Une centrale solaire spatiale ?

Citation :

Une centrale solaire spatiale ? Un projet futuriste qui pourrait devenir réalité

Bénéficiant d'un grand nombre de financements provenant du gouvernement fédéral et conformément à la volonté d'Obama de doubler la quantité d'énergie produite à partir de sources renouvelables [1], le solaire a le vent en poupe. Pourtant, malgré ses énormes promesses, les retombees technologiques restent encore très limitées. Un des problèmes majeurs reste le besoin d'énergie en continu, alors que la production d'électricité solaire est dépendante des conditions météorologiques et devient nulle la nuit. Des solutions de stockage [2] sont envisagées mais elles ne sont pas encore déployées à grande échelle. De plus les meilleurs emplacements pour installer des fermes solaires sont situés dans les zones désertiques, très éloignées des centres de populations. Il faudrait donc transporter l'électricité sur parfois plusieurs centaines de kilomètres à travers des lignes de transmission qui d'une part n'ont pas encore été construites et qui d'autre part impliqueraient une grande perte d'énergie.

Pour contourner ce manque à gagner les chercheurs se sont tournés vers les étoiles : lancer des panneaux solaires dans l'espace permettrait de récupérer de l'énergie solaire 24h/24 toute l'année. Cette idée, digne d'un film de science fiction, avait déjà été explorée dans les années 1960 et 1970 par le Pentagone. Cependant à cette époque le concept était apparu économiquement infaisable quoique technologiquement envisageable. Mais voilà qu'il y a deux ans le Pentagon's National Security Space Office (NSSO) ressort ce vieux dossier et publie un rapport de 75 pages sur une centrale solaire spatiale [3]. Depuis les ingénieurs ont construit un prototype expérimental, certes de petite taille, mais fonctionnel et produisant 20 Watts d'électricité à partir de cellules solaires situées à environ 150 km de la surface de la Terre.

Grâce à ces avancées importantes, produire de l'électricité à partir d'une centrale solaire spatiale est désormais possible. La vraie question maintenant est plutôt de savoir si les prix pourront concurrencer ceux de la production terrestre. Le Pentagone avait estimé que l'installation d'une plateforme expérimentale solaire en orbite coûterait 10 milliards de dollars pour une puissance produite de 10 Mégawatts, soit un prix beaucoup trop élevé pour une exploitation commerciale. Faisant fis de ces estimations, Solaren, une start-up composée de 10 vétérans de l'aéronautique et de l'industrie de la défense ont proposé de relever le défi. Ils n'ont pour le moment ni office, ni site web, seulement de grandes ambitions. Dans leur modèle technologique, le satellite sera doté de réflecteurs paraboliques pour concentrer les rayons du soleil sur les cellules solaires. Il en résultera un rayon électromagnétique qui sera envoyé sur la surface terrestre, réceptionné ensuite par une antenne d'une surface d'un kilomètre carré, puis converti en électricité [4]. Le coût total de l'installation prévu est de 2 milliards de dollars soit 5 fois moins que l'estimation du Pentagone. La compagnie espère réaliser ce tour de force en réduisant le nombre de lancements de satellites, soit une part importante du budget.

Cependant de sérieux doutes subsistent sur la faisabilité du projet, dont les principales raisons sont d'ordre technologique. Solaren prévoit de lancer une série de gros satellites dans l'espace, utilisant des robots pour assembler les cellules solaires, qui, une fois installées, transmettront l'énergie solaire à plus de 35500 km de la Terre. Cette technologie ne semble pas être encore complètement maîtrisée, et pourrait accuser des retards importants pour sa mise en fonction. Certains, comme sur le forum "transterrestrial musings" [5], pensent également que l'installation nécessiterait au moins 12 lancements dans l'espace et non 4 comme la start-up le prévoit, ce qui augmenterait énormément les dépenses et rendrait le projet non économiquement viable. Michael Peevey president de la California Public Utilities Comission, partisan du projet, ne cache pas non plus ses craintes. "Je serai le premier à admettre que notre objectif peut dépasser nos compétences dans cette affaire. Mais pour citer le poète Robert Browning, 'les objectifs d'un homme devraient dépasser ses connaissances ou a quoi sert le paradis?'". Quant à Martin Hoffert, un physicien de l'université de New York, il estime que ce programme devrait être du ressort de la NASA et non d'une compagnie privée. S'ajoute enfin à tout ceci des craintes sur les risques de santé liés aux rayons électromagnétiques envoyés sur Terre. Selon des experts [6], il n'y aurait pas plus de dangers que ceux liés aux téléphones portables ou aux réseaux sans fil, un sujet qui à mon sens fait encore débat.

Choisissant de soutenir ce pari risqué, Pacific Gas&Electric (PG&E), un des plus importants fournisseurs d'électricité en Californie, a décidé de signer un contrat, le printemps dernier, avec Solaren. Il a en effet promis de racheter l'ensemble de la production de ce dernier qui devrait être de 200 mégawatts, soit la moitié de la quantité d'électricité produit en moyenne par une centrale au charbon. Selon les prévisions, les premiers panneaux solaires seront envoyés dans l'espace d'ici 2016. Pourquoi PG&E s'implique dans un tel projet? Selon un décret passé en Californie, 20% de la production d'énergie devrait, fin 2010, provenir de sources renouvelables. Or, a l'heure actuelle, le niveau atteint par PG&E n'est seulement que de 14%, incluant la géothermie et la biomasse.

Il existe un autre argument en faveur d'une centrale solaire spatiale : le Pentagone soutient ce type de projet car il peut être un avantage stratégique militaire significatif. Tout d'abord, l'énergie n'étant pas fossile, il apporte une sécurité énergétique supplémentaire. D'autre part, quand une armée opère dans des terrains reculés, comme dans des régions d'Irak ou d'Afghanistan, un générateur à essence est utilisé pour alimenter les bases. Ceci implique un ravitaillement régulier de camions-essence et de soldats pour les protéger ce qui est très coûteux et dangereux. Enfin, cette énergie spatiale pourrait être d'une grande utilité dans des zones dévastées par des catastrophes naturelles.

Si Solaren est le seul a avoir signé pour le moment un accord avec un fournisseur d'électricité, il n'est cependant pas le seul à s'intéresser au solaire spatial. PowerSat vient de valider plusieurs brevets, pour l'utilisation de centaines de petits satellites reliés ensemble. Ceci permet de réduire les coûts d'installation de la base dans l'espace car il serait alors possible d'utiliser l'énergie solaire pour manoeuvrer les satellites dans l'espace. Il faut également citer Space energy une compagnie suisse, elle aussi très impliquée dans ce domaine.

Il est encore tôt pour se prononcer sur la réussite d'un tel projet. Néanmoins, les efforts importants réalisés montrent à quel point le secteur des énergies et en particulier les énergies renouvelables devient un enjeu capital aux Etats-Unis et plus généralement dans le monde.

Pour en savoir plus, contacts :
- [1] "Obama On Track to Deliver Energy Promises", http://www.spaceenergy.com/AnnouncementRetrieve.aspx?ID=37361
- [2] "Une centrale photovoltaïque va stocker l'électricité avec du sel", http://redirectix.bulletins-electroniques.com/ztCXt
- [3] "Space-Based Solar Power. As an Opportunity for Strategic Security", http://redirectix.bulletins-electroniques.com/fBG3L
- [4] Une vidéo illustrant le principe est accessible dans cette article "PG&E space beam aimed at Fresno", http://www.newsreview.com/sacramento/snog/blogs/post?oid=1338503
- [5] forum traitant de la base solaire spatiale, http://www.transterrestrial.com/?p=18069
- [6] Un article sur les risques de santé liés à cette technologie: "Safety", http://www.spaceenergy.com/s/Safety.htm

Source :
- "Solar Power from Space: Moving Beyond Science Fiction" - 31/08/09 - http://e360.yale.edu/content/feature.msp?id=2184
- "PG&E moves to add energy from wind, space": 04/12/09 - http://redirectix.bulletins-electroniques.com/tiaec

Rédacteur :
Arnaud Souillé ; deputy-stic.mst@consulfrance-sanfrancisco.org