’injecte dans le réseau. Ce convertisseur mesurant plusieurs kilomètres de diamètre réceptionnerait le faisceau d’énergie spatial avec un rendement impressionnant de 85 %.
Quels sont les avantages de l’énergie solaire spatiale ?
Malgré un coût de lancement élevé, cette technologie solaire spatiale possède de nombreux atouts permettant notamment de résoudre les défis que représente l’exploitation de l’énergie solaire sur Terre.
⏳ Dans un premier temps, ce type de centrale solaire orbitale permet une production énergétique continue. En effet, l’énergie solaire se réfléchit en permanence sur la structure photovoltaïque lancée dans l’espace. Ainsi, une centrale solaire spatiale permettrait d’alimenter la Terre en électricité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
☀️ Ensuite, il s’agit d’une source d’énergie fiable puisque les conditions météorologiques sont constamment favorables dans l’espace. En effet, aucun nuage ne viendra perturber l’ensoleillement des panneaux photovoltaïques. De plus, l’absence d’atmosphère évite que le rayonnement solaire ne soit reflété et réduit, comme c’est le cas sur notre planète.
🟢 Il s’agit d’une énergie bas-carbone qui, au moment de son exploitation, ne produira pas de gaz à effet de serre sur Terre.
⚡ Enfin, cette technologie solaire ne se confronte à aucune limite dans l’espace, contrairement sur Terre où de nombreux kilomètres carrés sont nécessaires pour accueillir des modules photovoltaïques au sol. Les centrales solaires placées en orbite n’auraient besoin, sur Terre, que de grandes stations au sol afin de recevoir le faisceau d’ondes spatial.
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Centrale solaire spatiale : des tests prometteurs
Ces centrales solaires spatiales reposent sur une transmission d’énergie sans fil, via des micro-ondes, une transmission qui se montre pour l’instant efficace. Effectivement, plusieurs tests ont été réalisés ou sont en cours afin de prouver l’intérêt de cette technologie solaire.
Par exemple, en janvier 2023, le célèbre California Institute of Technology (Caltech) a lancé avec SpaceX son premier satellite solaire en orbite autour de la Terre. Les premiers résultats parvenus en juin 2023 sont concluants : le démonstrateur a bel et bien transmis une puissance électrique sous forme de faisceau micro-onde, de l’espace vers la Terre. D’autres expériences sont en cours afin de tester différents modules photovoltaïques.
Mais les États-Unis ne sont pas les seuls dans la course aux centrales solaires spatiales. La start-up Space Solar, implantée au Royaume-Uni, prévoit d’alimenter l’Islande avec 30 mégawatts d’énergie solaire depuis l’espace d’ici 2030. Et ce type de projet ambitieux se multiplie.
En 2025, avec son projet Ohisama, l’Agence spatiale japonaise Jaxa ambitionne de lancer un premier satellite test en orbite, permettant de transmettre 1 kilowatt d’électricité vers notre planète bleue. Quant à elle, la Chine a prévu de déployer une centrale solaire opérationnelle d’ici 2030, avec l’objectif que cette dernière atteigne la puissance d’une centrale nucléaire pour 2050.
Un enjeu de taille
L’objectif de la plupart des centrales solaires spatiales en développement est d’atteindre, à terme, la puissance équivalente d’une centrale nucléaire (soit environ 900 mégawatts). Or, pour un tel rendement, il faudrait installer au moins 1 kilomètre carré de panneaux solaires en orbite dans l’espace. Alors, des panneaux plus flexibles et des émetteurs plus efficaces doivent être développés. Encore de nombreux tests sont en perspectives…
Une avancée qui a tout de même des limites
Un projet d’une telle ampleur comporte forcément des risques. Tout d'abord, les chercheurs ont encore du mal à prédire l'impact qu’aura la pollution générée par les centaines de charges lourdes nécessaires pour mettre en place une telle technologie. De plus, le contrôle d'une structure aussi gigantesque dans l'espace nécessitera beaucoup de carburant, avec parfois l'utilisation de produits chimiques et très toxiques par les ingénieurs.
Au niveau des panneaux solaires photovoltaïques, tout comme sur Terre, ils peuvent subir des dégradations, réduisant leur efficacité de 1 à 10% par an. Cependant, en effectuant un entretien et un ravitaillement régulier, les chercheurs affirment pouvoir prolonger la durée de vie de la centrale solaire presque indéfiniment. Ainsi, si tout se met en place un jour, ce projet de grande envergure pourrait être bénéfique et aider les États du G20 à atteindre leur objectif de tripler les énergies renouvelables d'ici 2030. 🌎
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