Une étude menée par l’Université de Glasgow a révélé que des réflecteurs spatiaux d’un kilomètre de long, placés en orbite, pourraient accroître la production des futures fermes solaires à grande échelle en reflétant la lumière du soleil supplémentaire sur celles-ci pendant le crépuscule.
Les ingénieurs spatiaux ont utilisé des simulations informatiques pour déterminer la méthode la plus efficace d’utilisation des réflecteurs solaires en orbite pour générer de l’énergie additionnelle. Les résultats ont été publiés dans un article préliminaire du journal Acta Astronautica.
Réflexion de la lumière du soleil supplémentaire
Les simulations informatiques ont révélé que vingt réflecteurs fins, chacun d’une largeur similaire à celle d’un élastique, placés en orbite à mille kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, pourraient refléter la lumière du soleil sur les fermes solaires pendant deux heures de plus en moyenne chaque jour. La réflexion de la lumière du soleil supplémentaire a le potentiel d’augmenter la production des fermes solaires, en particulier après le coucher du soleil lorsque la demande d’énergie est élevée. Cet effet pourrait être renforcé en ajoutant davantage de réflecteurs spatiaux ou en augmentant leur taille.
Constellation Walker
Les réflecteurs spatiaux seraient maintenus en orbite près de la limite terminatrice de la Terre, qui est la ligne où le jour se transforme en nuit sur la planète. Ces réflecteurs seraient disposés selon le modèle d’une constellation Walker connue, qui est souvent utilisée dans des technologies telles que les systèmes de communication par satellite. Les satellites répartis de manière égale forment des anneaux autour de la planète, garantissant une communication stable avec la surface terrestre.
Un algorithme a été utilisé pour comprendre comment les réflecteurs pourraient être disposés en une constellation et à quel angle afin de capturer efficacement la lumière du soleil. Cette configuration devrait maximiser la réflexion de la lumière du soleil supplémentaire sur les fermes solaires du monde entier, tôt le matin et tard le soir.
Efficacité des réflecteurs spatiaux
Dr. Onur Çelik de la James Watt School of Engineering de l’Université de Glasgow, auteur correspondant de l’étude, a déclaré : « L’une des principales limitations de l’énergie solaire est qu’elle ne peut être générée que pendant la journée. Le placement de réflecteurs solaires en orbite autour de la Terre aidera à augmenter l’efficacité des fermes solaires à l’avenir. Placer stratégiquement de nouvelles fermes solaires dans des endroits qui reçoivent le plus de lumière supplémentaire des réflecteurs pourrait les rendre encore plus efficaces. »
L’équipe estime que 20 réflecteurs pourraient produire 728 mégawatt-heures d’électricité supplémentaires par jour. Cela équivaut à ajouter une autre ferme solaire à grande échelle sur Terre sans les coûts de construction associés.
Projet SOLSPACE
Cet article est l’un des résultats du projet SOLSPACE, dirigé par l’Université de Glasgow et financé à hauteur de 2,5 millions d’euros par le Conseil européen de la recherche. Le professeur Colin McInnes, responsable du projet SOLSPACE et co-auteur de l’article, a déclaré : « L’idée des réflecteurs spatiaux n’est pas nouvelle. Elle existait en réalité avant l’ère spatiale, lorsque le concept d’éclairer les villes avec la lumière venant de l’espace a été discuté pour la première fois à la fin des années 1920. Cependant, les réflecteurs spatiaux ont été démontrés une seule fois, au début des années 1990, lorsqu’un réflecteur en aluminium de 20 mètres de long a été libéré de la station spatiale Mir pour renvoyer la lumière du soleil vers la Terre. Le projet SOLSPACE vise à développer et à tester le concept de la technologie des réflecteurs orbitaux à une échelle beaucoup plus grande pour fournir des services mondiaux d’énergie propre. »
La recherche a été financée par le Conseil européen de la recherche dans le cadre du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne (accord de subvention n° 883730).
FAQ :
1. Quelle étude a été menée par l’Université de Glasgow ?
L’étude menée par l’Université de Glasgow portait sur l’utilisation de réflecteurs spatiaux d’un kilomètre de long en orbite pour accroître la production des fermes solaires.
2. Quels ont été les résultats des simulations informatiques ?
Les simulations informatiques ont montré que les réflecteurs placés en orbite à mille kilomètres de la Terre pourraient refléter la lumière du soleil sur les fermes solaires pendant deux heures supplémentaires chaque jour, ce qui augmenterait la production d’énergie.
3. Quelle est la signification de la limite terminatrice de la Terre ?
La limite terminatrice de la Terre est la ligne qui sépare le jour de la nuit à la surface de la planète.
4. Quels sont les avantages de l’utilisation de réflecteurs spatiaux ?
L’utilisation de réflecteurs spatiaux peut améliorer l’efficacité des fermes solaires en exploitant la lumière du soleil supplémentaire, en particulier après le coucher du soleil.
5. Quelle est la demande énergétique pour l’énergie solaire ?
L’une des principales limitations de l’énergie solaire est qu’elle ne peut être générée que pendant la journée. Les réflecteurs spatiaux peuvent aider à augmenter l’efficacité des fermes solaires en utilisant l’énergie solaire même après le crépuscule.
6. Quel est le coût pour obtenir cette énergie supplémentaire ?
Selon la recherche, 20 réflecteurs pourraient produire 728 mégawatt-heures d’électricité supplémentaires par jour, ce qui équivaut à ajouter une autre ferme solaire à grande échelle sur Terre sans les coûts de construction associés.
Définitions :
1. Réflecteur spatial : Un dispositif placé en orbite qui réfléchit la lumière du soleil sur la surface de la Terre pour augmenter la production d’énergie solaire dans les fermes solaires.
2. Limite terminatrice : La ligne qui sépare le jour et la nuit à la surface d’une planète, où une partie de la planète est éclairée par le Soleil tandis que l’autre est dans l’ombre.
Liens suggérés :
1. Université de Glasgow
2. Projet SOLSPACE
3. Acta Astronautica
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