Dépoussiérer les panneaux solaires pour économiser de l’énergie

La poussière et les panneaux solaires ne font pas de bons compagnons. Un sérieux nettoyage s’avère régulièrement nécessaire pour que les panneaux continuent de fonctionner à leur pleine capacité. Avec pour résultat que celui qui trouverait une vraie solution pourrait économiser beaucoup d’énergie… et d’eau.

Sur le plan théorique, une solution possible est connue depuis longtemps de la physique: de l’électricité statique peut repousser des grains de poussière ou de sable. Mais encore faut-il avoir la technologie qui permette d’appliquer cette idée à des millions de panneaux solaires. Spécialement ceux qui sont dans le désert et sont régulièrement recouverts de sable.

La solution testée en laboratoire par une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) consiste à ajouter sur la surface des panneaux solaires une couche microscopique —5 nanomètres d’épaisseur— d’oxyde de zinc et d’aluminium transparents. En faisant passer une plaque métallique au-dessus d’un tel panneau, au préalable recouvert de poussière, et en appliquant un courant électrique (12 kilovolts) entre la plaque et le panneau, on se retrouve avec une charge positive d’un côté, et négative de l’autre: les grains de poussière se mettent à se repousser l’un l’autre.

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Si ça pouvait être appliqué à grande échelle, ce serait beaucoup d’énergie sauvée: selon une des estimations de l’équipe du MIT, un mois de poussière et de sable dans le désert pourrait réduire de 40% la capacité d’un panneau solaire à accumuler de l’énergie. Tout dépendant de l’endroit du monde où on se trouve, ces pertes varieraient entre 7 et 50%, selon une estimation du Laboratoire américain des énergies renouvelables.

Et ça pourrait aussi sauver beaucoup d’eau: en économisant sur le nettoyage, on pourrait économiser 45 milliards de litres d’eau par année —en se rappelant que plusieurs des grandes « fermes » de panneaux solaires sont dans des déserts.

L’étude est parue le 11 mars dans Science Advances.

Qu’il s’agisse ou non de la solution pour le futur, plusieurs chercheurs ont en ce moment une motivation pour résoudre le problème: selon le rapport de 2021 de l’Agence internationale de l’énergie, l’énergie provenant du solaire a augmenté, dans le monde, de 23% entre 2019 et 2020. Rien qu’aux États-Unis, où seulement 3% de l’énergie provient du solaire, les plus optimistes espèrent arriver à 20% en 2050.

Photo: Mount Signal Solar Project, dans le sud de la Californie