Les chercheurs de l’Université de Xidian travaillent sur une technologie qui pourrait transformer la génération et la distribution d’énergie : une centrale solaire spatiale capable de transmettre de l’électricité depuis une orbite géostationnaire à plus de 36 000 kilomètres de distance.
Le système expérimental, nommé Zhuri ou « poursuivant le soleil », a réussi à transmettre de l’énergie sous forme de micro-ondes à un récepteur situé à 100 mètres, démontrant la viabilité des composants clés de cette approche innovante.
Comment fonctionne le système
L’installation expérimentale comprend :
- Miroir parabolique de 4,8 mètres suspendu depuis une tour de 75 mètres.
- Panneaux photovoltaïques qui convertissent la lumière solaire en électricité.
- Conversion en micro-ondes et transmission sans fil.
- Rectenna réceptrice qui transforme les micro-ondes en énergie électrique utilisable.
Lors de récents essais, le système a atteint une transmission au niveau des kilowatts et a démontré la capacité de diriger l’énergie vers plusieurs cibles mobiles simultanément.
Innovations techniques
L’équipe dirigée par le professeur associé Fan Guanheng expérimente avec :
- Lentilles de Fresnel de 2 à 7 mètres pour concentrer la lumière avec plus d’efficacité.
- Fluides de refroidissement pour contrôler la température.
- Modules indépendants en formation orbitale, au lieu d’une structure unique, ce qui apporte une plus grande résistance et facilite la maintenance.
Le processus complet comprend trois étapes : concentration de la lumière, conversion en micro-ondes et rectification de l’énergie.
Avantages de l’énergie solaire spatiale
- Haute densité énergétique : jusqu’à six fois plus élevée que sur la surface terrestre.
- Disponibilité continue : ne dépend pas du cycle jour-nuit ni des conditions météorologiques.
- Indépendance de l’atmosphère : évite les pertes par absorption ou dispersion.
« C’est pourquoi l’énergie solaire spatiale est une issue possible à la crise énergétique sur Terre », a affirmé Fan au South China Morning Post.
Inspiration et applications futures
Le projet est dirigé par Duan Baoyan, ingénieur électromécanique et ancien président de l’Université de Xidian, inspiré par le concept SPS-ALPHA de la NASA. Duan imagine des stations capables de fournir de l’énergie à des villes entières : une centrale d’un gigawatt pourrait approvisionner une ville de taille moyenne.
Les applications à court terme incluent :
- Recharge sans fil de satellites en orbite.
- Approvisionnement énergétique des bases lunaires, depuis l’orbite ou la surface de la Lune.
Défis techniques en suspens
- Viabilité des structures pliables ou auto-assemblables dans l’espace.
- Précision dans l’orientation des faisceaux de micro-ondes.
- Sécurité pour les aéronefs et pour l’environnement naturel.
La prochaine étape sera d’obtenir des fonds pour réaliser des expériences en orbite, ce qui permettrait de valider la technologie dans des conditions réelles.
La centrale solaire spatiale Zhuri représente un jalon dans la recherche énergétique mondiale. Si elle parvient à surmonter les défis techniques, elle pourrait fournir une énergie propre, continue et de haute efficacité, transformant l’approvisionnement électrique et offrant une solution innovante face à la crise énergétique mondiale.
