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Stocker efficacement de l'énergie solaire... en produisant du zinc

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SOLZINC, un projet financé par l'UE, a réussi pour la première fois à utiliser avec succès de l'énergie solaire dans une usine pilote pour générer de l'énergie stockable à partir d'un minerai métallifère. L'énergie solaire peut être convertie en combustibles chimiques qui peuvent être stockés pendant de longues périodes et transportés sur de longues distances.

Stocker efficacement de l'énergie solaire... en produisant du zinc

SOLZINC est un projet de recherche paneuropéen partiellement financé par l'Union européenne au titre de l'action clé "une énergie économique et efficiente pour une Europe compétitive" du Cinquième programme-cadre. Il a pour objectif de développer la technologie du réacteur chimique solaire pour la production de zinc solaire (Zn) par réduction carbothermique de ZnO. Les partenaires du projet incluent PROMES-CNRS (France), ScanArc Plasma Systems AB (Suède), ZOXY Energy Systems AG (Allemagne), l'Institut Paul Scherrer (PSI) de l'Institut des technologies de l'énergie -ETH (Suisse) et l'Institut Weizmann des Sciences (Israël).

S'appuyant sur des travaux réalisés antérieurement à l'échelle du laboratoire, le projet SOLZINC vise principalement à développer une technologie de production de zinc solaire carbothermique à l'échelle pré-industrielle. La phase initiale du projet a été consacrée à la réalisation d'une étude détaillée des coûts de la technologie et de l'économie de la limitation solaire des rejets de CO2, et de la génération d'électricité via le cycle ZnO-Zn. Les résultats expérimentaux, numériques et d'éco-efficacité de cette étude ont été utilisés pour développer une définition de projet pour le réacteur et les autres composantes du cycle ZnO-Zn.

De vastes essais de prototypes du réacteur - au four solaire de l'Institut Paul Scherrer à Zürich - ont ouvert la voie à la phase actuelle de tests technologiques effectués dans une usine de démonstration à l'échelle commerciale de l'Institut Weizmann des Sciences, à Rehovot (Israël), où une usine pilote d'énergie solaire concentrée de 300 kW a été construite. Les premiers résultats de la série des principaux tests solaires, programmée pour la période printemps-été 2005, représentent une étape clé.

Le zinc produit avec de l'énergie solaire offre la possibilité de stocker et de transporter l'énergie solaire. C'est un combustible solide compact qui trouve des applications dans les piles à combustible et les batteries Zn/air. Le zinc peut également réagir avec l'eau pour former de l'hydrogène extrêmement pur. Dans les deux cas, le produit chimique issu de ces processus de génération d'énergie est le ZnO, qui est à son tour transformé en Zn par réduction solaire.

Les premiers essais de centrale solaire ont utilisé 30 pour cent de l'énergie solaire disponible et produit 45 kilos de zinc à l'heure, c'est-à-dire davantage que les objectifs prévus. Une efficacité encore plus élevée est escomptée lors des tests qui seront réalisés cet été. Les installations à l'échelle industrielle qui seront développées à partir de ce prototype devraient atteindre des niveaux d'efficacité de 50 à 60 pour cent. Le succès de ce projet pilote de chimie solaire ouvre la voie à un processus thermochimique efficient dans le cadre duquel l'énergie du soleil peut être stockée et transportée sous la forme d'un combustible chimique.

Les bénéfices escomptés à long terme de cette technologie incluent une réduction des rejets de CO2, la conservation des ressources en combustibles fossiles, la possibilité d'un système de transports urbains quasiment non polluant et une augmentation des possibilités d'emploi dans le domaine de l'énergie renouvelable.

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